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au nom de la Société dite : "Compagnie des Forges et Aciéries de la
Marine & dtHoméoourt" Appareil pour le forgeage des piéoes de forge présentant des variations de seotion importantes .Priorité d'une demande de brevet déposée en France le 7 Décembre 1944 -------------------------------------------
La présente invention, due à la collaboration de Monsieur Frangois MELEY, a pour objet un appareil pour le forgeage direct, sans maillage, ,'des pièces de forge de formes très diverses en orientant-les fibres du métal dé telle façon que : la la zoné axiale du lingot primitif se confonde avec la fibre neutre de la pièce terminée de forge;
2a las parties de la pièce qui supportent la plus grande fatigue correspondent aux parties les plus saines du lingot primi- tif ;
3a les fibres du métal soient parallèles aux surfaces extérieures des piéces.
Cet appareil est à utiliser sous une presse à forger normale. On part d'une ébauche : a) soit comportant des renflements (destihésà fournir les parties épanouies de la pièce) séparés par des étranglements (destinés à former les rétreints de la piéce, ces rétreints étant excentrés bu non); cette ébauche est forgée de proche en proche en plusieurs fois ou en une seule fois suivent le nombre de ces ren- flements. En générale chaque opération réalise le forgeage ou d'un rétreint ou de deux renflements contigus ou d'un renflement et de deux rétreints oontigus: b) soit, ayant dans les parties devant être (informées pen. dant l'opération une forme quelconque qui dépende de la forme fi- nale , obtenir.
Les parties dites "intercalaires", quelles que soient leur position dans la piéce, sont celles qui n'ont pas à subir de déformations au cours de l'opération; elles ont des formes et dimensions permettant leur logement dans des étampes dont les empreints'sont prévus à oetteffet.
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L'ébauche ainsi préparée est placée entre des étampes ex- trêmes qui enserrent dans leurs empreints les parties interoalaires limitant les parties à deformer avec une pression suffisamment puis- sante pour que pendant l'opération de forgeage les seules parties dont les formes sont destinées à être transformées puissent subir les déformations prévues, et qu'ainsi, la zone axiale du lingot primitif reste toujours confondue avec la fibre neutre.
En se rap- prochant, les étampes cssurent de faon simultanée le forgeage longitudinal des parties devent être transformées et leur forgeage transversal dans l'azimut voulu, oe dernier forgeage étant obtenu au moyen du jeu d'étampes centrales,
La pression à exercer sur les parties intercalaires ne peut, en rison précisément de sa grandeur, être réalisée par le moyen ordinaire d'un accumulateur.
Cette pression, par centimètre carré très élevée, doit être obtenue par le jeu de soupapes chargées permettant l'écoulement du liquide contenu dans le cylindre corres- pondant aux etampes sous une pression déterminée à l'avance; cette pression est fonction des dimensions les parties intercalaires dont les surfaces pressées, enfermées dans les étampes, doivent supporter une pression par centimètre carré supérieure à celle nécessaire à la déformation du métal de l'ébauche, de facon que pendant l'opération de forgeage les parties intercalaires ne subissent pas de déformai.. tions autres que celles permises par les étampes dans lesquelles elles sont enfermées.
Dans l'appareil suivant l'invention, des rampes solidaires du jeu d'étampes centrales agissent sur d'autres rampes solidaires chneune d'une des étpmpes extrêmes de fagon à lier la course de travail des étampes extrêmes avec celle du Jeu d'étampes centrales.
Les éta'npes creuses, en deux parties chacune, sont suscepti- bles de loger, et, s'il doit y avoir excentrement, dans l'orienta- tion propre à réaliser dans l'azimut voulu cet exoentrement, les parties intercalaires de l'ébauche situées de part et d'autre de celles qui subissent l'opération. Des pistons hydrauliques agissent sur les étampes pour serrer entre leurs deux parties, avant et pen- dans le forgeage, les parties intercalaires de l'ébauche située de part et d'autre de celles qu'on forme; un autre piston hydraulique agit de même sous l'étampe .centrale de fnçon à éviter tout glissement ou déformation de la partie intercalaire centrale.
Ainsi donc, pendant le double mouvement, seules les par- ties qui doivent subir une déformation sont soumises au forgeage, les parties intercalaires interposées ou contigu s à ces dernières parties peuvent être déplacées, mais ne sont pes forgées et restent dans leurs formes et dimensions d'origine en sorte que : , la la zone axiale du lingot primitif reste confondue avec la fibre neutre de la pièce terminée de forge;
22 les fibres du métal sont parallèles auy surfaces axe térieures;
32 la partie intercalaire médiane est déportas exactement dans l'azimut at de la quantité voulue,
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L'appareil suivant l'invention présente un certain nombre de particularités qui ressortiront de la description qui va suivre Dans cette description, on se réfère au dessin ci-joint qui montre ! , la fig. l, une coupe suivant l'axe longitudinal de l'ap pareil(au début du forgeage d'un coude, pris comme exemple non limitatif); a la fig. 2, une coupe analogue (à la fin du forgeage d'un coude); à la fig, 3, une coupe transversale suivant l'axe; à la fig. 4, une autre coupe transversale par les étampes; à la fig. 5, une coupe par l'axe de la soupape chargée,
Tel que représenté, l'appareil suivant l'invention comporte ;
, la Un âommier inférieur 1. formant glissières, sur lesquelles peuvent.coulisser les berceaux 3, et qui porte en outre un pis-
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ton 4 d<appui de la àemi-étampe centrale 14, deux pistons de rappel 7 de-la &emi-étàmpe et quatre pistons latéraux 6 de rappel des baroeaux oouliasanta 3.
, "199 Une traverse 2 fixée sur le sommier supérieur de la presse ,..'J.3.e est munie de deux pistons 5 pour le serrage de l'ébanche,..et. 'quatre pistons de rappel 8. Cette traverse porte en outre deux r;m"s, sur lesquelles prennent appui celles des berceaux 3j et la de1'ta.fi1pe centrale 11 en son 'milieu 3.eux -berceaux coulissants 3 avec rompes, reçoivent les dem1étampes 9, Quatre déroi-étampes 9 recevant respectivement les parties de l'ébauche situées de part et d'autre de celle qui doit former le coude, Dans l'exemple représenté, une partie est encore Intacte,* l'autre forme un coude déjà forgé.
4a Deux distributeurs 12, 13, servant respectivement l'un pour toutesles commandes hydrauliques du sommier inférieur 1, et l'autres, pour toutes les commandes hydrauliques de la traverse su-
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périeure,2,
5a Trois soupapes d'évacuation 14, chargées pu moyen d'un ressort réglable 15 (qui peut être constitué comme représenté par la fig. 5, par un empilage de rondelles Belleville) sont respectivement en communication avec chacun des trois cylindres hydrauliques.
Elles permettent de régler la pression par centimètre cprré à partir
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de laquelle 1,,Xàvacuation du liquide contenu dans le cylindre hydrau- lique sera effectuée et permettra l'opération de forgeage ainsi qu'il est Indiqué plus haut,
L'appareil suivant l'invention fonctionne de la façon suivante :
L'ébauche préparée est placée sur l'appareil de telle sor- ve que in partie intercalaire médiane séparant les deux parties
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devant être forgées soit en regard des deux étampes centrales 10 et 11. Les parties à forger qui suivent ou précèdent celles en cours de forgeage sont maintenues par les demi-étampes oú elles sont d'abord serrées énergiquement par l'admission dans le cylindre 5 de liquide sous une pression habituellement réalisée dans un ac- cumulateur.
L'ébauche étant ainsi serrée et les deux demi-étampes cen- treles amendes ou contact de la partie intercalaire médiane de l'ebeuche, la communication des cylindres 5 avec l'accumulateur est fermée puis la presse à forger est mise en mouvement.
L'opération s'effectue, le volume des cylindres 5 diminue et le liquide ne s'en échappe que sous la pression nécessaire à l'ouverture des soupapes chargées, c'eat-à-dire,à une pression suffisamment élevée pour qu'il n'y ait auoun déplacement des parties intercalaires serrées entre les étamps pendant l'opération.
Ce forgeage est réalisé simultanément dans le sens longi- tudinal et le sens transversal, en faisant agir la presse sous laquelle est placé l'appareil par le jeu combiné des rampes de la traverse contre celles des berceaux qui étaient au contact.
Les actions exercées par les berceaux de droite et de gauche étrnt identiques, le métal est refoulé longitudinalement et transversalement et on obtient, après l'opération, un coude ,tel que celui représenté figure 2.
Des cales disposées entre la traverse et les berceaux parmettent aprés réglagle de limiter le course et d'assurer pour 'chaque excontrement la même valeur,
Le retour à leur position d'origine des différents'organes qui sont entrés en mouvement est assuré hydrauliquement par les divers mouvements de rappel.
Comme représenté, l'appareil suivant l'invention permet, comme exemple non limitatif, de réaliser des arbres doudes à coud* multiples ; ces coudes possèdent les uns par rapport aux autres une position angulaire quelconque. Après avoir forgé un coude, il sufe fit de reprendre l'ébauche et de procéder au forgeage des coudes suivants, Suivant la forme de la partie forgée, on monte sur le berceau coulissant destiné à supporter et à serrer cette partie, des demi-étampes permettant d'envelopper la dite partie dont le serrage énergique est obtenue par l'action des pistons 5. serrage L'appareil suivant l'invention peut être également utilisé pour obtenir des fauches comportant des parties renflées ou plateaux.
Il suffit de partir d'une ébauche cylindrique que lion saisit au moyen de demi-étampes et que l'on forge longitudinalement au moyen des berceaux coulissants qui agissent seuls, les demi étempes centrales étant enlevées. sedis, j. ea aern]..-
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Il est évident que la présente invention ne doit pas être considérée comme limitée à la forme d'exécution représentée, mais qu'elle peut être réalisée suivant diverses variantes portant no- tamment sur les dispositifs utilisés par le maintien de 1'ébauche en cours de forgeage; elle comprendrait, en particulier, un eppa- reil autonome agissant sans l'intervent on d'une presse à forger.
De même, l'objet de l'invention peut être utilisé pour obtenir non seulement des arbres coudes à manivelles, mais encore des organes mécaniques analogues de formes diverses.
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