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PROCEDE D@AUTO-FORGEAGE .DE CORPS .CREUX.
Par procédé d'auto-forgeage d'un corps creux, les Demandeurs entendent désigner un procédé de forgeage dans lequel une partie du métal de la pièce à traiter sert de support à l'autre partie que l'on soumet à ' un traitement approprié, ce support, ainsi fourni par la pièce elle-même, aidant au glissement voulu du métal qui se produit lorsqu'on soumet la piè- ce à un effort approprié pour lui donner une autre forme., et cela, sans qu'il soit nécessaire de prévoir un appui spécial à l'intérieur du corps creux.
Lorsqu'il s'agit par exemple, en tant que corps creux, d'un tu- be cylindrique que l'on se propose de cintrer, le tube, du fait de sa forme cylindrique, peut offrir à l'opération de cintrage une résistance très gran- de. En vue de diminuer cette résistance, on chauffe une région déterminée du tube, par exemple celle qui correspondra à l'intérieur du cintre, en sor- te que 1-'effort subséquent de cintrage à exercer n'a plus qu'à vaincre la résistance de la portion du tube qui reste froide et est dirigée vers l'exté- rieur du cintreo Tout se passe dans ce cas, au point de vue de la résistance offerte par le tube,, comme si on rapprochait de la paroi extérieure du tube l'axe du tube que l'on désire cintrerde façon à opérer comme sur un tube de rayon moindre.
Toutefois, dans certains cas, pour que cet effort de cin- trage soit encore acceptable et ne provoque pas de déformation non souhaitée du tube, on pourrait être amené à porter la température de la région chauffée à des valeurs trop élevées qui ramolliraient exagérément cette région, laquel- le doit conserver, pendant l'opération de cintrage, une certaine tenue qui assure son déplacement vers l'extérieur du tube et non pas vers l'intérieur, ce qui aurait pour effet de diminuer la section de passage du tube. D'autre part, la chaleur rayonnante émise par la portion chauffée du tube est propor- tionnelle à la quatrième puissance de sa température absolue.
Dans ces con- ditions, lorsqu'il s'agit d'un tube dont la paroi est mince, il se trouve perdre trop rapidement sa chaleur et c'est encore une raison qui fait que le
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tube peut ne pas conserver pendant l'opération de cintrage le degré de malléa- bilité voulu.
Pour un tube d'un certain rayon et d'une certaine épaisseur, les Demandeurs ont trouvé dans leur demande de brevet du 17 mai 1949 pour "PROCE- DE ET DISPOSITIFS DE FABRICATION DE TUBES COUDES" qu'un chauffage convenable- ment choisi de la portion du tube correspondant à l'intérieur du cintre, suf- fisait pour assurer sans autre précaution le cintrage satisfaisant du tube sur un rayon de courbure relativement étroit inférieur par exemple à une fois et demie le diamètre du tube.
cependant? dans le cas oû le tube est de rayon re- lativement grand, par exemple de l'ordre de 50 mmo et où son épaisseur est relativement mince, de l'ordre de 3 mm., le procédé qui consiste à chauffer une certaine portion du tube avant de le soumettre à l'effort de cintrage, ne donne pas de résultats assez satisfaisants pour des rayons de cintrage courts.
C'est pour remédier à cet inconvénient que les Demandeurs ont imaginé le procéder objet de la présente invention, suivant lequel on soumet avant l'opération de forgeage le corps creux ou tube que l'on désire traiter à une première déformation qui a pour but de diminuer la résistance mécani- que offerte par la forme du corps creux à l'opération de forgeage subséquente.
Pour préciser, dans le cas d'un tube cylindrique de grand diamè- tre, une première opération, consiste à ovaliser le tube ou à lui donner une forme ovoïde;, de façon que son moment d'inertie par rapport à son nouvel axe (moment d'inertie qui mesure la résistance offerte par le tube au cintrage) soit diminuée et ramené à celui d'un tube cylindrique qui serait de rayon plus faible et dont le cintrage pourrait être effectué par les moyens anté- rieurement proposés.
Grâce à cette déformation préliminaire du corps creux abaissant le moment d'inertie ou résistance du corps creux, la température à laquelle il y a lieu de porter subséquemment une certaine portion du tube reste accep- table. En principe,9 cette température doit être telle que l'on ait franchi la zone des écoulements limités du métal sous une pression de 100 kg/om2.
Les parties du tube portées à cette température n'interviennent plus sensi- blement dans la résistance offerte par l'ensemble du corps au cintrage subéquent, tout en conservant pendant cette opération finale de cintrage une tenue suffisante pour que leur déplacement s'effectue vers l'extérieur du tu- be sans plissement, et non pas vers l'intérieur, tout en assurant un accrois- sement de l'épaisseur du tube à cet endroit.
D'autre part,, il faut remarquer que., dans le cas de tubes à pa- rois minces, une forme ovalisée ou ovoïde assure une meilleure conservation de la température dans la région chauffée, du fait du rapprochement et de l'orientation relative des deux parois du tuba, et maintient dans ces parois un gradient de températures qui est fonction du gradient de résistances que doivent présenter lesdites parois pour résister au flambage;, c'est-à-dire au déplacement des parois vers l'intérieur du tube.
La description qui va suivre., en regard des dessins annexés don- nés à titre d'exemple, fera mieux comprendre la façon dont l'invention peut être réalisée.
La fig. 1 représente en coupe un tube de diamètre relativement grande et paroi assez mince., que l'on se propose de cintrer.
La fig. 2 représente en coupe, le même tube que l'on a aplati pour lui donner une forme ovale.
La figo 3 représente une variante de déformation du tube suivant une section ovoïde.
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La fig. 4 montre le tube ovoïde dans la machine à cintrer. La fig. 4 bis est une coupe par 4-4 de la fige 4.
La fig. 5 représente en coupe le cintre obtenu dans la machine de la fige 4.
La fig. 6 est une coupe par 6-6 de la fig. 5
La fig. 7 représente le cintre de la fig. 5, après rapprochement des jambes du cintre.
La fig. 8 représente une coupe par 8-8 de la fig. 7
La fig. 9 représente l'opération par laquelle on restitue au cin- tre sa section circulaire.
La fig. 10 est une coupe par 10-10 du cintre de la figo 9.
Ainsi qu'on le voit sur les figures, si l'on a par exemple à cin- trer un tube cylindrique a de diamètre relativement grande de l'ordre de 50 mm. par exemple, et dont l'épaisseur est égale ou inférieure par exemple à 3 mm., on commence, conformément à l'invention., par aplatir ce tube, soit pour lui donner la forme ovale représentée figo 2 dans laquelle les parties arrondies n'ont plus qu'un diamètre de 38 mmo par exemple, soit, et de préférence, la forme ovoïde représentée fig. 3. Cet aplatissement du tube est effectué sur tout ou partie de la région du tube droit qui correspondra ultérieurement à la partie cintrée.
Le tube, ainsi déformée est alors passé dans la machine à cintrer de modèle connu, représentée fig. 4, après que, conformément au procédé décrit dans la demande de brevet des Demandeurs précitée du 17 mai 1949 pour "PROCE- DE ET DISPOSITIFS DE FABRICATION DE TUBES COUDES" la région interne du cintre est portée, soit avant l'opération de cintrage, soit pendant l'opération de cintrage, à une température supérieure à celle de la région externe du cintre.
La température à appliquer est celle qui serait appliquée à un tube cylindri- que dont le diamètre serait égal au diamètre maximum des parties cintrées du tube aplati, c'est-à-dire 38 mmo dans 1?exemple choisi, moyennant quoi elle permet d'obtenir le cintrage du tube sur un rayon de courbure étroit, 0' est- à-dire inférieur à une fois et demie le diamètre du tube.
L'appareil de la figure 4 est essentiellement constitué à la ma- nière comme, par un galet de cintrage l'ex- La gorge du galet est conformée de façon (fig. s'adapter à la section du tube soit ovale figure a3 soit ovoïde du tube,, b. 3 et 4 5, en laissant un léger jeu sur les côtés et sur le fond pour permettre au métal du tube de se déplacer vers l'extérieur du tube. Le tube est appliqué dans la gorge par les galets .0 et un doigt d'entraînement d provoque l'enroulement du tube sur le galet fig.
L'opération terminée., on ob- tient un cintre tel que celui qui est représenté figo 6. dans lequel la coupe du cintre a la forme représentée sur la parois a1 et a2
Comme on le voit, pendant l'opération de cintrage, les c'est-à-dire b. du tube se sont légèrement gonflées, à déplacées vers 2, térieur, grâce au jeu que leur laisse le profil convenable donné au galet b fig. 4 bis) et une surépaisseur s'est produite en bis, lors de la formation du cintre.
Le cintre, obtenu., conformément à cette opération, présente déjà un rayon de courbure relativement réduit. Si on le désire, on peut diminuer encore ce rayon de cintrage en procédant au rapprochement des deux branches du cintreaprès un chauffage préalable de la région interne, et éventuelle- ment externe, du cintre, conformément au procédé décrit dans la demande de bre-
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vet des Demandeurs du 23 mai 1949, pour "PERFECTIONNEMENTS A LA FABRICATION DES TUBES COUDES".
L'opération conduit alors à un cintre dont la coupe est représen- tée sur les fige 7 et 8. Comme on le voit,\) cette opération a eu pour effet de diminuer sensiblement le rayon de courbure du cintre en même temps que de produire une légère suréaisseur des parois a1 et a2 du cintre., et un allonge- ment de la section ovoïde par déplacement vers l'extérieur du tube de la partie surépaissie a3 située à l'intérieur du cintre. De toute facon, la section de passage à l'intérieur du tube à hauteur du cintre n'est pas sensiblement dimi- nuée par rapport à la section initiale du tube., et le cintre, ainsi obtenu¯, peut être à branches aussi rapprochées qu'on le désire sans amincissement de la paroi exttérieure.
Une dernière opération peut être prévue? si on le désire, pour restituer à la section du tube sa forme circulaire dans la région cintrée.
A cet effet, le cintre de la fig.7, éventuellement après chauffage préalable de régions déterminées dudit cintre., est disposé sur une forme fixe e qui s'emboîte dans la région interne du cintre, et dont la gorge correspond de préférence à une section circulaire du tube. Tandis que les deux branches du cintre f1,f2 sont maintenues entre des parois fixes g1 g2 on applique sur la région extérieure du cintre., dans la direction de la flèche A, une force suffisante pour ramener la section ovoïde à la forme circulaire telle que re- présentée, en fin d'opération en traits pleins, sur la fig. 10.
Il va de soi que des modifications pourraient être apportées., sans pour cela changer le cadre de cette invention; en particulier, on pour- rait prévoir un traitement calorifique préliminaire du tube avant ou pendant la première opération de déformationo REVENDICATIONS. le) Procédé d'auto=forgeage de corps creux dans lequel une par- tie du métal du corps à traiter sert de support à l'autre partie., tandis qu'on le soumet à un traitement approprié? ce procédé s'appliquant à des pièces of- frant un moment d'inertie relativement élevée c'est-à-dire une résistance relativement élevée à la déformation pièces qui présentent par ailleurs une épaisseur de paroi assez mince.,
le procédé étant caractérisé en ce qu'au cours d'une opération préliminaire on déforme à froide ou éventuellement à chaud, le corps par des procédés mécaniques de façon à abaisser le moment d'inertie qu'il opposera à la déformation subséquente et qu'on l'amène à une forme de dimensions telles que l'on puisse porter telles régions du corps à la tempé- rature voulue afin que l'auto-forgeage à chaud du corps puisse être à la ma- nière connue., ultérieurement poursuivi.
2 ) L'application du procédé spécifié sous le) au cintrage d'un tube de section circulaire de rayon relativement grand et dont l'épaisseur de paroi est relativement mince., caractérisé en ce qu'au cours d'une première opé- ration, on communique à froid ou à chaud, au tube circulaire une forme de sec- tion ovale., ou ovoide,dans la région que l'on désire cintrer de façon à dimi- nuer le rayon du tube dans cette région, et en ce que l'on soumet ensuite le tube au procédé de cintrage, accompagné de chauffage., comme pour un tube de" rayon relativement réduit.
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