<Desc/Clms Page number 1>
PROCEDE DE FORGEAGE D'UN TUBE CYLINDRIQUE, POUR LUI DONNER TOUT PROFIL
VOULU.
La présente invention a pour objet un procédé de forgeage permet- tant d'obtenir à partir d'un tube cylindrique d'épaisseurs convenables un tu- be dont le profil extérieur soit conforme à tout dessin déterminé et, en par- ticulier, présente des ailettes, tangentielles ou diamétrales, symétriques ou dissymétriques.
Conformément à la présente invention, en partant d'un tube cy- lindrique, de section interne par exemple circulaire et d'épaisseur voulue, présentant une ou plusieurs surépaisseurs, on soumet cette.ou ces surépais- seurs, on soumet cette ou ces surépaisseurs à un chauffage, de préférence par induction électrique, ce qui assure un chauffage très rapide et très éle- vé qui permet d'obtenir la température nécessaire à une déformation ou un dé- placement de métal subséquent que dans la région chauffée et aux profondeurs désirées. Après cette opération, on soumet la région chauffée à un pressage ou forgeage exécuté par un outil convenable, de façon à provoquer la défor- mation ou le déplacement du métal chauffé.
On peut prévoir, à l'intérieur du tube un mandrin, refroidi ou calorifugé qui, en combinaison avec les parties restées froides du tube, @ quelque sorte une matrice qui s'oppose à l'effet de déformation de l'outl sur lapar- tie chauffée. On peut également se contenter de disposer à l'intérieur du tube un remplissage de sable, ou encore prévoir un refroidissement du tube par l'intérieur, de façon à augmenter la rigidité des parties froides dudit tube. Le forgeage des parties chauffées, ainsi exécuté, permet d'assurer la déformation du métal et de donner finalement au tube, en une ou plusieurs passes, tout profil voulu.
Si l'on veut par exemple réaliser un tube à ailettes longitu- dinales symétriques, on partira d'un tube cylindrique présentant suivant deux régions longitudinales, diamétralement opposées, des surépaisseurs et
<Desc/Clms Page number 2>
par conséquent un contour extérieur elliptique ou ovale, obtenu par exemple conformément au procédé décrit dans la demande de brevet au nom du Demandeur en date du 11-6-1951, pour "PROCEDE DE FABRICATION D'UN TUBE D'EPAISSEUR VA- RIABLE ET COUDE OBTENU A PARTIR DE CE TUBE".
On soumet à un chauffage par induction les surépaisseurs du tube et on les conforme par tout moyen de for- geage convenable, tel que par exemple passage sous une presse ou entre des galets ou cylindres, de façon à obtenir un déplacement de métal qui donne à ces surépaisseurs le profil voulu d'ailettes que l'on désire obtenir.
Il est prévu que le chauffage et le forgeage subséquent peuvent être réalisés à la suite l'un de l'autre sur des longueurs successives d'un tube qui progresse par saccades, de façon que finalement toute la longueur du tube soit profilée comme on le désire.
L'avantage du procédé de fabrication eu égard à tout procédé d'étirage ou de filage du métal, réside en ce qu'il permet d'obtenir éventuel- lement un profil dissymétrique par rapport à un plan diamétral du tube. En effet, on sait que, dans les procédés d'étirage ou de filage, il est nécessai- re que les profils finaux soient symétriques par rapport à un plan diamétral, de façon qu'il y ait équilibre de la quantité de métal de chaque côté de ce plan diamétral. Le chauffage d'une ou plusieurs régions du tube disposées dis- symétriquement aussi bien que symétriquement permet au contraire, conformément à la présente invention, d'obtenir tout profil dissymétrique souhaité.
La description qui va suivre, en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemple, fera mieux comprendre la façon dont l'invention peut être réalisée.
La fig. 1 représente, en coupe et schématiquement, le chauffage par induction des parties surépaissies d'un tube présentant des surépaisseurs diamétralement opposées.
Les fig. 2 et 3 représentent, schématiquement, en coupe, des pro- fils qui peuvent être obtenus à partir des parties surépaissies du tube repré- senté sur la fig. 1.
Les fig. 4 et 5 montrent comment on peut obtenir des surépaisseurs sur le tube et un matriçage simultané conduisant à des ailettes tangentielles.
La fig. 6 représente un tube profilé de façon différente en diver- ses portions de sa longueur.
Les fig. 7, 8 et 9 sont respectivement des coupes 7-7, 8-8, 9-9 de la fig. 6.
La fig. 10 représente le tube de la fig. 6 recourbé en épingle à cheveux.
La fig. 11 est une coupe par 11-11 de la fig. 10.
La fig, 12 est une coupe par 12-12 de la fig. 10.
Ainsi qu'on le voit sur la fig, 1, on part d'un tube cylindri- que, de section interne circulaire et présentant deux surépaisseurs diamétra- lement opposées, c'est-à-dire que le contour extérieur du tube est ovale ou el- liptique. Un tel tube peut être obtenu par exemple à l'aide du procédé décrit dans la demande précitée du même inventeur pour "PROCEDE DE FABRICATION D'UN TUBE D'EPAISSEUR VARIABLE ET COUDE OBTENU A PARTIR DE CE TUBE". On soumet alors les deux renflements C D à un chauffage par induction électrique. L'avantage du chauffage par induction électrique est qu'il est plus rapide et très élevé, et qu'il se limite en profondeur comme en surface à une région assez nettement délimitée du tube.
Après quoi, ces régions convenablement ramollies par la chaleur sont forgées par pressage ou passent entre des galets ou cylindres, de
<Desc/Clms Page number 3>
façon à recevoir le profil souhaité. Pendant l'opération de forgeage, on peut prévoir l'introduction d'un mandrin refroidi à l'intérieur du tube, ou l'injection deau ou d'air de refroidissement. I1 est également prévu que le mandrin pourrait être remplacé par un remplissage de sable. L'im- portant est que la partie intérieure du tube soit suffisamment froide ou soutenue pour ne pas se déformer pendant le forgeage.
Le profil final du tube peut être un profil à ailettes tangen- tielles représenté sur la fig.2 ou encore un profil à ailettes diamétrales tel que représenté fig. 3, ou encore tout autre profil. En particulier, les ailettes prévues de part et d'autre du tube pourraient être dissymétriques au lieu d'être symétriques comme représenté fig. 2 et 3.-
Les ailettes, au lieu d'être rectilignes, pourraient être ondu- lées longitudinalement. Elles pourraient être en nombre plus élevé que deux.
Enfin, on peut aussi prévoir de distance en distance dans le profil, des ailettes diamétrales agissant en outre comme entretoises.
Dans le cas d'un profil à ailettes tangentielles, on peut exé- cuter simultanément les deux opérations; obtention de surépaisseurs et de matrigage de ces surépaisseurs en ailettes tangentielles. Il suffit d'utili- ser, pour obtenir les surépaisseurs, le dispositif décrit en regard des figo 11 et 12 de la demande précitée et reproduit sur les fig. 4 et 5 de la pré- sente demande.
Dans le cas en question le tube a sur lequel on veut exécuter les surépaisseurs, est chauffé suivant deux secteurs DE, CF opposés et pla- cés entre une matrice k et un poinçon 1, de façon que les secteurs chauffés soient à hauteur de la ligne de jonction entre le poinçon et la matrice.
Lors de la compression, dont la fin est représentée sur la figo 5, il se produit un refoulément du métal du tube entre le'poinçon 1 et la matrice k et puisque l'effort de refoulement s'exerce dans un plan tangen- tiel à la surface du tube;, ce refoulement prend précisément la forme d'une ailette tangentielle dont les faces sont conformées par les faces du poin- çon et de la matrice. La matière du métal qui se refoule dans les ailettes tangentielles en m1 m2peut n'être pas suffisante pour donner des ailettes dé la longueur voulue;, mais., dans ce cas, il est facile de souder sur la pointe des embryons d'ailettes formés;, des ailettes tangentielles.
Une soudu- re exécutée en cet endroit-qui est élcigné du tube cylindrique ne présente aucun danger particulier quant à la modification de la structure du métal du tube.
Il est prévu encoreconformément à l'invention, que l'opéra- tion de matriçage des surépaisseurs peut s'effectuer par avances successives du tube dont une certaine longueur,,-soumise au chauffage, passe ensuite'au forgeage, tandis qu'on chauffe la longueur suivante, et ainsi de suite jusqu'à ce que le profil voulu soit obtenu sur toute la longueur souhaitée du tube.-
Il est ainsi possible-d'obtenir un tube monobloc dont le'profil soit variable en différentes portions de sa longueur, ainsi-qu'on le voit sur la fig. 6. Sur cette figure;, le tube a est profilé sur la longueur E F dé fa- çon à présenter des ailettes tangentielles, comme on le voit en coupe fig. 7; puis sur la longueur médiane F G, le tube est profilé comme-on le voit fig.
8,,de fagon à présenter un renflement unique g; enfin, sur la longueur G H le tube est profilé avec des ailettes tangentielles, comme on lé voit en cou- pefig. 9, ces ailettes étant symétriques des premières par rapport à un plan horizontal passant par l'axe du tube. Un tube ainsi profilé peut alors être coudé dans sa partie FG, de façon à préndre une forme d'épingle à cheveux fig.
10, la partie renflée g du coude se trouvant dirigée vers l'extérieùr du coude (fig.12). Les ailettes situées sur la'partie E F de l'épingle à cheveux se trou- vent après coudage, parallèles aux ailettes situées sur la partie GH, comme le montre la coupe représentée sur la fig. 11. On obtient ainsi;, sous forme monobloc, un tube en épingle à cheveux dont les deux branches présentent des ailettes tan- gentielles disposées parallèlement, ce qui fait que le tube peut être utilisé tel quel pour constituer un élément
<Desc/Clms Page number 4>
dans un échangeur de chaleur à tubes à ailettes parallèles.
REVENDICATIONS.
1 ) Un procédé de forgeage d'un tube de section intérieure cy- lindrique de façon à lui donner tout profil voulu, caractérisé en ce qu'on part d'un tube présentant une ou des surépaisseùrs, en ce qu'on soumet cette ou ces surépaisseurs à un chauffage rapide et élevé, ce chauffage étant effec- tué de préférence par induction électrique, après quoi, la région chauffée du tube est soumise à un forgeage qui a pour effet d'assurer la déformation ou le déplacement du métal de la région chauffée, pour obtenir finalement en une ou plusieurs passes tout profil désiré pour le tube ou le corps cylindrique.
20)-Procédé comme spécifié sous 1 ) combiné avec la formation de surépaisseurs voulues sur le tube cylindrique, conformément au procédé décrit dans la demande de brevet du Demandeur en date du 11-6-1951, caractérisé en- ce que le tube cylindrique sans surépaisseur est placé entre un poinçon et-une matrice et chauffé suivant deux secteurs diamétralement opposés qui sont pla- cés de façon à se trouver à hauteur des surfaces de jonction du poinçon et de la matrice enserrant le tube, de façon que le refoulement du métal de ces secteurs constitué,,- en même temps que les sùrépaisseurs, le glissement du mé- tal entre les surfaces de jonction du poinçon et de la matrice qui constitu- ent des ailettes tangentielles au tube.
3 ) Procédé comme spécifié sous 1 ) appliqué à un tube d'une certaine longueur, de façon continue, caractérisé en ce qu'on procède par avances progressives du tube, le chauffage d'une section du tube étant suivi immédiatement du forgeage de ladite section pendant que l'on chauffe la sec- tion suivante, et ainsi de suite.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.