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BREVET D'INVENTION "PROCEDE ET APPAREIL DE CONFORMATION DE L'ACIER A FROID."
La présente invention est relative à la conforma- tion à froid de l'acier et, plus particulièrement, au tra- vail à froid de l'acier à partir d'une ébauche, de préféren- ce constituée par une barre pleine, pour former un objet comportant des parois latérales tubulaires et une paroi de fond ou de séparation s'étendant entre les parois latéral-
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tubulaires.
Il existe déjà différents procédés de conforma- tion à froid de l'acier pour former un objet ayant des parois latérales tubulaires, les plus courants de ces procédés étant l'étirage et le refoulage à froid. Dans le procédé de refoulae à froid de l'acier, tel qu'on le pratiquait anté- rieurement, on pensait qu'il était absolument nécessaire d'assurer une lubrification convenable entre la pièce et les poinçons ou matrices.
On pensait qu'on ne pouvait effec- tuer convenablement le refoulage à froid que si l'on utili- sait une couche de qualité supérieure assurant une pellicule mince de lubrifiant qui subsistait de telle sorte que lors- que l'on soumettait la pièce à la force de compression élevée nécessaire pour assurer l'écoulement du métal à travers la matrice de refoulage, la pellicule de lubrifiant restait entre la matrice et la pièce. Jusqu'ici, on pensait que la condition nécessaire pour réaliser un refoulage à froid con- venable consistait à disposer d'un lubrifiant qui résiste de manière à assurer la présence d'une pellicule continue sous les pressions relativement élevées utilisées dans les opérations de refoulage à froid.
Dans le refoulage à froid de l'acier, tel qu'il était envisagé antérieurement, on a toujours eu l'habitude de former l'objet tubulaire par une série d'opérations successives de refoulage et d'étirage et de soumettre la pièce à un réchauffage approprié entre les opérations succes- sives de travail à froid. En procédant ainsi, on ne peut obtenir une dureté finale uniforme que par un traitement thermique approprié de la pièce terminée.
Si l'acier utilisé est d'un type qui ne peut être durci à un degré quelconque par un traitement thermique, la pièce finale n'est pas durcie,
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dans une mesure beaucoup plus grande que celle résultant de la dureté de l'ébauche primitive.,
Conformément à l'invention, on a découvert qu'on peut effectuer avec succès le refoulage à froid sans se ser- vir des lubrifiants spéciaux qui étaient considérés jusqu'ici comme essentiels. On peut utiliser avec succès, pour refouler l'acier à froid selon la présente invention, des lubrifiants tels que le graphite et matières analogues qu'on a utilisés pendant des années pour refouler le métal à froid.
Selon l'ir vention, on ? constaté que le choix d'un lubrifiant appro- prié est de faible importance dans la fabrication de pièces refoulées à froid, par comparaison avec le réglage de l'écou- lement du métal refoulé, effectué de façon à maintenir au minimum la friction entre la pièce.. et les matrices. En diri- geant convenablement l'écoulement du métal de manière à ré- duire la friction, il a été possible de refouler l'acier à froid avec une pression beaucoup plus faible que celle qui était considérée jusqu'ici comme nécessaire et on a pu refou- ler à froid des aciers ayant une teneur en carbone plus élevée que celle qui était considérée précédemment comme possible.
La réduction de la friction sur les matrices réduit leur usure et prolonge leur durée dans une mesure bien supérieure à celle qui était considérée jusqu'ici comme étant la durée normale.
On a également découvert ou'on peut refouler des objets tubulaires avec ou sans fond fermé, de manière telle qu'on puisse obtenir la dureté uniforme désirée de l'objet terminé, uniquement en travaillant à froid le métal, c'est-à- dire sans traitement thermique final en vue d'obtenir la dure- té désirée.
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L'invention permet en outre de former un objet tubulaire par le procédé de refoulage à froid, sans qu'il soit nécessaire dans la plupart des cas de réchauffer la pièce entre les opérations successives de travail à froid.
En conséquence, l'invention a notamment pour ob- jets un procédé et un appareil de refoulage de l'acier à froid, permettant d'opérer à une pression beaucoup plus faï- ble que celle qui était considérée jusqu'ici comme étant né- cessaire.
Le procédé de l'invention permet d'obtenir la dureté uniforme de l'objet terminé, uniquement par le travail à fr oid .
Selon l'invention, les matrices destinées à con- former une ébauche par refoulage à froid sont disposées de façon telle qu'il existe un minimum de friction entre la pièce et les surfaces de la matrice et du poinçon.
Le procédé selon l'invention permet en outre d'u- tiliser des qualités d'acier meilleur marché, tout en ob- tenant une résistance plus grande et plus uniforme de l'objet terminé.
Plus particulièrement, l'invention a pour objet un procédé de refoulage à froid dans lequel l'acier peut s'écouler librement dans une grande mesure, suivant une gamme d'allongement permise par la limite d'élasticité de l'acier.
Lorsque de l'acier peut s'écouler librement, non seulement les pressions nécessaires pour la conformation à froid sont sensiblement réduites, mais ce qui est d'égale importance, la mesure dans laquelle le métal est durci par le travail à froid est sensiblement réduite. Ce dernier fait est extrême- ment important dans un procédé de refoulage ou de conforma-
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tion de l'acier à froid, car lorsque l'acier a été travaillé à froid jusqu'aux environs de sa limite d'élasticité, un nouveau travail à froid produit une rupture, à moins de ré- chauffer l'acier avant de le soumettre à une autre opération de travail à froid.
Dans le procédé de l'invention, les parties succès sives de l'objet à conformer sont amenées à la dimension et à la dureté finales par simple travail à froid. Dans ce procédé, après qu'une partie particulière de l'objet a été amenée à la dimension finale, le travail à froid a suffi pour amener sa dureté et sa résistance à la valeur désirée et ensuite, elle n'est plus travaillée à froid dans une grande mesure. De même, les 'parties de l'objet qui doivent être ensuite travaillées à froid sont maintenues dans un état doux, permettant l'écoulement, de telle sorte que, dans la plupart des cas, il n'est pas nécessaire de procéder à un réchauffage avant de soumettre ces parties à d'autres opérations de travail à froid, en vue de les amener à la forme et à la dimension finales.
Le procédé et l'appareil de conformation d'acier à froid selon l'invention pour former des objets tubulaires sont représentés schématiquement sur les dessins annexés, dans lesquels :
La fig. 1 est une vue en perspective d'une ébau- che métallique découpée dans une barre d'acier telle qu'elle arrive du laminage et qu'on utilise comme ébauche de départ dans le procédé de refculage à froid selon l'invention.
La fig. 2 est une coupe schématique montrant la disposition des matrices servant à réaliser la première opération du procédé.
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La fige 3 est une coupe schématique de la disposi- tion des matrices servant à réaliser la deuxième opération, c'est-à-dire à former l'ébauche de refoulage, le poinçon é- tant représenté en trait plein dans la position qu'il occupe en un point situé au-dessus de l'extrémité inférieure de sa course.
La fig. 4 est une vue analogue à celle de la fig.
3, représentant le poinçon à l'extrémité inférieure de sa course-
La fige 5 est une vue de détail, à plus grande échelle, d'une partie de l'appareil de la fig. 4.
La fige 6 est une coupe schématique de la disposi- tion des matrices servant à l'opération suivante du procédé.
Les fige 7 et 8 sont des coupes schématiques montrant les dispositions de matrices que l'on peut utiliser lorsqu'on désire former un récipient à fond autre que plat.
La f ig. 9 est une coupe schématique de l'ébauche de la fig. 1, montrant les lignes d'écoulement du grain.
La fig; 10 est une vue analogue à la fig. 9, re- présentant la déformation de l'écoulement du grain, résultant de l'opération de la fig.2.
La fig. 11 est une vue analogue aux fig. 9 et 10, montrant la déformation des lignes d'écoulement du grain, résultant de l'opération des fig. 3 et 4.
Les fig. 12 et 13 sont des vues schématiques re- présentant la forme des ébauches obtenues par les opérations représentées sur les fige ? et 8.
Les dessins représentent le procédé et l'appareil de conformation à froid d'une ébauche en acier, en vue de
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former un récipient tubulaire, à fond fermé . Au cours de la lecture de la description, on verra que l'invention n'est pas limitée au refoulage de récipients à fond fermé mais qu'elle convient également pour former des objets tubulaires ouverts aux deux extrémités. Le procédé et l'appareil sontldé- crits en se reportant à un récipient à fond fermé, unique- ment à titre d'exemple, et on comprend facilement qu'on peut obtenir , par le procédé et l'appareil décrits ici, de nombreuses formes différentes d'objets tubulaires.
Dans le procédé de l'invention, l'ébauche de départ est une pièce d'acier cylindrique , qui est découpée dans une barre d'acier telle qu'elle arrive du laminage. L'é- bauche 9 est représentée comme étant de section transversale circulaire, mais on comprend qu'elle peut avoir toute section transversale désirée, telle que carrée, rectangulaire, hexe- gonale, etc..
Une barre d'acier venant du laminage n'a pas toujours une dimension exacte. Elle peut avoir un léger faux- rond et son diamètre peut varier légèrement. Ces différences doivent être supprimées dans la première opération de manière à assurer l'exactitude des opérations suivantes car, par exem- ple, le faux-rond, s'il n'est pas supprimé, subsiste dans tous les stades ultérieurs de l'opération et il peut en ré- sulter un objet fini imparfait ou une détérioration dès matri- ces. En c onséguence, le premier stade du procédé consiste en une opération de frappe qui donne à l'ébauche la dimension voulue et assure la concentricité exacte de l'ébauche frappée, de manière à éliminer des irrégularités dans les opérations ultérieures destinées à conformer à froid l'ébauche pour en faire l'objet final.
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L'acier utilisé dans le procédé de l'invention n'a pas besoin d'être de qualité supérieure. Un acier ordi- naire eu carbone, avec une teneur en carbone allant jusqu'à 0,4 % donne satisfaction. Le carbone ou autre constituent de l'acier choisi dépend de la dimension ed.e la forme de l'objet terminé, de l'utilisation à laquelle l'objet est destiné et de la quantité de conformation à froid nécessaire pour transformer l'ébauche en un objet fini. La dureté qu'on peut obtenir par le travail à froid dépend de la teneur en carbone ou autre constituant de l'acier, mais , d'autre part, la quantité de travail à froid qui est admissible avant d'at- teindre la limite d'élasticité de l'acier varie en raison inverse de la quantité des constituants de l'acier.
En con- séquence, bien qu'il ne soit pas nécessaire, dans le procédé de l'invention, d'avoir un acier de qualité particulièrement élevée, il faut choisir un acier qui satisfasse aux condi- tions de travail à froid et de résistance de l'objet conformé finalement obtenu.
En vue de donner à l'ébauche 2 les dimensions vou- lues, on la soumet d'abord à une opération de frappe repré- sentée sur la fig.2. On place l'ébauche dans une matrice 10 comportant une cavité 11 présentant une partie conique 12, un épaulement oblique 13 et une partie cylindrique de plus petit diamètre 14. Le poinçon 11 est de forme cylindrique et il comporte une partie avant ou bec 16 de faible hauteur.
Le bec 16 comporte une face inférieure plate 17, des CONS arrondis et une paroi latérale conique 18. Le dia- mètre du bec 16 est inférieur à celui du poinçon 15. L'extré- mité supérieure de la cavité 11 est cylindrique et le poin- çon 15 s'y adapte exactement. Lorsqu'on enfonce le poinçon
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15 sur l'ébauche 9, le bec 16 forme une dépression 20 dans la partie centrale du dessus de l'ébauche. A son extrémité inférieure, l'ébauche 2 est portée par l'épaulement oblique 13, de sorte que lorsque le poinçon 15 arrive à la limite de sa course descendante, le flan conformé, désigné de façon générale par 21, comporte une partie réduite oblique 22 sur son coin inférieur, la face inférieure de l'ébauche étant légèrement convexe, comme celà est représenté en 23.
On re- marquera que le poussoir 24, qui se trouve dans la partie réduite 14 de la cavité 11, est à une certaine distance en dessous de la face convexe 23 du flan 21. Etant donné que les parois 12 de la cavité 11 vont en se rétrécissant inté- rieurement de haut en bas, l'ébauche 21 s'éjecte facilement de la matrice 10 en soulevant le poussoir 24.
Lorsqu'on effectue l'opération de mise à la dimen- sion représentée sur la fig. 2 les parois latérales de l'é- bauche 9 s'écartent sous la pression du poinçon 11 de manière à remplir la cavité conique 12 de la matrice, qui a une di- mension exacte, en supprimant ainsi tout faux-rond qui peut se trouver dans la barre dans laquelle l'ébauche 2 a été découpée et en assurant l'exactitude parfaite de la section circulaire de l'ébauche 21 dans toutes ses parties, en suppri mant ainsi toutes les irrégularités qui peuvent se trouver dans le produit venant du laminage. En assurant la concentri- cité parfaite de l'ébauche 21, on assure l'exactitude des o- pérations suivantes et on évite les irrégularités.
En outre, l'opération de frappe pour la mise à la dimension comprime le grain de l'ébauche 21 en lui donnent une structure saine.
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Etant donné que le bec 16 du poinçon est parfaite- ment centré par rapport à la cavité 11 de le matrice, la dé- pression 20 ménagée sur le dessus de l'ébauche est parfaite- ment centrée par rapport aux parois latérales de l'ébauche 21, en constituant ainsi un dispositif de centrage pour le poinçon utilisé dans l'opération suivante, de sorte que l'é- bouche en forme de cuvette, à former ultérieurement, a tou- jours des parois d'épaisseur uniforme. L'une des difficultés rencontrées jusqu'ici dans le refculage à froid de l'acier était l'obtention d'une concentricité parfaite et d'une épais- seur de paroi uniforme dans l'objet terminé.
Si un poinçon utilisé dans une opération de refoulage n'est pas ou ne peut pas être-exactement centré, le poinçon peut se déplacer .'d'un côté ou de l'autre et se briser ou, s'il n'y a pas rupture, il peut se produire des épaisseurs de paroi non uniformes, lesquelles à leur tour peuvent donner' à la paroi de l'objet terminé une dureté non uniforme, en un point quelconque.
La formation de la dépression 20 sur le dessus de 1 'ébauche 21 amorce également la préparation de l'angle de refoulagc 18a (fig.10) sur le dessus de l'ébauche, pour une opération ultérieure de refoulage. Cet angle est consti- tué par la paroi latérale conique 18 du bec 16 du poinçon.
Du fait de la formation de l'angle de refoulage 18a, le coin extérieur supérieur de l'ébauche 21 s'incline légèrement en 21a. En conséquence, ce coin extérieur n'est pas travaillé à ce stade, le métal reste doux dans cette zone et il peut être travaillé à froid à un stade ultérieur du procédé. En conséquence, on évite des coins vifs qui peuvent provoquer
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des difficultés ou nécessiter un traitement ultérieur dans les opérations suivantes.
Etant donné que l'opération de frappe de la fig.2 s'effectue en permettant au métal de s'élargir légèrement sous l'action de la compression, il ne se produit pas de friction appréciable au droit des surfaces de la matrice et du poinçon et l'ébauche ne subit qu'un léger travail à froid, à savoir sur les coins 22 de l'extrémité inférieure de l'ébauche et dans la dépression centrale 20. Les parties restantes de l'ébauche 21 restent sensiblement douces, comme dans l'ébauche de départ 9.
L'effet de la frappe de l'ébauche 9, sur les lignes d'écoulement du grain, indiquées en 25 sur la fig. 9, est représenté schématiquement sur la fig.10. Sur le coin circon- férentiel inférieur 22 de l'ébauche 21, les lignes d'écoule- ment sont déformées angulairement vers l'intérieur et les lignes d'écoulement du grain dans le reste du flan sont dé- formées suivant un contour ondulé. Le contour particulier sui- vant lequel les lignes d'écoulement du grain sont déformées ne prend une importance relativement grande que lorsqu'on désire obtenir un article dont le fond soit sain.
Si celà n'est pas exigé de l'objet à former, les lignes du grain n'ont pas d'importance particulière, sauf toutefois que des ruptures ont moins de chances de se produire lorsque les lignes d'écou- lement du grain sont simplement déformées, au lieu d'être cisaillées par l'opération de conformation à froid.
Une fois que l'ébauche 2 a été conformée pour ob- tenir l'ébauche 21 de dimensions exactes, elle est prête à être conformée à froid pour obtenir l'ébauche de refoulage
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désignée de façon générale par 30. L'ébauche 21 est déformée pour l'amener à la forme de l'ébauche 30 en utilisant la dis- position de matrices représentée sur les fig. 3 et 4. Celle- ci comporte une matrice 31 présentant une cavité 32 dont l'e;- trémité supérieure est cylindrique comme celà est indiqué en 33, de manière telle que le poinçon cylindrique 34 puisse s'y adapter exactement. En dessous de la partie cylindrique 3R3, la cavité 32 va en se rétrécissant vers le bas comme indiqué en 35.
A l'extrémité inférieure de la partie conique 35, la cavité 32 comporte un épaulement annulaire 36 qui se prolonge par une partie cylindrique 37 de plus petit diamè- tre, lequel est sensiblement égal au diamètre du bas de l'é- bauche 21, de sorte que l'ébauche, lorsqu'on la place dans la cavité 32, tombe dans la partie cylindrique 37 de petit diamètre de la cavité, sonond convexe 23 reposant sur un poussoir d'expulsion 38 coulissant dans une autre cavité 39 de diamètre encore plus faible. Un épaulement circonfé- rentiel 40 relie la cavité 37 à la cavité plus étroite 39.
Le poinçon 34 porte à son extrémité inférieure, un bec cy- lindrique 41 qui, à son tour, présente une face de base plate 42. Comme on le voit sur la fig. 5, la face 42 comporte uh coin circonférentiel courbe 43 qui est constitué par une première courbe de rayon R, tangente à la face inférieure 42, mais non tangente à la paroi latérale 44 du bec 41, et une deuxième partie courbe non absolument circulaire R-1 qui réunit la courbe de grand rayon R à la paroi latérale 44 du bec 41.
Les f ig. 3 et 4 représentent la disposition des
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pièces servant à assurer la descente progressive du poinçon 41. Sur la fig. 3, la position initiale de l'ébauche 21 est représentée par la ligne en trait mixte 45 et la position du poinçon 34 est représentée par la ligne en trait mixte 46, au commencement de l'opération. Sur la fig. 4, la forme et l'emplacement de l'ébauche, au moment ¯où le poinçon est dans la position de la fig. 3, sont représentés par la ligne en tra it mixte 45a .
Lorsque le poinçon 34 descend dans la cavité 32, pendant une partie de sa course comprise entre la position représentée par la ligne en trait mi.te et la position re- présentée par la ligne en trait plein sur la fig. 3, la face inférieure plate 42 du bec 41 du poinçon pénètre dans la dépression centrale 20 du dessus de l'ébauche 21 et est cen- trée par cette dépression, en refoulant vers le bas le métal de l'ébauche qui est situé au dessous de la dépression 20.
Toutefois, le poussoir 38 ferme le bas de la matrice, de scr te que le métal de l'extrémité inférieure de l'ébauche 21 ne peut descendre mais est comprimé dans la cavité 37 en prenant sa forme, ainsi que celle de l'épaulement angulaire 40, du dessus du poussoir 38 et de la façe 42 du poinçon 41.
Le métal de la partie inférieure de l'ébauche située au-des- sous du bec 41 est ainsi soumis à la pression et s'écoule vers l'extérieur sous la face 42 du bec 41, en remontant sur le pourtour du bec 41 de manière à remplir la cavité co- nique qui a un diamètre supérieur à celui de l'ébauche 21, ce qui provoque l'augmentation du diamètre de celle-ci.
Toutefois, le déplacement vers l'extérieur du mé-
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tal doit être limité. Si on laissait le métal s'écouler li- brement et s'élargir ou augmenter de diamètre absolument sans être confiné ou sans être empêché, on atteindrait un point pour lequel l'allongement dépasserait la limite élas- tique des fibres situées les plus à l'extérieur sur la sur- face et le métal se fissurerait ou se briserait sur le pour- tour lorsque la limite d'élasticité serait a tteinte. En con- séquence, en travaillant l'ébauche 21 pour former l'ébauche 30, il doit y avoir une limite au-delà de laquelle l'augmen- tation de diamètre n'est pas permise, bien que, jusqu'à ce que l'on atteigne cette limite, il est bon de permettre au métal de s'écouler librement sans être confiné,
de manière à réduire les pressions du poinçon et de la matrice. Par suite, l'augmentation ou l'agrandissement du diamètre extérieur de l'ébauche et l'écoulement du métal qui en résultent sont maintenus à un allongement inférieur à celui qui est possible avec la:)résistance élastique de l'acier particulier travaillé.
En d'autres termes, l'augmentation de diamètre est commandé de telle sorte que l'allongement résultant soit sensiblement inférieur à l'allongement maximum permis par la résistance finale de l'acier.
Par exemple, si la résistance élastique de l'acier est de 5976 kg/cm2, l'allongement doit Être maintenu par exem ple à 15 %, auquel cas il ne se produit pas de durcissement sensible. En outre, si l'écoulement du métal provoquant l'aug- mentation de diamètre rentre dans les limites de cette résis- tance élastique sans augmenter la hauteur du métal et sans changement sensible de surface, il se produit peu de durcisse- ment sous l'action du travail. Si la résistance élastique du
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métal est de 3164 kg/cm2, l'allongement peut être de l'ordre de 30 %.
En conséquence, la forme de la partie conique 35 de la matrice 31 est telle que le métal, en s'écoulant dans la partie 35 de la cavité de la matrice, autour du bec 41 du poinçon, touche la paroi conique de la partie 35 et il est ainsi limité, ce qui empêche une nouvelle augmentation de diamètre avant que se soit produit l'allongement maximum de l'acier utilisé. Tant qu'il n'est pas ainsi limité, le métal s'écoule librement vers l'extérieur et; lorsqu'il est limité, il s'écoule dans une faible mesure vers le haut, de telle sorte que la hauteur du métal remplissant la cavité 35 de la matrice lorsqu'il s'écoule vers le haut n'augmente que légè- rement, de la position de la ligne en trait mixte à celle de la position en trait plein de la fig. 3.
Il n'y a pas de dur- cissement appréciable provoqué par le travail dans la partie 52 de la paroi plus épaisse de l'ébauche provenant de la dé- formation ou du déplacement vers l'extérieur du fait de la façon indiquée, relativement libre ou non confinée, suivant laquelle le métal a pu s'écouler pour remplir la partie 35 de la cavité de la matrice.
Lorsque le poinçon arrive dans la position représentée en trait plein sur la fig. 3, le métal de l'ébauche a rempli complètement et exactement l'extrémité inférieure dela cavité de la matrice, en dessous et autour du bec 41 du poinçon et contre l'épaulement 36, et lorsque le poinçon continue à descendre, l'épaulement 51 de l'ébauche se sépare et monte en s'écartant de l'épaulement 36 de la matrice.
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l'ébauche ± et la cavité plus large 35 sont con- çues de telle sorte que, à ce moment (fig.3), la face de base plate 42 du bec 41 du poinçon est sensiblement en regard de l'épaulement 36 et il se forme entre le coin inférieur 43 du poinçon 41 et la paroi latérale 37 et le coin intérieur inférieur de l'épaulement 36 de la matrice un orifice de re- foulage en forme de tore à travers lequel le métal de la partie inférieure de l'ébauche 21 située en dessous du bec du poinçon s'écoule lorsque le poinçon continue à descendre de la position en trait plein de la fig. 3 (position en trait mixte de la fig,, 4) pour venir dans la position en trait plein de la fig. 4.
Lorsque le poinçon 34 finit de descendre, comme représenté sur la fig. 4, le métal de la partie inférieure de l'ébauche soumis à la pression s'échappe vers le haut ou vers l'arrière par l'orifice de refoulage compris entre la paroi latérale du bec 41 et la paroi latérale de la cavité 37 de la matrice, comme indiqué par la flèche 48'. En conséquence, lorsque le poinçon 34 arrive dans la position de fin de course représentée en trait plein sur la fig. 4, une partie sensible du métal de l'extrémité inférieure de l'ébauche, dé- signée par 50 sur la fig.
3, a été refoulé4vers le haut et, en même temps, l'épaulement 51 formé sur l'ébauche par l'épaulement 36 de la matrice (fig.3) à un moment intermédiai re pendant la descente du poinçon, monte en s'écartant de l'épaulement 36 de la matrice, comme cn le voit sur la fig.4.
En résumé, il y a deux phases dans le refoulage à froid représenté sur les fige 3 et 4, pour former l'ébauche
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30 à partir de l'ébauche 21. Tendant la première phase de l'opération, représentée sur la fig. 3, la cavité large 35 est remplie par du métal qui s'écoule entre le bord 43 du poinçon mobile et le bord inférieur de l'épaulement. 36, pour former la partie 52 de l'ébauche. Une fois que la cavité 55 a été remplie, la partie 52 qui s'est dilatée n'est plus re- foulée ou travaillée.
La deuxième phase de l'opération compcr te le refoulage du métal vers l'arrière, entre la paroi du poinçon et la paroi 37 de la cavité de petit diamètre, après que le bec du poinçon est passé en dessous de l'épaule- ment 36, comme représenté sur la fig. 4, ce qui augmente sen- siblement la hauteur de l'ébauche et forme la partie 54 de)la .paroi de l'ébauche.
Les deux phases de la formation de la cuvette ont été représentées et décrites en se référant aux fig. 3 et 4, comme se produisant dans un seul jeu de matrices, en une opé- ration. Toutefois, dans le cas d'ébauches de dimensions, formes, diamètres ou hauteurs différents, on peut opérer dans deux matrices successives ou plus, dans lesquelles s'obtient progressivement la forme finale de la cuvette. De même, dans le cas d'une cuvette relativement profonde, il peut être né- cessaire de réchauffer l'ébauche entre les opérations succes- sives de formation de la cuvette, de manière à obtenir la profondeur de cuvette désirée.
Du fait que l'écoulement du métal par refoulage vers l'arrière, pendant la partie de la descente du poinçon représentée sur la fig. 4, se produit entre les parois de la cavité 37 et la surface cylindrique extérieure du bec 41, pendant ce stade du déplacement du poinçon, il n'y 'a pas
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d'écoulement de métal dans la partie large 52 de l'ébauche résultante 30 et cette partie 52 monte librement dans la cavité 35 en s'écartant de l'épaulement 36.
Pendant cette mon tée dé la partie épaissie 52 de l'ébauche 30, il se produit un intervalle indiqué en 49 sur la fig. 4, dont la grandeur va en augmentant entre la surface extérieure conique de la partie épaisse 52 (qui s'est formée au stade du déplacement du poinçon représenté en trait plein sur la fig.3) et la par- tie conique 35 de la cavité 32 de la matrice.
Du fait de la formation de l'ébauche 30 en forme de cuvette, obtenue en refoulant certaines parties des parois latérales de la cuvette et en permettant à d'autres parties de la paroi de cette cuvette de s'allonger, il'épaulement 51 se forme entre les extrémités de l'ébauche 30, ce qui donne l'épaulement tie refoulage de l'ébauche pour l'opération ulté- rieure de refoulage vers l'avant qu'elle doit subir.
Ceci permet de compléter la forme du fond et de la paroi latérale de l'ébauche en forme de cuvette avant de continuer à refou- ler la paroi latérale et ceci permet de même d'effectuer la quantité désirée de travail à froid sur le fond et la paroi latérale de l'ébauche et de leur donner la dureté finale désirée en dessous de l'épaulement 51, avant de refouler la partie plus épaisse 52 de la paroi latérale de l'ébauche 30
Ce fait est d'importance considérable pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, car il permet d'obtenir progressivement ou par stades la dureté finale désirée dans certaines zones de l'ébauche, ces zones durcies n'étant plus ensuite travaillées à froid lorsqu'on 8 recours à des opérations ultérieures pour travailler à froid d'autres
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zones plus douces de l'ébauche.
De cette façon, en durcissant progressivement l'objet conformément à la présente inven- tion, on évite d'avoir à réchauffer une partie d'une ébauche pour permettre d'en travailler une autre partie et, de même, on évite d'avoir à procéder à un traitement thermique pour obtenir le durcissement, ainsi que d'être obligé d'uti- liser comme matière première de l'acier pouvant se traiter à chaud, afin de donner le degré désiré de dureté en différents endroits des parois de l'objet terminé.
Comme suite à la formation de l'ébauche en forme de Cuvette 30, on effectue la conformation de l'épaulement supérieur 70 qui était commencé dans l'ébauche 21 en 18a.
En se reportant à la fig. 5, la forme particulière de la paroi de base 42 du bec du poinçon et du coin 43 est d'importance vitale pour obtenir les résultats de la présen- te invention. Pendant toute la descente du bec 41 du poinçon, pendant que le métal de la partie basse du flan situé en des- sous du bec du poinçon est déplacé vers l'extérieur et vers le haut, autour du bec du poinçon, par suite de la pression dirigée vers le bas, le métal s'écoule vers l'extérieur le long de la face de base plate 42 du bec du poinçon.
Lorsque la direction de l'écoulement du métal change de la direction vers l'extérieur pour aller vers le haut, par rapport à la paroi de fond du poinçon, et lorsque le métal s'écoule autour du point arrondi 43 du bec du poinçon, le sens de l'écoule- ment du métel tend à continuer dans le sens du déplacement donné par la courbe de grand rayon R tangente à la face 42, mais non tangente à la pcroi latérale du bec 41. De cette façon, avant de tourner complètement pour se diriver vers le haut, le métal dégage la paroi latérale du poinçon et n'exerce
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pas de pression contre elle, ce qui réduit la pression s'exer- çant sur le poinçon et laisse un léger jeu 47 entre la paroi latérale du poinçon et la surface intérieure de la cavité formée dans l'ébauche résultante 30.
En pratique, le trou ménagé dans l'ébauche 30 est toujours sensiblement plus grand que le diamètre du poinçon 41. Du fait de la construc- tion décrite et du mode de fonctionnement du poinçon et dea matrice donnant ce jeu 47, il ne s'exerce pas de friction appréciable entre la paroi latérale du poinçon 41 et la paroi de la cavité formée dans l'ébauche résultante pendant le dé- placement vers le haut ou vers l'arrière du métal de l'ébau- che par rapport au poinçon, de sorte que l'ébauche ne se coin ce pas sur ce poinçon et qu'elle n'a pas à en être séparée à force.
La réduction dépression décrite exercée sur le poinçon, coopérant avec la conicité de la matrice en 35 permettant l'augmentation du diamètre de l'ébauche, empêche la pression de s'élever et, du fait de la formation du jeu 49, il ne s'exerce pas de friction, sinon légère, entre la surface extérieure de la partie 52 de l'ébahche et la cavité de la matrice, lorsque la partie large 52 s'élèvc dans la cavité de la matrice.
La seule surface sur laquelle il se produit une friction sensible est celle comprise entre l'ex- trémité inférieure de l'ébauche et la paroi de la partie réduite 37 de la cavité de)la matrice, et entre le métal de l'extrémité inférieure de l'ébauche et la face de base plate 42 du poinçon, lorsque le métal de l'ébauche est refoulé vers le haut à travers l'orifice en forme de tore dont il a été fait mention. Le travail à froid ou déformation du métal dans
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l'ébauche, résultant du refoulage vers l'arrière, exerce ainsi un travail à froid considérable dans la paroi de base 53 de l'ébauche,ainsi que dans la partie latérale mince 54 de celle-ci.
D'autre part, les parties épaissies 52 de l'ébauche sont obtenues au moyen d'un écoulement du métal, dirigé vers l'extérieur et plus ou moins libre et ces parties ont en conséquence été soumises à un travail à froid relative ment faible. En pratique, on constate qu'en déformant une ébauche telle que 20 pour former une ébauche telle que 30, le métal des parties 53 et 54 est travaillé à froid jusqu'à un point se rapprochant de la limite d'élasticité du métal, tandis que le métal, dans les parties épaissies 52, est sus- ceptible d'être encore travaillé à froid, sensiblement avant que la limite d'élasticité de l'acier soit atteinte.
Si l'objet à former a un fond plat et une paroi latérale rectiligne, comme celà est indiqué en 22 et 54 respectivement sur l'ébauche 30 de la fig. 11, on peut calcu- ler facilement les dimensions de l'ébauche de telle sorte qu'en la travaillant à froid pour lui donner la forme de l'ébauche 30, le métal du fond 53 et de la paroi latérale 54 soit travaillé à froid dans la mesure nécessaire pour obtenir, dans ces parties de l'ébauche, la résistance et la dureté que l'on désire avoir dans l'objet final.
De même, l'épaisseur de la paroi latérale épaisse 52 peut être déter- minée de telle sorte que, lorsqu'elle est ensuite refoulée à froid pour former la paroi latérale de l'objet terminé, elle ait été travaillée à froid de la quantité nécessaire pour donner à ces parties la dureté et le résistance corres- pondant à celle des parois 53 et 4.
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Si la paroi latérale et le fond de l'objet ter- miné doivent avoir la dimension et la forme représentées en 22 et 54, ces parties de l'ébauche 30 n'ont pas besoin d'être travaillées davantage à froid et, par suite, il n'est pas nécessaire de réchauffer ces parties de l'ébauche. L'ébauche 30 peut alors être soumise à un refoulage vèrs l'avant de manière à réduire l'épaisseur de la partie 52 à celle de la partie 4. Cette opération s'effectue avec la disposition de matrices représentée)schématiquement sur la fig. 6, qui comporte une matrice 60 à cavité cylindrique 61. Cette cavité comporte un épaulement de refoulage 62 qui se termine par une cavité cylindrique 63, laquelle est dégagée en 64.
Avec la matrice 60 est associé un poinçon 65 présentant un bec 66 et un épaulement de refoulage 67.
Lorsque l'on dispose l'ébauche 30 dans la matrice 60, elle se place d'elle-même dans la position représentée par la ligne en trait mixte 68, l'épaulement 51 reposant sur l'épaulement 62 de la matrice. La cavité 61 de la mairie: a un diamètre égal au diamètre extérieur de la partie large 52 de l'ébauche 30 et la cavité 63 a un diamètre égal au diamètre extérieur de la paroi plus mince 54 de l'ébauche.
La position du poinçon 65 au commencement du refoulage est représentée par la ligne en trsit mixte 69, l'épaulement 67 du poinçon reposant sur l'épaulement 70 de l'extrémité supérieure de l'ébauche 30. Le diamètre du bec 66 est sensi- blement égal au diamètre intérieur de la partie 54 de l'é- bauche 30. On remarquera qu'au début du refoulage, l'extré- mité inférieure du bec 66 est disposée en un point situé en dessous de l'épaulement 62 de la matrice 60. On remarquera
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également qu'à ce moment, l'extrémité inférieure du poinçon est un peu au-dessus du fond 53 de l'ébauche 30.
Lorsqu'on pousse vers le 'bas le poinçon 65, l'épau- lement 67 du poinçon exerce une force de compression sur l'ex= trémité supérieure de la partie 2 de l'ébauche 30 et le métal de cette partie s'écoule vers le bas et est refoulé autour de l'épaulement 62 et dans l'intervalle compris entre le bec 66 du poinçon 65 et la paroi de la cavité cylindrique 63. L'écoulement du métal est indiqué par les flèches 75. Cet= te opération amincit la partie 52 pour l'amener à l'épaisseur de paroi désirée dans l'objet terminé et, ce faisant, le métal est travaillé à froid dans la mesure désirée pour ob- tenir la résistance et la dureté demandée dans l'objet ter- miné.
Comme on l'a dit précédemment, la dimension de la par- tie 52 est calculée au départ de telle sorte qu'après le @ refoulage, la paroi latérale de l'objet'terminé ait été durcie à froid dans une mesure telle qu'elle ait sensiblement la même résistance et la même dureté que celles des parties 53 et 54 obtenues par le refoulage vers l'arrière précédent.
Lorsque le poinçon 65 arrive à la limite de la descente, l'ébauche 80 est refoulée, son fond 81 ayant sensi- blemc-nt la même épaisseur que la partie 53 de l'ébauche 0.
A ce stade du procédé, le fond 81 et la paroi latérale 82 ont été travaillés à froid de manière à avoir la dimension et la forme désirées de l'objet terminé. Le refoulage vers l'a- vant laisse un prolongement oblique 83 à l'extrémité supé- rieure de l'ébauche 80. Le métal non refoulé de ce prolonge- ment 83 est relativement doux par comparaison avec le métal des parois 81 et 82 et l'on peut par suite continuer à
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travailler à froid le prolongement 83 de manière à conformer l'extrémité supérieure de l'ébauche à la forme désirée pour la partie supérieure de l'objet final.
On peut continuer à travailler à froid le prolongement 83 au moyen d'opérations ultérieures, de manière à faire une bride s'étendant radiale- ment vers l'extérieur ou vers l'intérieur à l'extrémité su- périeure dé l'ébauche 80, ou toute autre forme désirée. On comprend évidemment qu'on règle la course du poinçon 68 de façon qu'il ne reste dans le prolongement 83 que la quantité de métal suffisante pour donner à la partie supérieure la forme que l'on désire avoir dans la pièce finale.
Si l'on désire former un récipient à fond autre que plat, par exemple comme représenté en 81, il est nécessai= re de soumettre l'ébauche 30 à une ou plusieurs opérations de conformation à froid, avant le refoulage vers l'avant re- présenté sur la fig.6. En supposant, à titre d'exemple, qu'on désire former un récipient à fond arrondi, il est préférable de soumettre l'ébauche 30 aux opérations représentées sur les fige 7 et 8. Toutefois, si le métal des parties 53 et 54 de l'ébauche 30 a été travaillé jusqu'eux environs de sa limite d'élasticité, ou si l'importance de la nouvelle con- formation à froid nécessaire est telle qu'elle impose au métal des efforts au delà de sa limite d'élasticité, il est préférable de réchauffer l'ébauche 30 avant de conformer à froid son fond.
Le réchauffage auquel l'ébauche 30 est sou- mise est juste suffisant pour adoucir le métal dans les parties 5,3 et 54 dans la mesure telle que le traitement à froid ultérieur de ces parties amène leur dureté et leur ré- sistance aux valeurs désirées dans l'objet terminé.
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Pour obtenir un récipient à fond rond qui soit très sain, on place d'abord l'ébauche 30 dans une matrice 85 dont la cavité cylindrique 86 se termine par un épaulement de plus petit diamètre 87 et une cavité de base ronde 88.
Avec la matrice 85 est associe un poinçon 89 présentant un bec 90 conique à son extrémité inférieure, comme par exemple + en 91, un épaulement oblique 92 à son extrémité supérieure.
Un poussoir d'expulsion 93 est également associé à la matrice 85.
La descente du poinçon 89 exerce une compression sur l'extrémité supérieure de l'ébauche 30, au moyen de l'é- paulement 92, et le métal des parties 53 et 54 est comprimé dans la cavité 88, de manière à former un fond rond 95 et une paroi latérale 96 ayant la même épaisseur que la paroi 52 de l'ébauche 30. La compression et l'écrasement du métal vers l'intérieur, à l'extrémité inférieure de l'ébauche, tasse le rain dans le bas arrondi 95 de sorte que, dans ce fond, le grain tend à prendre une structure entrelacée compacte.
L'ébauche 94 est amenée à sa forme finale dans la disposition de matrice représentée sur la fig. 8, compor- tant une matrice 100 à cavité cylindrique 101, se terminant par un épaulement oblique 102 et une cavité de fond arrondie 103. Un poussoir d'expulsion 104 comporte une extrémité supé- rieure concave 105 qui ferme l'extrémité inférieure de la cavité 103, de sorte que l'extrémité inférieure de la cavité de la matrice présente une surface semi-sphérique continue.
Avec la matrice 100 est associé un poinçon 106 avec bec 107 se terminant par une extrémité arrondie 108. Lorsque l'ébau- che 94 est placée dans la cavité 101 de la matrice et qu'on
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refoule le poinçon 106 vers le bas dans l'ébauche, l'extré- mité arrondie 108 du poinçon exerce une force de compression sur le fond 95 de l'ébauche 94. Le métal du fond 95 est par suite à nouveau comprimé et aminci pour prendre sa forme finale, de sorte qu'une partie de celui-ci est refoulée vers le haut comme indiqué par les flèches 109, de manière à for- mer une ébauche 110 à fond arrondi 111 ayant le contour dé- siré pour l'objet terminé et une paroi épaisse 112 à son ex- trémité supérieure.
L'opération représentée sur la fige 8 achève le travail du métal dans le fond 111, de sorte que le grain prend la forme d'une masse fibreuse entrelacée compacta
Comme on l'a dit précédemment, le métal du fond 111 a été travaillé à froid au moyen des opérations repré- sentées sur les fige 7 et 8, dans une mesure telle que l'on obtienne la dureté et la résistance qu'on désire avoir dans l'objet terminé. Dans la partie épaisse 112 de l'ébauche 110, le métal n'a pas été travaillé à froid dans une grande mesure et, par suite, il est encore susceptible d'être travaillé à froid par refoulage vers l'avant, comme représenté sur la fig.6, de manière à donner une ébauche ayant un fond et une paroi latérale conformés aux contours que l'on désire avoir pour l'objet final.
-On voit donc que l'invention est relative à un procédé de refoulage à froid dans lequel le métal peut, dans une grande mesure, s'écouler sans être confiné, suivant une gamme d'allongements rendus possible par la résistance élas- tique du métal, de sorte qu'il se produit un minimum de fric- tion. En réduisant la friction, il est évident que la valeur
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de la force nécessaire pour conformer l'objet se trouve con- sidérablement réduite. On a consisté qu'on peut conformer à froid)des objets avec une pression de 625 tonnes alors qu'a- vec les procédés antérieurs il aurait fallu 2. 000 tonnes.
En même temps, on a obtenu des résultats remarquables en utilisant des lubrifiants, tels que le graphite ou produits analogues, qui ont été courants pendant de nombreuses années dans la conformation à froid de métaux. Il est évident qu'en réduisant au minimum le frottement sur les matrices, il n'est plus nécessaire d'utiliser le graissage à haute pression qui était indiqué antérieurement comme solution des problèmes de conformation à froid de l'acier.
On comprend en outre qu'en permettant au métal de s'écouler sans être relativement confiné, c'est-à-dire en réduisant au minimum la friction, on peut prolonger beau- coup la durée des matrices utilisées. Dans une disposition sensiblement identique à celle représentée sur les dessins,on a fabriqué 4000 pbjets terminés sans trace d'usure sur les matrices. Ceci contraste nettement avec la pratique actuelle, dans laquelle la rupture et l'usure des matrices ont consti- tué un facteur important du prix de revient de la conforma- tion à froid d'objets en acier.
Le procédé et les dispositifs de matrices selon l'invention permettent à l'acier de s'écouler dans les limites de la résistance élastique et de l'allongement, de façon non confinée. Dans la fig. 4, par exemple, la paroi épaisse 52 remonte lorsque le poinçon descend, sans qu'il y ait contact sensible entre le métal de la partie 52 et les côtés du poin- çon et de la matrice. Lorsque le métal peut ainsi s'écouler
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ou se déplacer librement, il n'est pas travaillé à froid dans une mesure sensible et l'on supprime par conséquent l'obli- gation d'avoir à le réchauffer plusieurs fois entre les opéra- tions successives de conformation à froid.
La suppression des réchauffages permet de travailler l'ébauche à froid progressi- vement, de sorte qu'on peut obtenir la résistance et la dure- té finales de l'objet terminé uniquement par travail à froid et non au moyen d'un traitement thermique final de durcisse- ment.
On comprend également qu'en réduisant la friction au minimum et en permettant au métal de s'écouler sans être confiné comme il a été dit, toute la force nécessaire pour la conformation à froid peut sensiblement être utilisée pour faire écouler le métal là où on le désire, au lieu d'aveir à surmonter une friction entre les parois des matrices et la pièce. Dans ces conditions, les tensions produites dans les matrices sont considérablement moindres que celles quise produisent dans les procédés ordinaires deconformation à froid. On a constaté que, dans ces conditions, un acier à teneur élevée en carbone peut être conformé à froid sans faire subir aux matrices une tension exce'ssive.. Cette caractéris- tique de la présente invention présente un double avantage.
Les aciers contenant 0,40 % de carbone sont en général meilleur marché que ceux contenant 0,10 % de carbone et la dureté et la résistance obtenues uniquement par le travail à froid varient conformément à la teneur en carbone de l'acier. On peut donc utiliser de l'acier de qualité meilleur marché et cependant obtenir un objet terminé ayant une résistance supé- rieure à celle que l'on peut obtenir par des procédés de con-
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formation à froid tels qu'on les pratiquait antérieurement.
Une des caractéristiques importante et fondamentale de la présente invention est la possibilité, du fait de la nature des opérations décrites et des matrices utilisées pour effectuer ces opérations, de travailler progressivement à froid et de durcir la pièce pour faire l'objet terminé. En d'autres termes, pour faire l'ébauche 30 de la fig.ll, la partie de l'ébauche qui ne bénéficie pas dans les stades successifs du durcissement des opérations subséquentes,est travaillée à froid de façon à donner le degré désiré de dureté dans fette partie. La dite partie de l'ébauche, à savoir le fond 53 et la paroi 54, n'est plus soumise à un travail supérieur à la résistance élastique du métal. Lorsque l'ébauche 50 est ensuite refoulée, le refoulage à froid de la paroi 52 durcit cette partie en lui donnant le degré désiré de dureté.
Les propriétés physiques de l'objet terminé sont élevées et on a le degré désiré de dureté dans toutes les zones de cet objet, cette dureté ayant été produite progressivement dans des zones choisies et déterminées de l'objet par travail à froid. Par suite, on peut utiliser des métaux que l'on ne peut durcir par traitement thermique et on n'utilise et n'a pas besoin d'utiliser de traitement thermique pour donner la dureté désirée bien qu'un traitement de suppression de la tension puisse, dans certains cas, être intéressant, et, lorsqu'on y a recours, peut effectivement augmenter les va- leurs de la dureté.
En d'autres termes, aux différents stades de la fabrication, le métal de l'objet, en étant travaillé par l'ap- plication de forces de compression provoquant la déformation, est maintenu à l'état doux, pouvant s'écouler, en dessous de
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sa limite d'élasticité dans certaines zones, tandis que dans d'autres, le métal est durci par le travail et, dans ces zones durcies, il n'est ensuite plus travaillé dans des con- ditions telles que la résistance élastique soit dépassée.
Pour obtenir les résultats de la présente inven- tion, on forme toujours en premier lieu par refoulage une ébauche ou une cuvette et cette formation s'effectue au moyen de forces de compression ou par application de forces de compression accompagnées d'un refculage par retour en arrière (écoulement en sens contraire du sens de déplacement - du poinçon) résultant des forces de compression. Ordinaire- ment, lorsqu'une zone déterminée de l'ébauche est durcie par le travail, le métal dans cette zone est durci jusqu'à sa limite d'aptitude à être travaillé permise par la résis- tance de l'acier de la matrice.
Dans la conformation de la cuvette, le métal en dessous du poinçon est comprimé, mais du fait qu'il est refoulé en revenant en arrière et en pouvant s'étendre vers l'extérieur, la pression sur le métal refoulé est supprimée et il se produit peu de friction. Ceci permet d'utiliser de faibles pressions et de petites presses et également de réaliser un durcissement progressif dans des opérations suc- cessives et d'obtenir une dureté réglée dans des zones déter- minées.
Bien que les tensions produites dans les matrices par le procédé selon l'invention soient bien inférieures à ce qu'elles sont dans les matrices utilisées dans les procé- dés courants de refoulage à froid, on a trouvé qu'il était bon de charger au préalable la matrice, par exemple au moyen d'une bague de matrice ordinaire.
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Le procédé selon l'invention présente encore l'aven tage que l'acier.choisi pour ce procédé de refoulage à froid peut avoir une teneur en manganèse inférieure aux aciers uti- lisés dans d'autres opérations de refoulage à froid et, en même temps, on peut obtenir la, résistance de l'objet terminé sans traitement thermique, pour lui donner une valeur relati- vement élevée désirée.
On remarquera également que, dans l'opération de frappe représentée sur la fig. 2, les surfaces cylindriques de l'ébauche ne 'sont pas travaillées à froid dans une grande mesure et que, à la suite de cette frappe, l'ébauche augmente de diamètre. Toute légère imperfection de la surface de la barre utilisée est -égalisée lorsque l'ébauche se dilate au lieu d'être confinée comme dans d'autres procédés de refoula- ge à froid. Si cette,imperfection est très sérieuse, elle est mise en évidence par inspection visuelle de l'ébauche partiellement formée, avant les opérations ultérieures de refoulage à froid.
Les procédés ordinaires de refoulage à froid, dans lesquels le surface cylindrique extérieure de l'ébauche est comprimée par déplacement du métal pour former le trou de l'ébauche en forme de cuvette, tendent à cacher plutôt qu'à accentuer ces imperfections.
Dans certains procédés de refoulage à froid connus, l'épaulement de refoulage se forme dans le coin inférieur de l'ébauche en forme de cuvette. Dans l'ébauche 30, on remarque que l'épaulement 51 est plus haut que l'extrémité inférieure de l'ébauche et que la partie 54 de la paroi qui se trouve en dessous de l'épaulement 51 est déjà travaillée pour l'amener à la dureté et la dimension désirées. En conséquence, lorsqu'on
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introduit une ébauche dans la matrice 60 de la fig. 6 et qu'on fait descendre le poinçon 65, l'extrémité pilote 66 du poinçon se trouve en dessous de l'épaulement 51 avant que l'épaulement 67 du poinçon porte sur l'extrémité supérieure de l'ébauche.
En conséquence, lorsque la pression s'exerce sur la partie supérieure large de l'ébauche, l'extrémité inférieure du poinçon sert de guide pour la paroi 54 et il n'y a pas de distorsion de la paroi latérale 80 ni du fond 81 de l'ébauche refoulée. Lorsque l'épaulement d'extrusion est formé autour du coin inférieur de l'ébauche, il n'y a pas de guide interne pour le fond et les côtés de l'ébauche en forme de curette, au commencement durefoulage vers l'avant et la pression de refoulage tend à déformer ces parois à l'extrémité inférieure de l'ébauche refoulée.