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PROCEDE POUR EXECUTER DES CORPS CREUX, EN PARTICULIER A PAROIS MINCES, PAR
MATRICAGE.
L'invention concerne l'exécution de corps creux, notamment à pa- rois minces, par matriçage. Ce procédé peut comprendre d'une part, l'exécu- tion d'un corps en forme de manchon où la matière appelée à former la paroi du manchon remonte autour du poinçon, comme cela se produit dans le procédé de matriçage à écoulement (procédé d'écoulement à godet) et, d'autre part, l'exécution d'un corps creux à matricer par un poinçon qui pénètre dans le lingot situé dans la matrice, ou encore, l'exécution d'un corps creux à ap- pendices boudinés par le procédé d'extrusion, la disposition étant telle que la "cuvette" formée par le lingot à extruder demeure en tant que paroi du corps creux ;
finalement, le procédé selon l'invention peut englober une com- binaison quelconque de deux parmi les possibilités susindiquée's, ou toutes les trois. Le procédé selon l'invention est applicable au travail à chaud comme au travail à froid.
Une difficulté commune à tous les procédés ci-dessus consiste en ce que le poingon ne peut être retiré du creux qu'avec difficulté. Selon l'in- vention, on obvie à cette difficulté par le fait que le poinçon est précédé d'une plaque, en particulier d'une plaque mince, qui dépasse latéralement sa face en bout, et qui demeure dans le corps creux, en tant que plaque perdue, après le matriçage. Ceci assure un certain jeu entre la paroi intérieure du corps creux et le poinçon proprement dit, de sorte que ce dernier peut être retiré sans difficulté.
L'emploi de plaques de matriçage de grande épaisseur, de 60 mm. par exemple, est connu en soi. Celles-ci sont constituées en acier à outils de haute qualité et résistant à la chaleur, ces plaques étant appelées à ser- vir pour plusieurs opérations de matriçage. Dans le cas présent, où la plaque demeure dans la pièce matricée,.et ne sert donc qu'une fois, il suffit d'em-
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ployer de faibles épaisseurs et d'utiliser une matière moins précieuse.
Dans un mode d'exécution avantageux de l'invention, la plaque perdue peut être constituée par une cuvette (calotte de tôle) dont les bords dépassent ceux de la face en bout du poinçon. Afin de maintenir la plaque ou la cuvette d'une façon concentrique par rapport au lingot, ceci dans le but d'assurer l'uniformité voulue de la paroi du corps creux, il est indi- qué d'employer un lingot ou ébauche dont la face tournée vers le poinçon est munie d'un forage concentrique peu profond, destiné à recevoir la pla- que ou calotte. Une autre variante avantageuse consiste à placer devant le poinçon un disque ou flan circulaire de tôle, dont le bord, qui dépasse le poinçon, se retrousse à la manière d'une cuvette autour du bord antérieur de celui-ci, au début du matriçage.
Etant donné que dans le cas du disque ou de la cuvette intercalés devant le poinçon il s'agit d'épaisseurs relativement réduites, il sera in- diqué de refroidir ces éléments, lors du matriçage, au moyen d'un liquide réfrigérant convenable amené et évacué à travers le poinçon. A cette fin, le' poinçon sera utilement muni sur sa face en bout de gorges de refroidissement spirales ou radiales par exemple, dans lesquelles débouchent des canaux lon-. gitudinaux pour l'amenée et l'évacuation du liquide réfrigérant.
A titre d'exemple d'application de l'invention, on a représenté dans les dessins un procédé d'extrusion par lequel on exécute un corps creox à appendice boudiné en extrudant un boudin à travers l'orifice de la filière, cependant que la cuvette" de l'ébauche demeure dans la chambre de compres- sion, pour former la paroi du corps creux à exécuter. Toujours à titre d'exem- ple, on a représenté dans les dessins annexés une presse, à savoir :--
La fig. 1 représente la presse au début du matriçage,, en utili- sant une plaque à matricer perdue.
La fig. 2 représente cette presse dans une phase ultérieure de cette même opération.
La fig. 3 montre l'emploi d'une calotte de tôle au lieu du dis- que plat.
Les fig. 4 et 5 montrent l'emploi d'un disque de tôle intercalé devant le poinçon.
Selon la fig. l, la chambre de compression cylindrique 1 d'une presse à filer est obturée par une filière 2 munie d'un orifice d'extrusion 3. Dans cette chambre de compression est disposée une ébauche 4 dont la face en bout tournée vers le poinçon 5 présente un forage borgne concentrique 6.
On introduit dans ce dernier une plaque de matriçage 7, de façon qu'elle soit intercalée entre la face en bout du poinçon 5 et le fond du forage. Le poin- gon présente sur sa face en bout des gorges de refroidissement radiales 8, dans lesquelles débouchent les canaux d'amenée et d'évacuation 9 pour le li- quide réfrigérant. La descente du poinçon 5 avec la plaque 7 (fig. 2) donne lieu, d'une part à l'extrusion d'un appendice boudiné 10 à travers l'orifice 4 de la filière 2 et, d'autre part, à la formation de la paroi 11 du corps creux à exécuter, paroi qui demeure dans la chambre de compression.
En raison de la différence de diamètre entre la plaque 7 et le poinçon 5, il s'établit entre ce dernier et la paroi résiduelle 11 un intervalle 12, qui permet de retirer le poinçon 5 sans difficulté après le matriçage, cependant que la pla- que 7 demeure dans la pièce matricée en tant que plaque perdue.
Dans la variante selon la fig. 3, le poinçon 5 est précédé non pas d'une plaque 7, mais d'une calotte en tôle 13, dont le bord 14 recouvre l'arête antérieure du poinçon. L'épaisseur du bord 14 détermine l'intervalle de jeu 12 entre la paroi 11 et le poinçon 5. Finalement, dans la fig. 4, on dispose devant le poinçon 5 un disque de tôle 15 dont le bord dépassant 16 se retrousse vers l'arrière par-dessus du bord antérieur du poinçon à la ma- nière d'une calotte, comme représenté dans la fig. 5.
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PROCESS FOR EXECUTING HOLLOW BODIES, IN PARTICULAR THIN WALLS, BY
MATRICING.
The invention relates to the production of hollow bodies, in particular with thin walls, by stamping. This method may comprise, on the one hand, the execution of a body in the form of a sleeve where the material required to form the wall of the sleeve rises around the punch, as occurs in the flow-forging process (process bucket flow) and, on the other hand, the execution of a hollow body to be stamped by a punch which penetrates into the ingot located in the die, or again, the execution of a hollow body to be stamped. pendants coiled by the extrusion process, the arrangement being such that the "bowl" formed by the ingot to be extruded remains as the wall of the hollow body;
finally, the method according to the invention may encompass any combination of two of the above possibilities, or all three. The method according to the invention is applicable to hot work as well as to cold work.
A difficulty common to all of the above methods is that the punch can only be removed from the hollow with difficulty. According to the invention, this difficulty is obviated by the fact that the punch is preceded by a plate, in particular a thin plate, which protrudes laterally from its end face, and which remains in the hollow body, in as lost plate, after stamping. This ensures a certain clearance between the inner wall of the hollow body and the punch itself, so that the latter can be removed without difficulty.
The use of very thick die-forging plates, 60 mm. for example, is known per se. These are made of high quality, heat resistant tool steel, these plates being used for several die-forging operations. In the present case, where the plate remains in the stamped part, .and therefore only used once, it suffices to em-
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bend thinner layers and use less valuable material.
In an advantageous embodiment of the invention, the lost plate may consist of a cup (sheet metal cap) whose edges project beyond those of the end face of the punch. In order to maintain the plate or the cup concentrically with respect to the ingot, this in order to ensure the desired uniformity of the wall of the hollow body, it is advisable to use an ingot or blank whose face turned towards the punch is provided with a shallow concentric borehole, intended to receive the plate or cap. Another advantageous variant consists in placing in front of the punch a circular sheet metal disc or blank, the edge of which, which exceeds the punch, rolls up in the manner of a cup around the front edge of the latter, at the start of the forging.
Given that in the case of the disc or the cup inserted in front of the punch it is a matter of relatively small thicknesses, it will be advisable to cool these elements, during the forging, by means of a suitable coolant supplied and vented through the punch. To this end, the 'punch will usefully be provided on its end face with spiral or radial cooling grooves for example, into which lon- channels emerge. gitudinal for the supply and evacuation of the refrigerant liquid.
As an example of application of the invention, there is shown in the drawings an extrusion process by which a creox body with a coiled appendage is produced by extruding a strand through the orifice of the die, while the cup "of the blank remains in the compression chamber, to form the wall of the hollow body to be executed. Still by way of example, there is shown in the accompanying drawings a press, namely: -
Fig. 1 shows the press at the start of die forging, using a lost die plate.
Fig. 2 shows this press in a later phase of this same operation.
Fig. 3 shows the use of a sheet metal cap instead of the flat disc.
Figs. 4 and 5 show the use of a sheet metal disc inserted in front of the punch.
According to fig. 1, the cylindrical compression chamber 1 of a spinning press is closed by a die 2 provided with an extrusion orifice 3. In this compression chamber is placed a blank 4, the end face of which faces towards the punch 5 has a concentric blind hole 6.
A stamping plate 7 is introduced into the latter, so that it is interposed between the end face of the punch 5 and the bottom of the borehole. The punch has radial cooling grooves 8 on its end face, into which the supply and discharge channels 9 for the coolant emerge. The descent of the punch 5 with the plate 7 (fig. 2) gives rise, on the one hand, to the extrusion of a coiled appendage 10 through the orifice 4 of the die 2 and, on the other hand, to the forming the wall 11 of the hollow body to be executed, which wall remains in the compression chamber.
Due to the difference in diameter between the plate 7 and the punch 5, there is established between the latter and the residual wall 11 a gap 12, which allows the punch 5 to be withdrawn without difficulty after the die-forging, while the placing that 7 remains in the stamped part as a lost plate.
In the variant according to FIG. 3, the punch 5 is preceded not by a plate 7, but by a sheet metal cap 13, the edge 14 of which covers the front edge of the punch. The thickness of the edge 14 determines the gap 12 between the wall 11 and the punch 5. Finally, in FIG. 4, a sheet metal disc 15 is placed in front of the punch 5, the projecting edge 16 of which rolls up rearwardly over the leading edge of the punch in the manner of a cap, as shown in FIG. 5.