BE519421A - - Google Patents

Description

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  PROCEDE D'EXTRUSION DE PIECES DE FORME CONIQUE. 



   On sait que des pièces de forme conique intérieure et extérieure sont réalisables par extrusion à partir d'un trongon cylindrique prélevé dans une barre ou une billetteo Ce tronçon cylindrique est disposé dans un conteneur ou matrice borgne de forme conique correspondant à la forme extérieure de la pièce à réaliser et il est déformé au moyen d'un outil dit poinçon présentant la forme conique intérieure. Ce procédé présente toutefois les inconvénients suivants: il ne permet de réaliser que des formes coniques à parois relativement épaisses ou des formes dont le cône n'est pas trop accentuée On remarque que si on cherche à réaliser des f ormes à paroi relativement plus mince, l'effort à exercer sur le poinçon s'accroît très rapidement et que l'outillage devient incapable de le supporter.

   Si l'on cherche à réaliser une forme conique à angle relativement plus ouvert des criques ont tendance à se former à l'extrémité de la partie ouverte de la pièce. En résumé, l'expérience montre que de telles formes ne peuvent être réalisées par ce procédé dès que l'épaisseur de la paroi descend à une certaine valeur pour une certaine ouverture du cône. Il devient nécessaire pour les réaliser d'utiliser des procédés de forge plus complexes nécessitant au moins deux opérations successives et souvent plus. 



   La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. 



   Elle concerne un procédé de fabrication de pièces coniques creuses comportant la déformation par extrusion d'un élément de départe tel que tronçon de barre ou billette de forme cylindrique ou autre dans une matrice, au moyen d'un poingon, procédé caractérisé par ce que la fabrication comporte une phase d'extrusion de la matière à la   f ois   dans le sens de déplacement du poinçon, et en sens inverse de ce déplacement, ce qui permet de limiter l'effort sur le poinçon et de réaliser des pièces de faible épaisseur et de forte conicitéo 
Suivant une caractéristique de l'invention,

   le procédé de fabri- 

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 cation comporte deux phases successives réalisées sur la même machines une première phase dans laquelle l'élément de départ est déformé suivant une ébauche à parois épaisses par extrusion en sens inverse du déplacement du poinçon, et une deuxième phase dans laquelle les parois de cette ébauche sont amincies par extrusion du métal à la fois dans le sens de déplacement du poinçon et en sens inverse de ce déplacemento 
Suivant une autre caractéristique de   1?invention    la phase d'extrusion dans les deux sens est suivie dune phase d'éjection de la pièce terminée. 



   L'invention s'étend également à une machine pour la mise en oeuvre des procédés précédents ou procédés analogues, caractérisée par une matrice conique ouverte aux deux bouts, et par deux poinçons   @pposés   coaxiaux avec'cette matrice et susceptibles de pénétrer dans cette matrice et de s'en retirer dans des mouvements indépendants l'un de l'autre, ce qui permet de   f ormer   l'ébauche par pénétration d'un premier poinçon dans la partie de grande ouverture de la matrice conique,le deuxième poinçon obturant l'autre ouverture de cette matrice, puis de réaliser l'extrusion dans les deux sens, par continuation du mouvement du premier poinçon et retrait du deuxième poingono
Suivant une caractéristique de l'invention,

   le premier poinçon présente une extrémité conique qui correspond à la forme intérieure de la pièce à réaliser. 



   Suivant une autre caractéristique de l'invention, la matrice conique présente, du'coté opposé à sa'grande ouverture, une partie cylindrique dans laquelle coulisse le deuxième poingon qui présente une forme cylindrique correspondante., 
L'invention s'étend également aux caractéristiques ci-après décrites et à leurs diverses combinaisons possibles. 



   Une machine pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention et les produits obtenus, sont représentés à titre d'exemple sur le dessin cijoint, dans lequel: 
Les figures 1,2 et 3 sont des vues en coupe axiale de trois formes de pièces coniques   réalisableso   
La figure 4 est une vue en coupe axiale de la machine avant le déplacement des poinçons. 



   La figure 5 est une vue en coupe axiale de cette machine après la première phase de travailo 
La figure 6 est une vue en coupe axiale de cette machine après la deuxième phase de travailo 
La figure 7 est une vue en coupe axiale de la machine en position d'éjection. 



   La figure 1 représente une pièce présentant une forme conique., intérieurement et extérieurement. La figure 2 une pièce de forme conique intérieurement et extérieurement se prolongeant par une partie de forme cylindrique extérieurement du côté fermé et par une partie de forme cylindrique intérieurement et extérieurement du côté   ouverto   La figure 3 représente une pièce analogue dans laquelle la forme intérieure n'est plus exactement conique, mais présente une légère courbure de la génératrice de révolution. 



   La figure   4   représente la machine en   position,   au début de l'opération. 1 est un conteneur ou matrice fixée au bâti fixe 2 d'une presse hydraulique par une bague filetée 30 La matrice 1 est alésée sur toute sa hauteur. De bas en haut, cet alésage est d'abord cylindrique 4 à un diamètre correspondant au plus grand diamètre extérieur de la pièce à réaliser.

   Audessus l'alésage est conique 5 et présente la forme de la partie conique extérieure de la pièce à réaliser; à la partie supérieure l'alésage est cy- 

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 lindrique 6 et correspond au plus petit diamètre extérieur de cette p ièceo 
7 est un poingon solidaire de l'organe mobile inférieur de la   presse.   Il est fixé à cet organe tel que coulisseau 8 par un écrou fileté 9 vissé dans ce coulisseau 8 et s'appliquant sur l'embase 10 en forme d'épaulement du poinçon   7.   Cepoincon 7 est formé d'un fût cylindrique Il se terminant à son extrémité supérieure par une partie de forme conique 12. La partie cylindrique 11 est au diamètre le plus grand de la f orme intérieure de la pièce à réaliser et la forme conique est identique à la forme conique intérieure de cette pièce. 



   13 est un poingon solidaire du mouvement de presse   supérieur.Il   est fixé au coulisseau 14 de ce mouvement par un écrou fileté 15 vissé dans ce coulisseau 14 et appliqué sur l'embase 16 en forme d'épaulement de ce poincon supérieur 13. Le poinçon 13 est cylindrique et présente un diamètre tel qu'il puisse coulisser avec un jeu minime dans l'alésage cylindrique supérieur 6 de la matrice 1. 



   La forme de départ est un tronçon de rondin 17 cylindrique ou de toute autre forme, prélevé soit dans une billette, soit dans une barre laminée ou filée à la presse suivant le métal mis en oeuvre. Son diamètre est intermédiaire entre le grand et le petit alésage du conteneur. Ce rondin est préalablement chauffé, si l'extrusion doit avoir lieu à chaud et convenablement lubrifié. Dans le cas de travail à chaud, la matrice 1 est également chauffée de préférence par un système de chauffe électrique enveloppant et schématisé en 180 
Le processus de fabrication est le suivant : 
Les organes de la machine sont au départ dans la position de la figure 4. Le poinçon 7 est à sa position basse laissant un dégagement convenable en-dessous de la matrice 1. 



   Le poingon supérieur 13 est également à sa position basse de telle façon que son extrémité soit engagée partiellement dans l'alésage conique 5 de cette matriceo Cette position est réglée par une butée vers le bas non représentéeo 
Le rondin 17 est placé dans le dégagement réservé entre matrice 1 et poinçon 7 bien centré sur l'axe de ces organeso Le mouvement de presse inférieur est actionné vers le haut. Le poinçon 7 repousse vers le haut le rondin 17, l'introduit dans l'alésage de la matrice et le force dans l'alésage conique de cette dernière. Le mouvement du poinçon vers le haut se poursuivant,le produit remplit l'alésage   conique   dont il prend la forme et vient buter sur l'extrémité inférieure du poinçon supérieur 13.

   L'extrusion du métal se produit alors, la matière descendant en sens inverse du mouvement du poinçon 7 qui, en fin de cette première phase de l'opération, occupe la position de la figure 5. Le produit obtenu 19 a une forme correspondante à ce qui est réalisable par extrusion inverse dans une matrice borgne. La paroi limitée par les formes coniques intérieures et extérieures est relativement   épaisse.   Dans cette première phase le poinçon 13 reste immobile et maintenu vers le bas par l'effort réalisé par le pot de presse supérieur . Cet effort doit être réglé en conséquence. 



   Dans la deuxième phase de l'opération, le poinçon supérieur 13 est actionné jusqu'à sa position haute telle qu'il est représenté sur la figure 6. Dans cette position, le poinçon supérieur est juste engagé par son extrémité dans l'entrée de l'alésage supérieur de la matrice. Le poinçon 7 est de nouveau actionné vers le haut pour finalement occuper sa position haute représentée à la figure 60 Au cours de ce deuxième mouvement, le poinçon inférieur 7 produit une double extrusion de la matières une partie de la matière de la paroi se déplace vers le haut en extrusion directe dans le sens du mouvement du poinçon 7, tandis qu'une autre partie se déplace vers le bas en extrusion inverse dans le sens contraire du mouvement de ce poinçon 7.

   Finalement la matière occupe l'espace libre entre le poinçon et la matrice, le produit 20 épousant intérieurement exactement la forme du poinçon 7. 

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   La figure 7 montre la phase d'extraction du produite Le poinçon inférieur 7 a été actionné vers le bas jusqu'à sa position initiale. Le poincon supérieur 13 a été ensuite actionné également vers le bas jusqu'à sa position initiale provoquant 1?extraction hors du conteneur du produit 200
Le procédé et la machine ci-dessus décrits permettent de réaliser les avantages techniques suivants
1 ) La première phase produit par extrusion inverse une ébauche qui est amincie dans la deuxième phase par une double extrusion directe et inverse. On peut ainsi réaliser sur la même machine et dans une seule opération en deux phases, une pièce mince dont la conicité est accentuée. 



   2 ) L'extrusion dans les deux sens permet de limiter l'effort sur le poinçon, car la matière s'écoule devant le poinçon en même temps que sur les côtés de ce dernier. 



   3 ) La machine permet de travailler à des températures moindres que celles habituellement employées.

Claims (1)

1. R E V E N D I C A T I ON S .

   1 ) Procédé de fabrication de pièces coniques creuses comportant la déformation par extrusion d'un élément de départ tel que tronçon de barre ou billette de forme cylindrique ou autre dans une matrice, au moyen d'un poinçon, procédé caractérisé par ce que la fabrication comporte une phase d'extrusion de la matière à la fois dans le sens de déplacement du poinçon., et en sens inverse de ce déplacement, ce qui permet de limiter l'effort sur le poinçon et de réaliser des pièces de faible épaisseur et de forte conicitéo 2 ) Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une première phase dans laquelle l'élément de départ est déformé suivant une ébauche à parois épaisses par extrusion en sens inverse du déplacement du poinçon, et une deuxième phase,

   dans laquelle les parois de cette ébauche sont amincies par extrusion du métal à la fois dans le sens de déplacement du poinçon et en sens inverse de ce déplacement.

   3 )Procédé conforme aux revendication 1 et 2, caractérisé par ce que la phase d'extrusion dans les deux sens est suivie d'une phase d'éjection de la pièce terminée.

   4 ) Machine pour la mise en oeuvre des procédés précédents ou procédés analogues, caractérisée par une matrice conique (1) ouverte aux deux bouts,, et par deux poinçons opposés (7, 13) coaxiaux avec cette matrice (1) et susceptibles de pénétrer dans cette matrice,, et de s'en retirer dans des mouvements indépendants l'un de l'autre, ce qui permet de former l'ébauche par pénétration d'un premier poingon (7) dans la partie de grande ouverture de la matrice conique (1), le deuxième poinçon (13) obturant l'autre ouverture de cette matrice (1), puis de réaliser l'extrusion dans les deux sens, par continuation du mouvement du premier poinçon (7) et retrait du deuxième poinçon (13).

   5 ) Machine conforme à la revendication 2, caractérisée par ce que le premier poingon (7) présente une extrémité conique (12) qui correspond à la forme intérieure de la pièce à réalisero 6 ) Machine conforme à la revendication 2, caractérisée par ce que la matrice conique (1) présente, du côté opposé à sa grande ouverture, une partie cylindrique (6) dans laquelle coulisse le deuxième poingon (13) qui présente une forme cylindrique correspondanteo 7 ) Machine conforme à la revendication 2, caractérisée par ce que chaque poinçon (7,13) présente une embase (10, 16) engagée dans un logement d'un organe mobile (8, 14) de la machine et fixée dans ce logement par un écrou (9, 15) vissé dans cet organe mobile (8, 14) et prenant appui <Desc/Clms Page number 5> sur cette embase (10, 16).

   8 ) Machine conforme à la revendication 2, caractérisée par ce que la matrice (1) comporte des moyens de chauffage (18) tels que résistances électriques.