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I1 est connu de fabriquer des corps creux, ouverts d'un côté par emboutissage profond. On se sert comme matière de départ d'une pla- que ou feuille qui est emboutie à l'aide d'un poinçon à travers une ma- trice d'emboutissage profond, avec ou sans utilisation d'un support de la plaque ou feuille. Il est également connu de réaliser une matrice d'em- boutissage profond de telle manière que l'épaisseur des parois du corps creux soit étirée en même temps au cours de l'opération d'emboutissage profond.
Il est en outre connu de disposer une série de filières les unes derrière les autres pour obtenir une réduction de l'épaisseur de la paroi au cours d'une seule et même opération de travail et avec le même poin- çon d'emboutissage, de façon que l'on puisse fabriquer des corps creux rela- tivement hauts par rapport à leur diamètre, et à parois minces de façon correspondante. La réduction de l'épaisseur des parois au moyen de fi- lières est toutefois limitée, car si l'on dépasse une certaine valeur, ou bien la paroi du corps creux se déchire ou son fond est enfoncé.
Il est en outre connu qu'il est nécessaire, pour provoquer une conformation permanente dans la matière à travailler, d'engendrer dans les particules de la matière un état de tension tel que
61 - 63 ¯kf (1) ou en d'autres termes, que la différence maximum de tension principale 61 - 63 soit supérieure à la résistance à la déformation kf de la matière a conformer.
On décrira plus loin, à l'aide du dessin annexé, comment cette condition est obtenue.
L'invention a pour objet un procédé et elle vise à fabriquer, à l'aide de forces de pression relativement faibles et d'une course de pressa- ge relativement courte, des corps creux tels que ceux que l'on ne pouvait obtenir lors du pressage et de l'étirage qu'en utilisant une puissance de pression multiple ou bien dans le cas de l'emboutissage ou étirage à travers plusieurs filières disposées en série les unes derrière les autres avec une course de pressage multiple en une seule opération de pressage.
Pour la mise en oeuvre du procédé, on utilise un dispositif carac- térisé en ce que la presse présente un poinçon d'emboutissage et un poinçon de pressage qui sont actionnés chacun par une source de force et qui entrent en action simultanément avec des énergies de pression accordées l'une à l'autre
Le dessin annexé illustre, à titre comparatif, un moule d'embou- tissage ou étirage du procédé usuel jusqu'à présent et suivant un exemple de réalisation du dispositif combiné d'étirage et de pressage conforme à 1' invention.
La fig. 1 représente un moule d'étirage de type connu.
La fig. 2 représente une réalisation d'un moule combiné d'étirage et de pressage avant le commencement du travail.
La fig. 3 est une vue analogue à la fig. 2, au cours du pressage.
La fig. 4 montre le dispositif combiné d'étirage et de pressage avant le commencement de l'opération de travail, dans lequel une ébauche de pressage en forme de chapeau est soumise à l'usinage.
La fige 5 montre le même dispositif pendant l'opération de pres- sage.
Les fig. 6 à 8 montrent la fabrication d'un récipient en deux opérations successives de travail.
Les conditions suivant la formule
61 - 63 ¯kf comme cela est montré à la fig. 1, sont satisfaites dans l'étirage ou emboutis-
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sage traditionnel de corps creux.
Par suite de la force de traction p1 exercée par le poinçon d'
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emboutissage S'lr la paroi du corps creux, la tension de traction (J 1 est produite dans la paroi sous la forme d'une tension principale. Par suite de
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ic. réaction de contact P dans la filière dl'emboutissege, il se produit la composante radiale :
P3=-p1/tga et donc un pressage dirigé perpendiculairement au déplacement de la matière, ce qui engendre la tension principale minimum 63 agissant perpendiculairement à la tension 61'
Il est facile de voir que dans l'opération traditionnelle d'em- boutissage le rapport des deux tensions principales dépend fortement de la réduction de l'épaisseur de la paroi :
R= so so et en fait de manière que, lorsque la réduction croit, la valeur moyenne de
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la tension radiale 3, considérée en valeur absolue, doit être plus petite sur la hauteur h. La tension 6 doit alors croître pour remplir les conditions de l'écoulement suivant Inéquation (1).
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7outefo1.s, la pratique montre que ne doit pas dépasser de o0 à 9.J la tension de rupture (Í B pour assurer une sécurité suffisante con- tre le déciiragp, de la paroi du corps creux. En particulier, dans le cas de matières à faible allongement (par exemple les matières quj ont @té soumises déjà an préalable à une déformation à froid), la condition d'écoulement suivant l'équation (1) n'est pas remplie par cette tension à la traction 61 seule, mais uniquement lorsqu'une tension radiale de pression -6 suffisamment grande s'éjoute encore. L'expérience a montré que la limite supérieure du rapport de réduction admissible pour une filière d'emboutissage a une valeur plus ou moins inférieure à 55% suivant la matière à travailler.
Le procédé de pressage et d'emboutissage conforme à l'invention offre les possibilités suivantes : a) Une plaque ou feuille relativement épaisse peut être usinée suivant le procédé de pressage et d'emboutissage pour former directement un corps creux à paroi mince, (fig. 2 et 3). t) Un gcdet préalablement conformé peut être usiné suivant le pro- cédé de pressage et d'emboutissage pour former un corps creux à paroi mince
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(±2.g. if et 3). c) Un disque de plus grand diamètre peut être embouti au préala- ble par le poinçon d'emboutissage pour former un godet (fig. 6 et 7) et l'é-
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paisseur de la paroi du godet peut être notablement diminuée (fig. 8) par le procédé de pressage et dlein7,Dou'uissage, qui succède directement (fig. 8). l'a fig.
2 contre le oom-Tencement du processus de travail dans 1' usinage d'une plaque épaisse et notamment la position du poingon d'emboutis- sage A, ainsi que de l'épaulement de pressage B par rapport à la plaque D à travailler, qui est placée dans la matrice C. La fige 3 illustre le procédé de travail à un moment plus tard pendant le pressage et l'emboutissage du
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C' r[Js creux. A la fit. 4, on peut voir les conditions au commencement du procédé.lorsqu'on part d'un godet préalablement conformé.
La fig. 6 montre la position du poingon d'emboutissage A, ainsi que de l'épaulement de pres- sage B par rapport à la plaque D à travailler tout au début du processus
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c1) travail pendant l'usinage d'un disque de plus grand diam.2:vra. Par suite de la force P du poinçon, le ;asque est d'abord étiré sous la forme d'un go- det. Aprs cette opération partielle;, l'épaulement de pressage P (fig. 7)
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vient au contact de la bordure du godet et l'emboutissage et pressage pro- prement dits commencent alors.
Les fige 3, 5 et 8 illustrent le procédé proprement dit. En raison du fait que le poinçon d'emboutissage A traverse la filière et étire la paroi du corps creux à conformer encore par la suite, le déplacement de la matière est facilite par la pression de l'épaulement de pressage B. La commande de l'épaulement de pressage peut être effectuée par rapport au poin- çon d'emboutissage A indépendamment du trajet ou de la pression et notamment de manière que la pression de l'épaulement de pressage soit suffisante pour obtenir le déplacement de la matière dans l'ouverture d'emboutissage, lors- qu'une tension de traction est transmise en même temps par le poinçon A à la paroi du corps creux indépendamment de la réduction de l'épaisseur de la paroi dans l'ouverture d'emboutissage,
cette tension s'élevant à 50 à
90% de la tension de rupture de la matière de la paroi.
La forme extérieure et la grandeur du poincon de pressage corres- pondent avantageusement à la forme supérieure et à la grandeur de la matrice d'emboutissage et de pressage au-dessus du bourrelet d'emboutissage et de pressage, ce qui rend impossible une déformation de la matière au-dessus du bourrelet d'emboutissage. Toutefois, si on utilise une pression ne servant qu'à faciliter le processus d'emboutissage et plus faible, que la pression'né- cessaire à la déformation de la matière, cette mesure n'est alors plus néces- saire. La commande des deux poinçons peut être effectuée de manière dif- férente. On associe avantageusement à chaque poinçon P1 et P2 un dispositif de pressage indépendant, car tant le trajet que la pression des deux poin- çons peuvent être différents.
Les deux poinçons peuvent être mis simultané- ment en action avec les pressions nécessaires par des organes de commande con- nus et peuvent être commandés indépendamment l'un de l'autre quant à leur trajet. Le mouvement relatif du poinçon de pressage peut alors.être commandé indépendamment de la pression par rapport au poinçon d'emboutissage ou le mou- vement relatif du poinçon de pressage peut être commandé dans un rapport fixe avec celui du poinçon d'emboutissage ou encore le mouvement relatif du poin- gon de pressage peut être commandé suivant un rapport variable pendant le pro- cessus de pressage et d'emboutissage ou, enfin la vitesse du poinçon de pres- sage par rapport à celle du poinçon d'emboutissage peut être dans un rapport déterminé avec celle du processus de pressage et d'emboutissage.
REVENDICATIONS.
1.- Procédé pour la fabrication de corps creux, sans joint, ouverts d'un coté, caractérisé en ce que l'ébauche est soumise simultanément à une pression d'emboutissage et de pressage.
2. - Dispositif pour l'exécution du procédé suivant la revendica- tion 1, caractérisé en ce que la presse présente un poinçon d'emboutissage et un poinçon de pressage entourant ce dernier, qui sont actionnés chacun par une source de force-et qui entrent, en action simultanément avec le rap- port de pression nécessaire.