<Desc/Clms Page number 1>
Façonnage de corps creux métalliques à parois épaisses.
Dans les opérations de transformation à chaud et à froid des métaux sans production de déchets, on employait jusquà présent, particulièrement pour la fabrication des tuyaux à minces parois, 11 étirage, le martelage et des autres procédés analogues agissant, simultanément et uniforménent sur tout le pourtour de la pièce traitée. On obtenit ainsi des surfaces parfaitement lisses et des dimensions rigoureu- sement exactes.
La présente invention ne se rapporte pas à la fa- brication des tuyaux, récipients ou leurs équivalents, mais - vise à utiliser les procédés de transformation mentionnés dans un but nouveau, et elle a en réalité pour objet le trai-
<Desc/Clms Page number 2>
tement de corps creux à parois épaisses ; fabriqués d'une ma- nière quelconque, principalement en acier, qui sont soumis surtout sur leur surface interne à des efforts d'ordre ther- mique et mécanique.
La condition préalable à l'application de l'étirage, du martelage et leurs équivalents est, naturel- lement, que ces corps creux présentent au mois sur une partie notable de leur longueur une forme cylindrique, or, des essais ont montré d'une manière tout à fait inattendue qu'on arrive par exemple par un étirage simple ou multiple de ces corps creux en acier à fortes parois, à obtenir une couche superfi- cielle interne qui répond mieux aux effortsenvisagés que si ce corps n'avait pas été soumis au traitement suivait l'in- vention. La résistance à l'usure et la résistance aux actions thermiques, spécialement la résistance à l'action des change- ments de températures, sont notablement accrues.,.
ce qui à pour effet d'augmenter considérablement la. durabilité de la pièce traitée. Suivant l'invention, on peut dans chaque cas particulier, procéder de différentes manières pour obtenir ce résultat. On peut, par un procédé quelconque, donner au corps creux à parois épaisses une largeur interne qui dépasse d'une certaine quantité la grandeur définitive, par un étira- ge, un martelage ultérieurs ou autres procédés analogues,on peut, en dehors d'un certain allongement, provoquer un tel ré- trécissement de l'ouverture interne qu'on obtient finalement à peu près exactement la largeur qu'elle doit Avoir définiti- vement. On obtient ainsi des pièces ayant d'excellentes qua- lités du double point de vue mécanique et thermique, tout en présentant des dimensions régulières et exactes.
Bien qu'il soit surtout question de fabriquer de cette manière des pièces creuses neuves, on peut aussi par les deux procédés décrits ci-après remettre en. état des corps creux qui ont déjà subi au cours de leur service une usure telle qu'ils sont devenus
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
inutilisables. D'âpre un ai.:;i.u l)l'U\;GJé, un fabrique les corps creux d'une manière quelconque en leur domunt une lar- Leur intérieure éu,Üe à la 111.l',:;eur définitive et en les usi- nant ensuite de manière à uu,rmenter leur diamètre interne dans une mesure telle que lors de l'utirage subséquent ou autre opération d,n:.1.logue, on obtient de nouveau la dimenti)n défini- tive désirée. Lorsqu'il s'agit de pièces creuses usées, le degr d'usinage intérieur se règle d'après la profondeur de la zone devenue inutilisable.
Suivant un second procéder on peut d'abord par éti- rage ou .Autre moyen analogue réduire la largeur interne du corps creux de façon qu'elle soit inférieure à la largeur voulue et enlever ensuite la matière en excès. Ici encore, s'il s'agit de pièces usées, le degré d'usure doit servir de base à la détermination du rétrécissement effectué par étira- ge, etc, ou de l'épaisseur de métal à enlever.
L'exécution du façonnage suivant l'invention est simplifiéenotablement lorsqu'on utilise un accroissement ou une réduction de leur diamètre extérieur, existant ou formé à une de leurs extrémités3 pour y fixer la pince ou autre outil employé ou y appliquer la. filière ou 5.'outil d'étirage.
La longueur de la section du corps creux nécessaire dans ce
EMI3.2
but et soustrait par conséquent à l' étiràge ou son équivalent est, de préférence, déterminé de fuàion qu'elle soit égale à 1 a.llongement donné au corps creux. on peut donc découper cette section sans inconvénient après le traitement.
L'invention est en principe applicable à des pièces
EMI3.3
de diverses destin.:tions. Comme exemple, on citera le ii>on- nage des coquilles du moulage centrifuge, particulièrement pour la coulée des tuyaux en fonte. Ces coquilles sont en général faites en acier spécial car elles sont soumises sur
EMI3.4
leur surf ::ce interne à l'action des hautes temperatures et il des efforts mécaniques importAnts. "a:L;rcî celd., leur uurée est très limitée surtout, en raiscn de 1:
1 'vari,4tion continuel-
<Desc/Clms Page number 4>
le des tensions d'origine thermique, qui donne lieu, au bout d'un temps de service relativement court, à la formation dans . la surface interne de fines crevasses, qui grandissent et s'ap- pronfondissent rapidement de telle sorte que finalement le tuyau coulé ne peut plus être extrait.
L'invention présente dans ce cas des avantages éco- nomiques dont l'importance tombe immédiatement sous les yeux.
En premier lieu l'étirage, même s'il se fait en plusieurs fois, ne prend que très peu de temps et donne lieu néanmoins à des surfaces extraordinairement lisses et régulières. En second lieu, l'étirage a pour effet de conférer une cohérence extraor- din@irement élevée à la matière, ce qui se traduit par une augmentation correspondante de la qualité. En troisième lieu, l'étirage permet d'effectuer une transformation absolument régulière de la pièce sur tout son; pourtour de telle sorte que la zone d'usure qui s'étend en règle générale aussi en profondeur, régulièrement sur toute la surface intérieure, peut être déterminée et éliminée avec une grande exactitude.
Enfin, l'installation pour l'étirage est relativement simple et peu coûteuse, de telle sorte que,le façonnage suivant l'invention , n'entraîne que des frais peu élevés, alors que de très grandes économies peuvent être réalisées dans les frais d'exploitation des coquille$.
@
Suivant l'invention, le. façonnage des corps creux peut se faire à froid ou à chaud. Le façonnage par étirage ou son équivalent peut faire suite à un traitement thermique par exemple un recuit, lorsque, par exemple, pour des raisons déterminées, on veut renoncer, à l'augmentation de la résistan- ce obtenue par l'étirage. Si l'on enlève de la matière par usinage de la surface interne, on peut compenser la réduction de l'épaisseur de la. paroi par l'adjonction d'une quantité de matière appropriée sur la périphérie extérieure.
Le dessin annexé montre à titre d'exemple d'exécu- tion de l'invention le rétrécissement par étirage d'une co-
<Desc/Clms Page number 5>
quille de moulue centrifuge pour tuyaux à embuîtement en fonte.
La coquille à paroi épaisse en acier spécial 1 est évasée à son extrémité de gauche pour la formation du bout femelle du tuyau, le restant de la coquille étant de forme cylindrique. L'étirage est effectue en plaçant la coquille horizontalement. Celle-ci peut être réchauffée par exemple à environ 950 C. Au moyen du dispositif tendeur 3 dans l'ex- trémité évasée 2 ,3 la coquille est montée de façon à être cen trée exactement par rapport à la bague d'étirage 4 du banc étireur 5. Le dispositif tendeur 3 repose sur le chariot 6 , A son autre extrémité, la coquille 1 est pourvue d'une gorge 7 qui y est creusée au tour de lanière à laisser un collet 8. La pince 9 saisit celui-ci à carrière, tandis que la bgue d'étirage en deux pièces 4 pénètre dans la gorge 6.
Par une traction ou plusieurs trac tions répétées on rétrécit la partie cylindrique de la coquille 1 dans la mesure voulue. L'allongement qui se produit de cette fa- Çon est à peu près égale à la largeur de la gorge 6 , de telle sorte qu'on peut finalement enlever cette partie. titre d'exemple, une coquille d'un diamètre extérieur de 165 mm peut être rétrécie de 10 mm du diamètre en trois ti- rages. Les bagues d'étirage pour les différents diamètres sont fixées dans le banc à étirer d'une faon. facilement in- terchangeable.
Après rétrécissement de la partie cylindri- que on peut, à l'aide d'une bague d'étirage convenablement façonnée, transformer également la partie ae transition 10 raccordée à l'extrémité évasée. on peut imprimer aux filiè- res des vibrations pendant l'étirage pour pouvoir réduire les efforts nécessaires à la transformation. On peut aussi disposer plusieurs filières de différents diamètres l'une derrière 1'autre de telle sorte que la transformation totale peut se faire en un seul tirage. L'étirage peut évidemment être effectua aussi dans le sens opposé à celui indiqué sur
<Desc/Clms Page number 6>
le dessin, c'est-à-dire en partant de l'extrémité évasée de la coquille 1.
Lorsque les pièces traitées sont réchauf- fées avant l'étirage et qu'on dispose d'un four à réchauffer vertical il peut être avantageux, comme toutefois dans d'u- . très cas aussi, de procéder à l'étirage ou à une opération de transformation similaire en pliant la pièce à travailler dans une position verticale.
L'invention n'est pas limitée à l'emploi de matières
EMI6.1
déterminées. -Ainsi, on peut également traiter3 suivànt Pin- vention, des corps creux à parois épaisses en fonte sphérolithique ou en d'autres sortes de métaux ferreux de qualité supérieure.
REVENDICATIONS.
EMI6.2
----------------------
1.- procédé caractérisé par l'emploi de l'étirage ou du martelage ou d'une' opération de transformation sembla- ble agissant simultanément et uniformément sur tout le pourtour de la pièce à traiter, pour le façonnage de corps creux mé- talliques, spécialement en acier, à parois épaisses, dont une partie au moins est de forme cylindrique et dont la paroi interne de préférence est soumise à des efforts d'ordre ther- mique et mécanique, en vue d'obtenir une couche superficielle interne ayant des qualités supérieures au point de vue ther- mique et mécanique.