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La présente invention est relative à un procédé dtextrudage de tubes dans lequel, avant de refouler la masse de matière à extruder entre une matrice d'extrudage et une aiguille enfoncée dans cette masse, on comprime celle-ci dans un conteneur.
Elle est applicable aussi bien dans le cas du procédé d'extrudage direct dans lequel la matrice d'extru- dage et le conteneur sont fixes pendant que l'aiguille et/ 'ou le poinçon pousseur avancent dans le conteneur que dans le cas du procédé d'extrudage indirect ou inversé dans le- quel on maintient la matrice fixe pendant qu'on fait avan- cer le conteneur et 1'aiguille ou danslequel on fait ayan- cer la matrice dans le conteneur maintenu fixe, vers une plaque de base fixe portant l'aiguille.
Dans les procédés connus, pendant la compression de la matière dans le conteneur et depuis le commencement de la pénétration de l'aiguille dans la masse nis matière appuyant contre la matrice, une certaine quantité de ma- tière pénètre dans celle-ci et constitue, à l'extrémité du tube formé à partir du moment où l'aiguille est dans la matrice, ce qu'on appelle généralement le "bouchon".
Lorsque la matière à extruder est du métal qui a été chauf- fé pour pouvoir être extrudé, ce bouchon constitue un volu- le de matière pour lequel tous les frais provoqués par le chauffage, y compris la perte par oxydation, ont été faits inutilement.
Ees procédés présentent, en outre, l'inconvénient de nécessiter la mise en oeuvre d'un poids de matière sen- siblement plus important que celui du poids des tubes produits, ce qui est particulièrement désavantageux quand
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la matière traitée est chère comme c'estpar exemple,le cas pour le cuivre ou l'acier inoxydable.
Un autre inconvénient des procédés connus consis- te en ce que la longueur des tubes que l'on peut obtenir à l'aide de presses capables de traiter un poids détermin de matière est sensiblement moindre que celle des tubes que l'on pourrait obtenir si le bouchon susdit avait pu être transformé en tube.
Enfin, avec les procédés connus, vers la fin du mouvement d'enfoncement de l'aiguille dans la masse à traiter, la matièrenqui entoure le bout de l'aiguille et qui va constituer le commencement du tube tend à être arrachée par le bouchon et, de ce fait, le commencement du tube est souvent légèrement excentré et doit être scié avec me bouchon pour constituer du rebut. Les inconvénients qui ont été signalés ci-avant à propos du coût de la ma- tière à mettre en oeuvre pour obtenir une production donnée de tubes et des frais provoqués par le chauffage dans le cas du travail à chaud de métaux sont donc augmentés.
La présente invention a comme objet un procédé grâce auquel ces inconvénients peuvent être évités.
Le procédé suivant l'invention est caractérisé en ce que, pendant la compression de la matière à extruder, on.fait buter celle-ci contre une plaque pleine qui occupe la position que la matrice d'extrudage occupera pendant l'extrudage , en ce que,pendant l'enfoncement de l'aiguille dans cette masse, on laisse cette plaque pleine en place tandis qu'on laisse à.un volume de matière à extruder égal à celui de la partie de l'aiguille enfoncée dans la masse, la possibilité de s'éloigner de ladite plaque pleine et en ce qu'après l'enfoncement de l'aiguille jusqu'au voisi- nage de ladite plaque, on remplace celle-ci par la matrice
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d'extrudage.
Le remplacement de la matrice d'extrudage par une plaque fixe pendant la compression de la matière et pendant l'enfoncement de l'aiguille dans celle-ci, réduit le bouchon à la petite couche de matière qu'on laisse sub- sister entre l'aiguille et la plaque pleine susdite afin d'être certain que l'aiguille ne vienne pas buter contre cette plaque.
La compression opérée dans les conditions sus- dites peut être effectuée à fond sans qu'il se forme le moindre bouchon. On obtient donc un tube plus régulier que quand on n'ose pas comprimer à fond en vue d'éviter la formation d'un bouchon trop important. En outre, l'en- 'foncement.complet de l'aiguille dans la masse qans qu'un bouchon puisse pénétrer dans la matrice et arracher de la matière autour de l'extrémité de l'aiguille donne également lieu à un tube dont l'extrémité est mieux centrée.
L'invention a également comme objet une machine pour l'exécution du procédé selon l'invention dans le cas où la matrice d'extrudage est fixe pendant' qu'un poinçon avance vers elle dans un conteneur fixe pour extruder la matière.
La machine suivant l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend une coulisse dans laquelle la plaqut susdite et la matrice d'extrudage coulissent dans un plan perpendiculaire à la direction d'extrudage quand on rempla- ce cette plaque par la matrice et en ce que le conteneur est monté, de manière connue en soi, de façon à pouvoir être déplacé axialement afin de permettre le déplacement de la plaque et de la matrice dans la coulisse.
Grâce à cette machine, la substitution de la matrice d'extrudage à la plaque pleine peut être effectuée
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rapidement et, par conséquent, sans que la masse de matiè- re puisse se refroidir fortement.
Dans une forme d'exécution avantageuse, la pla- que et la matrice sont montées dans un même coulisseau en faisant saillie hors de celui-ci du côté du conteneur tandis que le support de ce dernier présente, de chaque coté du conteneur, un logement pour la partie en saillie de la matrice d'extrudage ou de la plaque pleine qui n'est pas en regard du conteneur à un moment donné.
Les dessins annexés au présent mémoire repésen- tent schématiquement , et à titre d'exemple seulement, une forme d'exécution de la machine suivant l'invention dans différentes positions en rapport avec l'exécution du pro- cédé selon l'invention.
La figure 1 est une coupe horizontale dans la machine suivant l'invention, au commencement de la compres- sion de la masse de matière à extruder dans le conteneur.
La figure 2 représente une partie de cette machine à la fin de l'enfoncement de l'aiguille dans la massa de matière à extruder.
La figure 3 représente la même partie de la machine pendant l'extrudage.
Dans ces différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques.
La machine représentée à la figure 1 est une ma- chine convenant pour l'extrudage d'une masse de matière par le procédé direct. Elle comprend un conteneur 2 dans lequel on a introduit, par exemple, une billette 3 de métal chaud. Ce conteneur est porté par un support 4 qui est mobile parallèlement à l'axe du conteneur. Il peut être rapproché et éloigné d'un bâti 5 grâce à des pistons 6 ac- tionnés hydrauliquement dans des cylindres 7. Le bâti 5 pré-
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sente une coulisse $ dans laquelle un coulisseau-9 peut être déplacé dans un plan perpendiculaire à la direc- tion d'extrudage. Dans ce coulisseau, sont montées une plaque pleine 10 et une matrice d'extrudage 11 qui font saillie hors de lui du côté du conteneur 2.
A la figure 1, la plaque pleine 10 est dans l'axe du conteneur tandis que la partie en saillie de la matrice d'extrudage 11 se trouve dans un logement 12 ménagé dans le support 4 du conteneur.
La machine représentée comprend, en outre, une aiguille 13 et un poinçon pousseur 14 ,qui sont mobiles axialement indépendamment l'un de l'autre. Le poinçon
14 présente à son extrémité une pastille 15 que l'on peut remplacer facilement lorsqu'elle est détériorée par suit de son contact avec la masse chaude de matière à extrude
L'aiguille 13 est montée dans un porte-aiguille
16 relié par une tige 17 à un piston 18 que l'on peut ac- ,tionner hydrauliquement dans un cylindre fixe 19. Le poin çon pousseur 14 est monté dans un porte-poinçon 20 relié par des tiges 21 à un piston 22 actionné hydrauliquement dans un cylindre fixe 23.
Dans la position des éléments représentée à la figure 1, l'aiguille 13 et le poinçon 14 sont poussés si- multanément dans le sens de la flèche! afin de comprimer' la masse de matière 3 contre la plaque fixe 14 et la paro intérieure du conteneur 2. Aussitôt que la compression sur désirée a été obtenue, on cesse de pausserrle poinçon 14 et on commence à enfoncer l'aiguille 13 dans la masse
3* Pendant cette phase du procédé, la plaque pleine 10 reste donc dans la même position qu'à la figure 1 mais le volume de matière correspondant au volume de la partie de l'aiguille enfoncée dans la masse de matière peut s'éloi-
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gner de cette plaque par le fait que le poinçon 14 est libre de se déplacer en sens inverse de la flèche! .
On peut aussi déplacer @ ce poinçon en sens inverse de la flèche X avant d'enfoncer l'aiguille 13 dans la matière 3.
A la figure 2, on a représenté la position des éléments à la fin de l'enfoncement de l'aiguille. On voit que l'extrémité libre de celle-ci se trouve très près de la plaque pleine 10 .En pratique, la distance qui la sépare de cette plaque est, par exemple, d'un centimètre.
Cette distance est dhoisie de façon à éviter avec certitu- de que l'aiguille vienne buter contre la plaque pleine 10.
Après l'enfoncement de l'aiguille jusqu'au voisinage de la plaque 10, on replace celle-ci par la matrice d'extrudage 11.
A cet effet, on commence par éloigner le support
4 du conteneur, du coulisseau 9 afin de dégager les parties de la plaque pleine et de la matrice d'extrudage qui sont en saillie par rapport à ce coulisseau. On pousse alors celui-ci dans le sens de la flèche Y jusqu'à ce que la matrice d'extrudage soit dans l'axe du conteneur comme représenté à la figure 3. On ramène ensuite le support 4 près du coulisseau 9, comme le montre également cette dernière figure. Ceci est rendupossible malgré la présence de la plaque pleine 10, grâce à un logement 24 ménagé dans le support 4 , du côté du conteneur 2 opposé à celui où est ménagé le logement 12.
On peut alors commencer l'extrudage en poussant le poinçon 14 dans le sens de la flèche X . Le tube formé
25 se dégage comme d'habitude à travers la matrice d'ex- trudage 11 et le bâti 5a
Il est évident que l'invention n'est pas exclu- sivement limitée aux formes d'exécution représentées et
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que bien des modifications peuvent, ;',(:,:1:',: apport.-., dans la forme , la disposition et la constitution de certains des élément..- s intervenant dans ua réalisation sans sortir de la portée du présent brevet, à conditie. que ces modifications ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des revendications suivantes..
REVENDICATIONS
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...#.<-<- ..### l. Procédé d'extrudage de tubes dans lequel, avant de refouler la masse de matière à extruder entre une matrice d'extrudage et une'aiguille enfoncée dans cette masse, on comprime delle-ci dans un conteneur, carac- t é r i s é en ce que, pendant la compression de la matière à extruder, on fait buter celle-ci contre une plaque pleine qui occupe la position que la matrice d'extrudage occupera pendant l'extrudage, en ce que, pendant l'enfoncement de l'aiguille, dans cette masse, on laisse cette plaque pleine en place tandis qu'on laisse à un volume de matière à extruder égal à celui de la partie de l'aiguille enfoncée dans la masse,
la possibilité de s'éloigner de ladite plaque pleine et en ce qu'après l'en- foncement de l'aiguille jusqu'au voisinage de ladite plaque on remplace celle-ci par la matrice d'exarudage.
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The present invention relates to a process for extruding tubes in which, before pushing the mass of material to be extruded between an extrusion die and a needle embedded in this mass, the latter is compressed in a container.
It is applicable both in the case of the direct extrusion process in which the extrusion die and the container are stationary while the needle and / or the pusher punch advance in the container and in the case of the process. indirect or reverse extrusion in which the die is held stationary while the container and needle are advanced or the die is fed into the container held stationary, to a fixed base plate carrying the needle.
In the known methods, during the compression of the material in the container and from the beginning of the penetration of the needle into the mass of nis material pressing against the matrix, a certain quantity of material penetrates therein and constitutes, at the end of the tube formed from the moment when the needle is in the matrix, which is generally called the "plug".
When the material to be extruded is metal which has been heated in order to be able to be extruded, this plug constitutes a volume of material for which all the expenses caused by the heating, including the loss by oxidation, have been unnecessarily incurred.
These methods also have the drawback of requiring the use of a weight of material which is significantly greater than that of the weight of the tubes produced, which is particularly disadvantageous when
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the treated material is expensive as is for example the case for copper or stainless steel.
Another disadvantage of the known methods consists in that the length of the tubes which can be obtained with the aid of presses capable of handling a determined weight of material is appreciably less than that of the tubes which could be obtained if the aforesaid stopper could have been transformed into a tube.
Finally, with the known methods, towards the end of the movement of driving the needle into the mass to be treated, the material which surrounds the end of the needle and which will constitute the beginning of the tube tends to be torn off by the stopper and , therefore, the beginning of the tube is often slightly off-center and must be sawn with the stopper to constitute scrap. The drawbacks which have been pointed out above in connection with the cost of the material to be used to obtain a given production of tubes and the costs caused by the heating in the case of hot working of metals are therefore increased.
The object of the present invention is a method by which these drawbacks can be avoided.
The process according to the invention is characterized in that, during the compression of the material to be extruded, the latter is abutted against a solid plate which occupies the position that the extrusion die will occupy during extrusion, in that that, during the insertion of the needle in this mass, this solid plate is left in place while leaving a volume of material to be extruded equal to that of the part of the needle embedded in the mass, the possibility of moving away from said solid plate and in that after the insertion of the needle to the vicinity of said plate, the latter is replaced by the matrix
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extrusion.
Replacing the extrusion die with a fixed plate while the material is being compressed and while the needle is being driven into it, reduces the plug to the small layer of material which is left to remain between the material. needle and the aforesaid solid plate in order to be sure that the needle does not come up against this plate.
The compression carried out under the aforementioned conditions can be carried out thoroughly without the slightest plug forming. A smoother tube is therefore obtained than when one does not dare to compress fully in order to avoid the formation of an excessive plug. In addition, the complete sinking of the needle into the mass without a stopper being able to penetrate the matrix and tear off material around the end of the needle also gives rise to a tube whose end is better centered.
The invention also has as an object a machine for carrying out the method according to the invention in the case where the extrusion die is fixed while a punch advances towards it in a fixed container for extruding the material.
The machine according to the invention is characterized in that it comprises a slide in which the aforesaid plate and the extrusion die slide in a plane perpendicular to the direction of extrusion when this plate is replaced by the die and in that the container is mounted, in a manner known per se, so as to be able to be displaced axially in order to allow the displacement of the plate and of the die in the slide.
Thanks to this machine, the substitution of the extrusion die for the solid plate can be carried out
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quickly and, consequently, without the mass of matter being able to cool significantly.
In an advantageous embodiment, the plate and the die are mounted in the same slide, projecting out of the latter on the side of the container, while the support of the latter has, on each side of the container, a housing. for the protruding part of the extruder die or solid plate which is not facing the container at any given time.
The drawings appended to this specification represent schematically, and by way of example only, an embodiment of the machine according to the invention in different positions in relation to the execution of the process according to the invention.
Figure 1 is a horizontal section through the machine according to the invention, at the start of the compression of the mass of material to be extruded in the container.
FIG. 2 represents a part of this machine at the end of the insertion of the needle into the mass of material to be extruded.
Figure 3 shows the same part of the machine during extrusion.
In these different figures, the same reference notations designate identical elements.
The machine shown in Figure 1 is a machine suitable for extruding a mass of material by the direct process. It comprises a container 2 into which has been introduced, for example, a billet 3 of hot metal. This container is carried by a support 4 which is movable parallel to the axis of the container. It can be moved closer and further from a frame 5 by means of pistons 6 actuated hydraulically in cylinders 7. The frame 5 pre-
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shows a slide $ in which a slide-9 can be moved in a plane perpendicular to the direction of extrusion. In this slide are mounted a solid plate 10 and an extrusion die 11 which protrude out of it from the side of the container 2.
In Figure 1, the solid plate 10 is in the axis of the container while the projecting part of the extrusion die 11 is located in a housing 12 provided in the support 4 of the container.
The machine shown further comprises a needle 13 and a pusher punch 14, which are axially movable independently of one another. The punch
14 has at its end a pellet 15 which can be easily replaced when it is damaged by contact with the hot mass of material to be extruded
Needle 13 is mounted in a needle holder
16 connected by a rod 17 to a piston 18 which can be actuated hydraulically in a fixed cylinder 19. The pusher punch 14 is mounted in a punch holder 20 connected by rods 21 to a hydraulically actuated piston 22 in a fixed cylinder 23.
In the position of the elements shown in FIG. 1, the needle 13 and the punch 14 are pushed simultaneously in the direction of the arrow! in order to compress' the mass of material 3 against the fixed plate 14 and the interior wall of the container 2. As soon as the desired compression has been obtained, the punch 14 is stopped and the needle 13 is started to be inserted into the mass
3 * During this phase of the process, the solid plate 10 therefore remains in the same position as in FIG. 1, but the volume of material corresponding to the volume of the part of the needle embedded in the mass of material can be removed.
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hamper of this plate by the fact that the punch 14 is free to move in the opposite direction of the arrow! .
This punch can also be moved in the opposite direction to the arrow X before inserting the needle 13 into the material 3.
In Figure 2, there is shown the position of the elements at the end of the insertion of the needle. It can be seen that the free end thereof is located very close to the solid plate 10. In practice, the distance which separates it from this plate is, for example, one centimeter.
This distance is chosen so as to avoid with certainty that the needle comes into contact with the solid plate 10.
After the needle has been pushed in to the vicinity of the plate 10, the latter is replaced by the extrusion die 11.
To do this, we start by removing the support
4 of the container, of the slide 9 in order to release the parts of the solid plate and of the extrusion die which protrude with respect to this slide. The latter is then pushed in the direction of arrow Y until the extrusion die is in the axis of the container as shown in FIG. 3. The support 4 is then brought near the slide 9, like the also shows this last figure. This is made possible despite the presence of the solid plate 10, thanks to a housing 24 provided in the support 4, on the side of the container 2 opposite to that where the housing 12 is provided.
The extrusion can then be started by pushing the punch 14 in the direction of the arrow X. The formed tube
25 emerges as usual through the extrusion die 11 and the frame 5a
It is obvious that the invention is not exclusively limited to the embodiments shown and
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that many modifications can,; ', (:,: 1:' ,: contribution.-., in the form, the arrangement and the constitution of some of the elements ..- s involved in a realization without going beyond the scope of the present patent, provided that such modifications do not contradict the subject matter of each of the following claims.
CLAIMS
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... #. <- <- .. ### l. Tube extrusion process in which, before pushing the mass of material to be extruded between an extrusion die and a needle inserted in this mass, the latter is compressed in a container, characterized in that that, during the compression of the material to be extruded, it is made to abut against a solid plate which occupies the position that the extrusion die will occupy during the extrusion, in that, during the insertion of the needle, in this mass, we leave this solid plate in place while we leave a volume of material to be extruded equal to that of the part of the needle embedded in the mass,
the possibility of moving away from said solid plate and in that after the needle has been inserted up to the vicinity of said plate, the latter is replaced by the extrusion matrix.