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La présente invention est relative une ma- chine et à un procédé pour la fabrication d'ébauches d'écrous et, plus particulièrement, à la fabrication d'une ébauche d'écrou comportant une clavette intérieu- re, grâce à quoi on peut loger un manchon fileté dans l'alésage du corps de l'ébauche et, au moyen de cette clavette, fixer ce manchon audit corps de manière qu'il ne puisse pas tourner par rapport à celui-ci.
L'écrou terminé constitue un écrou de blocage, tel que celui qui est représenté, par exemple, dans le brevetés Etats-Unis d'Amérique n 2,388,370. On peut remarquer que l'alésage du corps de l'ébauche est coniqu' et qu'il comporte aussi la clavette précitée, de sorte que, lorsque l'écrou est vissé en place, le manchon file- té intérieur, dont la surface extérieure est également conique, se trouve attiré contre l'alésage conique du corps extérieur et est de ce fait bloqué solidement en place.
La présente invention est relative, en parti- culier, à la réalisation de la partie extérieure consti- tuant le corps de l'écrou et cette invention vise un procéda et une machine permettant de fabriquer progres- sivement une ébauche de ce genre par stades successifs dans une machine de formage comportant plusieurs matri- ces ou postes de matriçage, l'ébauche étant transportée d'un poste à l'autre au moyen d'un mécanisme de transfert approprié d'un type connu.
On peut également remarquer qu'au cours du transfert de l'ébauche d'un poste à l'autre, on la fait tourner ae 180 , de sorte que la face de l'ébauche qui est en contact avec la matrice à un poste donné peut de-
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venir celle qui reçoit le poinçon au poste immédiatement suivant. Ce mouvement de rotation ou de renversement,,, bout pour bout de l'ébauche est également effectué par/ un mécanisme connu des spécialistes et ce mécanisme n'est pas représenté sur le dessin.
Comme représenté sur le dessin, le corps de l'écrou comporte une surface extérieure dodécagonale, c'est-à-dire comportant douze angles, cette surface se terminant à sa partie inférieure par un contour circulai-! re comme celui d'une rondelle, de telle sorte qu'on peut appliquer une clé à la surface extérieure du corps de l'écrou afin de le bloquer solidement en place.
La présente invention a pour objet : - un procédé nouveau pour fabriquer une ébau- che d'écrou comportant un alésage conique, une partie formant jupe située au-dessus de l'alésage et une cla- vette intérieure; - un nouveau procédé pour fabriquer un écrou comportant un alésage conique, une clavette intérieure faisant saillie dans l'alésage et une surface extérieure dodécagonale ; ou présentant douze angles; - une machine nouvelle et perfectionnée des- tinée au formage d'écrous et permettant, de fabriquer un écrou dodécagonal comportant un alésage intérieur coni- que présentant une clavette faisant saillie vers L'inté- rieur, cette fabrication étant réalisée par une série d'opérations effectuées à des postes de matriçage suc- cessifs que comporte la machine.
A cet effet, la présente invention porte sur les caractéristiques nouvelles ainsi que sur les nouvel- les combinaisons de pièces que l'on va décrire.ci-après..
Sur le dessin annexé : - la figure 1 est une vue en coupe d'une par-
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tie d'une machine de formage permettant de fabriquer une ébauche d'écrou, cette coupe étant faite par les matri- ces et les poinçons; - la figure 2 représente, à plus grande échel- le, les outils utilisés au deuxième poste de la machi- ne ; - les figures 3, 4, 5, 6 sont également des coupes, à plus grande échelle, montrant les outils uti- lisés respectivement aux postes 3,4, 5 et 6 de la ma- chine; - la figure ? est une vue en coupe similaire à la figure 5, mais à plus grande échelle, et montre la position des outils au commencement de l'opération de formage ;
- la figure 8 est une vue en coupe similaire à la figure 6, mais à plus grande échelle et représente les outils et la pièce à.ce poste 6 au commencement de l'opération de formage; - la figure & est une vue de côté et par des- sus de la pièce, après qu'elle a été sectionnéedwe la barre brute ; - les figures 10 à .14 sont des vues de côté, en partie en coupe, et des vues de dessus de la pièce, au fur et à mesure de sa formation aux'postes 2 à6;
Afin d'illustrer un mode de réalisation préfé- ré du dispositif servant à former l'écrou ainsi que du procédé perfectionné utilisé, on a représenté sur la figure 1 une machine à fabriquer une ébauche d'écrous comprenant un bloc à matrices 10 et un chariot 11 qui, bien entendu, peut exécuter un mouvement de va-et-vient qui le rapproche et l'éloigné du bloc à matrices.
Dans ce dernier est montée une matrice de tronçonnage usuelle 12 traversée par une ouverture 13 par laquelle peut pas-
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ser une barre à travailler 14, de sorte qu'on peut sec- tionner une pièce de l'extrémité en saillie de la barre au moyen d'un couteau de tronçonnage 15, la pièce étant désignée par 1 sur la figure 9. Dans le bloc à matri- ces sont montées également plusieurs matrices disposées, comme représenté, dans le même plan (horizontal) que ce- lui sur lequel la pièce est transférée progressivement, ainsi qu'on l'explique ci-après.
Ce transfert d'un poste à un autre peut être réalisé au moyen du mécanisme de transfert usuel qui peut, de préférence, comporter des moyens servant à faire tourner l'ébauche ou la pièce entre certains des postes, comme par exemple dans la ma- chine décrite. dans le brevet belge il'518-045 déposé le 28 février 1953 au nom de la demanderesse.
On comprend que la pièce qui est sectionnée à partir de la barre à travailler au poste ae tronçonnage (TR) est transportée par le couteau jusqu'au poste sui- vant appelé poste P2. Au poste P2, une matrice 17 com- porte une ouverture de matrice 18 dont l'extrémité supé- rieure est conformée de telle manière; comme représenté en 19, qu'elle forme un chanfrein à l'extrémité supérieu- re de l'ébauche, ce chanfrein pouvant toutefois être supprimé, si on le désire, A ce poste, l'ébauche est soumise à l'action d'un poinçon 20 et est refoulée dans la matrice contre un goujon d'extraction 21.
L'opération effectuée à ce poste a principale- ment pour but de dégrossir la pièce, la forme prise par celle-ci à la suite de cette opération étant repré- sentée plus particulièrement en 22 sur la figure 10 où l'on voit qu'elle comporte autour de son arête une par- tie supérieure légèrement bombée ou chanfreinée, comme représenté en 23, et qu'elle présente une légère dépres- sion du côté qui fait face au poinçon, comme représenté
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en 24. Comme on l'a indiqué précédemment, la partie bombée ou chanfrein peut être supprimée, si on le désire.
Après que l'opération a été terminée au poste de dégrossissage, une tige d'expulsion 25 est déplacée vers l'avant par un levier d'expulsion approprié non représenté, ce qui entraîne le goujon 21 vers l'avant pour éjecter l'ébauche 22 d'une matrice 17 dans le méca- nisme de transfert qui amène.l'ébauche au poste P3. De préférence, on fait tourner l'ébauche de 180 entre ces postes, de telle sorte que la face de l'ébauche qui, au poste P2 était tournée du côté du poinçon se trouve, 'au poste P3, en face de la matrice.
Ce dernier poste comporte une matrice 26 pré- sentant une ouverture de matrice 27 destinée à recevoir la pièce, et un poinçon 28 porté par le chariot 10 en- traîne la pièce à partir des doigts de transfert jusqu'à . l'intérieur de la motrice et poursuit son mouvement vers l'avant afin d'effectuer l'opération de formage à ce poste.
On remarquera que le poinçon 28 a un diamètre quelque peu plus petit que l'ouverture de la matrice et aussi que la partie supérieure de la matrice est coni- que, comme représenté en 29. Les .résultats des opéra- tions de formage effectuées à ce poste'sont représentés sur la figure 11 où l'on voit que l'ébauche 30 comporte une partie périphérique chanfreinée 31 à son extrémité intérieure et que la face de l'ébauche présente, du cô- té du poinçon, une dépression relativement profonde, comme représenté en 33, qui constitue une jupe annulaire 34.
A la suite de l'opération de formage effectuée à ce poste, on fait avancer un goujon d'éjection 35 afin ce décoller la pièce ae la matrice et de l'amener aux
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aoigts ae transfert en vue de son transfert au poste P4, De préférence, on fait à nouveau tourner l'ébauche de 180 , de sorte que la face ae l'ébauche qui est tour- née du côté du poinçon, c'est-à-dire la face où l'on a formé la jupe 34, soit, au poste P4, tournée au côté de la matrice.
Les outils utilisés à ce dernier poste sont représentés plus spécialement sur les figures 1 et 4 où l'on voit qu'une matrice 36 comporte une ouverture de matrice 37 destinée à recevoir la pièce, cet e ouvertu- re présentant une partie conique 38 quelque peu plus importante à son extrémité intérieure afin de recevoir la jupe 34 formée au poste P3.et de former une surface extérieure conique en cette partie de l'ébauche qui est en contact avec la motrice, au voisinage d'un goujon d'expulsion 39.
A ce poste, un poinçon 40 comporte une saillis 41 qui forme une dépression dans la face de l'ébauche située du côté du poinçon et aplatit en même temps la surface bombée ou chanfreinée 31 de manière que, lorsque- le poinçon quitte l'ébauche, celle-ci présente une face .extérieure plate prenant appui contre le corps au poin- çon. En outre, le aiamètre de l'ébauche s'est agrandi, ainsi qu'on peut le voit en comparant l'ébauche 30 de la figure 11 à l'ébauche 42 de la figure 12, cette der- nière figure représentant l'ébauche ou pièce après que l'opération de formage effectuée au poste P4 est termi- née.
On remarquera également que l'ouverture 37 de la matrice a la forme d'un dodécagone sur la plus gran- de partie de sa longueur, de sorte qu'elle forme douze nervures ou arêtes longitudinales 43 sur la surface ex- térieure de l'ébauche, en ménageant entre cesarêtes des
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dépressions telles que 44. Ces arêtes se terminent à courte distance de la face extérieure de l'ébauche qui est la face qui se trouve du côté du poinçon, en lais- sant une surface terminale arrondie 45 qui constitue, sur la pièce terminée, une face analogue à celle d'une rondelle.
Lorsque les opérations effectuées au poste P4 sont terminées, l'ébauche est éjectée de la matrice par le goujon d'expulsion 39, de sorte que cette ébauche est reçue par les doigts de transfert à ce poste et qu'elle est transportée au poste P5. De préférence, l'ébauche n'est pas retournée au cours de ce transfert, de telle sorte que la face de l'ébauche qui, au poste P4, se trou- vait du côté de la matrice, se trouve également du même côté au poste P5.
Les outils utilisés à ce dernier poste sont plus particulièrement représentés sur les figures 1, 5 et 7, et l'on remarquera qu'ils comportent une matrice coulissante 48 présentant une.ouverture de matrice 49.
La matrice 48 comporte un épaulement annulaire 50 appli- qué contre un épaulement 51 ménagé dans le bloc à matri- ces, la matrice étant appliquée vers l'extérieur par un ressort de compression 52 exerçant, à son autre extrémi- té, son action sur un dé 53 retenu en position fixe dans le bloc à matrices. A ce poste, on a prévu un poinçon de perçage 54 qui est immobilisé dans la matri- ce au moyen d'un élément d'appui 55, afin de percer l'ébauche après que celle-ci a été enfoncée dans l'ou- verture 49 de la matrice par un poinçon 55a porté par le chariot 11. Le poinçon 54 est entouré par un manchon 56.
On remarquera sur les figures 1 et 5 quo le poinçon 55a est creux et présente une ouverture latérale
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57 par laquelle le flan découpé dans la pièce peut tom- ber du poinçon. Lorsque le poinçon 55a situé à ce poste avance, il entraîne la pièce à partir des doigts de transfert et la fait passer dans l'ouverture 49 de la matrice, la matrice 48 restant dans sa position avant comme représenté sur la figure 7.
Lorsque le poinçon continue son mouvement vers l'avant, le ressort 52 se trouve comprimé et l'ébauche est emmanchée à force sur le poinçon de perçage, ce qui perce une ouverture dans l'ébaucge en enlevant de cella- ci un flan de métal. Au cours de ce mouvement, le poin- çon 54 et le manchon 56 sont fixes, comme on le voit sur la figure 5,.tandis que la matrice et l'ébauche se dé- placent vers l'arrière sur l'extrémité du poinçon.
A la fin de l'opération de perçage, les élé- ments occupent la position représentée sur la figure 5, et l'on peut remarquer que la rotation de la matrice coulissante 48 est empêchée par un goujon 58 qui pénè- tre dans une fente longitudinale 59 pratiquée dans la matrice. On peut également remarquer- que l'ouverture de la matrice est de forme dodécagonale et que sa dimension est telle qu'elle agrandit l'ébauche latéralement ou ra- dialement et qu'en même temps elle assure une finition désirâtes 43 de l'ébauche et de la face 45 ae sa partie analogue à une ronaelle. On a représenté sur la figure 13 l'ébauche telle qu'elle sort des outils à ce poste de travail,
l'ébauche étant traversée par une ouverture 60 et comportant une partie 61 formant jupe qui s'étend vers le haut à partir de l'ouverture centrale, cette par tie 61 présentant intérieurement une dimension quelque peu plus grande que cette ouverture, de telle sorte qu'elle joue à travers l'ébauche, le rôle d'une ouvertu- re fraisée.
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Après l'opération de perçage, le poinçon 55a revient en arrière et, au moyen d'un levier d'expulsion (non représenté), un poinçon 62 (figure 1) est actionné et, à son tour, actionne un plateau 63 et des goujons 64. Ces goujons agissent sur l'extrémité supérieure 65 du manchon ou douille 56 en l'entraînant vers l'avant, de manière à détacher l'ébauche de la matrice et à l'ame- ner dans les doigts de transfert (non représentés). Au même moment, le ressort 52 entraîne la matrice 48 vers l'avant jusque dans sa position avant extrême représen- tée sur la figure 7.
L'ébauche est alors transférée, sans qu'on la fasse tourner, au poste P6 où elle est enfoncée dans une -matrice de finition par un poinçon 70 qui comporte une cavité, telle que représentée en 71. Comme représenté sur la figure 1, le poinçon 70 est porté par le chariot 11. A ce poste P6, les outils de la matrice comprennent une matrice coulissante 72 guidée par un goujon 73 et repoussée vers l'extérieur par un ressort de compression 74 qui prend appui, à son autre extrémité, contre un dé 75. Le déplacement de la matrice 72 vers l'extérieur se termine lorsqu'un épaulement 76 vient buter contre un épaulement 77 ménagé dans l'ouverture du bloc @ matrices ou porte-matrices.
A ce poste de travail, les outils comprennent une broche ou poinçon de formage 78 comportant une par- tie terminale conique 79 dans laquelle est ménagée une Cet vite ou rainure de clavette 80, ce qui assure la for- mation, dans l'alésage de l'ébauche, d'une clavette .s'étendant vers l'intérieur. Un manchon 81, entourant ce poinçon, est susceptible de se aéplacerpar rapport au bloc à matrices, alors que la broche 78 est fixée dans cbloc.
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La position occupée par les éléments au com- mencement d'une opération de formage effectuée à ce pos- te est représentée sur la figure 8 sur laquelle on voit que la matrice 72 se trouve dans sa position extérieure, mais que le poinçon 70 a enfoncé l'ébauche, désignée par 82, dans l'ouverture 83 de la matrice. Lorsque le poin- çon continue son mouvement vers l'avant, la matrice 72 et l'ébauche sont déplacées vers l'arrière à l'encontre de l'action exercée par le ressort 74, ce qui emmanche à force l'ébauche sur le poinçon conique 78 formant la clavette, de manière à former une ouverture conique dans l'ébauche et en même temps une clavette telle que celle qui est représentée en 84 sur la figure 14.
Simultané- ment, l'ébauche est étalée latéralement et en même temps elle prend sa forme définitive parfaitement dodécagona- le présentant des angles ou arêtes aigus. Ce poinçon assure également la finition de la face inférieure en forme de rondelle formée en 85. La position occupée par les outils à la fin de l'opération effectuée au pos- te P6 est représentée sur la figure 6, sur laquelle on remarquera que l'extrémité du poinçon 78 est emboîtée dans la cavité 71 du poinçon 70.
Afin d'assurer l'éjection de l'ébauche de la matrice, il est nécessaire d'exercer un effort important pour détacher l'ébauche de l'extrémité conique ou poin- çon de formage 78. Lorsque le poinçon 70 revient en arrière, la matrice 72 reste encore dans sa position ar- rière, comme représenté sur la figure 6, au fait que l'ébauche est fortement accrochée au poinçon de formage et, ainsi qu'il sera expliqué, l'expulsion de l'ébauche est effectuée en deux stades.
Au cours du mouvement de retrait du poinçon 70, un levier d'expulsion approprié (non représenté) est
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mis en action, ce le=vier servant, pendant la première partie de son déplacement, à faire avancer un manchon où douille 87 (figure 1).: .dette aouille agit sur une pla- que 88 qui, à son tour, entraîne vers l'avant des gou- jons 89 prenant appui, à leurs extrémités extérieures, contre la matrice 72. Il en résulte.le déplacement de la matrice et l'ébauche vers l'avant, ce qui fait cessez le coincement entre l'ébauche et le poinçon de formage, et ce qui fait coïncider la matrice 72 avec la face du porte-matrices en entraînant l'ébauche avec elle. Au cours de ce mouvement, le poinçon 78 et le manchon 81 sont demeurés fixes.
Après cela, le levier d'expulsion déplace une tige 91 (figure 1) qui agit sur un plateau 92 et entraî- ne vers l'avant des goujons 93 qui, à leurs extrémités postérieures, prennent appui contre le plateau 92.
Les extrémités avant-des poussoirs 93 prennent appui contre un plateau 94 situé à l'extrémité supérieu- re du manchon 81 et entraînent ce manchon vers l'avant afin de venir en contact avec l'ébauche et de l'éjecter hors de la matrice 72.
Après cette opération, l'ébauche est terminée et elle est prête à être assemblée avec la douille usuel le qu'on monte dans l'alésage de l'ébauche.
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