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La présente invention concerne un procédé de fabrication d'outils de coupe ou abrasifs et les outils conformes à ceux obtenus. L'invention concerne plus particulièrement'des outils comprenant un élément. de- coupe formé- à partir d'une feuille de métal en tranchant -la matière transversalement à la direction de coupe prévue, en le déformant de façon à amener une de ses arêtes au-dessous du niveau général de l'élément, et en ménageant une arête de coupe. Des élé- ments de coupe de cette sorte peuvent être plats pour être utilisés en ligne, ou en forme de tambours ou de disques ou formes analogues.
Si, en suivant la pratique en usage dans le travail des métauxeen feuilles, la coupe de la feuille est obtenue en tranchant le métal perpendicu- lairement à sa surface, il se formera un angle perpendiculaire a l'arête de cou- pe et un angle de dépouille négatif. Le procédé de l'invention permet d'obtenir - un élément de coupe plus efficace.
Le procédé de l'invention, pour fabriquer un élément coupant du type décrit, est caractérisé par ce qu'on forme chaque arête, de coupe au moyen d'un poinçon, ayant une face de travail inclinée par rapport à la direction du mouve- ment, et qui pénètre dans la, matière à partit du côté opposé à celui qui devra former les arêtes coupantes, et dans une direction de préférence perpendiculaire à sa surface, la face de dépouille de l'arête tranchante étant ainsi obtenue par la face inclinée du poinçon.
Avant d'utiliser ledit poinçon, la,matière est soumise à une opération préliminaire de poinçonnage en étant supportée par une surface plate, opération dans laquelle la partie de la matière devant être travaillée par ledit poinçon est écrasée mais non détachée et après quoi la partie amincie est martelée à 1' aide du poinçon mentionné en premier lieu, de façon à venir se loger dans une cavité de la surface de support, cette cavité ayant une surface d'enclume incli- née produisant la surface d'affûtage de l'angle de coupe.
La matière de l'élément de coupe est, de préférence, enlevée immé- diatement devant l'arête de coupe de façon à ménager une mortaise d'évacuation des copeaux, l'enlèvement de cette matière étant effectué par le poinçon mention- né en premier lieu.
L'invention s'étend également aux caractéristiques résultant de la description ci-après et des dessins annexés ainsi qu''à leurs combinaisons possi- bles.
La description se rapport à deux modes de réalisation de l'invention décrits à titre d'exemples et représentés aux dessins jointe parmi lesquels
Les figures 1 et 2 sont des sections montrant des étapes de premier procédé de production d'un élément coupant plat en formé de bande.
Les figures 3 et 4 sont une vue partielle et une coupe d'un élément coupant terminé.
Les figures 5 et 6 sont des sections correspondant aux figures 1 et 2,et illustrant un second procédé de production d'un élément coupant plat, en forpe de bande et,
La figure 7 est une coupe partielle montrant l'élément coupant du se- cond procédé terminé.
L'élément coupant représenté fini sur les figures 3 et 4 est fait à partir d'une: bande 1 d'acier, dont 1''épaisseur peut être de l'ordre de 0,5 à 0,7 m/mo Dans une première opération de poinçonnage (figure 1). qui a un effet d'estampage, un poinçon vertical 2 affûté en biseau avivant un angle de 60 et et imé d'un mouvement de va-et-vient vertical pénètre dans la bande 1 normale- ment à sa surface, la bande étant supportée par une surface plate horizontale. 3.
Une cavité de profondeur croissant régulièrement se forme dans la bande, le dépla-
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cement du métal amenant la bande à se soulever de la surface 3 de chaque côté du poinçon 2, comme indiqué en 4. Des butées 5 sont ménagées pour limiter- ce- dépla,- cement à une valeur insignifiante.
La figure 1 montre la fin de la première opération de poinçonnage quand la partie 7 de la bande 1, restait sous le poinçon 2, est très mince, de l'ordre d'un dixième ou moins de l'épaisseur de la bande avant poinçonnage. L' écrasement auquel la partie 7 a été soumise et l'amincissement qui en résulte font que le métal, dans cette partie, a été'considérablement durci; la première opéra- tion de poinçonnage cesse cependant avant que le métal se détache.
Dans une seconde et dernière opération de poinçonnage, illustrée fi- gure 2, on emploie un poinçon 8, animé d'un mouvement de va-et-vient vertical, ayant une face parallèle au mouvement du poinçon, une face frontale plane 10 ren- contrant la face 9 à angle droit et une face inclinée 11, disposée à l'arrière de la face frontale et faisant avec elle un angle de 45 . Pendant la seconde opération de poinçonnage la bande 1 est placée dans une matrice 12 présentant une face de support plate 10 et formant, avec une rainure 14 alignée avec la face fron- tale 10 du poinçon, un enfoncement dirigé vers le bas avec un angle de 15 vers la rainure opposée à la face inclinée du poinçon et présentant une surface d'en- clume 15.
La bande 1 étant placée pour amener sa partie 7 sur l'extrémité la plus basse de la surface d'enclume 15, le poinçon est abaissé pour cisailler dans la mortaise 14 a partie de la bande figurée en pointillé. La partie 7 est déta- chée et la partie de la bande écrasée jusqu'à une faible épaisseur pendant la première opération de poinçonnage est martelée contre la surface d'enclume 15.
Comme résultat, il se forme une arête tranchante qui est aiguë et qui présente des $aces d'ajutage et de dépouille 17-18 (voir figure 4) définies respectivement par la surface d'enclume 15 et la face inclinée 11 du poinçon 8. Les angles d' affûtage et de dépouille de l'arête de coupe 16 sont par conséquent dans cet exem- ple, de 15 et 45 ' L'arête peut dépasser de la surface 1 de 0,127 à 0,25 mm, par exemple. En formant l'arête de coupe 16, le poinçon 8 agit seulement sur une très petite quantité de métal, les qualités de coupe de.cette arête dépen- dent des angles des faces 17-18, immédiatement derrière les arêtes, et non pas des surfaces laissées non affectées par la seconde opération de poinçonnage, telles par exemple la surface 18a.
Les surfaces 18 et 18a sont parfois appelées surfaces de sépoulille primaire et secondaire et il est compris que l'expression "surface de dépouille" signifie ici la surface de dépouille primaire.
Il peut être désirable de supporter la surface 15' de telle sorte qu' elle puisse se déplacer légèrement sous l'action d'une surcharge élevée et pré- déterminée.
La figure 3 montre une disposition dans laquelle les arêtes coupan- tes 15 sont situées en lignes parallèles, obliquement par rapport à la longueur de la' bande le les arêtes''adjacentes ayant été déportées. Les poinçons nécessaires pour réaliser les deux opérations de poinçonnage pour la formation simultanée de deux lignes adjacentes d'arêtes de coupe peuvent être montés simultanément dans un porte-poinçons ou agir ensemble et simultanément dans une presse ordinaire, la bande étant avancée entre chaque opération de poinçonnage de deux fois la dis- tance séparant les rangées adjacentes, de façon que chaque partie de la bande sort présentée à son tour devant chacun des deux jeux de poinçons.
L'élément de coupe. est terminé par une opération de trempe (par exemple s'il est en acier doux, il peut être cémenté par un traitement du cyanure).
Dans certaines variantes apportées au procédé décrit on peut quelque- fois préférer présenter la matière obliquement aux poinçons 2 et 8, les angles ' d'affûtage et de dépouille pouvant être variés à volonté, de même que le suréié- vement de l'arête 16 par rapport à la surface 20.
Afin d'-éviter que des efforts dissymétriques n'agissent sur le poin- can, les opérations de poinçonnage des figures 1 et 2 .peuvent être modifiées com-
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me montré sur les figures 5 et-6 où, au-lieu,:du piston 2 on emploie un piston 2' (figure 5) ayant deux faces symétriques 30 et 31, toutes deux inclinées à 60 sur la verticale et convergeant vers une courte surface frontale 32. L'opération il- lustrée figure 5 est d'autre part, semblable à celle de la figure 1, et il .en résulte une partie-- 7' amincie, ayant de nouveau une épaisseur ayant moins d'un dixième de l'épaisseur originale de la bande 1.
La figure 6 illustre la seconde opération de poinçonnage dans laquel- le un poinçon 8' détache la partie amincie 7', le poinçon a deux faces symétriques 33, 34 à 48 sur la verticale, qui forment les épaulements latéraux d'une sur- face frontale plate 37 de la tête, disposée symétriquement et dont la largeur est approximativement la même que la face frontale 32 de la matrice 2'.
Pendant la seconde opération de poinçonnage, la bande 1 est placée sur la surface de support 38 d'une matrice 39 avec la partie amincie juste au- dessus d'une mortaise 40, alignée avec la partie de tête 37 du poinçon 8'. La matrice 39 comporte des cavités semblables de chaque côté de la mortaise 40, cha- cune d'elles présentant une surface d'enclume 41, 42 inclinée de 15 sur l'hori- zontaleo la partie de tête 37 du poinçon découpe la partie amincie 7' et le mé- tal, de. chaque côté de celle-ci, est martelé symétriquement contre les surfaces d'enclume 41, 42 par les faces inclinées 33,34 du poinçon 8';
une paire d'arê- tes aiguës et opposées 43-44 sont produites de cette façon, chacune avec des an- gles d'affûtage et de dépouille de respectivement 15 et 45 , les faces d'affû- tage et-de dépouille (48-49 et respectivement 50-51 figure 7) étant formées res- pectivement par les surfaces d'enclume 41-42 et les faces 33,34 d poinçon, com- me dans la première méthode de découpage de la bande.
Dans une troisième opération, l'arête 44 est déplacée vers l'arrière de la bande 1, pour permettre à l'arête 43 de couper lorsque la bande est dépla- cée dans le sens de la flèche de la figure 7. Si dans la bande coupante terminée, les arêtes 43-44 sont déplacées en d1, d2 par rapport à la surface 20 de la ban- de, la profondeur de coupe de l'arête 43 sera limitée à d1-d2 soit 0,127 mm par exemple.
En dehors des arêtes de coupe 43, seules les arêtes 44 seront en con- tact avec la pièce à travailler pendant l'emploi de la bande et puisque les sur- face présentent des rampes, celles-ci glisseront'plus facilement sur la surface de travail. !
Les prêtes de coupe des figures 1 à 4 peuvent aussi être/munies de surf aces limitant la profondeur de coupe.
Un élément de coupe selon l'invention peut être réalisé plat pour être employé avec un élément de rappel pour constituer un outil à main correspondant à une lime ou râpe habituelleo Des éléments de coupe peuvent aussi être réalisés dans un cylindre, un disque partiellement cylindrique ou conique, pour être em- ployé-dans des outils rotatifs.,
On voit que les arêtes de coupe d'un élément fait selon l'invention seront en général beaucoup plus efficaces que celles d'un élément dont les dents font des angles de 90 ;
de plus l'arête de coupe sera mieux formée qu'il est pos- sible de le faire en une seule opération de poinçonnage, comme on le fait habi- tuellement. L'aménagement de mortaises de dégagement de copeaux ne rend plus nécessaire de relever les arêtes de couple de plus de l'épaisseur du métal pour assurer un dégagement satisfaisant des copeaux.
L'angle de dépouille positif qui en résulte permet un travail de coupe plus efficace; du fait que les arêtes de coupe ne sont que légèrement saillantes (soit 0,25 mm ou moins), elles seront en fait soutenues suffisamment pour supporter les efforts que le travail peut leur imposer, L'invention concerne non seulement le procédé ci-dessus défini mais aussi, à titre de produit industriel nouveau, un élément de coupe ou outil cou- pant ou analogue conforme à celui obtenu par le procédé ci-dessus ou procédé si-. milaire.