CH138973A - Organe métallique dont une partie seulement est destinée à être soumise à des efforts considérables pendant le travail et procédé pour sa fabrication. - Google Patents

Description

  Organe métallique dont une partie seulement est destinée à être soumise à des     efforts     considérables pendant le travail et procédé pour sa fabrication.    La présente invention     comprend    un or  gane métallique dont une partie seulement  est destinée à être soumise à, des efforts con  sidérables pendant le travail et un procédé  pour sa fabrication.  



  Cet organe pourra, en     pratique,    être par  exemple, une soupape de moteur à explosions  ou à combustion interne, une tige-poussoir de  moteur, ou un autre organe similaire.  



  Les     soupapes    pour moteurs à.     explosions'ou     à     combiL,,ifion-interne   <U>r n</U> usage actuellement       #O@tit:        constituées    d'une seule     picce,ezi          P        ma_          fière    à. caractéristiques élevées, nécessaire       .c"ulenient    pour la tête de soupape, représen  tée généralement par de. l'acier à pourcentage  élevé de nickel ou au nickel chrome, qui est  très dur et exige du temps et de la force pour  le:

   travail mécanique, est de traitement diffi  cile à chaud si on doit le refouler ou     l'em-          boutir,    car il perd     facilement    ses caractéris  tiques si on dépasse pendant le     travail    des li  mites de température déterminées et toujours    très étroites nécessaires pour le bon for  geage.  



  Le but de l'invention est de réduire le  coût relativement considérable des organes  du type indiqué, tout en permettant d'obtenir  des organes aussi résistants et sûrs que ceux  similaires de types connus.  



  L'organe métallique selon l'invention  est caractérisé en ce qu'il     comprend    deux par  ties formées respectivement par deux pièces  faites en matières différentes aptes à résister  aux efforts différents auxquels ces parties       scïnt-destinées    à être soumises pendant le tra  vail, ces deux pièces étant maintenues ferme  ment réunies au moyen d'une portion refou  lée de l'une d'elles qui forme une bride com  plètement encastrée dans une cavité de     l'au-          t.re    de ces pièces.  



  Le procédé pour la fabrication de cet or  gane est caractérisé en ce qu'on pratique un  trou borgne dans une première pièce en mé  tal destinée à former ultérieurement l'une      des parties de l'organe, en ce qu'on     force    dans  ce trou l'extrémité     d'une    seconde pièce en  métal destinée à former ultérieurement l'au  tre partie de l'organe, en ce qu'on chauffe à  la. température de     refoulage    et en ce     qu'on     exerce une pression sur ces pièces de manière  à réaliser, par     refoulage.    une portion de la  seconde pièce formant une bride complète  ment encastrée à l'intérieur de la, première  pièce.  



  Le dessin annexé représente, à titre  d'exemple, une forme 'd'exécution de l'organe,  dans le cas où il constitue une soupape de  moteur à explosions.  



       Fig.    1. et 2 montrent, en coupe, les deux  parties destinées à former la tête et la tige,  respectivement avant et après le     refoulage;          Fig.    3 et 4 sont des vues correspondant  respectivement aux     fig.    1 et 2 relatives à une  première variante de la soupape selon     fig.    2;       Fig.    5 et 6 sont des vues correspondant  respectivement aux     fig.    1 et 2 relatives à. une       deuxième    variante de la. soupape selon     fig.    2.  



  Sur les différentes figures, on a indiqué  les parties     correspondantes    par les mêmes  signes de référence.  



  En fig. 1, 2 désigne une première pièce  métallique, cylindrique, présentant un trou  borgne dans lequel on a forcé l'extrémité  l' d'une deuxième pièce métallique 1, affec  tant la. forme d'une tige.  



  La     pièce    2 est destinée à constituer ulté  rieurement la.     partie    de l'organe, la soupape  en     l'occurence    qui est destinée à être soumise  à des efforts     considérables    pendant le travail,       e'est-à.-dire    pendant le fonctionnement du mo  teur auquel elle sera appliquée. Cette pièce  est, par exemple, obtenue par découpage  clans une barre d'acier à haute     --teneur    -en  nickel ou en     nickel-chrome.     



  La seconde pièce, 1, est destinée à former  par la suite là partie de l'organe qui ne sera  pas soumise à des efforts considérables. Ce  sera la tige de la soupape. Elle pourra par  exemple être constituée par une barre tréfi  lée d'acier à petit pourcentage de nickel.  



  Ayant pratiqué le trou borgne de la pièce  et ayant forcé dedans l'extrémité l' de la    seconde pièce, 1, on chauffe jusqu'à ce que  la pièce 1 et le cylindre 2 aient atteint la  température de     refoulage,    c'est-à-dire une  température que l'on choisit de préférence  égale à celle correspondant à la     limite    infé  rieure de bon forgeage pour la matière dont  ils sont constitués. Ensuite, on exerce une       pression    sur ces pièces de manière à réaliser,  par     refoulage,    une portion de la pièce 1     for-          rnant    une bride complètement encastrée à l'in  térieur de la pièce 2, comme représenté e n       fig.    2.  



  On pourra, par     exemple,    procéder de la  façon suivante pour réaliser l'opération de       refoulage:    après avoir chauffé jusqu'à la  température de     refoulage,    on amène les piè  ces, unies, sous une presse à estamper, qui  permet d'obtenir en une seule opération d'es  tampage la tête 2a finie ayant la forme dési  rée et la partie refoulée de 1 ayant la. forme  d'une bride. Après cela, il ne restera plus  qu'à effectuer le finissage de la soupape,  c'est-à-dire la rectification de la tête et de la  tige, la taille de la fente à l'extrémité de.  celle-ci pour la clavette, etc.  



  Pendant l'estampage à -chaud sous pres  sion, les fibres du métal de la pièce cylindri  que ? s'étendent en se disposant     parallèle-          ment    aux surfaces externes de la tête. de la       soupape,    dans la zone où celle-ci     ct    soumise  aux plus grands efforts; en outre, la tige 1.  s'élargit dans la section l' forcée dans le  trou borgne, dont elle suit les déformation,  en formant en définitive un véritable en  castrement avec continuité absolue de     l'unioi)     (les deux métaux.  



       _-Par_        l'estampage    succédant à un     échauffe-          nient,    les parties prennent la forme indiquée       eri    coupe à, la     fig.    2; le cylindre 2 prend la  forme 2a     dû    la tête et l'extrémité l' prend       la,    forme la élargie, formant une sorte de tête       r(nflée    encastrée dans la tête de la soupape.

    La surface de     jonction    entre les deux parties  se     termine    normalement. au voisinage de la  surface de raccord de la tête de soupape à la  tige et ne présente pas de discontinuité, car  on constate en ce point une espèce de sou-           ilnru    (les matières constitutives des     deux    piè  ces.  



  Il est avantageux d'employer pour la     se-          coude    pièce. 1, une matière ayant un coef  ficient de dilatation qui soit au moins égal  celui de la matière employée pour la  pièce 2.  



  En variant les dimensions du cylindre  on pourra obtenir des formes différentes       d'encastrement    suivant la forme, les appli  cations et les exigences du type de soupape  à. obtenir.  



  Dans la variante des     fig.    3 et     q.    pour       Obtenir    une soupape du type à surface     su-          1 #rieure    pourvue de cavité     2a',    on donne une  forme conique au fond du trou du cylindre  (fi-. 3) correspondant à, une cavité 1" de       l'extrémité    l' de la tige 1.  



  Dans la variante des     fig.    5 et 6, le cy  lindre ? est muni à. sa partie inférieure d'un  renflement au fond arrondi ?', tandis que le       cul-de-sac    dans lequel on introduit la tige 1  de la. soupape se termine par une     partie        con-          cnve    de forme conique.  



  Suivant cette variante,     l'opération        d'es-          lampage    s'effectue dans des conditions parti  culièrement avantageuses et le métal du cy  lindre est refoulé inférieurement et se ré  pand sur une zone plus étendue que dans les       cas    précédents, renforçant la structure de la       oupape.     



  I1 est entendu qu'en variant la forme       (lti    cylindre 2 et son encastrement initial  avec cylindre tige, on peut obtenir un encastrement  final (1e la soupape après estampage de toute       forme    voulue. Ainsi, par exemple, le fond du  trou borgne peut être bombé; l'extrémité de  la tige peut être arrondie.  



  Comme déjà     indiqué    plus haut, l'organe       métallique    selon l'invention pourrait ne pas       M        re    une soupape, mais un autre organe, dont       suie    partie seulement est destinée à être     sou-          mise    à des efforts considérables pendant le       travail.    Cet. organe pourrait, par exemple,  être une     tige-poussoir    de moteur à     combus-          lion    interne.

   Dans ce cas, le procédé de     fa-          brication    pourrait être     tout-à-fait    semblable       â    ce qui a     éte    indiqué plus haut pour une sou-    pape. L'emploi     .du    métal à hautes caractéris  tiques, plus     coûteux,    est, comme pour la. sou  pape, limité à. la partie destinée .à être sou  mise aux efforts considérables pendant le  travail.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS I Organe métallique dont une partie seulement est destinée à, être soumise à des efforts considérables pendant le travail, caractérisé en ce qu'il comprend deux parties formées respectivement par deux pièces faites en matières différentes aptes à résister aux efforts différents auxquels ces parties sont destinées à être soumises pendant le tra vail, ces deux pièces étant maintenues fermement réunies au moyen d'une por tion refoulée de l'une d'elles qui forme une bride complètement encastrée dans une cavité (le l'autre de ces pièces.

   II Procédé de fabrication de l'organe selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on pratique un trou borne dans une pre mière pièce en métal destinée à former ultérieurement l'une des parties de l'or gane, en ce qu'on force dans ce trou l'ex trémité d'une seconde pièce en métal des tinée à former ultérieurement l'autre partie de l'organe, en ce qu'on chauffe à la température de refoulage et en ce qu'on exerce une pression sur ces pièces de ma nière à. réaliser, par refoulage, une por tion de la seconde pièce formant une bride complètement encastrée à l'intérieur de la première pièce.

   SOUS -REVENDICATIONS 1 Organe selon la revendication 1, caracté risé en ce que la pièce dont une portion est refoulée pour former une bride est en matière présentant un coefficient de dilatation au moins égal à celui (le la. matière constituant l'autre pièce. \? Organe selon la revendication I, caracté risé en ce que l'encastrement de la bride de l'une des pièces est pratiquement sans discontinuité dans la surface (le sépara- Lion des deux métaux constituant les deux pièces.

   3 Organe selon la revendication I, caracté risé en ce qu'il consiste en une soupape (le moteur à combustion interne, dont. la tige constitue la pièce dont: une portion est refoulée et forme la bride, qui est encastrée dans la tête de la soupape qui constitue l'autre pièce. 4 Organe selon la revendication I et la sous- revendication 3, caractérisé en ce que la surface limite entre la matière de la tige de la soupape et la. matière de la tête se termine normalement au voisinage de la surface courbe de raccordement de la tête et de la tige et ne présente pas de dis continuité.

   5 Procédé selon la revendication 11, carae- térisé en ce qu'on chauffe jusqu'à ce que la température minimum pour le bon for geage des parties engagées l'une dans l'au tre soit au moins atteinte. 6 Procédé selon la revendication II,.caracté risé en ce qu'on réalise l'opération ide ne- foulage par estampage de manière à obte nir en même temps, d'une part, la forme désirée pour la partie <B>à</B> l'organe destinée à être constituée par la, première pièce, et, d'autre part, la formation de la bride en castrée.

   7 Procédé selon la revendication II et les sous-revendications 5 et 6, caracté risé en ce qu'on -dispose les deux pièces, réunies, après les avoir chauffées, sous une presse à estamper et en .ce qu'on pro duit, au moyen de cette presse, simultané ment le refoulagc de la bride et la forme désirée de la partie formée par la pre mière pièce.

   8 Procédé selon la revendication II et les sous-revendications 5 ù ï, caractérisé en ce que l'on forme le trou borgne dans une pièce de forme pratiquement cylindrique et en ce que l'on force l'extrémité de l'a-ii- tre pièce, qui a la forme d'une barrette dans ce trou, et en ce qu'on emboutit la partie chauffée de manière à former une soupape de moteur à combustion interne.

   dont la. tête est constituée par la piècf# qui présentait le trou borbme, et la, tige par l'autre pièce. J Procédé selon la revendication II, carac térisé en ce qu'on pratique le trou borgne (le manière à ce que son fond soit plan, de même que l'extrémité .de la pièce for cée à son intérieur. 10 Procédé selon la revendication II, carae- térisé en ce qu'on pratique le trou borgne de manière à ce que son fond soit conique.

   11 Procédé selon la revendication II, ca.rae- térisé en ce qu'on pratique le trou bor gne de manière à ce que son fond soil bombé.