Procédé de fabrication d'objets creux. La présente invention a polir objet un pro cédé de fabrication d'objets creux, notamment d'objets à tête creuse.
Le procédé selon l'invention est caracté risé en ce qu'on soumet une ébauche à une extrusion pour former une queue, de section transversale réduite, et une partie destinée à former une tête, en ce qu'on déforme cette dernière partie polo' obtenir une tête plus courte et de section transversale plus grande, et qu'on évide ladite tête à froid à l'aide d'un outil.
Le dessin ci-annexé illustre, à titre d'exemple, plusieurs mises en ouvre du pro cédé objet de l'invention.
Les fig. 1 et 2 montrent, par des coupes axiales, deux phases dit travail effectué par une première matrice, après que l'ébauche a été découpée d'une tige par un mécanisme de cisaillement. La fig. 1 montre l'ébauche ci saillée et placée en regard de la matrice, alors due la fig. 2 montre l'ébauche façonnée par le premier outil.
La fig. 3 montre l'ébauche obtenue à la sortie de la première matrice.
Les fig. 4 et 5 montrent, par des coupes axiales, le travail effectué par une deuxième matrice, la fig. 4 montrant l'ébauche, sortant de la première matrice et placée en regard de cette deuxième matrice, et la fiag 5 montre l'entêtage achevé dans la deuxième matrice.
La fig. 6 montre l'ébauche obtenue à la sortie de cette deuxième matrice. La fig. 7 montre, à plus grande échelle et en coupe, un ensemble constitué par un man chon enserreur, par un poinçon et par un organe arracheur, cet ensemble étant adjoint à une troisième matrice. Cette fig. 7 montre également les phases initiales du travail final obtenu dans cette matrice.
La fig. 8 montre, en coupe avec parties arrachées, une partie d'un mécanisme entêteur, afin de montrer comment un organe arra cheur est retenu par une came fixe pendant qu'un coulisseau entêteur est animé d'un mou vement alternatif.
Les fig. 9 et 9a montrent, respectivement. en élévation et en coupe transversale selon 91-9r2 de la fig. 9, l'extrémité active du poinçon utilisé pour obtenir une vis à tête creuse avec cavité hexagonale.
La fig. 10 montre, semblablement à la fig. 7, la fin du poinçonnage obtenu à l'aide de la troisième matrice.
La fig. 11 montre, semblablement, ledit ensemble quand le coulisseau entêteur recule au moment où un manchon a été dégagé hors de l'objet entêté et au moment où le méca nisme est sur le point de dégager le poinçon hors de la cavité qu'il a creusée.
La fig. 12 montre, semblablement, ledit ensemble au moment où le poinçon est pour ainsi dire dégagé complètement de l'ébauche.
Les fig. 13, 14 et 15 montrent une va riante pour la matrice à l'aide de laquelle une partie de la tête est formée dans la matrice elle-même.
Les fig. 16 à 26 montrent une autre forme d'exécution du mécanisme arracheur et une variante du mécanisme à poinçon et matrice.
Les fig. 16 à 18 montrent respectivement en coupe longitudinale, en coupe transversale et en plan avec parties arrachées, certaines parties du mécanisme de matriçage et d'arra chage.
Les fig. 19 à 22 montrent, en coupe longi tudinale schématique, un mécanisme simplifié du poinçon et de la matrice, ce mécanisme étant logé dans le coulisseau entêteur, ainsi que la commande à came de l'organe arra cheur. La fig. 19 montre également le méca nisme à la fin du poinçonnage, la fig. 20 le manchon enserreur quand il est dégagé hors de l'ébauche, la fig. 21 le poinçon retiré hors de l'ébauche et la fig. 22 le coulisseau entê- teur à sa position écartée.
Les fig. 23 à 26 montrent, en coupe et à plus grande échelle, la coopération entre le manchon enserreur et l'ébauche pendant le poinçonnage.
La fig. 23 montre le poinçon quand il v a venir en contact avec l'ébauche.
La fig. 24 montre le poinçon engagé en partie dans l'ébauche et au moment où la face latérale de celle-ci est venue en contact avec la paroi latérale du manchon enserreur.
La fig. 25 montre l'ébauche quand le poin çonnage est terminé.
La fig. 26 montre, à une échelle encore plus grande, une partie de la fig. 25 pour indiquer le fluage du métal.
A la fig. 1, l'ébauche cisaillée O1 est placée en regard de la première matrice Dl. La ma chine pour la mise en #uvre du procédé com prend une cisaille et un mécanisme de trans fert pour découper l'ébauche et l'amener à l'endroit voulu.
Comme ces dispositifs peuvent être consti tués d'une manière appropriée quelconque et comme ils sont connus, ils n'ont pas été mon trés et décrits en détail. La matrice Dl, sui vant une forme d'exécution préférée, com porte tin passage cylindrique 1 de section transversale plus petite que celle de l'ébauche O1, ce passage pouvant être relié par Lun rac cord conique 2 à une cavité circulaire 3 de la matrice et dont le diamètre est, approximati vement, égal à celui de l'ébauche O1. L'outil Tl présente une encoche 4 ayant la même section que la cavité 3 de la matrice, et la face externe de cet outil peut être chanfreinée, comme montré en 5, pour réduire son encom brement.
Après que l'ébauche O1 a été amenée en regard de la matrice Dl par le mécanisme (le transfert, l'outil Tl avance, comme montré à la fig. 2, pour refouler l'ébauche dans le pas sage 1, de section réduite, de la matrice pour former la queue 7 par extrusion. La partie 6 de l'ébauche forme une tête qui, tout en ayant un diamètre plus grand que celui de la queue 7, ne subit qu'un travail à froid qui est ré duit ou même nul.
A la fin de cette opération et pendant le recul de la matrice et de l'outil, un organe expulseur K 1 intervient à un mo ment convenablement choisi pour éjecter l'ébauche 02 hors de la matrice Dl, afin que cette ébauche puisse être recueillie par un mé- canisme de transfert amené en regard de lit matrice.
La fig. 3 montre l'ébauche 0., obtenue à. la sortie de la. première matrice.
A la fig. 4, l'ébauche 02 est en regard de la matrice D2 dans laquelle est ménagé un passage cylindrique 10 qui reçoit le poinçon expulseur K2 et dont le diamètre est le même que celui de la queue 7 de l'ébauche. La ma trice comprend également une cavité conique 11 prolongée par une partie _ cylindrique 11a de peu de longueur et qui façonne la tête.
L'outil T2 peut être constitué de manière telle qu'il puisse servir de logement à un bloc de matriçage 13, en métal trempé et dans le quel peut être ménagée une encoche façon neuse comprenant une paroi tronconique 14 et un fond généralement sphérique 15.
La fig. 5 montre que lorsque l'outil<I>T2 a</I> refoulé l'ébauche dans la matrice D:,,, la queue 7 n'est. pour ainsi dire pas affectée, mais que le métal qui auparavant formait la tête 6 de l'ébauche 02, est. déformé de manière à rem- plir la cavité de la matrice. Un obtient ainsi une ébauche O3 dont la tête comporte une partie tronconique 16, une partie cylindrique 17, une autre partie tronconique 18 et une face terminale arrondie 19.
Comme cette opération correspond au premier travail à froid de la tête de l'ébauche et comme cette tête, obtenue par l'opération illustrée à la fig. 5, est conique et n'a pas un diamètre beaucoup plus grand que celui de la tête non travaillée 6 de l'ébauche O2, le métal n'est soumis à aucun travail considérable à froid, de sorte qu'il est encore dans un état relative ment ductile pour subir le poinçonnage qui va suivre.
La fig. 6 montre l'ébauche 03 obtenue à la sortie de la deuxième matrice.
Avant de poursuivre la description du c ycle des opérations effectuées, on se réfère à, la fig. 7 pour décrire le mécanisme relatif à la troisième matrice. Un coulisseau entêteur 1I, qui peut coulisser de la manière usuelle et suivant un mouvement alternatif sur le bâti pour se rapprocher et s'écarter du bloc de ma- trieage D3, comporte un bossage annulaire 20 pour supporter l'outil, bossage dans lequel est ménagé un alésage 21 pour recevoir un man chon enserreur S qui peut coulisser dans une douille de guidage 22 calée en 23 clans le bos sage 20. Un rebord 24 ménagé à l'extrémité arrière du manchon S empêche le dégagement (le celui-ci vers l'avant après le montage de ces différentes pièces.
Un poinçon P et un manchon arracheur 32 sont logés dans le manchon S et sont main tenus dans celui-ci par un bouchon 25 engagé clans l'alésage 21 du bossage 20. Le bouchon 25 comporte un prolongement cylindrique 26 sur lequel le manchon S peut, coulisser grâce à un alésage 27. Deux plongeurs emboîtés l'un dans l'autre, 28 et 29, sont engagés sur une tête 30 du poinçon P, et cet ensemble, ainsi que le manchon arracheur 32, sont logés dans l'alésage 27 du manchon S. L'extrémité active et hexagonale 31 du poinçon est montrée en détail dans les fig. 9 et 9a.
Le manchon S pré sente un alésage 33 dont le diamètre est égal à celui de la tête de la pièce que l'on veut obtenir. Comme le manchon arracheur 32 cou lisse dans l'alésage 33, ce manchon a égale ment un diamètre extérieur de même gran deur. L'extrémité avant<I>3</I>2<I>a</I> du manchon 32 peut venir en contact avec la tête de l'ébau che, et ce contact est maintenu par le méca nisme décrit ci-après.
La partie arrière du manchon 32 comporte un rebord 34 sur lequel plusieurs tiges 3s prennent appui; ces tiges traversent des trous ménagés dans les plongeurs 28 et 29 du poin- con et sont rendues solidaires de toute ma; nièce appropriée d'un plongeur 37. Un pro longement 38 du plongeur 37 a une tête arrondie 39 pour coopérer avec la face active 40 d'une came G' montée sur un axe 41 touril- lonné dans le coulisseau entêteur. La came C est commandée de la manière décrite ci- après. Dans le coulisseau est ménagé un loge ment 42 pour recevoir la came C.
Un coin W est disposé de manière à maintenir le bouchon 25 dans une position appropriée. Il est d'usage de faire intervenir une tige filetée (non re présentée) parallèle à l'axe du bouchon 25, pour agir sur la face avant de celui-ci, afin que l'on puisse régler convenablement son emplacement en même temps que celui du coin W. La face latérale 43 du coin prend appui sur une face inclinée adjacente 44 de la fente 42.
La fig. 8 représente la. commande du man chon arracheur 32. Dans cette figure, le man chon enserreurr S n'est pas coupé et le pro longement 38 du plongeur 37 est en contact avec la face active de la came C.
La came C est actionnée par un poussoir 51 qui prend appui sur un talon 52 de cette came. Le poussoir traverse un trou 53 ménagé dans le coulisseau, et son extrémité supé rieure 54 est en contact avec l'extrémité 55 d'un levier L articulé en 56 à un support 57 monté sur le coulisseau de façon que ce levier se déplace avec ledit coulisseau. L'autre extré mité du levier L porte un galet 58 qui co opère avec une came 59 montée sur une partie fixe 60 de la machine. A la fig. 8, le coulis seau est montré dans sa position avancée, et quand il recule, le galet 58 s'engage sur une rampe 61 de la came 59 pour refouler le pous soir 51 vers le bas, ce qui fait tourner la came C pour déplacer le plongeur 37 vers la droite de la fig. 8.
On voit à la fig. 7 que l'on refoule ainsi le manchon 32 également vers la droite. On peut donner à la came C une forme telle que lorsque le coulisseau recule sur une dis tance déterminée, le manchon 32 avance d'une longueur égale, de sorte qu'en réalité, le man chon arracheur reste immobile par rapport à la matrice.
Les fig. 9 et 9a montrent Lun exemple d'un poinçon utilisé pour obtenir une cavité, de section hexagonale, dans la tête de la vis. On a constaté que lorsque la partie hexagonale 31 du poinçon est prolongée par une partie hexa gonale 31a, légèrement plus grande en diamè tre, le dégagement du poinçon est facilité. L'extrémité conique 31b du poinçon facilite l'entrée du poinçon pendant le poinçonnage. Evidemment, la forme du poinçon peut être modifiée pour donner à la cavité la forme voulue.
L'ébauche 03, montrée à la fi,g. 6 et dont la tête a seulement été soumise à une opéra tion de façonnage pour lui donner la forme préférée, est amenée par le mécanisme de transfert en regard de la matrice D3 de la fig. 7. Quand le coulisseau entêtent avance, l'extrémité libre du poinçon vient eni contact avec la tête de l'ébauche O3 et refoule la queue 7 dans le passage axial de la matrice D3. Le poinçon D est introduit clans l'ébau che par le contact du plongeur 28 avec le pro longement 26 du bouchon d'appui 25.
A la fig. 7, le poinçon vient d'introduire l'ébauche 03 dans la matrice D3, mais n'a pas encore pénétré dans la tête de l'ébauche O3 pour former la cavité dans celle-ci. On voit également à la fig. 7 que le manchon S a avancé de manière que son alésage 33 entoure la tête de l'ébauche, et il est important de no ter que par suite de la forme conique de la tête, un intervalle V subsiste entre cette tête et la paroi de l'alésage 33. Un moyen avanta geux pour faire avancer le manchon S jus qu'à la position montrée à la fig. 7 consiste à faire déboucher une entrée d'air comprimé derrière le rebord 24 chi manchon, afin que par l'ouverture du distributeur d'air à un mo ment convenable, la pression d'air puisse faire avancer le manchon S.
La came C et la com mande du manchon arracheur 32 sont telle que lorsque le coulisseau avance jusqu'à la po sition de la fig. 7, la came C puisse être dé placée vers la gauche par la réaction du man- ehon 32 et du plongeur 3 7 sur la tête de l'ébauche O3. La rampe 61 de la came 59 (fig. 8) est telle qu'un jeu subsiste constam ment pour le poussoir 51, afin que la camne C puisse être déplacée aisément vers la gauche, comme décrit.
La fig. 10 montre la fin du poinçonnage, le coulisseau ayant avancé complètement. La partie 31 du poinçon a formé une cavité dans la tête de l'ébauche, ce qui donne l'ébauche finale 0,1. Le poinçonnage a lien saris extru sion ou fluage cri retour du métal et saris usure sérieuse, car le métal peut s'étendre dans l'intervalle V formé entre la tête conique et le manchon S (fig. 7).
Le manchon arra cheur 32 a continué de reculer par rapport au coulisseau pendant la fin de l'avancement du poinçon, et la came 59 est. agencée, de pré férence, pour qu'à la fin de cet avancement, il subsiste Lin jeu entre l'extrémité du manchon arracheur et l'ébauche entêtée.
La fig. 11 montre le début du recul du coulisseau vers la gauche de cette figure. Quand le recul du coulisseau commence, le poinçon a. une tendance à. dégager l'ébauche hors de la matrice, mais dès que le léger inter valle entre la tête de l'ébauche et l'extrémité du manchon 32 est absorbé, l'ébauche ne peut phis avancer. Quand le recul continue, la carne fixe 59 intervient pour refouler, à l'aide du levier L et. du poussoir 51, la came C vers la droite, afin que le manchon 32 reste prati quement immobile par rapport à la matrice.
Dans la position de la fi-. 11, une partie arrière de la douille de guidage 22 est venue en contact avec le rebord 24- du manchon arrache@ir S et a écarté ce dernier de la tête de l'ébauche. L'arrivée d'air com primé peut être interrompue à la fin de course. 7Un épaulement 33a du manchon S est mis en contact avec les plongeurs 28 et 2'9 qui entourent la tête 30 du plongeur P'. Quand le coulisseau continue à reculer au- delà de la position de la fig. 11, on obtient le dégagement du poinçon P hors de l'ébauche creusée.
Comme le manchon S n'entoure plus la tête, celle-ci peut se dilater légèrement quand l'extrémité du poinçon est dégagée, de sorte que l'abrasion et l'usure de l'outil sont réduites au minimum.
A la fig. 12, le coulisseau a reculé davan- tagre jusqu'au point où l'extrémité du poinçon P est sur le point de quitter l'ébauche. La came fixe 59 continue à refouler la came C vers la droite pour maintenir le manchon arracheur 32 contre la tête de l'ébauche, de sorte que le poinçon peut être dégagé sans que l'ébauche sorte de la matrice. A ce moment, le manchon S est nettement écarté de la tête de l'ébauche.
Immédiatement après que la position mon trée à la fig. 12 est atteinte, le poinçon est complètement dégagé de l'ébauche, et un recul ultérieur du coulisseau fait reculer le man chon arracheur 32 avec lui pour la raison que le galet 58 chu levier L s'est engagé sur la par- lie surélevée horizontale 61a de la came 59, (le sorte que le manchon 32 devient maintenant fixe par rapport au coulisseau au lieu de l'être par rapport à la matrice. Le coulisseau peut écarter nettement le manchon arracheur 32 dle l'ébauche O4, de sorte qu'un doigt expul- seur K3 peut dégager l'ébauche hors de la ma trice D3 au moment approprié.
L'ébauche O4 tombe sur un plan incliné on est recueillie par un mécanisme de transfert suivant la construction de la machine et les opérations d'usinage que l'ébauche doit encore subir.
On se rend compte que l'invention permet d'obtenir un objet métallique avec tête creuse avec une contrainte minimum à froid du mé tal et de manière que les matrices et outils su bissent une usure très réduite et ne soient soumis à aucun effet d'abrasion ou d'extru sion de la part du métal de l'ébauche. En par lant d'une ébauche telle que celle de la fig. 3, et en formant ensuite une ébauche avec tête conique, afin qu'un intervalle V reste dispo nible pendant le poinçonnage, on peut réduire au minimum le fluage à froid du métal et l'usure des matrices.
Bien qu'on ait façonné la tête de manière telle qu'elle soit exacte ment enserrée et formée par le manchon S, celui-ci peut. être dégagé aisément. pour per mettre une légère extension de l'ébauche en têtée pendant le dégagement du poinçon.. L'examen des fig. 7 et autres analogues mon tre que le poinçon est centré par rapport à l'alésage 33 du manchon S, et comme celui-ci entoure la tête de l'ébauche finie, l'extrémité du poinçon doit nécessairement être centrée par rapport au métal qui constitue la tête de l'ébauche. Ce centrage réduit toute tendance du métal à exercer une pression latérale sur le poinçon qui pourrait provoquer la rupture de celui-ci.
Les fig. 13 à 15 montrent une légère va riante pour laquelle une partie de la tête est formée par la matrice et, à cet effet, celle-ci comprend une encoche 70 qui n'est pas assez profonde pour que son bord entoure une par tie appréciable de la partie creusée de la: tête. Quand le manchon S est écarté, l'extrémité libre de l'ébauche entêtée peut se dilater pouf: faciliter le dégagement du poinçon, comme décrit plus haut.
Cette variante présente cette autre particularité que la pression, due au poinçonnage, et qui est exercée sur la tête, tend à refouler le métal contre les parois de l'encoche 70 de la matrice et il en résulte, même quand le manchon S a reculé, que la matrice D4 tend à agripper l'ébauche forte ment et permet un dégagement facile du poin çon. On pourrait, dans ces conditions, suppri mer le manchon arracheur et son mécanisme à, came et compter uniquement sur l'agrippage de la matrice pour retenir l'ébauche dans celle-ci jusqu'à ce qu'elle soit expulsée par lé plongeur .K3.
On voit dans les fig. 14 et 15 qu'on peut donner à l'encoche 70 un bord conique pour augmenter l'agrippage. Un fluage aisé du mé tal, pour passer de la tête conique (fig. 7) à, la tête cylindrique (fig. 13) est facilité si des passages d'aération 71 et 72 sont ménagés dans la matrice. Ces passages ne sont pas né cessaires dans la première forme d'exécution (le la machine, car l'intervalle existant entre le manchon S et la matrice permet l'échappe ment de l'air ou de tout autre fluide. Par cou tre, quand une encoche est prévue dans la ma trice, il peut être désirable d'avoir recours à ces passages.
Ceux-ci sont tellement petits qu'une partie réduite seulement de l'ébauche est déformée en pénétrant dans ceux-ci. On peut d'ailleurs donner aux débouchés des pas sages 71 et 72 des dimensions telles que des petits bossages soient formés sur la face externe de la tête de l'ébauche, ce qui peut être avantageux dans certains cas, puisque ces bossages peuvent être utilisés pour augmen- ter l'effet d'agrippage exercé par un mandrin sur la tête de l'ouvrage au cours des opéra tions ultérieures, par exemple quand on exé cute un filet sur la queue de l'ébauche.
Pour le mécanisme arracheur, décrit plus haut, il est nécessaire de prévoir un jeu dans la commande du plongeur pour éviter la dé térioration du mécanisme. Par exemple, si la position de la came C n'est pas réglée exacte- nient ou si la tête de l'ébauche est trop lon gue, il peut arriver que le manchon 32 soit refoulé contre l'ébauche, ce qui peut abîmer ou déformer le manchon et/ou l'ébauche.
La forme d'exécution montrée dans les fig. 16 à 18 diffère quelque peu de la précé dente en ce sens que tout ce qui peut arriver, dans le cas indiqué, est que le poinçon soit engagé un peu plus profondément dans l'ébau che que normalement, ce qui soumettrait les organes à des sollicitations relativement ré duites.
Les fig. 16 à 18 montrent certains détails du mécanisme arracheur, le coulisseau H2 portant l'outil T2 et le manchon S2 agissant comme une partie de la matrice pendant le poinçonnage. La matrice D4 comporte un doigt expulseur ordinaire K4, et l'ébauche O5 est montrée à la fig. 16 telle qu'elle est après avoir été poinçonnée. Le manchon S2 est main tenu dans le coulisseau par un manchon 80 et une clavette 81 ou organe analogue. Le man- thon S2 est logé exactement dans l'alésage 82 du manchon 80. Le manchon S2 porte à l'ar rière un rebord 84 qui le retient dans le cou- lisseau et intervient pour faire reculer le man chon quand ledit rebord vient en contact avec le coulisseau.
Le manchon S2 comporte un alé sage 85 dans lequel peut coulisser l'ensemble des plongeurs 86 et 87 du poinçon. Une bague d'étanchéité 87a empêche les fuites de l'air comprimé admis par l'entrée A pour faire avancer le manchon S2, comme décrit plue haut. Les plongeurs 86 et 87 coopèrent avec le poinçon Pl en agissant sur la tête 88 de celui-ci. Un bloc 89, solidaire du coulisseau, est en contact avec le plon geur 87 pour re fouler le poinçon dans l'ébauche quand le cou- lisseau avance. Le bloc 89 est alésé en 9)0 pour recevoir le plonreur 91 du mécanisme arracheur qui fonctionne pendant le recul du poinçon. Une came F est placée sur le trajet du plongeur 91 et intervient pour l'arrachage de la manière décrite ci-après.
Le manchon arracheur 94 correspond au manchon 32 décrit plus haut, mais il fonctionne d'une manière différente. Il entoure le plongeur Pr1 et son extrémité arrière porte un rebord 95. Le man chon 94 peut être déplacé vers l'extérieur par deus plongeurs 96 qui agissent sur le rebord 95 et qui sont soumis à l'action de ressorts logés dans les blocs 86 et 87.
Pour maintenir, en même temps, le manchon arracheur 94 con tre la tête de l'ébauche et pour dégager le poinçon Pr hors clé celle-ci après que le man- ehon S. a été écarté, on a. recours à deux cames 100 logées dans des encoches appro- priées 99 du bloc 86 (fi;. 17i. Celui-ci agit alors comme un épaulement, orienté vers l'ébauche, pour recevoir la poussée des cames 100.
Celles-ci sont maintenues en place par friction et par < les billes 101 soumises à l'ac tion de ressorts 102 qui prennent appui sur des bouchons filetés 103. Les cames agissent comme des organes d'écartement quand le coulisseau agit sur elles en tendant à écart#,i- le manchon arracheur 94 et le bloc 86, comme décrit, ci-après.
Le fonctionnement du mécanisme arra- elieur est expliqué à l'aide des fig. 19 à 22 dans lesquelles la constitution du coulisseau entêteur et du mécanisme arracheur a été ré duite à ses éléments essentiels, avec l'interven tion d'une came Cl qui commande ce fonc tionnement. Le coulisseau Hl peut se déplacer horizontalement dans un sens et dans l'autre dans le bâti de la machine. Un arbre de comn- nmande 110 porte la came Cl, et un bouton de manivelle 111 entraîne une biellette 112 qui actionne le coulisseau en étant articulée à ce lui-ci en 113 (fig. 19).
Le plongeur 91 co opère avec un bras F qui est articulé en 120 au bâti et qui porte un galet 121 roulant sur le pourtour de la came Cl. Pour conserver le contact entre le galet 121 et la came Cl pen dant l'arrachage, on a recours à un ressort 124 agissant sur un écrou 126 vissé sur une tiuge 123 qui est articulée en 122 au bras F. Ce ressort 124 prend appui sur le fond d'une boîte 125 fixée au bâti. L'arbre 110 tourne clans le sens de la flèche, et la came Cl coin- poile une partie 130 concentrique à l'axe de cet arbre 110, ainsi que des parties 131 et 132 qlui sont plus voisines de cet axe.
Pour com- nmander le bras F pendant le recul du coulis- seau, on utilise un galet 127 monté sur ce bras et qui est poussé vers une surface en forme de came 128 du coulisseau.
Quand le coulisseau achève sa course vers l'avant, le bloc 89 vient en contact avec les plongeurs 87 et 86 qui supportent le plon geur Pl pour l'introduire dans l'ébauche. Comme décrit, le manchon S1 a été engagé sur la tête de l'ébauche pour enserrer celle-ci pendant le poinçonnage et en faisant interve nir l'air comprimé admis en A. A la fin de l'avancement, les organes occupent la position montrée à la fig. 19, et à ce moment la partie 130 chu contour de la came Cl est venue en regard du galet 121, cette partie 130 étant concentrique à l'arbre 110.
Par conséquent, si le plongeur 91 a une longueur convenable et si un léger jeu existe, de préférence, entre les organes, on obtient par la rotation de bre 110 dans le sens de la flèche que le plon geur 91 conserve la même position par rap port à la matrice et ainsi la position du poin çon n'est pas modifiée. A la fig. 20, on montre la position des organes. après qu'une partie de la course de recul a eu lieu et juste avant le moment, oix le dégagement du poinçon hors de l'ébauche commence. La partie concentrique 130 de la came Cl est sur le point de quitter le galet 121, et le manchon 80 se déplace avec le coulisseau et vient en contact avec le re bord 84 du manchon<B>SI,</B> qui enserre l'ébau che.
De cette manière. le coulisseau dégage le manchon<B>SI</B> de l'ébauche et celle-ci cesse d'être enserrée. En même temps, la par tie concentrique<B>130</B> de la came maintient le plongeur 91 et le poinçon Pl dans la même position par rapport à la matrice pour rete nir l'ébauche dans celle-ci pendant que le manchon<B>SI</B> est dégagé de la tête de l'ébau che. Pendant cette partie de la course de recul, la face interne du manchon<B>SI</B> est ve nue en contact avec les extrémités dépassantes des cames d'écartement 100 (fig. 20).
Quand la course de recul du coulisseau se poursuit, on obtient le maintien de l'ébauche dans la matrice pendant le dégagement. du poinçon hors de l'ébauche.
A la fig. 21, la partie en retrait. 131 de la came Cl passe sous le galet 121 du bras F et permet. à celui-ci de s'incliner progressive- ment vers la gauche. De même, le contact. du manchon<B>SI</B> avec les cames 100 fait agir cel les-ci sur le plongeur 86, commandé par l'en semble de ces cames, de sorte que le sens de la pression exercée par 1e coulisseau est. inversé, et cette pression agit sur le rebord 95 du manchon arracheur 94. En d'autres termes, le manchon 94 est sollicité vers la droite alors que le poinçon Pl et les plongeurs 86 et 87 le sont vers la gauche par des forces opposées.
Dans ces conditions, le dispositif fonctionne pendant cette phase, de manière à faire re culer le poinçon en concordance avec le profil de la came Cl pendant que le mécanisme arracheur maintient l'ébauche fermement dans la matrice. Finalement, le manchon<B>SI</B> vient en contact avec le plongeur 86 du poinçon Pl et avec l'épaulement 95 du manchon arra cheur 94, de sorte que le poinçon et le man chon sont écartés tous deux de la matrice. On voit à la fig. 22, lorsque le coulisseau a reculé complètement, que le bras F est écarté de la surface en forme de came 133 du coulisseau à l'aide du galet 127 qui roule sur la surface en forme de came 128 de celui-ci (fig. 21) et que l'ébauche 05 est expulsée hors de la matrice par le doigt K4.
Quand le coulisseau se déplace dans l'autre sens, le bras F se redresse et son galet 121 vient s'enga ger sur la came Cl et le bras s'intercale à nouveau entre cette came et le plongeur 91 et l'opération ci-dessus décrite est terminée. Avec le dispositif tel que décrit, le plongeur 91 ou le manchon arracheur 94 peut être rac courci un peu pour procurer un jeu suffisant quand l'article à travailler a une longueur excessive, ou la came Cl peut avoir des tolé rances telles que l'on obtienne le même effet.
Néanmoins, quand le coulisseau entêteur re cule, la réaction équilibrée des cames 100 sur le manchon arracheur et sur le plongeur 86 absorbe sans tarder tous les jeux qui peuvent exister, de sorte que l'ébauche est maintenue fermement dans la matrice pendant que le poinçon Pl est dégagé hors de l'ébauche.
Les fig. 23 à 26 montrent en détail l'outil et la matrice qui peuvent être utilisés de pair avec l'un ou l'autre des mécanismes arra cheurs décrits plus haut. Dans le manchon enserreur S1 est ménagée une cavité conique 93n qui, pour la position montrée, entoure la tête de l'ébauche 04l. A la fig. 23, les organes sont montrés dans la position qu'ils occupent peu avant le début du poinçonnage, et l'on voit qu'un intervalle conique T existe entre la tête de l'ébauche et le manchon. Quand le poinçon avance pour creuser la tête (fig. 24), le métal se déforme d'abord radialement et remplit l'intervalle conique T jusqu'à ce que le métal vienne en contact avec la paroi du manchon, comme visible dans cette fig. 24.
Quand le poinçon Tl continue à avancer, on obtient l'extrusion du métal de l'ébauche dans une direction opposée à celle du mouve ment du poinçon. Si le manchon S1 était ev- lindrique, il se produirait une abrasion et une usure de la matrice et du poinçon par le re foulement du métal ait contact des parois de ceux-ci. Par contre, quand cette partie de la paroi est conique, comme montré clans les fig. 23 à 26, on obtient au début de l'extru sion que le métal s'écoule vers la gauche de ces figures et s'écarte continuellement de la face interne du manchon pour la raison que le diamètre du débouché, vers lequel le métal reflue, augmente progressivement.
La fig. 26 montre, à plus grande échelle, une partie du dispositif, ainsi que les états du métal de l'ébauche tels qu'ils se présentent à la fig. 24 et à la fig. 25 (quand le poinçon nage est terminé), ces états se produisant si multanément. On voit qu'un point donné et quelconque de l'ébauche, par exemple le point <I>Y</I>, se déplace pour ainsi dire axialement pen dant l'extrusion, comme indiqué par la droite x-x. Par conséquent, immédiatement après que le poinçon a atteint la position de la fig. 24, chaque point. de l'ébauche qui aupara vant était en contact.
avec la paroi du man chon, s'écarte de lui-même de celui-ci et reste éloigné dudit manchon. De toute façon. le mé tal n'exerce pas un grand effort. sur celui-ci. Bien que le métal ait. une tendance à s'écarter de lui-même de la paroi du manchon, celui-ci n'exerce pas un effet. de retenue sur le métal dans le cas où un fluage radial et fortuit se produit, car le métal tend alors à. se libérer de lui-même du manchon pendant que l'extru sion continue. La. conicité est très faible, et. celle montrée au dessin est un peu exagérée. de sorte que la forme du contour de la tête creuse de l'ébauche ne s'écarte pas sensible ment de la forme cylindrique.
Quand le man chon<B>SI</B> recule et se dégage de l'ébauche, il agit comme tune matrice et étire la tête de ma nière à lui donner une forme cylindrique, le diamètre du cylindre correspondant au dia mètre minimum de l'alésage du manchon. Toutes ces particularités sont avantageuses non seulement du point de vue de la durée d'usage de l'outil, mais également de celui de la réduction du travail à froid de l'ébauche.
La manière dont. les organes, montrés à la fig. 7, sont assemblés peut être modifiée, le genre de montage indiqué dans cette figure étant donné uniquement à. titre d'exemple d'un dispositif pour lequel l'usinage et l'assemblage des différents organes sont com modes. La forme des cames qui coopèrent avec le mécanisme arracheur peut être mo difiée, la condition importante à remplir étant que le mécanisme arracheur doit occuper une position appropriée au bout de sa course d'avancement et que le recul du mécanisme arracheur se fasse après que le manchon lui- ménme a reculé.
L'expression travail à froid doit être comprise dans son sens usuel, c'est-à-dire conmme étant un travail qui se fait à une tem pérature inférieure à celle à laquelle se pro duit une croissance rapide des grains du mé tal ou une recristallisation. Le procédé objet de l'invention est particulièrement avantageux et utile dans la zone des températures infé rieures pour le travail à froid, car à ces tem pératures, qui peuvent atteindre 200 à 260 , on évite les difficultés résultant de la forma tion de bavures, d'un coincement des pièces dans les matrices et d'un retrait du métal, alors que le problème du dégagement net de l'ébauche est ainsi résolu d'une manière plus avantageuse.
La machine a été décrite en adoptant, à titre d'exemple, la fabrication d'une ébauche pour obtenir une vis à tête creuse, mais il est évident que le procédé et la machine décrits, dans lesquels on laisse subsister autour de la tête de l'ébauche un intervalle libre et de Corme appropriée pendant que l'on procède au poinçonnage, peuvent être appliqués à tout autre objet qui doit être creusé ou percé, par exemple à un écrou ou organe analogue.