Machine pour la fabrication, à froid, de pièces métalliques creuses La présente invention a pour objet une machine pour 1a fabrication, à froid, de pièces métalliques creuses, notamment de boulons à. tête creuse à partir de fils tronçonnés, desti nées à former chacun une ébauche.
Cette ma chine comprend une entêteuse travaillant à froid, un bâti et un coulisseau qui peut être déplacé suivant un mouvement alternatif par rapport. audit bâti, caractérisée en ce que ledit coulisseau supporte un outil et coopère avec une matrice, l'outil étant, constitué par un manchon et un poinçon coaxiaux, par des moyens pour déplacer le manchon par rapport à la matrice en vue d'entourer une partie d'une ébauche entêtée,
par des moyens pour déplacer 1e poinçon par rapport au manchon dans le but de creuser partiellement et à froid ladite partie et pour refouler le métal de cette partie par fluage le long de la paroi dudit manchon et par des moyens pour retenir l'ébauche au contact de la matrice et des moyens pour écarter le manchon de ladite ébauche.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la ma chine objet de 1-'invention ainsi que des va riantes.
Les fil". 1. et 2 montrent, en coupe axiale, le travail effectué par une première matrice. La fig. 1. montre une ébauche cisaillée et pla- eée en regard d'une matrice, alors que la fig. 2 montre l'ébauche façonnée par la pre mière matrice. La fig. 3 montre l'ébauche obtenue à la sortie de la première matrice.
Les fig. 4 et 5 montrent, en coupe axiale, le travail effectué par une deuxième matrice, la fi-. -1 montrant l'ébauche sortant de la pre mière matrice et placée en regard de la deuxième, et la fig. 5 montre l'entêtage achevé dans la deuxième matrice.
La fil. 6 montre l'ébauche obtenue à la sortie de cette deuxième matrice.
La fig. 7 montre, à plus grande échelle et en coupe, une partie de la machine compre- riant une troisième matrice, cette figure mon tre les phases initiales du travail final obtenu dans cette matrice.
La fig. 8 montre, en coupe (parties arra chées), une partie du mécanisme entêteur. Les fig. 9 et 9' montrent, respectivement en élévation et en coupe transversale selon 9A-9A fig. 9, l'extrémité active du poinçon utilisé pour obtenir une vis à tête creuse avec cavité hexagonale.
La fig 10 est une figure analogue à la fi-. 7, montrant la fin du poinçonnage obtenu à l'aide de la troisième matrice.
La fig. 11 est une figure analogue à. la fig. 7, montrant la phase pendant laquelle le coulisseau entêteur recule au moment où le manchon a été dégagé hors de l'objet entêté et au moment où le mécanisme est sur le point. de dégager le poinçon hors de la cavité qu'il a creusée. La fig. 12 est une figure analogue à la fig. 7, illustrant le moment où le poinçon est. pour ainsi dire dégagé complètement hors de l'ébauche.
Les fig. 13, 1.1 et 15 montrent une variante de matrice à l'aide de laquelle une partie de la tête est formée dans la matrice elle-même.
Les fig. 16 à 26 montrent. des variantes de mécanisme.
Les fig. 16 à 18 montrent, respectivement en coupe longitudinale, en coupe transversale et en plan (parties arrachées), certaines par ties d'un mécanisme de matriçage et d'arra chage.
Les fig. 19 à 22 montrent, en coupe longi tudinale, un mécanisme simplifié destiné à actionner le poinçon et la matrice. La fig. 19 montre le mécanisme à la fin du poinçon nage, la fig. 20 montre un manchon enser- reur quand il est dégagé hors de l'ébauche, la fig. 21 montre le poinçon retiré hors de l'ébauche et la fig. 22 un coulisseau entêteur.
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 va venir en contact avec l'ébauche.
La fig. 24 montre le poinçon engagé en partie dans l'ébauche 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 est une suie partielle, à une échelle encore plus grande, de la fig. 25 pour indiquer le fluage du métal.
La machine représentée sur le dessin com prend une cisaille et un mécanisme de trans fert pour découper l'ébauche et l'amener à l'endroit voulu.
Comme ces mécanismes peuvent être cons titués d'une manière appropriée quelconque et comme ils sont bien connus, ils n'ont pas été montrés et décrits en détail. Sur la fig. 1, l'ébauche cisaillée 01 se trouve en regard de la première matrice Dl.
La matrice D1 com porte un passage cylindrique 1. de section transversale plus petite que celle de l'ébauche 01, ce passage étant relié par un raccord co nique 2 à une chambre circulaire 3 de la ma trice et dont le diamètre est égal à celui de l'ébauche 01. L n outil Tl comprend une ca vité 4 a@-ant. la. même section que la chambre 3, la face externe dudit outil étant cllanfrei- liée, comme montré en 5. pour réduire son encombrement.
Après que l'ébaitclle 01 a été amenée en regard de la matrice D1 par un inécanistne de transfert, l'outil Tl avance, comme montré sur la fig. 2, pour refouler l'ébauelie dans le passage 1, pour former une queue 7 pal- o_ttrii- sion. La partie 6 de l'ébauche forme une tête lie subissant qu'un travail à. froid réduit.
A la fin (le cette opération et pendant le recul (le l'outil, un organe expulseur El. intervient à un moment convenablement choisi pour éjecter l'ébauche 02 hors < le la matrice Dl afin que cette ébauche puisse être recueillie par un mécanisme de transfert venu en re gard de la matrice.
La fig. 3 montre l'ébauche 02 obtenue à la. sortie de la. première matrice.
Sur la fin. 4, l'ébauche 02 se trouve cil regard d'une matrice D _ dans laquelle est ménagé un passage evlindrique 10 dans lequel travaille un poinçon expulseur 1i2 dont. le diamètre est .le même que celui de la queue 7 de l'ébauche. La, matrice comprend également une chambre conique 11. prolongée par une partie eplindrique 1.1a peu profonde destinée à façonner la tête de l'ébauche.
L'outil T2 est constitué de manière telle qull. puisse servir de logement à un bloc de matriçage 13, en métal trempé et dans lequel est ménagée une cavité comprenant une paroi tronconique 14 et un fond sphérique 15.
La fig. 5 montre que, lorsque l'outil T2 a refoulé - l'éba.uche dans la matrice D2, la queue 7 n'est. pour ainsi dire pas effeet.uée, mais que le métal, qui auparavant formait la tête 6 de l'ébauche 02, est déformé de ma nière à. remplir la chambre 1.1. de la inatricc. On obtient ainsi une ébauche 03 dont la tête comporte une partie tronconique 16!t, une partie cylindrique 17, une autre partie trou- eoniiluc 1S et une face terminale arrondie 10.
Comme cette opération correspond au premier travail à, froid de la tête de l'ébauche et comme Bette tête, obtenue par l'opération illustrée sur 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 02, le métal n'est pas soumis à un travail consi dérable à froid, de sorte qu'il est encore dans tin état relativement ductile pour subir le poinçonnage qui va suivre.
La fig. 6 montre l'ébauche 03 obtenue à la sortie de la deuxième matrice. La fig. 7 montre une partie du inéeanisine lors de l'opération de poinçonnage avec la troisième matrice.
LTn eottlisseau entêteur II, susceptible <B>de</B> coulisser suivant un mouvement alternatif sur un bâti pour se rapprocher et s'écarter de la matrice, comporte un bossage annulaire 20 dans l'axe duquel est ménagé un alésage 21 dans lequel est ajustée une douille de guidage 22 maintenue axialement en 23. Un outil comprenant un manchon en- serreur .S est ajusté de façon à pouvoir cou lisser à l'intérieur de cette douille.
Un rebord 24, à. l'extrémité arrière du manchon S, em pêche le dégagement de celui-ci vers l'avant après le montage de ces différentes pièces.
11n poinçon P et un manchon arracheur 32 sont logés dans le manchon S et. sont mainte nus dans eelui-ei par un bouchon 25 engagé dans l'alésage 21 du bossage 20. Le bouchon 25 comporte un prolongement cylindrique 26 sur lequel l'alésage 27 du manchon S peut coulisser. Un plongeur 29, emboîté dans un autre plongeur 28, est engagé sur la tête 30 du poinçon P, cet. ensemble, ainsi que le man chon arracheur 32, étant. logés dans l'alésage 27, qui comprend deux parties de diamètres différents, du manchon S.
Le manchon S com porte un alésage 33 dont. le diamètre est égal à celui de la tête de la vis que l'on veut, obtenir. lie manchon arracheur 32 est suscep tible de coulisser dans l'alésage 33, son dia mètre extérieur étant le même que celui de l'alésage 33. L'extrémité avant 32n du man chon 32 petit venir en contact avec la tête de l'ébauche et ce contact. est maintenu par le mécanisme décrit ci-après.
La. partie arrière du manchon 32 com porte un rebord 34 sur lequel plusieurs tiges 35 prennent appui, ces tiges traversant des trous 36 ménagés dans les plongeurs 28 et 29 tout en étant solidaires d'un plongeur 37. Un prolongement 38 du plongeur 37 a une tête arrondie 39 et est destiné à coopérer avec la face active 40 d'une came C montée sur un axe 41 tourillonné dans le coulisseau en- têteur. La. came C est commandée de la ma nière décrite ci-après. Dans le coulisseau est inéna#,ée une fente 42 pour recevoir la came C. Un coin W intervient pour maintenir le bou chon 25 dans sa position de travail. Le ré glage exact de sa position s'effectue au moyen d'une tige filetée parallèle à l'axe du bouchon 25 et qui coopère avec le coin W.
La face latérale 43 du coin prend appui sur une face inclinée adjacente 44 de la fente 42.
La<U>fi-.</U> 8 montre la commande du man chon arracheur 32. Sur cette figure, le man chon enserreur S n'est pas coupé, mais on re marque le prolongement 38 du plongeur 37 qui 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 supérieure 54 est en contact avec l'extrémité 55 d'un levier L articulé en 56 à un support 57 monté sur le coulisseau, ce levier se déplaçant avec ledit coulisseau. L'autre extrémité du levier L porte un galet 58 qui coopère avec une came 59 montée sur une partie fixe 60 de la ma chine. Sur la fig. 8, le coulisseau est montré à sa. position avancée et, quand il recule, le galet 58 s'engage sur une rampe 61 de la came 59 pour refouler le poussoir vers le bas, ce qui fait pivoter la came C pour déplacer le plongeur 37 vers la droite de la fig. 8. On voit.
sur la fi-. 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, le manchon 32 avance d'une longueur égale, clé sorte que, cri réalité, le manchon arracheur reste immobile par rap port à la matrice.
Les fig. 9 et 9a montrent un exemple d'un poinçon utilisé pour obtenir une cavité, (le section hexagonale, dans la tête de la vis. On a constaté que, lorsque la partie hexagonale 31 du poinçon est prolongée par une partie hexagonale 31a, de plus grande dimension, le dégagement du poinçon en est facilité. L'extré mité conique 31b du poinçon facilite l'entrée du poinçon pendant le poinçonnage. Evideiii- ment, la. forme du poinçon peut être modifiée pour donner à. la cavité la. forme voulue.
L'ébauche 03, montrée sur la fig. 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 entêteur avance, l'extrémité libre du poinçon vient en contact avec la tête de l'ébauche 03 et refoule la queue 7 dans le passage de la matrice D3. Le poinçon est introduit dans l'ébauche par le contact du plongeur 28 avec le prolongement 26 du bouchon d'appui 25.
Sur la fig. 7, le poinçon vient. d'introduire l'ébauche 03 dans la matrice D3, niais n'a pas encore pénétré dans la tête de l'ébauche 03 pour former la cavité dans celle-ci. On voit également que le manchon S a avancé de ma nière que son alésage 33 entoure la tête de l'ébauche et il est important de noter que, par suite de la forme conique de la tête, un intervalle Z subsiste.
Une méthode avanta geuse pour faire avancer le manchon S jus qu'à la position montrée sur la fig. 7 consiste à faire déboucher une entrée d'air comprimé derrière le rebord 24 du 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 telles que, lorsque le coulisseau avance jusqu'à la position de la fig. 7, la came C puisse être déplacée vers la gauche par la réaction du manchon 32 et du plongeur 37 sur la tête de l'ébauche 03.
La rampe 61 de la came 59 (fig. 8) est. telle qu'un jeu. subsiste constam- ment pour le poussoir 53 afin que la. came<B>C</B> 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 04. Lors du poineonnage, le métal s'en gage dans l'intervalle V formé entre la tête conique et le manchon .8 f14'. 7).
Le manchon arracheur 32 a continué à reeuler par rapport au coulisseau pendant la fin de l'avancement du poinçon, et la. came 59 est agencée, de pré férence, pour qii'à la fin de cet avancement il subsiste un jeu entre l'extrémité du man chon 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 jeu entre la tête de l'éba.iiche et l'extrémité du manchon 32 est absorbé, l'ébauche ne peut phis avancer. Quand le recul continue, la. came fixe 59 inter vient pour refouler, à l'aide du levier L et du poussoir 51, la came C vers la droite afin que le manchon 32 reste immobile par rap port à. la matrice.
La partie arrière de la. douille 22 vient ensuite en contact avec le rebord 24 chi man chon S et écarte ce dernier de la. tête de l'ébauche. L'arrivée d'air comprimé peut, être interrompue à la fin de course. Un épaulement 33a du manchon S est mis en contact avec les plongeurs 28 et 29 qui entourent la tête 30 et le poinçon P. Quand le eoulisseau 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 se déforme, de façon à diminuer ses contraintes internes.
Sur la fig. 12, le eoulisseau a. reculé Jus qu'au moment. où l'extrémité du poinçon P sort de l'ébauche. La came fixe 59 continue à refouler la came C vers la droite pour mainte nir 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 ma- trice. A ce moment, le manchon S est nette ment écarté de la tête de l'ébauche.
Immédiatement après la, position montrée sur la fig. l.?, le poinçon est complètement dégagé hors de l'ébauche, et un recul ultérieur du coulisseau fait. reculer le manchon arra- ehéur 32 avec lui pour la raison que le galet 58 du levier L s'est engagé sur la partie. sur élevée 61a de la came 59, de sorte que le manchon 32 devient maintenant fixe par rap port au coulisseau au lieu de l'être par rap port à la matrice.
Ensuite, le doigt expulseur K3 peut dégager l'ébauche hors de la matrice D3 au moment approprié. L'ébauche 04 tombe sur un plan incliné. Dans une variante, elle est recueillie par un mécanisme de transfert, suivant la constitution de la machine et les opérations d'usinage que l'ébauche doit encore subir.
On se rend compte que la. machine décrite permet d'obtenir un objet métallique avec tête creuse avec une sollicitation minimum à froid du métal et de manière que les matrices et outils subissent une usure réduite. En partant d'une ébauche entêtée et non travaillée, comme celle < le la fig. 3, et en formant ensuite une ébauche avec tête conique afin qu'un inter valle j' reste disponible pendant le poinçon nage, on petit 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 exactement enserrée et formée pal le manchon S, celui-ci peut être dégagé aisé ment pour permettre une légère extension de l'ébauche entêtée pendant le dégagement du poin < ;ori. [,'examen des fi-. 7 et suivantes montre que le poinçon est centré par rapport à l'alésage 33 du manchon S et, comme celui-ci entoure la tête (le 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 ruétal à exercer une pression latérale sur le poinçon, ce qui pourrait donner lieu à la rupture de celui-ci.
De plus, le manchon et le poinçon sont. dé gagés l'un de l'autre et reculent., pendant que l'ébauche reste engagée dans la matrice, à cause de l'agencement -du mécanisme arra cheur.
Les fig. 13 à 15 montrent une variante dans laquelle une partie de la tête est for mée par la matrice. A cet. effet, celle-ci com prend une chambre 70 qui n'est pas assez profonde pour que son bord entoure complète ment la partie creusée de la tête. Quand le manchon S est écarté, l'extrémité libre de l'ébauche entêtée peut se déformer pour faci liter le dégagement du poinçon, comme décrit phis haut.
Cette variante présente la parti cularité 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 fortement et permet le dégagement du poinçon. On pourrait, dans ces conditions, supprimer le manchon arra cheur et son mécanisme à came et se baser uniquement sur l'agrippage de la matrice pour retenir l'ébauche dans celle-ci jusqu'à ce qu'elle soit expulsée par l'expulseur K3.
On voit sur les fig. 14 et 15 qu'on peut munir la chambre 70 d'un bord conique pour augmenter l'agrippage. Un fluage aisé du métal, 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 nécessaires pour la première forme d'exécu tion décrite, car l'intervalle entre le manchon S et la matrice permet l'échappement de l'air ou de tout autre fluide. Par contre, quand une chambre est prévue dans la matrice, il peut être désirable d'avoir recours à ces pas sages.
Ceux-ci sont tellement petits qu'une partie réduite seulement de l'ébauche est dé formée en pénétrant dans ceux-ci. On peut d'ailleurs donner aux débouchés des passages 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 avanta geux dans certains cas puisque ces bossages peuvent augmenter l'effet d'agrippage exercé par un mandrin sur ]'ébauche au cours d'opé- rations ultérieures, -par exemple quand on effectue un filetage 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 ment ou si la tête de l'ébauche est trop longue, il peut arriver que le manchon 32 soit refoulé contre l'ébauche, ce qui peut déformer le man chon et/ou l'ébauche.
Les fig. 16 à. 18 montrent certains détails d'une variante d'un mécanisme arracheur, le coulisseau Hl portant le manchon S1 effec tuant en partie le travail de la matrice pen dant le poinçonnage. La matrice D4 comporte un doigt expulseur ordinaire 1C4. Le manchon S1 est maintenu dans le coulisseau par l'in termédiaire d'une douille 80 et une clavette 81. Le manchon<B>SI</B> est logé exactement dans l'alésage 82 de la douille 80. Le manchon porte à l'arrière un rebord 84 qui le retient dans le coulisseau et intervient pour faire reculer le manchon quand ledit rebord vient en con tact avec le coulisseau. Le manchon S1 com porte un alésage 85 dans lequel peuvent. cou lisser les plongeurs 86 et 87.
Une bague d'étanchéité 87a empêche des fuites de l'air comprimé admis par l'entrée A pour faire avancer le manchon S1, comme décrit plus haut. Les plongeurs 86 et 87 coopèrent avec le poinçon P1 en agissant sur la tête 88 de celui-ci. Un bloc 89, solidaire du coulisseau, est en contact avec le plongeur 87 et est destiné à refouler le poinçon dans l'ébauche quand le coulisseau avance. Le bloc 89 est alésé en 90 pour recevoir un autre plongeur 91 du méca nisme arracheur qui fonctionne pendant le recul du poinçon. Une came F est destinée à actionner le plongeur 91 et intervient, pour l'arrachage de la manière décrite ci-après.
Le manchon arracheur 94 correspond au man chon 32 de la variante précédente, mais il fonctionne d'une manière différente. Il en toure le poinçon Pl, et son extrémité arrière porte un rebord 95. Le manchon 94 peut être déplacé vers l'extérieur par deux tiges qui agissent sur le rebord 95 et qui sont sollicitées par des ressorts logés dans les plongeurs 86 et 87.
Pour maintenir, en même temps, le man chon arracheur 94 contre la tête de l'ébauche et pour dégager le poinçon Pl hors de eelle-ei après que le manchon<B>SI</B> a. été écarté, on a recours à deux cames 1.00 (fig. 17 et 18) logées dans des encoches 99 du @plongeur'86. Les cames sont maintenues en place par fric tion et par des billes 101 sollicitées par des ressorts 1.02 qui prennent appui sur des bou- ehons filetés 103.
Les cames agissent comme des organes d'écartement quand le coulisseau agit sur elles en tendant à écarter le manchon arracheur 94 et le plongeur 86, comme clé- erit ci-après.
Le fonctionnement du mécanisme arra cheur est expliqué à l'aide des fi---<B>19</B> à 22 pour lesquelles la. constitution du \coulisseau entêteur et du mécanisme arracheur a été ré- cluite à ses éléments essentiels. Une carne Cl commande ce fonctionnement. Le coulisseau Hl peut se déplacer horizontalement dans un sens et dans l'autre dans le bâti de la machine. Un arbre de commande 110 porte la came C'1 et un bouton de manivelle 111 entraîne une biellette 112 qui actionne le coulisseau en étant articulée à celui-ci en 113.
Le plongeur 91 coopère avec un bras I' qui est articulé en 1\30 au bâti et qui porte un galet 121. rou lant sur le contour de la came<B>CI.</B> Pour con server le contact entre le galet 121 et la came Cl pendant l'arrachage, on a recours à un ressort 124 agissant sur lin écrou vissé sur une tige 123 qui est articulée en 122 au bras P. Ce ressort 124 prend appui sur le fond d'une boîte 125 fixée au bâti.
L'arbre 110 tourne dans le sens de la flèche, et la came Cl comporte une partie 130 concentrique à l'axe de cet. arbre<B>110</B> ainsi que des parties 131 et 132 qui sont phis i-oisines de cet axe. Pour commander le bras P pendant le recul du coulisseau, on utilise un galet 127 monté sur ce bras et qui est sollicité vers une srir- face camée 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 poinçon Pl pour l'introduire dans l'ébauche. Comme décrit, le manchon<B>81</B> a été engagé sur la tête de l'ébauche pour enserrer celle-ci pendant le poin çonna-e et en faisant intervenir l'air comprimé admis en A. A la fin de l'avance ment, la partie 130 du contour de la came Cl vient en regard du galet 121.
Par conséquent, si le plongeur 91 a une longueur convenable et si un léger jeu existe entre les organes, on obtient par la rotation de l'arbre 11.0 dans le sens de la flèche que le plongeur 91 conserve la même position par rapport à la matrice.
Sur la fig. 20, on montre les organes pen dant la course de recul et juste avant le mo ment où le dégagement du poinçon hors de l'ébauche commence. La partie concentrique 130 de la came<B>Cl</B> est sur le point de quitter le galet. 121 et la douille 80 se déplace avec le coulisseau et vient en contact. avec le rebord 8-1 du manchon. S1. De cette manière, le cou- lisseau dégage le manchon S1 de l'ébauche et. celle-ci cesse d'être enserrée.
En même temps, la partie concentrique 1.30 de la came main tient le plongeur 91 et le poinçon P1 dans la même position par rapport à. la. matrice pour retenir l'ébauche dans celle-ci pendant due le manchon 81 est dégagé de la tête de l'ébauche. Pendant cette partie de la course de recul, la face interne du manchon S1 est venue en eontaet avec les extrémités dépassantes des cames d'écartement 100. Quand la, course de recul du coulisseau se poursuit, on obtient le maintien de l'ébauche dans la matrice pen dant le dégagement du poinçon hors de l'ébauche.
Sur la fia. 21, la partie en retrait 131 de la came C1 vient en contact avec le o-alet 121 du bras I' et permet. à eelui-ei de s'incliner progressivement vers la gauche. De même, le contact du manchon<B>SI</B> avec les cames 1.00 fait agir celles-ci sur 1.e plongeur 86, qui se déplace sous l'action de ces cames, de sorte que le sens de la pression exercée par le coulisseau est, inversé et cette pression agit sur le rebord 95 du manchon arracheur 94.
En d'autres mots, le manchon 91 est sollicité vers la droite alors que le poineon 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 reculer le poinçon en concordance avec le profil de la came Cl pendant. que le méca nisme arracheur maintient l'ébauche ferme ment dans la matrice. Finalement, le manchon S1 vient en contact avec le plongeur 86 et. avec l'épaulement 95 du manchon arracheur 94, de sorte que le poinçon et le manchon sont écartés tous deiLY clé la matrice.
On voit sur la fig. 22, lorsque le coulisseau a reculé complètement, que le bras F est écarté de la surface camée 133 du coulisseau par l'action du galet 127 qui roule sur la sur face camée 128 de celui-ci et que l'ébauche 05 est expulsée hors de la matrice par l'ex tracteur It.1. Quand le coulisseau se déplace dans l'autre sens, le bras F se redresse et son galet 121 vient s'engager sur la came C1 et le bras s'intercale à nouveau entre cette came et le plongeur 91.
Le plongeur 91 ou le man chon arracheur 91 peut être raccourci un peu pour procurer Lui jeu suffisant quand l'ou vrage a une longueur excessive ou la came C1 peut avoir des tolérances telles que l'on ob tienne le même effet. Néanmoins, quand le coulisseau entêteur recule, la. réaction équili brée 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 P1 est dé gagé hors de l'ébauche.
Les fig. 23 à 26 montrent, en détail, l'outil et la matrice qui peuvent être utilisés avec une des variantes des mécanismes arracheurs décrits plus haut. Dans le manchon enserreur 8"1 est ménagée une cavité conique 93a qui, pour la position montrée, entoure la tête de l'ébauche 0-1. Les organes sont montrés dans la position qu'ils occupent peu avant le début du poinçonnage, et on voit un intervalle co nique T (fig. 24) qui existe entre la tête de l'ébauche et les parois de la chambre du man chon.
Quand le poinçon avance pour creuser la tête (fig. 21), 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 risible sur cette fig. 2.1. Quand le poinçon Pi continue à av an- cer, on obtient un fluage du métal de l'ébau che dans une direction opposée à celle du mouvement du poinçon.
Si la chambre du manchon S1 était cylindrique, il se produirait une abrasion et une usure de la matrice et du poinçon par le refoulement du métal au contact des parois de ceux-ci. Par contre, quand la partie intéressée de la paroi est. conique, comme montré dans les fig. 23 à 26, on obtient au début du fluage 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, au- mente progressivement.
La fig. 26 montre, à plus grande échelle, les états du manchon et de l'ébauche tels qu'ils se présentent à la fig. ?4 et à la fig. ?5 (quand le poinçonnage est terminé), ces états étant superposés. On voit qu'un point donné et quelconque de l'ébauche, par exemple le point F, se déplace pour ainsi dire axiale- ment pendant le fluage, comme indiqué par la.
droite x-x. Par conséquent, immédiatement après que le poinçon a atteint la position de la fig. 2-1, chaque point de l'ébauche, qui aupa ravant était en contact avec la paroi du man chon, se déplace axialement et s'éloigne donc de la paroi de la chambre dudit manchon. 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 le fluage continue.
La conicité est très faible et celle montrée sur le dessin est un peu exagérée, de sorte que la forme du contour de la tête creuse de l'ébauche ne s'écarte pas fortement de la forme cylindrique. Quand le manchon SI. recule et se dégage de l'ébauche, il agit comme une matrice et étire la tête de manière à lui donner une forme cylindrique, le diamètre du cylindre correspondant au diamètre mini mum de l'alésage du manchon.
En constituant l'organe enserreur de la tête de l'ébauche, de manière que le métal subisse un fluage vers l'arrière, chaque point, (tu contour de cette tête tend à s'écarter de lui-même de la paroi du manchon et on réduit notablement. l'usure de cet, organe, ce qui permet d'effectuer le poinçonnage avec un effort moindre, alors que le poinçon s'use d'une manière moins pronoii- eée. Toutes ces particularités sont avanta geuses 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.
Bien que l'on préfère, comme montré sur les fig. 1 et ?, débuter avec une opération de fluage plutôt qu'avec une opération d'entê- tage, on pourrait commencer avec une ébau che, formée par un tronçon clé fil, dont le diamètre correspondrait à celui du passage 1 de la matrice D1, pour déformer ensuite l'extrémité de cette ébauche en vue d'obtenir la tête 6 indiquée sur les fig. :? et. 3.
Le choix du début par une opération de fluage ou d'entêtage dépend fortement. des dimensions relatives de la tête et de la queue, de la pro fondeur que l'on veut donner à la cavité mé nagée dans la tête et de la nature de la. matière constituant l'ouvrage.
L'expression travail à. froid doit être comprise dans son sens usuel, c'est-à-dire comme étant un travail qui se fait à une teni- pérat.ure inférieure à celle à. laquelle se pro duit un changement dans la structure du métal, c'est-à-dire une recristallisation. Le tra vail à froid est.
avantageux lorsque les tempé ratures atteignent 200 à 260 . On évite à ces températures les difficultés résultant de la formation de bavures, d'un coineellient des pièces dans les matrices et d'un retrait du métal, alors que le problème du dégagement 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 ébaudie pour obtenir une vis à tête creuse, mais il. est évident que la machine clans laquelle ori laisse subsister autour de la tête de l'ébauche un intervalle libre et de forme appropriée pendant que l'on procède au poinçonnage s'appliquent à tout autre objet qui doit être creusé, par exemple à un écrou ou analogue.