CH326644A - Procédé de fabrication par extrusion d'un corps creux et machine pour la mise en oeuvre de ce procédé - Google Patents

Description

  Procédé de     fabrication    par extrusion d'un corps creux  et     machine    pour la     mise    en     aeuvre    de ce procédé    On connaît déjà des procédés, de fabrica  tion par     eXtrusion    de     corps    creux, tels que des  étuis, des douilles, suivant lesquels on presse  dans une matrice, au moyen d'un poinçon, une  billette     massive,    par exemple de forme     cylin-          drique,    de manière que la matière de     cette     billette soit refoulée autour de ce     poinçon,

      en  sens inverse du déplacement de ce     dernier    pour  former une jupe, par exemple de forme     cylin-          drique.     



  Dans ces procédés     connus,    la billette est  placée sur le     poinçon    avant le mouvement  ascendant de ce dernier, et peut se déplacer  lors de ce mouvement     ascendant,    de sorte que  la billette n'est pas     centrée    dans la matrice  lorsque sa     déformation    commence.

       Il    en résulte  une répartition     inégale    du métal par rapport à  l'axe du     poinçon,    de sorte qu'au moment de  l'extension     donnant    -un     corps    creux d'épaisseur  constante, le     métal        file    sur une hauteur plus       grande    aux extrémités où le métal est le plus  éloigné de l'axe du poinçon et sur une hauteur  plus faible aux     endroits    où le métal est le  moins éloigné de l'axe du poinçon, de sorte  que l'étui forme une jupe de     hauteur        inégale.     



  D'autre part, la     matrice    et le poinçon des  machines connues sont encastrés par leur base,    qui est éloignée de leur partie active, dans des  organes     mobilés    et fixes de la presse et     peuvent     prendre, l'un par rapport à l'autre, de légers  déplacements transversaux,     qui_    s'accentuent si  la billette n'est pas     rigoureusement        centrée    sur  leur axe commun.  



  Pour     ces    raisons, les étuis obtenus au  moyen des     machines    connues     présentent    des  bords irréguliers et il en résulte des pertes de  métal     importantes.     



  La présente invention a pour but de remé  dier à ces     inconvénients.       Elle concerne un     procédé    de fabrication  par extrusion d'un corps creux,     suivant    lequel  on place     une        billette    sur un poinçon et qu'on  élève ce poinçon de     maniàre    à le faire pénétrer  dans une     matrice,    de sorte que le     métal    de la  billette est refoulé vers le bas autour dudit       poinçon,    procédé     caractérisé    en ce que l'on fixe  ladite billette sur le     poinçon,

      ce qui permet de  centrer     cette        billette    sur le     poinçon    et d'éviter  tout déplacement latéral de cette billette par  rapport à ce poinçon, lors du     déplacement    de       ce    dernier, le refoulement du métal de     cette     billette vers le haut s'effectuant alors de façon  égale tout autour du poinçon.

             L'invention        s'étend    à ce procédé quelles  que soient les     machines.        utilisées    pour sa     réali-          sation.    Toutefois l'invention     concerne    une  machine pour la     mise    en     oeuvre    du procédé  défini ci-dessus,     comprenant    une presse hydrau  lique, un     poinçon        solidaire    d'un organe     mobile          inférieur    de cette presse, et une     matrice    (1)  coaxiale au poinçon,

       ouverte    vers le bas et       solidaire    d'un organe     mobile    supérieur de     ladite     presse,     machine        caractérisée    en ce que la tête  (12)     dudit        poinçon    (11) présente un téton axial  31, destiné à être engagé avec un faible jeu  dans un trou axial (33) ménagé dans la     face          inférieure    de la     billette,

      le tout étant agencé de  manière .à     maintenir        ladite        billette    centrée sur  ledit     poinçon        pendant    le déplacement de ce  poinçon dans la matrice,     afin        d'obtenir    un  corps creux dont les parois présentent une  épaisseur     régulière.     



  Le     dessin        ci-annexé    représente, à titre  d'exemple, une forme d'exécution de la     ma-          chine    pour la mise en     aeuvre    du procédé..  



  La     fig.    1 est une vue en coupe axiale     par-          tielle    .de la machine dans laquelle le poinçon  est représenté en position éloignée de     la     matrice.  



  La     fig.    2 est une vue en coupe     -axiale    par  tielle dans laquelle le poinçon et la matrice sont  en position     correspondant    au .début de la phase  d'extrusion.  



  La     fig.    3 est une vue en coupe axiale par  tielle dans     laquelle    le poinçon et la .matrice sont  en position correspondant à la     fin.    de la phase  d'extrusion.  



  La     fig.    4 est une     vue    en coupe axiale par  tielle dans laquelle le poinçon et la matrice  sont en     position    correspondant à la phase  d'éjection.  



  La     fig.    5 est une vue en coupe, à plus  grande échelle, de l'extrémité du     poinçon    et de  la     billette.     



  La machine représentée dans les     fig.    1 à 4  comprend les éléments     principaux        suivants       a) Une matrice (1)     maintenue    solidement  dans un     corps        cylindrique    2, lui-même     fixé,    par  exemple, par vissage dans un organe mobile  supérieur 3 d'une presse     hydraulique    faisant  partie de la     machine.     



  La matrice 1 fait     saillie    hors du     corps    cylin  drique 2 et son bord libre présente extérieure  ment un rebord usiné 4 faisant     saillie    par  rapport à la surface extérieure de     cette        matrice.     



  L'alésage de la matrice 1     présente,    consi  déré à     partir    du bord     libre    de la     matrice,    une       partie        cylindrique    5, un     épaulement    comique<B>6,</B>  une seconde partie     cylindrique,    de diamètre  plus petit 7 que la partie 5, et une     partie     conique 8.     Enfin,    au fond de     cette    matrice est  ménagé un alésage 9 dans lequel peut     coulisser     un organe éjecteur 10.  



  En position     initiale,    la face     inférieure    de  cet     éjecteur    est située     légèrement    en     retrait    par  rapport au fond de la matrice 1, comme cela  est représenté à la     fig.    1.  



  b) Un     poinçon    11 disposé sous la     matrice    1  et centré sur l'axe de     cette    matrice.  



  Ce poinçon présente une forme générale  cylindrique et comporte une tige 11 de dia  mètre<I>d</I> et une     tête    12 dont le diamètre<I>D</I> est  légèrement supérieur au     diamètre    d de la tige  11. La tige 11 présente une embase 13 logée  dans' un évidement d'un socle 14     fixé,        par     exemple     par    vissage,     dans    un- organe     mobile          inférieur    15 de ladite presse hydraulique.  



  Le socle 14 présente,     intérieurement,    deux  alésages 16, 17     réunis    par un     épaulement    18  et, extérieurement, une portée filetée 19.  



  Le poinçon est     maintenu    serré dans le  socle 14 par une     pièce        annulaire    20 .présentant  un alésage axial au moyen duquel     cette    pièce  est montée sans jeu sur la tige 11 du     poinçon.          Cette    pièce     annulaire    présente un épaulement  22     correspondant    à l'épaulement 18 du socle,  un joint 21 étant     interposé    entre ces deux épau  lements 18, 22.

   La-pièce     annulaire    20 présente  à sa     partie    supérieure une paroi cylindrique 23  percée de     trous    radiaux 24 et dans sa partie       médiane,    un filetage 25.      Un écrou 26     est    vissé à la fois sur la partie  extérieure filetée 19 du socle et sur le filetage  25 de la pièce     annulaire    20. Ce vissage produit  l'écrasement du     joint    21, ce qui assure     l'étan-          chéité    entre le socle 14 et la pièce     annulaire    20.  



  Le poinçon 11 est percé d'un     canal    axial 28  débouchant à sa partie     inférieure    dans un  espace vide ménagé entre la face     inférieure    de  l'embase 13 et le fond du socle 14 par des  rainures radiales ménagées dans     cette    face.  



  Un liquide     refroidisseur    est amené par un  conduit 36 dans un     tube    axial 27     engagé    dans  le canal 28 de la     tige    11, il s'échappe par la  partie     supérieure    du tube, redescend entre le  tube 27 et 1a paroi du canal 28 pour     s'échapper     par lesdites     rainures    radiales, à l'intérieur dans  l'alésage 16 du socle 14 et, de là, à l'extérieur       par    un conduit 30.  



  La tête 12 du poinçon 11 présente, placé  dans l'axe -de cette tête, un téton 31 bien     centré     sur l'axe     XY        (fig.    1) de la matrice.  



  Une     billette    32 destinée à     former    l'étui pré  sente, de son côté, un petit trou borgne 33       (fig.    5) ménagé au centre de sa face inférieure,  ce qui permet de faire reposer la billette 32 sur  la face     supérieure    de la tête 12 du poinçon 11       avant    la phase .de travail     (fig.    1), le téton 31  de la tête 12 pénétrant avec un     minimum    de  jeu dans le trou axial 33 de la     billette    32 pour       maintenir    cette dernière     centrée    sur le poin  çon 11     (fig.    5).  



  La machine ci-dessus décrite est     utilisée    de  la     ,manière    suivante  Les organes mobiles 3 et 15 de la presse  sont écartés l'un de l'autre et amenés dans la       position        initiale        (fig.    1). La     billette    32 est  placée sur la face     supérieure    de la tête 12 du  poinçon, le téton 31 de     ce        poinçon        pénétrant     dans le trou 33 de cette billette 32.  



  On     met    alors la presse en     action,    ce qui  produit le rapprochement des organes     mobiles     3 et 15. Dans ce rapprochement, la partie -sail  lante de la matrice 1 pénètre dans la partie       cylindrique    23 de la pièce annulaire 20, la         partie        cylindrique        extérieure    4 de cette matrice  1     coulissant    à     frottement    doux dans la surface       cylindrique    intérieure 23' .de cette     partie    cylin  drique 23 ; le poinçon 11 est ainsi     exactement     guidé par rapport à la matrice 1.

    



  A la fin de cette première phase, la billette  32 est poussée par le     poinçon    11 dans le fond  de la     matrice    1 et épouse la forme de ce fond,  notamment de la partie conique 8 voisine de  ce     dernier.     



  Les organes mobiles 3, 15     continuant    à  se rapprocher, le métal de la     billette    32 est  chassé dans l'espace     annulaire        compris    entre  l'alésage 7 de la matrice et la tête 12 du poin  çon 11. C'est la phase d'extrusion     (fig.    3).

    L'extrusion du métal est     facilitée    par la forme  de la tête 12 du     poinçon,    dont le diamètre D  est plus grand que le     diamètre    d de la tige 11  et par la forme     intérieure    de la     matrice    dont  l'alésage 5 est de plus     grand        diamètre    que  l'alésage 7.

   Ces, formes     particulières    de la  matrice     permettent    à la     _    paroi     cylindrique,     formée par le passage de la matière     dans     l'espace     annulaire    décrit plus haut, de se     dépi          cer,    sans     frotter        contre    des.     parois,    ce qui       diminue        l'effort    nécessaire à cette     extrusion.     



  Pendant que     s'effectue    cette extrusion vers  le bas,     l',organe        éjecteur    10 est légèrement  retiré, ce qui permet une légère     pénétration    de  la matière dans l'alésage 9 de la matrice.  



  L'extrusion étant     terminée,    les organes  mobiles 3, 15 sont écartés l'un de l'autre       (fig.    4) de manière que l'organe     éjecteur    10  fasse saillie à travers la matrice et chasse hors  de celle-ci l'étui 35 ainsi     formé.     



  Pendant la durée de la déformation du  métal, le poinçon 11 est refroidi par la circu  lation d'un fluide     froid    qui arrive par le :conduit  36, monte par le tube axial 27,     redescend    entre  ce tube 27 et -la paroi du     canal    2.8 pour  s'échapper par le conduit 30. .  



  Le procédé et la machine ci-dessus, .décrits  présentent     notamment    les avantages techniques  suivants      1. La     billette    32 est dans la     position        ini-          tiale    de la machine     parfaitement    centrée sur  la tête 12 du poinçon au moyen du téton 31  de cette tête     pénétrant    dans le trou (33) de  cette     billette.    Cette     bIdlette    ne peut, de ce fait,  se déplacer     pendant    la course ascendante du       poinçon.     



  2. Lorsque le poinçon 11 portant la     billette     32     arrive    dans le voisinage du fond de la       matrice    1, et avant que le travail de déforma  tion de la billette commence, la portée exté  rieure 4 de cette     matrice    pénètre dans la partie  cylindrique 23 de la pièce     annulaire    20, ce  qui assure un     centrage    rigoureux du poinçon  dans la matrice     (fig.    2).  



  3. Pour ces raisons, la billette 32 parfaite  ment     centrée    sur l'axe     XY    est     déformée    de  façon     régulière,    sans déviation possible du poin  çon 11 par     rapport    à la     matrice    1 et     l'étui     obtenu présente des bords d'une- épaisseur  régulière.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS I. Procédé de fabrication par extrusion d'un corps creux, dans lequel on place une billette sur un poinçon et qu'on élève ce poin çon de manière à le faire pénétrer dans une matrice, de sorte que le métal de la billette est refoulé vers le bas autour dudit poinçon, pro cédé caractérisé en ce que l'on fixe ladite bil- lette sur ledit poinçon,

   ce qui permet de cen trer cette billette sur le poinçon et d'éviter tout déplacement latéral de cette billette par rapport à ce poinçon lors du déplacement de ce dernier, le refoulement du métal de cette billette vers le bas s'effectuant alors de façon égale tout autour du poinçon. II.

   Machine pour la mise en oeuvre du pro cédé suivant la revendication I, comprenant une presse hydraulique, un poinçon solidaire d'un organe mobile inférieur de cette presse, et une matrice (1) coaxiale au poinçon, ouverte vers le bas et solidaire d'un organe mobile supé rieur de ladite presse, machine caractérisée en ce que la tête (12)

   dudit poinçon (11) présente un téton axial (31), destiné à être engagé avec un faible jeu dans un trou axial (33) ménagé dans la face inférieure de la billette, le tout étant agencé de manière à maintenir ladite bil- lette centrée sur ledit poinçon pendant le dépla cement de ce poinçon dans la matrice,

   afin d'obtenir un corps creux dont les parois pré sentent une épaisseur régulière. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Procédé selon la revendication I, dans lequel on force dans le fond d'une matrice une billette, au moyen d'un poinçon de diamètre inférieur au diamètre intérieur de la matrice, de manière à refouler le métal de cette billette autour du poinçon en sens inverse du déplace ment de ce poinçon, procédé caractérisé en ce que l'on gùide le poinçon (11) par rapport à la matrice (1)

   avant de commencer le travail de déformation du .métal de la billette, ce qui per met de centrer ce poinçon (11) par rapport à cette matrice (1) pendant l'opération d'extru sion et d'obtenir un corps creux présentant une épaisseur de paroi régulière. 2.

   Machine selon la revendication II, caractérisée en ce que la matrice (1) ouverte vers le bas présente un rebord en saillie à son bord inférieur, ce rebord étant susceptible d'être engagé en coulissant, lors .du mouvement de rapprochement de cette matrice (1) et de ce poinçon (11), dans une partie cylindrique (23) d'une pièce annulaire (20) fixée à l'organe mobile inférieur de la presse, de manière à guider le poinçon pour éviter toute déviation latérale du poinçon par rapport à la matrice en cours d'opération. 3.

   Machine selon la revendication II, et la sous-revendication 2, caractérisée en ce que le poinçon (11) présente une embase (13) repo sant sur un socle (14) solidaire dudit organe mobile inférieur de la presse, ladite pièce annu laire (20) étant engagée sur la tige du poinçon (11) et reposant sur cette embase (13), des moyens fixés par vissage à la fois sur ladite pièce annulaire (20) et sur ledit socle (14) étant destinés à assurer le serrage du poinçon (11)

   sur l'organe mobile inférieur de la presse, en même temps que l'immobilisation de la partie cylindrique (23) de la pièce annulaire (20). 4. Machine selon la revendication II, caractérisée en ce que la matrice (1) présente à son bord inférieur une portée cylindrique exté rieure susceptible de pénétrer, à frottement doux, dans une portée intérieure cylindrique correspondante (23') ménagée dans la partie cylindrique (23) de la pièce .annulaire (20). 5.

   Machine selon la revendication II, caractérisée en ce qu'elle comprend un organe éjecteur (10) traversant la matrice (1) et sus ceptible d'être déplacé par rapport à cette matrice après l'opération d'extrusion, de ma- nière à éjecter hors de la matrice le corps creux formé. -