Procédé de fabrication d'une bague de roulement à aiguilles et bague obtenue par ce procédé Dans les roulements, comportant des éléments de roulement cylindriques ou coniques allongés, par exemple dans les roulements à aiguilles, le défaut d'alignement de l'axe de l'arbre porteur du chemin intérieur de roulement, par rapport à l'axe du che min extérieur de ce même roulement, provoque une concentration des contraintes sur l'une des extrémités des éléments de roulement et des parties correspon dantes du chemin de roulement,
extrêmement préju diciable à la bonne tenue de ces roulements en ser vice. Afin de répartir les efforts au voisinage du milieu des génératrices des éléments de roulement et d'éviter ces inconvénients, il est connu de donner une légère convexité à l'un des chemins, de roulement.
La présente invention a pour but de réaliser un procédé de fabrication de bagues de roulements à aiguilles possédant un chemin de roulement con vexe, par un procédé de déformation à froid ne comportant aucun enlèvement de métal sur le che min de roulement, ce procédé évitant la difficulté de réaliser l'usinage précis d'une surface de révolu tion dont la génératrice n'est pas rigoureusement rec tiligne.
Le procédé suivant l'invention est caractérisé en ce que l'on part d'une ébauche dans laquelle la génératrice de la surface qui doit constituer le che min de roulement convexe est initialement rectiligne et la génératrice de la surface opposée, qui doit servir au montage du roulement, est initialement convexe, et en ce que l'on déforme l'ébauche à froid pour intervenir les formes de ces génératrices.
S'il s'agit par exemple de fabriquer une bague de roulement intérieure, on durcit l'ébauche au moins sur sa surface cylindrique externe et l'on force la surface interne convexe sur un arbre cylindrique des tinée à la recevoir et sur lequel la surface interne convexe prend la forme cylindrique de l'arbre, en même temps que sa surface cylindrique externe prend, par déformation du métal, une forme convexe.
S'il s'agit au contraire de fabriquer une bague de roulement extérieure, on durcit l'ébauche au moins sur sa face cylindrique interne et l'on force la sur face externe convexe dans un alésage cylindrique destinée à la recevoir, et dans lequel sa surface externe convexe prend la forme cylindrique de cet alésage en même temps, que sa face cylindrique interne prend, par déformation du métal, une forme convexe.
L'invention sera mieux comprise en se référant aux dessins ci-joints, donnés à titre d'exemple et dans lesquels La fig. 1 montre en coupe longitudinale une ébauche tubulaire initiale.
La fig. 2 montre cette même ébauche dans une phase suivante de la fabrication.
La fig. 3 montre l'ébauche de la fig. 2, après enlèvement de métal.
La fig. 4 montre l'ébauche de la fig. 3 déformée de façon permanente et durcie sur sa face extérieure en vue de son utilisation comme bague intérieure.
La fig. 5 représente la bague provenant de l'ébauche de la fig. 4 après son emmanchement à force sur l'arbre destiné à la recevoir. La fig. 6 montre, en coupe diamétrale, l'ébau che de la fig. 3 déformée élastiquement, après sup pression des contraintes élastiques.
La fig. 7 représente l'ébauche de la fig. 6 dur cie intérieurement en vue de son utilisation comme bague extérieure d'un roulement.
La fig. 8 montre la bague provenant de l'ébau che de la fig. 7, après avoir été emmanchée à force dans son alésage de réception.
La fig. 9 montre l'utilisation de l'ébauche de la fig. 6 comme bague intérieure de roulement, la face extérieure de cette ébauche ayant été durcie.
La fig. 10 montre la bague obtenue à partir de l'ébauche de la fig. 9, emmanchée à force sur l'arbre destiné à la recevoir.
La fig. 11 est une coupe longitudinale montrant une autre forme d'ébauche initiale.
La fig. 12 montre cette ébauche montée sur un mandrin de profil concave et soumise à l'action d'une matrice opérant par étirage du métal.
La fig. 13 montre l'ébauche à surface extérieure cylindrique et surface interne convexe obtenue par sectionnement des extrémités de l'ébauche de la fig. 12.
La fig. 14 montre l'ébauche initiale de la fig. 11 montée sur un mandrin cylindrique et soumise à l'action de roulage d'une molette à profil concave qui lui donne un profil extérieur convexe, sa surface interne restant cylindrique.
La fig. 15 montre l'ébauche obtenue par section nement des extrémités de l'ébauche initiale précé dente, et les fig. 16 à 18 sont des coupes diamétrales de roulements à aiguilles établis à l'aide de bagues de roulements obtenues par le procédé faisant l'objet de l'invention.
Dans ces diverses figures, les faces durcies des bagues sont représentées par des traits forts. Pour faciliter la compréhension des dessins, les courbures des génératrices convexes des bagues -de roulement ont été considérablement exagérées.
A la fig. 1, l'ébauche initiale 1 est constituée par une section de tube à génératrices rectilignes. Comme représenté à la fig. 2, cette ébauche est déformée par tout moyen approprié connu de façon à incurver les génératrices externe 2 et interne 3, comme représenté respectivement en 4 et 5, la géné ratrice 4 de la surface externe de l'ébauche étant devenue concave et la génératrice 5 de la surface interne étant devenue convexe, et l'épaisseur de l'ébauche étant sensiblement uniforme.
La déformation étant supposée permanente, la surface externe de l'ébauche est soumise à une opé ration d'enlèvement de métal, qui la transforme en une surface cylindrique à génératrice rectiligne 6 (fig. 3) ; la surface interne restant convexe.
La surface à génératrice rectiligne 6 au moins est alors durcie, comme représenté en traits gras à la fig. 4 et l'ébauche est ensuite emmanchée à froid sur un arbre cylindrique 7 destiné à la rece voir<B>;</B> au cours de cet emmanchement, sa face interne convexe 5 est déformée et devient cylindrique, comme représenté en 8 et, par suite du refoulement radial du métal, sa face cylindrique 6 devient simultané ment un chemin de roulement convexe 9 ayant la forme et les dimensions requises pour le fonctionne ment correct du roulement dans lequel elle est incor porée, tel que celui de la fig. 16 ou de la fig. 17, dans lesquelles 11 désigne les aiguilles et 12 ou 17 la bague extérieure, insérée dans un support 13.
Si l'ébauche de la fig. 2 a été déformée élasti- quement sur un mandrin et si, maintenue dans cet état de déformation élastique, elle est soumise sur sa surface externe à génératrice concave 4 à un enlè vement de métal qui transforme ladite surface con cave en surface cylindrique 6 (fi-. 3), l'ébauche, par enlèvement du mandrin, reprend son état au repos par suppression de la contrainte élastique à laquelle elle était soumise ;
la surface externe cylindrique 6 de la fi-. 3 devient convexe, comme représenté en 14 (fig. 6), tandis que sa surface interne convexe redevient cylindrique, avec une génératrice rectili gne 3.
Suivant que cette ébauche doit être utilisée comme bague extérieure de roulement ou comme bague intérieure de roulement, sa face interne à génératrice rectiligne 3 ou sa face externe 14 est durcie.
La fig. 7 montre le cas où la surface 3 a été durcie, comme représenté en traits gras. L'ébauche est alors emmanchée à froid dans un alésage cylin drique d'une pièce support 13 (fig. 8) ; au cours de cet emmanchement, sa surface externe convexe 14 est transformée en surface cylindrique de portée à génératrice rectiligne 15 et sa surface interne à géné ratrice rectiligne 3 devient convexe, comme repré senté en 16.
La bague extérieure 17 ainsi obtenue possède la forme et les dimensions définitives cor respondant à son fonctionnement correct dans un roulement dont elle constituera la bague extérieure de roulement, comme représenté à la fig. 16 au 18, où 11 désigne les aiguilles et 10 ou 18 la bague intérieure, montée sur un arbre 7.
La fig. 9 montre le cas où l'ébauche de la fig. 6 a été durcie sur sa surface extérieure convexe 14, donnant ainsi une bague intérieure 19, qui est mon tée ou emmanchée sur un arbre 7 (fig. 10) ; la bague a alors la forme et les dimensions définitives cor respondant à son état correct de fonctionnement.
Ce procédé d'inversion des profils peut aussi être appliqué à une ébauche telle que celle des fig. 3 et 6, sans enlèvement de métal sur l'ébauche initiale.
La fig. 11 montre, en coupe longitudinale, une ébauche initiale comportant une partie tubulaire cy- lindrique 20, une collerette 21 et un fond borgne 22 ; cette ébauche est emmanchée sur un mandrin 23 (fig. 12) à génératrice concave 24 associé à une matrice tubulaire 25. Dans. son déplacement, cette matrice est refoulée sur la partie tubulaire 20 de l'ébauche en l'étirant et en refoulant le métal de ladite partie dans la concavité du mandrin 23.
Le mandrin 23 est ensuite retiré, ce qui est pos sible en raison de l'élasticité de l'ébauche et de la petitesse de la flèche de la génératrice concave 24.
L'ébauche est ensuite sectionnée suivant les deux plans I-I et II-II. L'ébauche tubulaire représentée à la fig. 13, ayant une surface cylindrique externe 6', et une surface interne convexe 3d est identique à celle de la fig. 3 et elle est soumise à l'opération d'inversion des profils décrite ci-dessus.
A la fig. 14 une ébauche tubulaire similaire à celle de la fi-. 11 est montée sur un mandrin cylindrique 30 en regard d'une molette 31 pouvant tourner autour d'un axe x-x et ayant un profil con cave 32 correspondant au profil convexe de l'ébau che qu'il s'agit de former. L'ébauche tubulaire bor gne ainsi obtenue est sectionnée suivant les plans 111-11I et IV-IV pour donner une ébauche 35 (fig. 15) similaire à celle de la fig. 6, et possédant une surface externe convexe 14a et une surface interne cylindrique 311.
Comme représenté aux fig. 16 à 18, les bagues 10, 17 et 19 ci-dessus décrites peuvent être utilisées en combinaison, comme dans le roulement de la fig. 16, où la bague intérieure 10 et la bague exté rieure 17 ont toutes deux des chemins de roulement convexes, ou bien l'une d'elles (la bague intérieure 10 à la fig. 17 ou la bague extérieure 15 à la fig. 18) peut avoir une surface convexe et peut être uti lisée conjointement avec une bague à chemin de roulement cylindrique (12 à la fig. 17 et 18 à la fig. 18).