Procédé de fabrication d'un élément tranchant et élément tranchant obtenu par ce procédé Le présent brevet comprend un procédé de fabri cation d'un élément tranchant, présentant des arêtes tranchantes droites, procédé dans lequel on découpe, dans une tôle métallique durcissable, des languettes destinées à former les arêtes tranchantes et on sou lève un bord de chaque languette au-dessus du plan général de la tôle de façon à former des languettes saillantes.
Jusqu'à présent, pour obtenir de tels éléments on procédait simplement en découpant dans la tôle des fentes parallèles par poinçonnage ou par une opération analogue et en soulevant ensuite un bord des fentes, au-dessus du plan général de la tôle. Ce procédé a l'inconvénient que l'arête tranchante ainsi obtenue n'est pas suffisamment affilée pour les be soins normaux. En outre, on rencontre des difficultés pour l'évacuation des copeaux, à moins que le bord soulevé n'ait été refoulé de manière à dépasser forte ment le plan général de la tôle.
Le procédé objet d'une des inventions est carac térisé en ce qu'après avoir formé ces languettes sail lantes, on cisaille ensuite une partie de ces languettes saillantes de façon à obtenir des fentes et à former sur les parties restantes les arêtes tranchantes, la po sition desdites parties restantes, par rapport au plan général de la tôle, demeurant pratiquement inchan gée pendant le cisaillement.
De cette manière, on obtient une arête tran chante bien affilée et une fente plus large qui permet une évacuation facile des copeaux même si la dis tance de l'arête tranchante finie au plan général est inférieure à l'épaisseur de la tôle. Le cisaillement peut être effectué perpendicu lairement au plan général de la tôle et les parties restantes des languettes peuvent être refoulées vers le corps de la tôle, cette opération étant destinée à donner à l'arête tranchante un angle de coupe positif.
Le brevet comprend également un élément tran chant obtenu par le procédé précité, caractérisé en ce que chaque arête tranchante se trouve à une dis tance du plan général de la tôle, distance qui n'est pas supérieure à l'épaisseur de la tôle, chaque arête tranchante étant formée par enlèvement d'une partie de la tôle.
Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, quel ques mises en aeuvre du procédé pour l'obtention de l'élément revendiqué.
Les fig. 1 et 2 représentent, respectivement en coupe longitudinale et en plan, une partie d'une bande de tôle dans une première phase de la forma tion, à partir de ladite bande, d'un élément tran chant. La fig. 1 montre, en outre, un poinçon et une matrice utilisables pour cette première phase.
Les fig. 3 et 4 sont des vues analogues à celles des fig. 1 et 2, dans une seconde phase de fabri cation.
La fig. 5 est une coupe longitudinale partielle d'une forme d'exécution de l'élément terminé.
Les fig. 6 et 7 sont des coupes partielles de va riantes d'exécution de l'élément terminé.
Les fig. 8 et 9 représentent des coupes longitu dinales partielles d'une bande de tôle dans deux pha ses successives d'une variante du procédé de fabri cation, et la fig. 10 est une coupe longitudinale partielle d'un élément terminé obtenu par cette variante du procédé.
L'élément représenté dans les fig. 1 à 5 a une forme générale rectangulaire et est destiné à être employé dans des outils à limer. Les arêtes tran chantes 25 (décrites plus loin) sont disposées suivant une série de lignes transversales 1 parallèles, équi distantes, chaque ligne comprenant trois arêtes 25, les arêtes disposées sur des lignes adjacentes étant en quinconce.
Une bande continue 3 d'acier doux, ayant une épaisseur de 1,016 mm, avance d'une manière intermittente à travers une machine à poinçonner multiple à deux temps qui est représentée schémati quement sur les fig. 1 et 3, l'avance étant égale au double de la distance entre deux lignes 1 voisines.
Dans un premier temps (fig. 1), la bande est dé coupée au moyen de poinçons 4 et de matrices 5, de façon à former des arêtes tranchantes suivant deux lignes 1. Chaque poinçon 4 présente une partie anté rieure 6 qui est plate et courte et une partie posté rieure 7 inclinée. La matrice 5 dans laquelle pénètre le poinçon présente un creux 5a de section droite triangulaire, dont la forme correspond à l'inclinaison de la partie 7 du poinçon.
Pour chaque arête tran chante, l'outillage découpe une languette 8 dont le bord 9 est horizontal et chassé vers le bas sur une distance correspondant exactement à l'épaisseur de la bande 3, tandis que la partie inclinée 10 de la dite languette prend une position déterminée par la matrice 5. La languette 8 est séparée du corps de la bande 3 le long de ses bords latéraux 11.
Dans un deuxième temps, la machine à poin çonner tranche la partie antérieure 9 de chaque lan guette 8 et la chasse, de sorte qu'il ne reste plus que la partie inclinée 10 et devant cette dernière une fente rectangulaire élargie 12.
A cet effet, chaque languette 8 est reçue dans une matrice 15 ayant une surface inclinée 16 dont l'inclinaison correspond à celle de la partie 10. Un poinçon 17 présente une face de travail formant un léger chanfrein de façon que son extrémité posté rieure 18 entre en contact la première avec la lan guette. La face arrière du poinçon 17 est en aligne ment avec l'extrémité antérieure de la surface 16, de sorte que le poinçon se déplace facilement pour pénétrer dans une cavité 19 de la matrice, après avoir cisaillé et chassé la partie 9 de la languette.
Du fait que le poinçon 17 entre en contact avec une surface horizontale, il a moins tendance à glisser le long de cette surface que si la partie 8 de la lan guette était inclinée d'une manière continue jusqu'à son bord antérieur. La position de la partie inclinée 10 de la languette 8 par rapport au plan général de la surface 20 de la bande, demeure inchangée pen dant le cisaillage représenté sur la fig. 3.
Le deuxième temps de poinçonnage donne à la partie inclinée 10 de la languette une arête tran chante 25 ayant un angle de coupe nul et un angle d'attaque C qui est défini par l'inclinaison de la sur- face 16 de la matrice 15, inclinaison ayant une va leur de 30 environ. L'arête 25 fait saillie d'une distance D (dans le cas présent, environ 1,016 mm) sur la surface 20 de la bande. Pour réduire la saillie de l'arête 25, on peut incliner la languette de sa racine jusqu'à son bord antérieur dans la première opération de poinçonnage. Si, dans ces conditions, on cisaille la languette à mi-distance entre son bord antérieur et sa racine, la saillie se trouve réduite et n'est plus que de 0,508 mm.
Généralement, on préfère donner à l'arête 25 un angle de coupe positif. On peut y parvenir en faisant pénétrer les poinçons 4, 17 dans la bande suivant un angle, par rapport à cette dernière, qui est différent de 90,,, par exemple en présentant la bande aux poinçons après l'avoir placée sur un plan incliné. Toutefois, un moyen plus commode d'obtenir des angles de coupe positifs est de refouler l'arête 25 vers le corps de la bande 3, ainsi que le montre la fig. 5. L'arête tranchante fait alors un angle d'atta que C' et un angle de coupe R' et la distance entre l'arête tranchante et la surface 20 est ramenée à D'.
Dans l'exemple représenté, les angles C' et R' ont tous deux une valeur de 151, environ et la dis tance D' est de 0,508 mm.
On peut obtenir une arête tranchante améliorée, par meulage, comme le montrent les fig. 6 et 7. Au lieu de refouler l'arête 25 pour la ramener dans la position finale désirée, on la déplace un peu plus loin pour l'amener dans la position représentée en traits interrompus sur la fig. 6. On soumet alors la bande à un meulage qui enlève l'arête 25 et laisse une nouvelle arête 30 et une surface plane 31 qui se trouve immédiatement derrière l'arête 30, cette sur face 31 étant parallèle à la surface 20. On déplace alors l'arête 30 pour l'amener jusqu'à la position finale désirée, représentée sur la fig. 7.
L'arête tranchante 30 possède alors un angle d'attaque C" et un angle de coupe R" et la distance entre l'arête tranchante et la surface 20 est D". Dans l'exemple représenté, l'angle C" a une valeur de 10o environ, l'angle R" a une valeur de 15o environ et la distance D" est de 0,381 mm. La variante illustrée par les fig. 8 à 10, est destinée elle aussi à la fabrication d'éléments plats, destinés à être employés dans des outils de meulage, éléments dans lesquels les arêtes tranchan tes ont la même forme générale et la même dispo sition que sur la fig. 4.
On fait avancer de nouveau la bande 3 à travers une machine à poinçonner mul tiple à deux temps, représentée schématiquement sur les fig. 8 et 9, l'avance étant égale au double de la distance entre deux lignes voisines d'arêtes tranchan tes. Dans un premier temps, la bande 3 est poinçon née par des poinçons 41 rectangulaires en section droite et présentant une face de travail en V. Cette face de travail est donc formée par deux surfaces 42 inclinées par rapport au plan horizontal d'un angle de 30 , par exemple, et se coupant suivant une droite 43, parallèle à l'arête tranchante finie. Pendant le premier poinçonnage, la bande est supportée par une matrice 44.
Cette première opération donne une partie rectangulaire 45 déformée, cisaillée suivant ses bords 46 du corps de la bande 3 et formant un creux symétrique en V dont la forme est complémentaire de celle de la face de travail du poinçon 41.
Dans un second temps, la partie déformée 45 est supportée dans une matrice 46a dont la forme cor respond à celle de ladite partie et qui présente une fente 47 disposée symétriquement et façonnée de manière à pouvoir recevoir facilement un poinçon rectangulaire 48. Le poinçon 48 enlève la partie mé diane de la partie 45 qui forme le fond du creux et se trouve entièrement au-dessus de la surface 20 de la bande 3. Les parties restantes 49, 50 de la partie 45 sont symétriques et forment les faces opposées d'un trou rectangulaire 51 ; ces deux parties forment des arêtes vives 52, 53.
Dans une opération suivante (fig. 10) les parties 49, 50 sont refoulées vers le corps de la bande 3. Comme dans le cas de l'opération représentée sur la fig. 5, cela donne une arête tranchante 52 ayant un angle d'attaque C<B>\</B> et un angle de coupe R"', l'arête tranchante 52 faisant saillie d'une distance dl sur la surface 20. L'arête 53 est déplacée vers le corps de la bande 3 plus que ne l'a été l'arête 52, de sorte que l'arête 53 ne peut pas intervenir dans le travail de coupe.
La partie 50 comportant l'arête 53 forme une surface de frottement non tranchante quand l'élément terminé est employé pour un travail de coupe, en le déplaçant dans la direction indiquée par la flèche. L'arête 53 est en saillie par rapport à la surface 20 de d. et la profondeur de coupe est, par conséquent, limitée<I>à dl -</I> 4, ,. Dans l'exemple re présenté, les angles C<B>\</B> et R\ ont chacun une valeur de 301, environ; dl a pour valeur 0,508 mm et d2 a pour valeur 0,254 mm, ce qui donne une profondeur maximum de coupe d'environ 0,254 mm.
Il est avantageux de poinçonner symétriquement, comme le montrent les fig. 8 et 9, parce que cela évite des forces latérales sur les poinçons. Toutefois, il n'est pas absolument nécessaire que les poinçons pé nètrent dans la bande perpendiculairement à cette der nière. Par exemple, pour éviter le refoulement des parties 49, 50 on peut modifier l'opération suivant la fig. 9, en exécutant un poinçonnage plus impor tant dans la partie 50. L'arête tranchante 52 avec angle de coupe zéro de la fig. 9 suffira pour certains usages.
Si l'on trouve que l'arête tranchante est trop éloignée de la surface 20, on peut modifier l'opéra tion suivant la fig. 8 en poinçonnant un creux moins profond. Parmi d'autres modifications possibles, on pourrait prévoir une arête obtenue par meulage, telle que l'arête 30, en suivant le procédé représenté sur les fig. 6 et 7. Les surfaces non tranchantes telles que les parties 50, destinées à limiter la profondeur de coupe, pourraient être prévues sur la bande sui vant la fig. 5.
Lorsqu'il s'agit d'avoir un angle de coupe nul et une saillie petite, on peut. modifier les poinçons et matrices pour l'opération suivant la fig. 3 pour fournir des surfaces de frottement telles que la surface 50, opposées aux arêtes tranchantes 25, l'opération suivant la fig. 5 étant alors supprimée. On peut alors réduire comme on le désire la saillie utile des arêtes 25, bien que ces dernières demeurent à 1,016 mm au-dessous de la surface 20. On peut adopter différentes formes de surfaces de frottement non tranchantes.
Le procédé permet la fabrication d'un élément tranchant d'une grande efficacité, ayant à la fois des arêtes tranchantes avec l'angle de coupe et l'an gle d'attaque désirés et avec la profondeur de coupe désirée, et des fentes pour la disposition efficace des copeaux. Le procédé convient particulièrement pour produire des éléments ayant un grand angle d'affû tage (par exemple 600 et plus) auxquels il faut don ner la préférence quand il s'agit de les employer pour des matières dures. La bande formant l'élément tranchant peut être cintrée pour fournir une lime semi-ronde ; on peut aussi lui donner la forme d'un tambour ou une forme analogue.
Il y a lieu de re marquer que, moyennant une très légère modifica tion, les procédés décrits ci-dessus peuvent être appli qués à la fabrication d'éléments tranchants en forme de disques.