CH356427A - Procédé de fabrication de pièces tubulaires par extrusion à froid - Google Patents

Procédé de fabrication de pièces tubulaires par extrusion à froid

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CH356427A
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Description


  Procédé de     fabrication    de pièces     tubulaires        par        extrusion    à     froid       L'invention a pour objet un procédé de fabrica  tion de pièces     tubulaires    ou     partiellement        tubulaires     par extrusion à froid.  



       Les    procédés de fabrication par extrusion et  filage à froid se sont considérablement développés  depuis quelques     années,    mais l'application de     ces          procédés    aux métaux ferreux, en particulier aux  métaux ou alliages tels que les aciers alliés, présente  des difficultés de lubrification qui n'ont en général  été résolues jusqu'à présent qu'en se limitant à de  faibles     rapports    de filage permettant de réaliser la  déformation du métal dans des conditions admis  sibles.  



  Pour permettre une augmentation du taux de  déformation,     il    était en effet     nécessaire    d'opérer à  température plus élevée, et de ce fait, le fini des  produits obtenus n'était pas parfait.  



       Les    différents     procédés    connus sont onéreux,       nécessitent    en général, entre les différentes passes  d'extrusion ou de filage, des recuits multiples effec  tués à des températures supérieures au point de  transformation du métal, et conduisant bien souvent  à des produits défectueux.  



  On sait par ailleurs qu'en raison de la nécessité  de réduire le taux de déformation, il est de pratique  courante, avant     filage,    de travailler d'abord le lopin  par extrusion, à l'intérieur d'une matrice dont le fond  épouse la forme de la     face    inférieure du lopin, de  telle façon que le travail par extrusion se trouve  limité en profondeur à une pénétration du poinçon,  jusqu'à une faible     distance    de ce fond de     matrice,     la toile de fond     d'extrusion    étant ensuite     enlevée    habi  tuellement par découpage.  



  Or, ce découpage, qui s'effectue par cisaillement  au-delà de la limite élastique du métal, présente  l'inconvénient de provoquer des déchirures sur toute    la hauteur correspondant au cisaillement de la toile  de fond, ces déchirures s'accentuant par la suite au  cours de     l'opération    de filage destinée à amener la  pièce à ses dimensions définitives.  



       Indépendamment    des recuits multiples précédem  ment indiqués, ce découpage oblige donc à tronçon  ner la pièce après filage, pour     éliminer    la partie  déchirée correspondant au cisaillement de la     toile     de fond.

      Le procédé qui fait objet de l'invention, pour la  fabrication de pièces.     tubulaires    ou     partiellement    tubu  laires par extrusion à froid du métal vers l'arrière,  en vue d'effectuer un perçage du lopin de départ,  suivi d'une opération de débouchage de la     toile    de  fond d'extrusion, précédant une opération de     filage     à froid des ébauches destinée à les amener à leurs  dimensions     définitives,    est caractérisé par le fait qu'on  effectue l'opération     d'extrusion    après avoir créé  d'abord, au moyen du     poinçon    d'extrusion, que l'on  ne fait pénétrer que superficiellement dans le lopin  de départ,

   un logement de retenue d'un lubrifiant  solide en contact avec la base du poinçon d'extrusion,       lubrifiant    qui est     entraîné    par le mouvement du  métal extrudé, et qui assure ainsi la lubrification  progressive de la paroi périphérique dudit poinçon  d'extrusion, au     fur    et à mesure de la remontée du  métal le long de ladite paroi périphérique;

   qu'on  débouche l'ébauche     extrudée    en filant sa toile de  fond vers l'avant, après substitution d'un fond de  matrice perforé, de forme appropriée,     permettant     d'éviter tout cisaillement du métal     au-dessus    du  niveau supérieur dudit fond de matrice, qu'on effec  tue le     filage    des ébauches     ainsi    débouchées à l'inté  rieur d'une     matrice,    dans laquelle on superpose deux  ou trois ébauches placées avec leur extrémité débou-           chée        tournée    vers le haut, et dont la partie inférieure  rétreinte assure le     guidage    de l'ébauche inférieure.  



  Un des avantages principaux de ce procédé     réside     dans le fait qu'il est possible d'éviter tout traitement       thermique        intermédiaire    à haute température, au  voisinage du point de     transformation    du métal, soit  avant le débouchage de l'ébauche, soit après ce  débouchage avant de procéder au filage.  



  Dans une mise en     #uvre    du procédé, il est pos  sible d'améliorer le processus des opérations qui  viennent d'être décrites en employant également pour  l'opération de filage un lubrifiant solide de type simi  laire à     celui        servant        pour    l'extrusion, sans l'appliquer  en suspension     dans    un lubrifiant liquide.  



  Dans     cette    variante de mise en     oeuvre    du procédé,  non seulement les traitements thermiques au voisi  nage du     point    de     transformation    du métal peuvent  être supprimés, mais encore on peut même éviter de  soumettre l'ébauche, après extrusion et débouchage,  à un traitement     thermique    de restauration du métal,  et par voie de     conséquence,    on peut supprimer éga  lement l'opération de phosphatation qui suit habi  tuellement un tel traitement de restauration.  



  Il suffit alors de tremper simplement l'ébauche  dans le lubrifiant solide avant de la filer à partir  de l'extrémité opposée à l'extrémité débouchée, car  la surface de ladite ébauche est, dans ce cas, encore  assez phosphatée pour     permettre        l'accrochage    dudit  lubrifiant solide.  



  Cette simplification peut être obtenue à la condi  tion de prévoir, au début du filage, une opération  préalable de compression des ébauches, réalisée au  moyen d'un     porte-aiguille    comportant à sa     partie     inférieure un rebord circulaire périphérique, rebord  permettant l'obtention, à la partie supérieure de  chaque ébauche, d'une gorge de retenue de lubrifiant  solide,     permettant    d'assurer la lubrification de  l'ébauche suivante.  



  Le dessin illustre     plusieurs    opérations d'un exem  ple de mise en     #uvre    du     procédé    selon l'invention,  exemple qui est relatif à la fabrication d'axes de  pistons de forme     cylindrique.    Dans le dessin  La     fig.    1 est une vue en perspective d'un lopin  de forme cylindrique destiné à être traité d'abord  par extrusion ;  la     fig.    2 est une coupe axiale de l'ensemble poin  çon     d'extrusion,    matrice et éjecteur après la pre  mière opération d'extrusion superficielle permettant  l'emploi d'un lubrifiant solide;

    la     fig.    3 est une coupe axiale des mêmes organes  après la deuxième opération d'extrusion ;  la     fig.    4 est une coupe axiale d'une     matrice    et  d'un poinçon d'extrusion après la troisième opéra  tion correspondant au filage de la toile de fond vers  l'avant avec freinage de l'écoulement de la matière  par filage en rétreinte des toiles de fond provenant  des pièces précédemment extrudées;  la     fig.    5 est une vue en perspective de la pièce  extrudée après séparation de la toile de fond ;

      la     fig.    6 est une coupe axiale d'une     matrice    de  filage, d'un porte-aiguille et d'une aiguille de filage  montrant la position de trois     pièces    superposées au  cours du filage de la     pièce    médiane, et la réduction  progressive de diamètre des     pièces    ;  la     fig.    7 est une vue en perspective de la pièce  telle qu'elle se présente après l'opération de filage ;  la     fig.    8 est une coupe axiale après la deuxième  opération d'extrusion représentée sur la     fig.    3 mon  trant la disposition des fibres du métal ;

    la     fig.    9 est une coupe axiale de l'ébauche après  la     troisième    opération de filage de la toile de fond  représentée sur la     fig.    4 montrant la nouvelle dispo  sition des fibres du métal ;  et la     fig.    10 est une     coupe    axiale d'une matrice  de filage avec son porte-aiguille à rebord,, et son  aiguille de filage, montrant une ébauche inférieure  en cours de filage et une ébauche supérieure formant  cale     d'application    de pression à la fin du filage     de     l'ébauche inférieure, et     soumise    ensuite à l'action du       porte-aiguille    à rebord.  



  II est clair que les     pièces    de section circulaire  représentées sur le dessin annexé pourraient être  aussi bien     remplacées    par des pièces de .section ovale  ou polygonale ou de toutes formes appropriées, les  sections des     matrices,    des poinçons et des aiguilles  de     poinçon    se trouvant modifiées en     conséquence.     



  Les pièces en     cours    d'usinage et soumises aux  opérations d'extrusion et de filage sont désignées       respectivement    par 1 sur la     fig.    1, par la sur la       fig.    2, par lb sur la     fig.    3, par     1c    sur la     fig.    4, par       1d    sur les     fig.    5, 6 et 10, par le sur la     fig.    6, par 1 f  sur les     fig.    6 et 7,

   et par     1g    sur la fi-.<B>10.</B> La  matrice d'extrusion     utilisée        pour    les trois premières  opérations correspondant aux     fig.    2, 3 et 4 est en  deux     pièces.    La première pièce est désignée par 2, la       partie    inférieure des     matrices    par 3 et 3a, le poinçon       d'extrusion    par 4, l'éjecteur par 5 et son poussoir  par 5a. Cet éjecteur n'est représenté d'ailleurs que  sur les     fig.    2 et 3.

   Sur la     fig.    4     correspondant    à  l'opération de filage vers l'avant, la toile de fond  de la     pièce        1c,    qui vient de se séparer de la     pièce     extrudée, est désignée par le nombre de     référence    6.  



  Pour freiner l'écoulement de la matière à travers  le vide laissé dans la     partie    inférieure 3a de la  matrice     affectée    à la troisième opération, on laisse  les toiles de fond 6 se     rétreindre,    de façon -à prendre  progressivement les formes 7 et 8 de diamètres  réduits par     rapport    à l'alésage de la pièce     1c.     



  La     partie    inférieure 3a de la     matrice        comporte     un alésage 9 correspondant à un diamètre légère  ment plus grand que     celui    du poinçon 4, la différence  de diamètre étant d'ailleurs très faible. Dans ces       conditions,    la toile de fond 6 se     sépare    de la     pièce          1c    par une déchirure 10 de forme sensiblement cir  culaire,     placée    légèrement     au-dessous    du niveau infé  rieur 11 de la pièce     1c.     



  Il suffit alors, pour     passer    de la forme de la       pièce    1 c à la forme 1 d d'enlever la légère bavure      entre les niveaux 10 et 11, par exemple par une opé  ration de tonnelage si     nécessaire.     



  Sur la     fig.    6 on voit que le porte-aiguille 12 ser  vant au filage appuie par sa partie inférieure 14 sur  la partie supérieure de la pièce     1d    qui est utilisée  dans     ce    cas     comme    cale d'épaisseur pour permettre  le filage d'une     pièce    semblable le représentée sur la  figure en cours d'usinage,     pièce    qui appuie elle-même  sur une     pièce    1     f        représentée    également sur la     fig.    7.  



  Le porte-aiguille 12 est équipé avec une aiguille  13 dont le diamètre est inférieur à celui de l'alésage  des pièces     1d    et le.  



  Au cours du filage le diamètre extérieur des piè  ces extrudées se réduit jusqu'à la position représen  tée en 15 au bas de la     fig.    6.  



  De la même manière, le diamètre intérieur de la  pièce filée 1     f    se réduit au diamètre correspondant au  nombre de référence 16, c'est-à-dire au diamètre de       l'aiguille    13 du porte-aiguille 12.  



  Pour éviter, au moment où on relève le porte  aiguille, que les     pièces        1d,    le et 1     f    ne puissent se sou  lever, il a été prévu dans la matrice 17 visible sur  la     fig.    6, une gorge de retenue 18, dans laquelle peut  pénétrer la matière de la partie externe de la pièce le  au fur et à mesure de son filage,     ce    qui assure une  espèce de     goupillage    au moment de la remontée du  poinçon et de l'aiguille.  



  Un lubrifiant solide, tel que le bisulfure de mo  lybdène ou de tungstène, qui se trouve enfermé à  l'extrémité du     poinçon    d'extrusion, après l'opération  d'amorçage d'un logement de retenue représenté sur  la     fig.    2, se trouve entraîné par ce poinçon jusqu'au  fond, en assurant la lubrification efficace de toute la       surface    soumise à l'action du poinçon, au fur et à  mesure de la descente de ce dernier.  



       Les    procédés habituels de phosphatation qui per  mettent     l'accrochage    d'un lubrifiant tel que phos  phate de zinc, savon de soude et silicate de soude  par exemple, ou celui désigné sous la     dénomination          commerciale          Bonderlube     ,     sont    appliqués au lopin  1 représenté sur la     fig.    1, mais, en supposant que  la couche phosphatée se trouve rompue au cours du  travail d'extrusion, le lubrifiant solide continue à  assurer une lubrification efficace. L'expérience a  prouvé que l'étanchéité réalisée est absolue, car l'état  de surface obtenu au contact du poinçon, même sur  la toile de fond, ne révèle aucune déchirure.

    



  L'utilisation d'un tel lubrifiant solide par simple  dépôt effectué sur la     face    supérieure du lopin, ne  pourrait être envisagée sans recourir à l'opération  représentée sur la     fig.    2, car le     lubrifiant    solide serait  expulsé, soit par la forme du poinçon, soit par le  courant d'air dû à la descente du poinçon.  



  II y a lieu de remarquer toutefois que le lubrifiant  solide peut être également introduit par adjonction  dans le bain servant, après phosphatation, à déposer  le savon lubrifiant.  



  Dans le     procédé    de filage représenté en variante  sur la     fig.    10' on a désigné le porte-aiguille par la  référence 12a, l'aiguille étant toujours désignée par    le nombre 13, la partie inférieure du     porte-aiguille     12a comportant un rebord périphérique désigné  par 14a.  



  On a     désigné    par     1g    l'ébauche en cours de filage  dans la matrice 17a, la     gorgï;    circulaire de logement  du lubrifiant solide étant désignée par 19. L'ébauche  supérieure     1d    qui servira de cale pour permettre la  fin de l'opération de filage de l'ébauche     1g    a été  représentée sur la     fig.    10 dans la position correspon  dant au moment où elle vient d'être introduite dans  la matrice, c'est-à-dire avant attaque par le porte  aiguille.

   Lorsque le rebord 14a vient appuyer à la  partie supérieure 20 de cette ébauche 1d, non seule  ment le refoulement de la     matière    engendre la gorge  19 qui servira à la     lubrification    de l'ébauche suivante,  mais encore la matière se rétreint jusqu'au niveau du  diamètre 16     correspondant    à celui du     porte-          aiguille    13.  



  Le procédé de filage se trouve donc modifié  comme suit: après trempage de l'ébauche préalable  ment débouchée dans le lubrifiant solide, on la sou  met à une opération de compression     réalisée    au  moyen du porte-aiguille 12a à rebord 14a que l'on  applique du côté qui vient d'être débouché ; on retire  ensuite le     porte-aiguille    et on     introduit    du lubrifiant  solide de même nature que     celui    mentionné précé  demment à la partie supérieure de l'ébauche déjà  partiellement filée, en remplissant notamment la  gorge de retenue engendrée au cours de l'opération  précédente de compression;

   on introduit ensuite une  nouvelle ébauche, préalablement trempée comme la  précédente dans du lubrifiant solide, au-dessus de  l'ébauche partiellement filée, en plaçant également  son extrémité débouchée vers le haut, de façon à       l'utiliser    d'abord comme cale d'application de pres  sion pendant la fin du filage de l'ébauche précédente,  ladite ébauche servant de cale étant ensuite soumise  à l'action du porte-aiguille à rebord circulaire péri  phérique, pendant que sa partie inférieure commence  à se     rétreindre    ; on retire à nouveau le porte-aiguille  pour introduire du lubrifiant solide, et une nouvelle  ébauche préalablement lubrifiée, et ainsi de suite.  



  Le mécanisme de la     lubrification    au cours de  la descente de l'ébauche Id est le suivant       Le    lubrifiant introduit dans la gorge 19 se trouve  également projeté sur la partie supérieure 21 de  l'ébauche     lg,        cette    partie 21 correspondant à la  cuvette 22 du     porte-aiguille    12a.

   Du fait du léger  dégagement correspondant à la     différence    de dia  mètre intérieur de la     matrice,    à sa partie supérieure,  où le diamètre est celui de l'alésage 23, et à sa partie  médiane, où le diamètre correspond à     celui    de l'alé  sage 24, le lubrifiant contenu dans la gorge 19  remonte progressivement, au     fur    et à mesure de  l'enfoncement de l'ébauche     1d,    le long de la périphé  rie de cette ébauche.  



  De même, la pression s'exerçant sur la partie  supérieure 20 de l'ébauche     lg    tend à chasser le lubri  fiant entre l'alésage intérieur de l'ébauche     1d    et  l'aiguille 13, en même temps que le diamètre de      l'ébauche elle-même tend à diminuer pour épouser le  diamètre extérieur de l'aiguille 13.  



  De cette façon, l'ébauche     1d,    qui a déjà été  enduite au préalable du lubrifiant solide, se trouve  extérieurement et intérieurement lubrifiée avant  d'atteindre le niveau où elle va     commencer    à se filer  en     rétreinte.    L'échauffement dû au filage est     d'ailleurs     insuffisant pour détruire le lubrifiant solide utilisé,  qui est de préférence,     comme    on l'a déjà indiqué,  du     bisulfure    de molybdène ou de tungstène.  



  Au moment où le     porte-aiguille    12a et l'aiguille  13 remontent vers le haut pour permettre l'introduc  tion de l'ébauche     1d,    l'ébauche     1g    ne peut pas être  entraînée par l'aiguille 13 en raison du verrouillage  réalisé par le léger dégagement correspondant à la       différence    de diamètre de la     matrice    au niveau des  alésages 23 et 24 précités.  



  Une lubrification est donc assurée à l'intérieur  de l'ébauche     1g    pour la remontée de l'aiguille 13  qui se fait évidemment avec un certain frottement  entre ladite aiguille et le diamètre intérieur de l'alé  sage 16, et avec entraînement progressif du lubrifiant  solide vers le haut.  



       Quant    au travail de filage proprement dit,  l'échauffement     qu'il    entraîne est limité, par le fait  que le lubrifiant solide tend à remonter progressi  vement le long du diamètre extérieur 15 de la pièce  filée en assurant la     lubrification    externe de l'ébauche  jusqu'à sa     partie    supérieure, c'est-à-dire jusqu'au  niveau de l'alésage 24.  



  En résumé, en créant, à la     partie    supérieure de  l'ébauche, avant de la soumettre à l'opération pro  prement dite de filage, une gorge de logement de  lubrifiant     solide,    on obtient, du fait de la pression  au contact entre les deux ébauches, une remontée  progressive du lubrifiant le long des parois de l'ébau  che supérieure, lubrification qui agit ensuite au cours  du filage d'une part, et lors de la remontée de  l'aiguille 13 d'autre part.  



  On voit ainsi que l'utilisation de     lubrifiant    solide  mis en suspension dans un savon lubrifiant tel que  celui connu sous la     dénomination    commerciale        Bonderlube     , qui constitue un nouveau procédé  applicable avant l'opération     d'extrusion,    et, dans le  cas de la     fig.    6, avant le filage, n'est plus nécessaire  dans le cas illustré par la     fig.    10 où le lubrifiant  solide peut être utilisé tel quel puisqu'il peut alors  adhérer sur la     surface    de l'ébauche extrudée et  débouchée.  



  Avant l'extrusion, il est facile de comprendre  que le trempage dans une telle suspension savon  neuse permet de répartir, de façon parfaitement  adhérente et uniforme, le lubrifiant solide sur toutes  les parties du lopin à usiner.  



  Une autre caractéristique du procédé     illustré    par  la     fig.    10 réside dans le fait que le filage est effectué  sur l'ébauche après retournement de celle-ci, de  façon à provoquer, par rapport au corps: de la pièce,  un écoulement de la matière dans une direction oppo  sée au sens d'écoulement correspondant au filage de    la toile de fond.

   Dans ces conditions, les empilements  de dislocations     consécutifs    à l'opération de filage de  la toile de fond se trouvent, après     retournement    de  l'ébauche, orientés dans un sens favorable à l'écou  lement de la matière, ou tout au moins n'opposent  pas une grande résistance à     cet    écoulement, ce qui  facilite le     travail    de filage par     rapport    aux procédés  habituellement connus, en réduisant l'élévation de  température des matrices, des porte-aiguilles et des  aiguilles de filage.  



  Ainsi, grâce au rebord 14a du     porte-aiguille,    qui  permet de constituer un logement de retenue de  lubrifiant     solide,    et au retournement préalable de  l'ébauche extrudée et débouchée, avant de la sou  mettre au filage, on peut, dans le procédé illustré  par la     fig.    10, effectuer ce filage sans traitement  thermique de restauration préalable, en trempant  simplement l'ébauche phosphatée dans du lubrifiant  solide.  



  Il y a lieu de remarquer que les aiguilles de filage  et les matrices chauffent progressivement, et que la  première     pièce    que l'on file à température relative  ment basse n'est qu'imparfaitement lubrifiée par du  lubrifiant solide, puisque l'on n'introduit du lubrifiant  solide en quantité notable dans une gorge de retenue  qu'au moment où la première ébauche est partielle  ment filée et occupe la position représentée en     1g     sur la     fig.    10.  



  Au fur et à mesure de l'élévation de température  de la matrice et de l'aiguille de filage, la nécessité  de la gorge de retenue du lubrifiant solide devient  de plus en plus impérative, mais dans la pratique,  dès l'introduction de la deuxième ébauche     1d    dans  la matrice de filage,     pour    former cale d'application  de pression pendant la fin du filage de l'ébauche     1g     introduite en premier, la lubrification efficace de  toutes les ébauches successives est assurée.  



  On a indiqué dans le préambule de la présente  description les désavantages des procédés classiques  consistant à découper la toile de fond par cisaille  ment du métal, procédés qui provoquent des déchi  rures à la partie inférieure de la pièce en cours d'usi  nage. Ces déchirures n'existent pas sur la     pièce        1c     du fait de la possibilité de travailler au-dessous de  la limite élastique du métal par écoulement de la  matière vers le bas,     c'est-à-dire    vers l'avant, écou  lement qui est cependant ralenti par la présence des  toiles de fond 7 et 8 progressivement filées en réduc  tion de diamètre dans l'alésage de la matrice 6.  



  On a mentionné     précédemment    que les trois opé  rations d'extrusion et de débouchage représentées  respectivement sur les     fig.    2, 3 et 4 peuvent être  faites l'une à la suite de l'autre, sans aucun traite  ment thermique intermédiaire. Ceci permet de grou  per les trois opérations en une seule opération de  presse en utilisant un plateau revolver ou tout autre  dispositif d'alimentation approprié, et des poinçons  multiples, une simple substitution étant opérée entre  la deuxième et la troisième opérations, de la     partie     inférieure de la matrice 3a de la     fig.    4 à la partie 3      des     fig.    2 et 3, prévue avec un éjecteur 5 et un  poussoir d'éjecteur 5a.

   Les trois opérations se font  donc en une seule descente de presse et le temps  d'usinage     se    trouve réduit à celui d'une seule opé  ration.  



  En comparant les deux coupes des     fig.    8 et 9,  on comprend la raison pour laquelle aucun traitement  thermique n'est nécessaire entre la deuxième opéra  tion d'extrusion et l'opération de débouchage par  filage de la toile de fond.  



  En effet, les fibres de la partie inférieure de  l'ébauche qui sont dirigées vers le centre de cette  dernière sont redressées en direction de la partie  inférieure de la     matrice    3a au cours. de l'opération  de débouchage de la     fig.    4. Ce redressement des  fibres de la partie     centrale    de l'ébauche se traduit  par un effet de compression de la matière au voisi  nage du poinçon, dans. le sens perpendiculaire à la  direction des     fibres,    de telle façon que cette matière  n'a pas tendance à se déchirer lors du débouchage  de la toile de fond, comme dans une opération de  cisaillement, mais tend au contraire à remplir par  faitement bien     l'espace    entourant le bas du poinçon.

    Il est facile de comprendre par ailleurs que l'action  du poinçon pourrait entraîner plus facilement la for  mation de     déchirures    par cisaillement de la matière,  si les fibres métalliques étaient orientées vers le bas  en direction de la périphérie de la matrice.  



  On obtient donc par le procédé décrit une ébau  che absolument saine .sur toute la hauteur de son  alésage, ébauche qui est utilisée ensuite pour l'opé  ration de filage comme     cela    est indiqué sur les     fig.    6  et 10.  



  Il est clair que le filage de la pièce pourrait ne  pas être opéré en réduction de diamètre, mais aussi  bien en augmentation, ou être adapté pour réaliser  des pièces ayant plusieurs diamètres     différents    inté  rieurs ou extérieurs.  



       Les    exemples des     fig.    6 et 10     concernent    des  tubes destinés à réaliser des axes de piston.     Le    dia  mètre extérieur de la     pièce    le est réduit progressive  ment de 30 mm à 22 mm, l'alésage intérieur ayant  son diamètre réduit de 16 à 15 mm.  



  La longueur de 29 mm de la pièce     1d    est portée  par contre à 75 mm.  



  En évitant tout traitement thermique au voisinage  du point de transformation du métal, le procédé per  met d'éviter de détruire la     globulisation    des carbures  entre l'extrusion et le filage. Cette dernière opéra  tion peut alors, comme l'extrusion, être effectuée  avec une pression réduite.  



  Il y a lieu de remarquer qu'en assurant une lubri  fication efficace, et en supprimant les déchirures par  cisaillement du métal, le procédé décrit permet éga  lement d'éviter la formation de micro-soudures, et  l'élévation anormale de température du lubrifiant et  des outils qui résulte de l'arrachement desdites     micro-          soudures,    élévation qui entraîne inévitablement la  destruction du lubrifiant accroché sur la couche de    phosphatation et, par voie de conséquence, une usure  anormale de l'outillage.  



       Les        modifications    de cotes du poinçon et des  matrices, dues à leur usure prématurée se trouvent  ainsi supprimées, et les     tolérances    de fabrication peu  vent être respectées.  



  De plus, l'élimination des traitements     thermiques     à haute température, et la possibilité de suppression  pure et simple de tout traitement thermique entre  les     différentes    opérations d'extrusion, de débouchage  et de filage permettent d'éviter la formation de cala  mine.  



       Le    procédé décrit rend ainsi possible la fabrica  tion de     pièces    extrudées et filées parfaitement saines  sur toute leur longueur, ces pièces ne comportant pas  de     déchirures    à leur partie inférieure. On peut en       conséquence    utiliser ledit procédé pour la fabrication  de pièces tubulaires, avec une économie importante  de matière et de     main-d'ceuvre.     



  En outre, l'usinage d'aciers alliés, considéré jus  qu'ici comme impossible à     réaliser    par extrusion et  filage, peut se faire sans difficulté au moyen du  procédé décrit, et sans mettre en jeu des     puissances     supérieures à la     résistance    des, outils.  



  Un autre avantage du procédé décrit réside dans  le fait que le filage de la     pièce    peut être fait après  l'opération de filage de la toile de fond vers l'avant,  sans     procéder    au préalable à un traitement thermique  au voisinage du point de     transformation    du métal,  mais en effectuant tout au plus un traitement de res  tauration à basse température pendant quelques heu  res, aux alentours de 300 à 4000 dans le cas des  aciers :

  spéciaux mentionnés ci-dessus, traitement de  restauration qui est suffisant pour débloquer les dis  locations du réseau     cristallin    et rendre à la matière  toutes ses possibilités de déplacement, et qui pré  sente .en outre l'avantage de ne pas produire d'oxy  dation superficielle et de ne pas détruire la     globuli-          sation    des     carbures    opérée sur le lopin avant de le  travailler par extrusion. Le lubrifiant, dont la tem  pérature de destruction est supérieure à     celle     employée ci-dessus, se conserve intact au cours de  ce traitement de restauration.  



  En raison de la faculté d'obtenir une lubrification  parfaite en cours d'extrusion, il devient possible,  même avec des aciers alliés considérés jusqu'à pré  sent comme impossibles à extruder et à filer, de réa  liser, pour un diamètre extérieur déterminé, des  profondeurs d'extrusion jusqu'alors inconcevables,  permettant, dans     certains    cas, de     supprimer    purement  et simplement l'opération de filage, comme dans le  cas des axes de pistons de vélomoteurs par exemple,  ou, de toute façon, de rendre cette opération moins       difficile,    en augmentant considérablement la vie des  matrices.  



  La suppression du filage, lorsqu'elle est possible,  permet de réaliser une économie     supplémentaire    con  sidérable, en     particulier    du fait que le traitement  thermique et l'opération de phosphatation qui doivent  être prévus     normalement    entre l'opération du débou-           chage    de la toile de fond et celle du filage de l'ébau  che, sont alors supprimés.

Claims (1)

  1. REVENDICATION Procédé de fabrication de pièces tubulaires ou partiellement tubulaires par extrusion à froid du métal vers l'arrière, en vue d'effectuer un perçage du lopin de départ, suivi d'une opération de débou chage.
    de la toile de fond d'extrusion, précédant une opération de filage à froid des ébauches destinée à les amener à leurs dimensions définitives, caractérisé par le fait qu'on effectue l'opération d'extrusion après avoir créé d'abord, au moyen du poinçon d'extrusion, que l'on ne fait pénétrer que superficiel lement dans le lopin de départ, un logement de rete nue d'un lubrifiant solide en contact avec la base du poinçon d'extrusion, lubrifiant qui est entraîné par le mouvement du métal extrudé, et qui assure ainsi la lubrification progressive de la paroi périphérique dudit poinçon d'extrusion,
    au fur et à mesure de la remontée du métal le long de ladite paroi périphé rique, qu'on débouche l'ébauche extrudée en filant sa toile de fond vers l'avant, après substitution d'un fond de matrice perforé, permettant d'éviter tout cisaillement du métal au-dessus du niveau supérieur dudit fond de matrice, qu'on effectue le filage des ébauches ainsi débouchées à l'intérieur d'une matrice, dans laquelle on superpose deux ou trois ébauches placées avec leur extrémité débouchée tournée vers le haut, et dont la partie inférieure rétreinte assure le guidage de l'ébauche inférieure. SOUS-REVENDICATIONS 1.
    Procédé suivant la revendication, caractérisé en ce qu'on utilise un lubrifiant solide formé par du bisulfure de molybdène ou de tungstène. 2. Procédé suivant la sous-revendication 1, carac térisé par le fait qu'on utilise, pour la lubrification par immersion du lopin de départ, un bain de lubri fiant contenant en suspension le même lubrifiant solide que celui utilisé en cours d'extrusion. 3.
    Procédé suivant la revendication, caractérisé par le fait qu'au cours de l'opération d'amorçage destinée à créer le logement précité, on ne fait péné trer le poinçon dans le lopin de départ que de quel ques millimètres. 4.
    Procédé suivant la revendication, caractérisé par le fait qu'on utilise, pour le filage de la toile de fond vers l'avant, une matrice permettant le filage progressif en réduction de diamètre des différentes toiles de fond successives, ce filage en réduction pro voquant un freinage de l'écoulement de la matière vers l'avant. 5. Procédé suivant la revendication, caractérisé par le fait que les trois opérations successives d'amor çage d'un logement de lubrifiant solide, d'extrusion profonde et de filage de la toile de fond vers l'avant, sont réalisées en une seule opération de presse, au moyen d'un dispositif d'alimentation.
    6. Procédé suivant la revendication, caractérisé par le fait qu'on utilise pour le filage une matrice dont l'alésage comporte, à sa partie médiane, un léger dégagement de retenue, et qu'on utilise l'ébau che supérieure comme cale d'application au début de l'opération de compression. 7.
    Procédé suivant la sous-revendication 6, carac térisé par le fait qu'on soumet l'ébauche extrudée et débouchée, avant de la filer, à un traitement ther mique de restauration du métal aux alentours de 300 à 400,1, suivi d'une opération de phosphatation et d'un trempage dans un lubrifiant liquide contenant en suspension un lubrifiant solide du même type que celui utilisé pour l'extrusion, et qu'on utilise pour le filage une matrice prévue pour contenir trois ébau ches, et dont l'alésage comporte une gorge. 8.
    Procédé suivant la sous-revendication 6, carac térisé par le fait qu'on utilise pour le filage une matrice prévue pour contenir deux ébauches super posées et comportant un léger dégagement corres pondant à une augmentation du diamètre d'alésage médian de ladite matrice par rapport au diamètre d'alésage de sa partie supérieure, qu'on trempe d'abord l'ébauche extrudée et débouchée dans un lubrifiant solide du même type que celui employé pour l'extrusion, qu'on place l'ébauche ainsi lubrifiée à la partie supérieure de la matrice, pour l'utiliser d'abord comme cale d'application de pression, qu'après la fin du filage de l'ébauche inférieure,
    on prolonge l'opération de compression de façon à filer partiellement l'ébauche en contact avec le porte- aiguille, et à créer, à la partie supérieure de ladite ébauche, une gorge de retenue périphérique de lubri fiant solide, au moyen d'un rebord circulaire péri phérique prévu à la partie inférieure dudit porte- aiguille, qu'on introduit ensuite du lubrifiant solide du même type que celui utilisé pour l'extrusion, à la partie supérieure de l'ébauche ayant servi de cale d'application de pression,
    et dans ladite gorge de retenue périphérique, et qu'on place dans la matrice, au-dessus de l'ébauche précitée, une nouvelle ébau che destinée à servir à son tour de cale d'application de pression pour l'opération suivante.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110788227A (zh) * 2019-10-25 2020-02-14 河南北方红阳机电有限公司 一种用于大中口径炮弹的双工位收口成型装置及其使用方法
CN111318587A (zh) * 2020-04-26 2020-06-23 德州乐瀚焊材有限公司 焊丝拉拔后一体化润滑机构
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