Brevet FR2006883A1 — publié le 19700102

„ 2006883 lia présente Invention se rapporte aux galets de laminage à profil denté destinés à la fabrication de pièces cylindriques profilées sur leur périphérie essentiellement dans le sens longitudinal, notamment de pièces présentant une denture droite ou 5 oblique, cette opération s'effectuant par laminage. Pour le laminage, on peut utiliser des machines à laminer les filets, pouvant présenter deux galets se faisant face, ou encore trois galets ou davantage. En général, la pièce est montée de manière à pouvoir tourner librement entre les galets en-10 traînés en rotation dans le même sens. Mais cette pièce peut être également entraînée en rotation en synchronisme par rapport aux galets. Alors que, pour le laminage de filets, les profils des outils de laminage sont constamment en prise avec la pièce à 15 usiner, le cas n'est pas le même lors du laminage de profilages parallèles à l*axe de la pièce ou en principe parallèles à cet axe. Dans cë cas, }.es dents des galets pénètrent chaque fois violemment dans la pièce à profiler au moment où les galets, comme cela est le cas lors du procédé de laminage ou de rectifi-20 cation en plongée, se déplacent l'un vers 1*autre» La matière ne peut donc pas fluer constamment comme lors du laminage de filet*. On a déjà laminé en continu, sur des arbres ou sur des pièces analogues, des profils parallèles à lraxe ou de type ana-25 logue, en donnant alors à la pièce un mouvement d ' *vance longitudinal dans le sens axial, afin de la faire passer pendant le laminage à travers l'interstice ménagé entre les galets de profilage, réglés à un entre-axe fixe. Mais ce n'est que dans des cas particuliers, de préférence pour des pièces de grande lon-30 gueur, que le procédé en continu peut être utilisé. On a déjà laminé par le procédé de plongée, au moyen de deux galets de profilage opposés, surtout des cannelures produites sur des pièces cylindriques ; on a utilisé à cet effet des galets placés sous une charge préalable, afin d'obtenir avec 35 certitude le nombre de dents ou de cannelures désiré. Dans cet ordre d'idées, il est également connu, de faire tourner la pièce dès le début selon une subdivision ou un pas précis réparti sur la périphérie de la pièce. lie roulement de la pièce eirtre les galets dentés rapprochés pendant la première demi-révolution^ 40 détermine la précision de la division ou du pas pour tout le 69 11969 2 2006883 reste de l'opération. La plongée du galet denté dans la première creusure produite par l'autre galet est-décisive pour la précision de la division. Après un premier tout complet, les entailles produites sur toute la périphérie de la pièce servent à gui-5 der les dents des outils de laminage, qui pénètrent depLus en plus profondément dans la pièce. Avec les galets profilés dentés utilisés jusqu'à présent, il n'est possible, bien qu'on évite les défauts de division, d'obtenir qu'un formage insuffisant de la pièce. On a laminé des 10 cannelures selon une division ou un pas inférieur à 3>0 mm». Lb laminage à froid de dentures droites n'est pas possible, à cause des frais élevés d'outillage et du durcissement inévitable de la pièce au voisinage de la zone déformée. Ces difficultés ne peuvent pas être non plus surmontées en 15 utilisant des outils de laminage différents, présentant des dents de formes différenciées et des pas également différents pour le laminage préalable et le laminage de finition. Même lorsque le laminage s'étend sur un certain laps de temps, c'est-à-dire lorsqu'on procède en faisant tourner plusieurs fois les 20 outils de laminage, la capacité de fluage de la matière n'en est pas augméntée, étant donné que les dents des outils de laminage écrasent la matière et, de ce fait, la durcissent. Ceci aboutit finalement à la fatigue de la matière constituant la pièce, qui a alors tendance à s'effriter sur sa surface laminée. 25 Le bût de l'invention est de permettre la réalisation d'un galet de profilage denté utilisable pour la fabrication de pièces cylindriques profilées en principe dans le sens longitudinal et sur toute leur périphérie, notamment de pièces devant être munies d'une denture droite ou d'une denture oblique, permettant 30 de produire de façon impeccable, en opérant par plongée, des déformations de matière plus importantes que jusqu'à présento Suivant l'invention, ce problème est résolu par le fait que le galet profilé présente sur sa périphérie des dents de pré**laminage différentes de même division ou pas et à la suite de celles-ci, 35 plusieurs dents de laminage de finition concentriques à l'axe du galet et ayant le même pas, les profils des dents de prê-lamina— ge successives se rapprochant progressivement du profil des dents de laminage de finition. A l'aide de ce nouveau galet profilé, il est possible de produire par laminage de plus grandes 40 déformations de matière que jusqu'à présent et, notamment, de 69.11969 3 2056883 laminer aussi des dentures droites et des dentures .obliques. Les dents de pré-laminage, qui sont différentes les unes des-autres, .facilitent une. pénétration de plus en plus-profonde dans la piè-- ce, tout en respectant exactement le pas, étant donné que- ce pas 5 est le même pour les dents de pré-laminage et pour les dents de finition suivantes. Le travail de déformation est réparti le plus uniformément possible sur toutes les dents de pré-laminage. Les dents de finition ne font que calibrer avec précision la denture ainsi produite. 10 Suivant un mode de réalisation avantageux de l'objet de - l'invention, le pas des dents de pré-laminage et celui des dents de finition correspond, sur la crête des dents, au pas mesuré sur le diamètre d'ébauche de la pièce. Etant donné que le pas des dents de pré-laminage et celui des dents de finition se cor-15 respondent exactement sur la périphérie de la pièce, il ne se produit, pendant le laminage, aucun décalage de pas. Il est remarquable de constater que l'on peut laminer la pièce pour lui conférer des profils longitudinaux, par exemple des dentures ou cannelures droites ou obliques, avec un galet à 20 dentures différenciées, non seulement en un seul tour des outils de laminage, mais également au cours de plusieurs tours ou révolutions de ces galets. En conséquence, suivant un mode de réalisation de l'objet de l'invention, les dents de pré-laminage présentent, dans le 25 cas d'un galet cylindrique, un profil allant en s'amincissant par rapport au profil plein des dents de laminage de finition, et les deux groupes de dents se suivent dans le sens circonfé-rentiel, en formant une succession de dents interrompu# s'étendant sur toute la périphérie. Dans le cas où les, dents de pré-30 laminage n'ont pas laminé le profil denté ou un profil analogue jusqu'à sa forme définitive lors d'une première passe, ces dents de pré-laminage agissent de nouveau au cours de la seconde, de la troisième, de la quatrième passe, etc.. jusqu'à ce qu'enfin les dents de finition calibrent la denture terminée. Ceci peut 35 également s'effectuer au cours de plusieurs passes des dents de finition. Si une partie des dents de pré-laminage, ne pénètre pas dans la matière de la pièce sous l'effet de la pression d'avance des outils de laminage, ceux-ci s'effacent sous l'effet de la : pression de làainage s'exerçant élastiquement sur eux. Le mouve-40 ment d'oscillation du ou des chariots de laminage de.la machine 69 11969 4 2006883 à laminer les filets qui se produit alors a un effet favorable sur le processus de déformation de la matière» On évite ainsi les chocs "brutaux. Un autre avantage réside dans le fait que l'on peut réaliser ce nouveau galet selon un diamètre normal 5 convenant pour une machine à laminer les filets, étant donné que les galets peuvent effectuer autant de tours que cela est désirable. • Suivant un autre mode de réalisation de l'objet de l'invention, la ligne de crête des dents de pré-laminage d'au moins un 10 galet est excentrée par rapport à l'axe du galet et un espace libre ou dégagement est prévu sur la périphérie du galet entre la fin des dents de finition et le commencement des dents de pré-laminage. Il existe de semblables galets de laminage, connus sous le nom de secteurs de laminage. Toutefois, il n'existe pas 15 jusqu'à présent de secteurs de laminage dentés destinés à la fabrication de pièces cylindriques profilées en principe dans le sens longitudinal sur leur périphérie ni de galets dentés pour la production de dentures ou cannelures droites ou- obliques. Les dents de pré-laminage, qui changent constamment dans la zone de 20 montée en spirale de la ligne de crête, et les dents de finition s'y raccordant dans la partie cylindrique du galet, qui ont toutes même pas, défini exactement sur le diamètre d'ébauche de la pièce, permettent de denter ou canneler des pièces en moins d'un seul tour de ces outils de laminage. Comme dans le cas des sec-25 teurs de laminage connus, le dégagement sert à l'alimentation en pièces et à leur éjection. Il existe deux types de secteurs de laminage» Suivant un premier mode de réalisation, la hauteur des dents de pré-laminags et la profondeur des entredents sont constantes, les dents de 30 pré-laminage présentant un profil aminci par rapport au profil plein des dents de finition. Suivant l'autre mode de réalisation, la hauteur des dents de pré-laminage diminue alors que la base des dents reste constante, le cercle intérieur des dents de prélaminage et des dents de finition étant concentrique à l'axe du 35 galet. Le premier mode de réalisation du secteur de laminage présente des dents, de pré-laminage élancées pouvant, selon la nature de la mat1ère.de la pièce, avoir -une forme de.développante ou présenter un profil à angle aigu. Le second mode de réalisation présente des dents de pré-laminage ramassées, qui convien-40 nent en particulier à l'usinage de matières dures telles que, 69 11969 5 2006883 l'acier et les alliages d'acier. Les dessins schématiques annexés montrent, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs modes de réalisation de l'objet de l'invention. 5 La fig. 1 est un schéma d'une machine à canneler compor tant deux galets profilés. La fig. 2 est le schéma d'une machine à carmeler à trois galets profilés. La fig. 3 montre un galet denté cylindrique. 10 La fig. 4 montre un galet à secteur denté. La fig. 5 montre, en développement, la denture du galet représenté sur la fig. 3* La fig. 6 montre un autre mode de réalisation de denture. La fig. 7 est une vue en développement de la denture du 15 galet représenté sur la fig. 4. . La fig, 8 montre un autre mode de réalisation de denture, analogue à celle représentée sur la fig. 5* La fig. 9 montre un autre mode de réalisation encore de denture, analogue à celle que montre la fig. 6. 2D On a représenté sur la fig. 1 deux galets de laminage 1 entre lesquels est laminée la pièce 2 devant être munie d'une denture. Les deux galets de la mi. nage sont montés sur des arbres ou broches de laminage 3 qui sont entraînés en rotation. Leur fixation est assurée par des clavettes 4 introduites dans les 25 arbres 3. Comme indiqué par les flèches, les galets de laminage sont entraînés dans le même sens. La pièce se trouve sur l'organe de réception 5» que l'on désigne également sous le nom de réglette. Le pas des dents sur le cercle extérieur des galets de laminage 1 est désigné par t. Ce pas est reproduit exactement 30 sur la périphérie de l'ébauche de diamètre d^. Au lieu de deux galets de laminage, il est également possible d'en utiliser trois ou même davantage. Un agencement comportant trois galets de laminage est représenté sur la fig. 2. Les conditions de roulement sont les mêmes. Le support 5 de la 35 pièce est supprimé. Dans le cas de ce mode de réalisation également, le pas t sur le cercle extérieur des galets de laminage 1 est reproduit exactement sur la périphérie de l'ébauche de diamètre d^. Ces galets de laminage 1 peuvent être montés sur une ma-40 chine à laminer les filets ou sur toute autre machine d'usinage 69 11969 6 2006883 de denture . Sur les fig. 3 et 4, on a représenté deux modes de réalisation de tels galets pour le laminage de denture désignés par 11 et 12. 5 Le galet de laminage 1 que montre la fig. 3 est un galet cylindriquâ dont le cercle primitif a un diamètre D^. Le cercle extérieur de ce galet a un diamètre D^. Son cercle intérieur a tua diamètre Dg. Les dents prévues sur toute la périphérie de ce galet ont le même pas t dans le cercle extérieur et sont cons-10 tituées par des dents de pré-laminage 6° à 6n amincies vers leur crête, s'étendant sur un angle en le long de la périphérie du galet, ainsi que par des dents de finition 7. L'ensemble des dents 6 et 7 constitue une succession de dents ininterrompue de même pas t, s'étendant sur toute la périphérie du galet. Pour 15 chacune des dents de pré-laminage, le profil théorique des dents de finition est représenté en traits interrompus et est désigné par 7'* On peut voir à l'examen du dessin que les profils des dents de pré-laminage successives se rapprochent progressivement du profil des dents de finition. Les dents de pré-laminage visi— 20 bles sur la fig. 3 sont au début à angle aigu et présentent des flancs rectilignes. La surface de crête de ces dents va en s'é-largissant progressivement. Le tranchant vif que présentent tout d'abord les dents de pré-laminage facilite leur pénétration dans la pièce et produit les premiers évidements, qui déterminent la 25 précision du pas pour tout le reste du déroulement du processus d'usinage par déformation. Les dents de pré-laminage 6 et les dents de finition 7 ont une même largeur de base 8 sur leur cercle intérieur Dg. La denture que montre la fig. 3 est représentée en développement sur la fig. 5* 30 Un autre mode de réalisation de la denture que montre la fig. 3 est représenté sur la fig. 6. Il s'agit ici d'une denture en développante dont les dents de pré-laminage ont une forme de plus en plus fine ou élancée au fur et à mesure qu'on se rapproche de l'origine de la denture. Il s'en suit que la base 8 des 35 dents de finition 7 diminue de plus en plus vers les premières dents de pré-laminage 6. La base des dents de pré-laminage est désignée par 8'. Le pas t au niveau du cercle extérieur de toutes les dents correspond à celui visible sur la fig. 5. 2 Le galet 1 formant secteur de laminage que montre la fig* 40 4 présente, à 1*encontre du galet de laminage cylindrique que 69 11969 7 2006883- montre la fig. 3» une ligne passant par les crêtes des* dents excentrée par rapport à l'axe du galet de laminage, cette ligne étant désignée par 9« En outre, entre les dernières dents de finition 7 et les 5 premières dents de pré-laminage 6°, il est prévu, sur la périphérie du galet un dégagement 10 qui atteint au moins le cercle intérieur, dont le diamètre est désigné-par D0. Ce dégagement s'étend sur une partie de la périphérie du galet 1 . Lorsque les dégagements 10 de deux ou de plusieurs galets viennent en 10 contact, on procède au changement de pièce. La denture du secteur de laminage représenté sur la fig. 4 est représentée en développement sur la fig. 7* La hauteur des O Y> dents de pré-laminage 6 à 6 diminue, alors que la largeur du pied 8 des dents reste constante, le cercle intérieur de dia-15 mètre D2 des dents de pré-laminage et de finition étant concentrique à l'axe du galet. La hauteur des dents de pré-laminage diminue de plus en plus vers l'origine de la denture, alors que la largeur du pied est constante, de sorte que le tranchant des premières dents de prélaminage n'atteint pas le cercle primitif 20 des dents de finition. La hauteur des dents de pré-laminage ne croît que progressivement pour atteindre la hauteur des dents de finition. Il en résulte une forme extrêmement ramassée pour les dents de pré-laminage, ce qui leur confère une grande résistance • 25 On a représenté sur les fig. 8 et 9 deux autres modes de réalisation de la denture du galet formant secteur de laminage représenté sur la fig. 4. La denture développée visible sur la fig. 8 correspond à cellefiue montre la fig. 5 et celle visible sur la fig. 9 correspond à celle que montre la fig. 6. La diffé-30 rence par rapport à la denture que montre la fig. 5 réside dans le fait que la hauteur des dents de pré-laminage 6 et la profondeur des entredents sont constantes et correspondent à celles des dents de finition 7, les dents de pré-laminage allant en s'amincissant par rapport au profil plein des dents de finition. 35 La ligne de crête 9 et la ligne de pied 11 sont parallèles l'une à l'autre et vont en s'élevant progressivement dans la zone des dents de pré-laminage, ainsi que cela est visible sur les vues en développement des dents formant les fig. 8 et 9« Le diamètre fictif du cercle intérieur est désigné par D2 de la même 40 façon que sur la fig. 4. . • , 11969 Les détails de réalisation, et notamment la forme des dents représentées, peuvent être modifiés,sans s'écarter de l'invention, dans le domaine des êquivâlences techniques. 2006883 69 11969 9 2006883 REVERDI S A I IONS 1.- Galet de laminage à profil denté destiné à la fabrication de pièces cylindriques profilées sur leur périphérie en principe dans le sens longitudinal, notamment de pièces à den- 5 ture droite ou obliques usinées par laminage, caractérisé en ce que le galet profilé (1) présente sur sa périphérie des dents de pré-laminage (6) différentes les unes des autres et de même pas (t) puisj à la suite de celles-ci, plusieurs dents de finition (7) de même pas concentriques à l'axe du galet, les profils 10 des dents de pré-laminage successives (6° à 6n) se rapprochant progressivement du profil des dents de finition. 2.- Galet de laminage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le pas (t) des dents de pré-laminage (6) et celui des galets de finition (7) correspondent, sur la crête des 15 dents, au pas sur le diamètre d'ébauche (d^) de la pièce (2). 3.- Galet de laminage suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, dans le cas d'un galet cylindrique (1 ), les dents de pré-laminage (6) sont amincies par rapport au profil plein des dents de finition (7), les deux groupes de dents (6 20 et 7) se faisant suite avec le même pas (t) et formant une succession de dents interrompue sur la périphérie entière, du galet. 4.- Galet de laminage suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la ligne de crête (9) des dents de prélaminage (6) est excentrée par rapport à l'axe du galet et va 25 en s'élevant en direction des dents de finition (7), un dégagement étant prévu dans la périphérie du galet entre les dernières dents de finition (7) et les premières dents de pré-laminage (ëP)* 5.- Galet de laminage suivant la revendication 4-, caractérisé en ce que la hauteur des dents de pré-laminage (6) et la 30 profondeu^dfis entredents sont constantes et correspondent à celles des dents de finition (7), les dents de pré-laminage (6) é-tant amincies par rapport au profil plein des dents de finition 6.- Galet de laminage suivant la revendication 4, caracté- 35 risé en ce que la hauteur des dents de pré-laminage (6) va en diminuant, alors que la largeur (8) de leur pied reste constante, le cercle intérieur (11) des dents de pré-laminage et des dents de finition (6, 7) étant' concentrique à l'axe du galet.