Brevet FR2008749A1 — publié le 19700123

è9 15624 2008749 Dana le procédé connu sous le nom de "façonnage par explosion", on sait que le façonnage des matériaux métalliques est réalisé au moyen des ondes de pression et de choc qui sont engendrées en faisant exploser des charges explosives. En règle géné-5 raie on utilise l'eau comme agent pour la transmission d'énergie. Un problème qui se pose lorsqu'on utilise ce procédé est celui de la protection contre les effets destructeurs dea ondes,explosives sur le fond du bassin d'eau dans lequel s'effectue l'explosion. On connaît déjà des propositions selon lesquelles on utilise des 10 tuyaux en caoutchouc remplis d'air pour amortir les ondes de choc* C'est ainsi que, par exemple, on a proposé' de poser là plaque de fond désignée sous le nom d Menclume", sur laquelle repose l'objet à façonner, sur un certain nombre de tuyaux en caoutchouc disposés les uns à côté des autres, néanmoins cette mesure s'est 15 montrée peu satisfaisante, surtout parce que les parois en caoutchouc des tubes sont elles-mêmes soumises à des contraintes élevées du fait de la pression explosive se produisant sous forme de choc» La présente invention propose un procédé permettant d'amortir 20 les ondes de choc engendrées lors de l'opération de façonnage par explosion, pratiquement sans avoir besoin de recourir à des substances susceptibles d'usure. Comme agent d'amortissement, on utilise l'eau, en faisant usage du phénomène physique connu' sous le nom d'amortissement progressif. Oe phénomène repose sur l'inertie 25 d'une couche d'eau comprimée entre deux surfaces parallèles,avee possibilité d'échappement du fluide comprimé sur les eôtés. On constate alors que la résistance contre la poursuite du mouvement de rapprochement mutuel entre les plaques parallèles est d'autant plus grande que le rapprochement effectué est déjà important. 30 Dans le cas de l'opération de façonnage par explosion, ce phénomène se manifeste par le fait que par exemple une enclume montée é-lastiquement entre laquelle et une plaque de fond se trouve un coussin d'eau ayant la possibilité de s'échapper latéralement,est dans un premier temps poussée rapidement vers le bas par la pres-35 sion de l'explosion. En raison du rapprochement mutuel entre 1' enclume et la plaque de fond, la résistance contre un rapprochement plus poussé augmente,progressivement, la porportioh en énergie cinétique consommée augmentant également progressivement,de sorte que l'enclume ne vient pas heurter la plaque de base,ou 4-0 bien qu'elle ne la heurte qu'avec une énergie cinétique peu éle- . ~ v \ bad original ; i 69 15624 2 2008749 vée. L'effet d'amortissement est ici d'une intensité proportionnelle à la dimension des plaques utilisées pour réaliser la pression. L'effet d'amortissement diminue d'autant plus fortement que les faces tournées l'une vers l'autre de l'enclume et de la plaque 5 de fond s'écartent plus du parallélisme, sans.pour autant qu'il soit nécessaire qu'elles soient parallèles» Pour laisser aussi faibles que possible les composantes de pression latérales, il faudrait que les parois latérales du bassin à eau ne présentent pas un angle d'inclinaison.trop élevé par rapport à la plaque de .10 fond» Hais, en général, le problème de la protection des parois latérales peut être cpnsidéré comme résolu parle seul fait qu'entre le point de détonation et les parois latérales du bassin à szplosion, il est formé un rideau de bulles d'air. Par contre, jusqu'à maintenant, la protection pour le fond du bassin n'a pu être considérée comme étant réalisée que d'une façon insuffisante, mais elle est assurée dans une large mesure lorsqu'on utilise pour procéder à l'opération de façonnage par explosion un dispositif suivant la présente invention» Les caractéristiques et avantages de là présente invention 2Q ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence à la figure unique du dessin annexé représentant en coupe verticale un dispositif suivant 1'inventien, tel qu'il est utilisé pour élargir des cylindres creux» Le cylindre creux à façonner 1 repose sur l'encorne 2 qui ^ est guidée de telle façon qu'elle ne peut effectuer de déplacement que dans le sens perpendiculaire à la plaque de base» 6e guidage rectiligne de 1'enclume est essentiel eary si elle pouvait basculer, l'effet d'amortissement serait affaibli dans une large mesure» En 3 sont figurés des alésages cylindriques percés dans la plaque de fond 4. En 5, on peut voir des pistons 5 fixés à la face inférieure de l'enclume qui coulissent dans les cylindres 3 pour assurer le guidage rectiligne de l'enclume. L'enclume repose sur des ressorts 6 ; mais-il n'est pas nécessaire que ces ressorts, entourent les pistons comme le représente le dessin» 35 Pour maintenir l'enclume à une certaine distance de la plaque de base avant l'explosion, il-est également possible, par exemple,de la soutenir par un ressort médian central ou par une couronne à ressort sur sa périphérie» Il existe également d'autres possibilités de tout genre 40 pour assurer le guidage rectiligne de l'enclume ; on peut par ~1D ORIGIN—. 69 15624 3 2008.749 exemple prévoir des tiges de guidage qui s'introduisent par des trous correspondants dans l'enclume, de sorte que celle-ci peut coulisser le long de ces tiges dans une direction perpendiculaire à la plaque de base*. 5 l'ensemble du dispositif se trouve s tir une cuve 8 remplie d'eau 7 qui est munie d'un dispositif de déversoir de trop-plein 9. En 10 se trouve le dispositif pour produire le rideau de bulles d'air déjà mentionné* Dans ce cas, on fait exploser la charge explosive à l'intérieur du cylindre creux. La couche d'eau qui 10 se trouve entre 1'enclume 2 et la plaque de fond 4 exerce un effet d'amortissement progressif si efficace que, même après un nombre répété d'explosions, on n'a pu observer aucun dégât dans le dispositif décrit. Suivant un autre mode de réalisation préféré de l'invention, 15 il est prévu sur la face de la plaque de base située du côté de l'enclume, tout en assurant à l'enclume une possibilité de s'enfonce# en plongeant et à l'eau une possibilité de s'échapper latéralement, une surface de limitation latérale fermée, dont l'axe de symétrie coïncide de préférence avec l'axe de symétrie de. 20 la surface latérale extérieure de l'enclume. Dans le cas où 1' enclume est cylindrique, elle plongerait donc dans un cylindre creux rempli d'eau relié à la plaque de fond, dont le diamètre intérieur est plus grand que le diamètre de l'enclume. De ce fait, on impose à l'eau qui s'échappe latéralement le long de la 25 paroi de la surface de limitation un changement de direction vers le haut, ce qui conduit à renforcer l'effet d'amortissement» Il est de plus possible ou bien d'entourer de tous les côtés par de l'eau l'ensemble formé par l'enclume et l'objet à façonner, ou bien de ne remplir le bassin à explosion que jusqu'à hauteur de l'enclume, de sorte que l'objet à façonner ne se trouve pas sous l'eau. Pour éviter que l'objet ne soit projeté vers le haut, il est dans certains cas avantageux de prévoir une machine de retenue pour la pièce, qui la maintient en place sans gêner le façonnage, 35 le dispositif prévu pour l'amortissement, composé de l'enclume, de la plaque de fond et de la couche d'eau se trouvant entre les deux pouvant alors former une partie de cette machine de retenue. A la place d'eau, on peut évidemment aussi utiliser d'autres liquides comme fluides de transmission d'énergie et en mime temps 40 d'amortissement,mais en général c'est l'eau qu'on préférera utiliser,ne serait-ee que pour des raisons d'économie. bad original 69 15624 2006749 BETB1TDISATIOHS 1» Dispositif pour mettre en oeuvre des façonnages par explosion, caractérisé en ce que l'espace se trouvant entre une enclume montée sur ressorts, mobile dans le sens vertical et guidée en ligne droite, et une plaque de fond, est rempli d'un liquide, 5 de préférence d'eau, une possibilité de s'échapper latéralement étant laissée au liquide» 2» Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les surfaces limites de l'enclume et de la plaque de fond tournées l'une vers l'autre sont parallèles entre elles. 10 3» Dispositif suivant les revendications 1 et 2 caractérisé par une enclume montée sur des ressorti sur laquelle repose la pièce à façonner,qui est guidée au moyen de pistons fixés à la face inférieure de l'enclume et d'alésages cylindriques pereés dans la plaque de fond de telle façon qu'elle ne peut se dépla-15 cer que perpendiculairement à la plaque de fond, l'ensemble de ces éléments se trouvant dans une cuve remplie d'eau et munie d'un trop-plein à déversoir» 4» Dispositif suivant les revendications 1 à 3 caractérisé en ce que, sur la face de la plaque de fond tournée du côté de 20 l'enclume, est prévue une surface de limitation latéral* fermée dont l'axe de symétrie coïncide de préférence avec l'axe de symétrie de la surface latérale extérieure de l'enclume, tout en assurant à l'enclume une possibilité de s'enfoncer en plongeant et à l'eau une possibilité de s'échapper latéralement. 25 5« Dispositif suivant les revendications 1 à 4 caractérisé en ce que l'enclume et l'objet à façonner sont entourés par 1* eau de tous les côtés. 6. Dispositif suivant les revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le bassin à explosion n'est rempli d'eau que jusqu'à 30 la hauteur de l'enclume» 7» Dispositif suivant les revendications 1 à 6 caractérisé en ce qu'une machine de retenue supplémentaire pour l'objet à façonnercest prévue de façon à éviter qu'il ne soit projeté en l'air sans empêcher pour autant l'opération de façonnage» 8» Dispositif suivant la revendication 7 caractérisé en ce que le dispositif prévu pour l'amortissement,composé de l'enclume, de la plaque de fond et de la couche d'eau qui se trouve entre les deux forme une partie de la dite machine de retenu®»