Brevet FR2005325A1 — publié le 19691212

La présente invention concerne des matrices à rouler des filets du type pouvant fabriquer des vis à pointe en vrille à partir d'ébauches cylindriques à tête, lorsque la vis est relativement courte, ne présentant qu'un à quelques tours ou spires 5 du filet sur le corps, il est souvent difficile de placer correctement au début l'ébauche entre les matrices. Par conséquent, dans la présente invention, les parties verticales des matrices sont élargies aux extrémités menantes pour former un nombre de rainures de formation de filets suffisant afin d'assurer une 10 stabilisation initiale de l'ébauche dans une position de rotation correcte avant que l'ébauche atteigne les parties formant la pointe et la chute couramment dimensionnées des matrices. Pour l'utilisation de matrices à laminer ou rouler des filets du type décrit ici, une des matrices est maintenue 15 fixe dans la machine et l'autre matrice se déplace suivant un mouvement de va-et-vient en parallélisme et à proximité étroite de cette dernière. Pour fabriquer des vis, on introduit une ébauche à tête ayant son axe dans une position verticale entre les extrémités 20 menantes des matrices. lorsque le mouvement des matrices l'une par rapport à l'autre commence, l'ébauche est serrée et sa rotation commence en même temps que sa déformation initiale. Habituellement, l'ébauche à fileter est relativement longue par rapport à son diamètre, de sorte que, lorsqu'elle est serrée 25 par- les matrices d'une dimension verticale correspondante, elle commence sa rotation dans une position correcte ; c'est-à-dire que l'axe est vertical et parallèle aux faces des matrices. Dans le cas de vis plus courtes dans lesquelles le rapport de la longueur au diamètre est sensiblement diminué et en 30 particulier dans le cas de très courtes vis ayant un à quelques tours de filets sur le corps, l'ébauche a une tendance marquée, même si elle est plus l.ongue que la profondeur de la matrice, à se désaligner à partir de la position axiale correcte pendant sa rotation initiale, de sorte que des filets imparfaits sont 35 laminés. Actuellement, on surmonte ce résultat défavorable en modifiant la construction des matrices de façon que les parties menantes des surfaces rainurées verticales des deux matrices BAD ORIGINAL^ 69 09899 2 2005325 soient d'une dimension verticale sensiblement plus grande de façon à comporter autant de rainures de formation de filets qu'il s'en est avéré habituellement nécessaire pour provoquer la rotation initiale de l'ébauche stabilisée. 5 Après que la rotation correcte est établie et que les forma tions de filets ont commencé sur l'ébauche dans la proportion de peut être un à deux tours complets, alors les surfaces des deux matrices peuvent reprendre leurs dimensions verticales normales. La rotation et le filetage corrects se poursuivent alors, 10 étant donné que les trajets des filets ont été bien établis au commencement. De plus, la pointe est formée et filetée par la construction de matrices classique et le surplus de matière situé à 1'extrémité inférieure de l'ébauche donne naissance à une chute classique qui est coupée par les matrices et jetée. 15 La fabrication des matrices suivant la présente invention, n'entraîne pas de plus grande dépense de matières, étant donné que la partie élargie de la surface verticale menante fait partie de l'ébauche des matrices qui, jusqu'ici aurait été meulée pour former la surface inclinée dans le sens inverse formant la 20 chute. Dans la présente construction, on crée lasurface formant la chute en n'enlevant de la matrice que la matière qui se trouve au-delà de la partie élargie initiale. De cette façon, la largeur verticale de la partie de la matrice qui serait normalement disponible pour serrer initialement l'ébauche d'une vis courte 25 peut être plus oxi moins doublée sans augmenter le coût de la matière des matrices. Des essais peuvent facilement déterminer la largeur minimum des extrémités menantes des matrices pour obtenir une stabilisation correcte de l'ébauche. Une fois que celle-ci est obtenue, 30 la largeur des matrices peut être réduite aux dimensions exigées pour former la vis en question. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention res-sortiront de la description qui va suivre, faite en regard du dessin annexé et donnant' à titré explicatif mais nullement limitatif, une forme de réalisation conforme à l'invention -Sur ce dessin : - • La figure 1 est ime vue en plan par-dessous d'une matrice de la paire de matrices ; " ;- BAD ORIGINAL* 69 09899 3 2005325 la figure 2 est une élévation de face de la figure 1 ; la figure 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 2 ; la figure 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la figure 2, 5 comprenant une vis qui a a peu près été achevée dans cette position des matrices ; la figure 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la figure 2 ; la figure 6 est une vue an perspective, sensiblement raccourcie de la matrice représentée en plan par-dessous et en 10 élévation des figures 1 et 2. Il est représenté sur le dessin une matrice ionique indiquée de façon générale en 2. les personnes familières avec la technique du laminage des filets par 1'application de matrices plates se rendent compte que la matrice 2 est représentative des deux ma-15 trices exigées qui sont identiques en ce qui concerne la structure de fonctionnement. Habituellement, la matrice mobile est faite plus longue à chaque extrémité pour faciliter l'entrée de 1'ébauche entre les matrices et l'évacuation sans risque ou correcte de la vis finie. 20 Par conséquent, la description de la matrice 2 suffit pour les deux matrices qui sont identiques sur des longueurs comparables égales. On pourrait également souligner que lorsque les matrices sont dans une position de fonctionnement dans la machine à fabriquer des vis, leurs faces rainurées sont habituellement 25 dans une position verticale parallèle. Ainsi, la surface rainurée principale A qui forme les filets sur le corps de la vis, est en service dans la position vericale, bien que pour plus, de commodité elle ne soit pas représentée ainsi sur les figures 3 à 6. On va se référer ci-après aux divers éléments en se fondant sur 30 l'hypothèse que la surface 11 est verticale , comme elle le .serait en service normal. la surface horizontale plane supérieure de la matrice est indiquée en B. la surface inclinée qui filète et taille en pointe la vis 35 est indiquée en G et cotipe la surface A le long de la ligne de talon 3. la surface entretoise ou tampon verticale, indiquée en D, limite la mise en place des deux matrices l'une-vers l'autre sur la machine. ê bad original] 69 09899 ^ ^20.05325, la surface .inclinee dans le sens inverse ET|ui coupé ~a surface G le long d'un bord 4 s'étendant en diagonale sert, en coopération avec la surface C, à créer simultanément la pointe filetée 6 de la vis (voir figure 4) et la chute 7 lui est la partie 5 d'extrémité inférieure inutilisée et jetée de l'ébauche. En se référant en particulier aux figures 2 et 6, la surface A de la matrice finie contient une série de rainures côte à côte 8 qui, suivant des principes bien connus, servent à foimer les filets 10 (voir figure 4) sur le corps 12 de l'ébauche à mesure 10 qu'il roule entre Ils matrices. Ces rainures 8 se poursuivent dans le sens correct dans la surface inclinée C pour former les filets 14 sur la pointe de la vis (voir figure 4). le côté inférieur de la tête 16 de la vis (voir figure 4) tourne en glissant le long de la surface supérieure B de la matrice 15 pendant le filetage et la taille en pointe de la vis. Dans l'explication suivante, on doit -.se souvenir que toutes les surfaces de la matrice (A, B, -C, D, E,' etc.)!formant l'ébauche sont complètement formées avant que les rainures formant les filets y soient découpées^. Par suite, une allusion à des sur-20 faces non rainurées pour créer la matrice sera considérée comme étant leurs formes initiales. les stades de fabrication sont comme suit. D'abord, on rectifié l'ébauche de la matrice pour former les surfaces planes A, C et D. les surfaces C et D s'étendent initialement sur toute 25 la longueur de l'ébauche. On entaille ensuite les matrices pour for-mer la paroi verticale F et la paroi inférieure G. la position et le contour de la paroi G- par rapport au sommet de la matrice B sont commandés par là longueur de la vis à fabriquer. Chaque longueur différente de vis, même de la même dimension de corps 30 et du même nombre de filets par unité de distance, nécessite deux matrices séparées. Evidemment, l'inventaire des matrices pour une série complète de dimensions de vis est très étendu. lorsque la paroi inférieure G est correctement formée, le stade suivant consiste à former la surface E tournée dans le 35 sens inverse. Habituellement, cette opération a été réalisée par un outil de coupe tel qu'une fraise, par exemple, pour entailler une partie des surfaces A et C en commençant par la ligne en pointillé 18 (voir figure 6) et en suivant les lignes BAD ORIGINAL^ 69 09899 5 2005325 en pointillé 20 et 22 pour continuer dans un sens légèrement dirigé vers le haut et en diagonale pour créer le bord diagonal 4 et le bord inférieur 24 qui constitue également la limite de la paroi inférieure G-. 5 La surface U rendue plus étroite par la convergence de bords 4 et 24 se termine à proximité de la surface tampon D. De préférence, le bord diagonal 4 rejoint le bord supérietir 26 de la surface tampon D de sorte que la formation et le découpage de la chute 7 sont assurés lorsque la vis atteint la position de la ligne 4-4 10 de la figure 2 et comme représenté sur la figure 4. De plus, en se référant aux figures 2 et 6, on voit que le retrait de la matière de la matrice limitée par des lignes en pointillé 18, 20 et 22 réduit notablement la dimension verticale de la surface A (indiquée par la parenthèse H) et le nombre rie 15 rainures de formage de filets à découper ensuite dans la surface i,. en comparaison de la surface verticale indiquée par la parenthèse J qui serait par ailleurs disponible. Lorsque de courtes vis doivent être fabriquées, il s'est avéré que des filets formes sur la surface A couvr-art la distance 20 H sont de façon générale insuffisants pour assurer la stabilité de roulage de l'ébauche. D'autre part, si toute la surface A de la distance verticale J était disponible pour des rainures de formage de filets, la stabilité de roulage initiale de l'ébauche serait alors assurée. 25 Une fois que l'ébauche a commencé une rotation correcte, elle continue ensuite ainsi lorsqu'elle atteintla partie plus étroite de la surface L où le bord diagonal 4 commence sur la ligne de talon 3 et à proximité de la ligne de coupe 3-3 de la figure 2 et comme représenté sur la figure 3. 30 Suivant la présente invention, la largeur totale J de-1~ surface A est conservée ;;our- former des rainures de formage de filets de stabilisation en nombre suffisant dans la partie menante de la matrice en créant la surface E inclinée dans le sens inverse d'une façon différente. Le surface G qui s'étendait initialerient 35 le long de la matrice est entaillée en partie sur la longueur indiquée par la parenthèse M sur les figures 1, 2 et 6 par un outil se déplaçant de préférence dans le sens transversal plutôt que dans le sens longitudinal. De cette façon, la partie inférieure I BAD ORIGINAL 69 09899 6 2005325 âe la surface A à l'extrémité menante (après le retrait de la partie restante de la surface C) reste intacte pour permettre à la largeur totale J de recevoir des rainures de formage de filets. La surface E peut être créée 6e différentes façons, par exemple par 5 limage, meulage, profilage, fraisage, etc. , la seule condition requise résidant dans le fait que l'intersection avec la surface C sur le bord 4 est aiguë et rectiligne et que la partie menante inférieure K de la surface A reste intacte pour recevoir des rainures de fomage de filets ultérieures. 10 Dans certains :cas particjiliers, il pourrait être avantageux d'augmenter la dimension J ce qui peut être facilement réalisé en déplaçant la paroi limite G- à l'extrémité menante à un niveau inférieur. La largeur de la surface E dans sa phase initiale au-dessous de la ligne en pointillé 28 est peu importante étant donné 15 que cette partie de la surface ne vient pas en contact avec l'ébauche. Seule la partie de la surface E située au-dessus de la ligne 28 sert à former la chute. La largeur de la surface 1 sur ses parties supérieures limitées par le bord diagonal 4 et le bord inférieur 24 n'est pas critique. L'angle formé par les surfaces 20 C et E par rapport à la surface A et les unes par rapport aux autres pour créer une pointe correcte sur là vis et pour former et enlever efficacement la" chute s'est avéré comme étant de 20° environ. Ceci est représenté sur la figure 5 suivant la ligne 5-5 de la figure 2 où. la longueur des inclinaisons des surfaces C et 25 E est égale. L'inclinaison sous un angle de 20° est un chiffre utilisé couramment dans ce type de matrice et n'est pas considéré comme faisant partie de la présente invention, satif dans la mesure où les angles formés par lessurfaces C et E l'une par rapport 30 à l'autre doivent créer une configuration de coin pouvant former la pointe exigée sur la vis et la chute constituée par l'extrémité inférieure de l'ébauche qui doit être formée et Jetée. D .11;> ll----r--osé c"o cotte invention, la surface A est appelée une surface verticale. C'est seulement pour plus de comnodits pour déf5.nir li structure et ne doit pas être considéré conce 35 étant limitatif au cas où les matrices seraient utilisées dons d'autres positions dans l'espace qui pourraient être possibles, bien que dans la pratique actuelle ceci ne soit pas le cas. BAD ORIGINAL' 6g 09899 7 2005325 Afin c.e s'assurer que la rotation de l'obauche se produit, la surface A sur une partie importante de sa longueur peut être entaillée transversalement d'une façon classique comme indiqué par les lignes X sur la figure 2. De manière analogue, la surface E 5 formant la chute peut ' tre entaillée transversalement comme il est indiqué par les lignes X' sur la figure 6. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite et représentée et est susceptible de recevoir diverses variantes rentrant dans le cadre et 1'esprit de 10 l'invention. $ bad ork31mal 69 09899 8 2005325 HB VEi'ïï) I C'ATI PUS 1. Matrice pour rouler des filets, caractérisât par le fait qu'elle comprend une surface rainurée verticale, une surface rai-nurée inclinée croisant la première, une surface tampon verticale 5 s'étendant vers le bas à partir de la surface rainurée inclinée, une surface de formation d'une chute coupant la surface rainurée inclinée pour créer un bord diagonal s*étendant vers le bas et à l'écart de.la surface rainurée verticale vers la surface tampon, la surface rainurée verticale s'étendant sensiblement au-dessous 10 du commencement du bord diagonal sur la partie se trouvant en avant de ce dernier. 2. Matrice selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend uns surface rainurée verticale destinée à former des filets sur le corps d'une ébauche, une surface rainure e 15 inclinée destinée à former une pointe et des filets sur la pointe, une surface tampon verticale s'étendant vers le bas à partir de la surface rainurée inclinée, une surface inclinée dans le sens inverse formant une chute qui se relié à la surface rainurée inclinée le long d'un bord diagonal qui commence sur la surface 20 rainurée verticale et qui se termine au voisinage de la surface tampon, la surface rainurée verticale étant sensiblement plus large dans sa zone se trouvant en avant du bord diagonal. 3. Jlatrice selon les revendications 1 et 2, caractérisée par le fait qu'elle comprend une surface verticale ayant un 25 bord supérieur horizontal et contenant des rainures à laminer des filets pour former un filet sur une ébauche, la dimension verticale de cette surface venant en contact avec l'ébauche à file-ter diminuant sensiblement après avoir dépassé une distance de laminag-2 initiale limitée, une rampe de formation d'une pointe 30 sous la forme d'une surface rainurée inclinée coupant la surface verticale dans la dimension la plus étroite de cette dernière-le long d'une ligne parallèle au bord supérieur de la surface verticale, la rampe -ayant un bor:d diagonal qui commence sur cette surface verticale et s'étend vers 3,'extrémité arrière de la matrice 35 et à l'écart de la surface verticale sous un faible angle par rapport à cette dernière, et une surface inclinée dans le sens inverse de formation d'une chute, qui se termine sur le bord diagonal et ayant une longueur sensiblement égale à celle de ce dernier. BAD ORIGINAL 69 09899 9 2005325 4-. Matrice colon les revendications 1 à 3, caractérisée par le fait qu'elle comprend -une surface verticale contenant des rainures de formate de filets, 1- surface étant sensiblement t>1us large à son extrémité menante sur une distance limitée, une 5 surface inclinée contenant des rainures de formage de filets qui coupe la surface verticale le long du reste de son bord inférieur sur sa partie plus étroite, cette intersection formant une ligne de talon, une surface inclinée dans le sens inverse de formation d'une chute coinmençant à l'intérieur d.e là surface 10 verticale et au-dessous de la ligne de talon au commencement de la partie plus étroite et s'étendant vers le haut et traversant le plan de la surface verticale et coupant la surface inclinée rainurée pour former un bord diagonal sur la partie menante de la surface inclinée, ce bord diagonal commençant sur la surface 15 verticale à l'extrémité menante de la ligne de talon et se terminant sur le bord inférieur de la surface inclinée rainurée. 5. Matrice selon les revendications 1 à 4, caractérisée par le fait qu'elle comprend une surface rainurée verticale destinée à créer des filets sur le corps d'une ébauche cylindrique, 20 la surface étant suffisamment large à son extrémité menante pour stabiliser le rotation initiale de l'ébauche, cette surfac-j étant sur le reste de la matrice sensiblement plus étroite, et un moyen commençant au début de la partie plus étroite pour former une pointe et créer un filet sur cette dernière tout en jetant 25 en mène temps le surplus de matière de l'ébauche au-delà de la pointe. 6. Ensemble de deux matrices destinées à former des vis à pointe en vrille a partir d'une ébauche en mettent en oeuvre une méthode de production de filets par roulement, chacune des deux 30 matrices ayant une configuration identique et étant caractérisée par le fait qu'elle comprend une surface plan c> verticale contenant des rainures pour créer les filets sur le corps de la vis, une surface plane inclinée contenant des prolongements des rainures et s'étendant à l'écart de la surface verticale pour créer la partie 35 pointue filetée de la vis, la ligne d'intersection de la surface verticale et de la surface inclinée formant une ligne de talon droite, la surface inclinée ayant un bord inférieur diagonal qui commence sur la surface verticale et' s'étend à peu près 9 BAD ORIGINAL 69 09899 10 2005325 dans le sens longitudinal de la matrice et vern le bas à l'écart de la ligne de talon sous mi faible angle par rapport à cette dernière, la surface inclinée présentant également un autre bord inférieur qui commence à la fin du bord inférieur diagonal et qui 5 est parallèle à 1:> ligne de talon, le bord inférieur diagonal de la surface inclinée formant le bord supérieur.d'une surface inclinée dans le sens inverse de formation et d'enlèvement d'une chute , cette surface de formation de la chute étant une surface plane et s1étendant au moins du point d'intersection du bord àia-10 gonal et de la ligne de talion au point d'intersection du bord diagonal et du bord parallèle inférieur de le. surface inclinée, la surface plane verticale, sur sa partie qui est située en avant du commencement du bord diagonal, ayant une plus grande largeur et comprenant un plus grand nombre de rainures de formage de filets 15 que dans la partie comprise entre la ligne de talon et le bord supérieur de la surface verticale, de façon qu'une ébauche pénétrant dans les natrices soit initialement au contact d.'un plus grand nombre de rainures dé foiîaage d.e filets nour stabiliser sa rotation avant d'atteindre le commencement du bord diagonal 20 et le nombre plus petit de rainures de foimage de f ilets formées dans le reste de la surface verticale. 7. Matrices selon la revendication 6, caractérisées par le fait que 11 angle de la surface rainurée inclinée par rapport à la surface rainurée verticale est à peu près le même que l'an— 25 gle formé par la surface inclinée dans le sens inverse de formation de la chute avec la surface rainurée verticale. 8. Matrices selon la revendication 6, caractérisées par le fait que la partie inférieure de la matrice se trouvant au-dessous de la zone verticale plus large et au-dessous de la surface incli-30 née dans le sens inverse d.e formation de la chute est entaillée pour fournir un espace pour jeter la-chute-lorsqu'elle--est dégagée de l'ébauche, et la matrice comprenant une surface tampon verticale parallèle à la surface rainurée verticale s'étendant vers le bas à partir du bord inférieur de la surface rainurée' 35 inclinée. bad original1 i