Brevet FR2050439A1 — publié le 19710402

7Q 24157 i 2050439 La présente invention concerne un dispositif auxiliaire pour mettre en oeuvre des pièces -tabulaires dans des machines a forger, le dispositif comportant des têtes de serrage, placées de part et d'autre du caisson de forgeage, déplaçables horizon-5 talement sur un "banc et comportant une broche tabulaire tournante les traversant dans la direction d'avancement et munie de mâchoires de blocage articulées sur le caisson.de forgeage. La disposition d'une tête de serrage de chaque côté du caisson de forgeage, qui est utilisée essentiellement dans des 10 machines de forgeage de grande capacité, présente l'avantage que la pièce est introduite, à chaque fois, par l'une des têtes de serrage entre les marteaux prévus dans le caisson de forgeage, puis est transférée, par l'autre tête de serrage, de sorte que la pièce est forgée sur toute sa longaeur en une seule opération 15 et qu'il ne reste pas de parties non-forgées dans la zone de serrage de la pièce. En outre, il est possible de bloquer axiale-ment la pièce entre deux têtes de serrage• La forme tubulaire de la broche de tête de serrage, qui porte les mâchoires de blocage de la pièce et qui fait tourner la pièce autour de son axe 20 lors d'un forgeage circulaire, était jusqu'à maintenant utilisée, le cas échéant, pour permettre l'introduction de la pièce dans la broche par le côté opposé au caisson de forgeage» Dans les machines de forgeage connues de ce type, on rencontre cependant des difficultés pour mettre en oeuvre des pièces "tabulaires car 25 celles-ci doivent être forgées sur un mandrin et on ne dispose pas des éléments nécessaires pour maintenir, guider et déplacer un mandrin de forgeage. On connaît déjà une machine de forgeage dont le manchon tubulaire de la tête de serrage est traversé par la tige d'un 30 man ri fi ri de forgeage, qui est rêliée à la tige du piston d'un vérin hydraulique dont le cylindre est monté dans une console du banc de la tête de serrage. On a affaire, dans ce cas, à une machine de forgeage relativement légère qui est utilisée pour le forgeage de canons d'armes à feu, qui comporte seulement une tête 35 de serrage, sans mâchoires de blocage, et dans laquelle la pièce s'appuie, du côté du caisson de forgeage opposé à la tête de serrage, contre un support ou enclume sollicité hydrauliquement * Le manriT-in de forgeage présente une courte longueur et une faible épaisseur du fait de la fonction qu'il a à remplir. Gomme il se 70 24157 2 2050439 déplace en cours de forgeage dans le sens contraire à la direction d'avancement de la pièce de manière à être situé à la fin du processus de forgeage seulement dans la zone d'extrémité de la pièce, l'extraction de la pièce hors du mandrin ne pose pas 5 de problèmes difficiles» Dans de grosses machines de forgeage servant à la mise en oeuvre de pièces de dimensions correspondantes, cette construction ne convient pas lorsque la pièce doit être forgée sur toute sa longueur sur le mandrin car la pièce forgée ne peut pas être dégagée du mandrin» En outre, il 10 n'est pas possible d'opérer avec des mandrins de forgeage de longueurs et/ou de diamètres différents» En conséquence, l'invention a pour but de réaliser un dispositif auxiliaire, pour machines de forgeage du type précité, qui permette la mise en oeuvre de pièces de forme tubulaires 15 pour lesquelles on doit utiliser des mandrins différents et qui permette également d'éliminer les difficultés rencontrées auparavant pour dégager la pièce terminée du mandrin. Ce problème est résolu suivant l'invention du fait que le dispositif auxiliaire se compose d'un pontet, pouvant être 20 fixé sur un des bancs de tête de serrage sur le côté de la tête qui est opposée au caisson de forgeage, de deux vérins, fixés par brides sur le pontet et s'étendant parallèlement à la broche de tête de serrage à partir d'une tête, ainsi que d'un, joug, reliant les parties mobiles de ces vérins et comportant une barre 25 centrale dirigée vers le pontet, coaxiale à la broche de tête de serrage et portant à son extrémité libre un accouplement séparable permettant de relier sélectivement la tige de mandrin, guidée d'une manière connue dans la broche de tête de serrage, à des mandrins de forgeage de longueurs et/ou de diamètres différents, 30 la broche de tête de serrage servant d'une manière connue d'appui axial direct ou indirect pour la pièce. Le dispositif auxiliaire constitue, par conséquent, un ensemble indépendant du reste de la machine à forger et qui peut être monté ou démonté en cas de besoin. Du fait que le mandrin, 35 relié par l'intermédiaire de la barre centrale et du joug aux parties mobiles du piston, peut être déplacé à l'aide des vérins, et du fait que la tête de serrage correspondante est également mobile, on obtient les possibilités de déplacement relatif nécessaires pour la tête de serrage et le mandrin. On peut utiliser 40 différents mandrins, auquel cas l'accouplement séparable prévu 0 2kl57 3 2050439 entre la tige de mandrin et la barre centrale permet, le cas échéant en cours de marche, de désaccoupler le mandrin de la barre centrale et de l'utiliser seul à l'aide de la tête de serrage» Pour dégager la pièce du mandrin, il suffit de dépla-5 cer la tête de serrage en direction du pontet de sorte que la broche de la tête de serrage s'appuie directement contre le pontet. lorsque le mandrin est déplacé en retrait à l'aide des vérins, en étant écarté du caisson de forgeage, la transmission de force est assurée à partir de la pièce s'appuyant sur la broche 10 de tête de serrage, par l'intermédiaire de la broche, en direction du pontet, de sorte que les vérins peuvent être utilisés au maximum, de leur puissance sans avoir à fixer de façon particulière la tête de serrage, ou sans solliciter d'autres parties de la structure. Lorsqu'on opère avec un mandrin court, qui présente un 15 diamètre extérieur plus grand que le diamètre intérieur de la broche de tête de serrage, le mandrin est d'abord déplacé, après le blocage de la pièce, suffisamment loin pour être placé dans la zone de l'extrémité de pièce opposée à la tête de serrage, puis la tête de serrage et le mandrin sont avancés de manière que la 20 pièce et le mandrin arrivent entre les marteaux et ensuite la tête de serrage continue son mouvement d'avance tandis que le mandrin est immobilisé. La pièce forgée est alors reçue de l'autre côté du caisson de forgeage par la seconde tête de serrage ; on peut également forger la pièce en la maintenant dans les deux 25 têtes de serrage. Dans le cas d'un mandrin de grande longueur et d'un diamètre extérieur plus petit que le diamètre intérieur de la broche de tête de serrage, la pièce est engagée directement sur le mandrin en position d'avancement, ce mandrin étant ensuite désaccouplé de la barre centrale et étant entraîné à l'aide de 30 la tête de serrage de façon à placer la pièce entre les marteaux ; ensuite la tête de serrage et le mandrin sont déplacés en retrait jusqu'au pontet, l'accouplement entre la barre du mandrin et la barre centrale est à nouveau rétabli et le mandrin continue à être déplacé en retrait de sorte que la pièce est dégagée de ce 35 dernier. Suivant une autre caractéristique de l'invention, il est prévu, pour un mandrin de forgeage de grande longueur présentant un diamètre extérieur plus petit que le diamètre intérieur de la broche de tête de serrage, un mandrin de soutien pouvant être 70 24157 4- 2050439 engagé sur le mandrin et comportant des évidements périphériques dans lesquels les mâchoires de blocage sont engagées de façon à pénétrer dans un embrèvement, ou une partie similaire, du mandrin situé dans sa position limite d'avancement. Le manchon de 5 soutien est alors situé entre la pièce engagée sur le mandrin et la broche de serrage de sorte que la pièce peut être forgée sur toute sa longueur car son extrémité tournée vers la tête de serrage n'est pas bloquée entre les mâchoires. Le manchon de soutien sert à transmettre les forces dans le sens axial entre la broche 10 de tête de serrage et la pièce, et inversement, auquel cas le mandrin de serrage peut être désaccouplé de la barre centrale car il est maintenu immobilisé par les mâchoires de blocage à l'aide du manchon de soutien. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention 15 seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non-limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels : Les fig. 1 et 2 représentent schématiquement en vue latérale et en vue en plan me partie d'une machine de forgeage 20 comportant un dispositif auxiliaire suivant l'invention. Les fig. 3 à 6 montrent le travail exécuté avec un mandrin court, dans quatre, positions différentes. Les fig. 7 a 10 représentent quatre positions de forgeage avec un mandrin long, également en vue schématique. 25 De chaque côté du caisson de forgeage 1 dans lequel sont logés des marteaux 2 frappant radialement la pièce (fig. 6 et 10), il est prévu un banc 3 pour une tête de serrage 4 mobile horizontalement. Sur le dessin on n'a représenté qu'un banc associé à une tête de serrage. Dans la tête de serrage est montée, à rota-30 tion, une broche 5 traversant cette tête dans le sens d'avancement présentant une forme tubulaire et comportant, à son extrémité tour née vers le caisson de forgeage 1, des mâchoires de blocage 6 montées de façon articulée. Le dispositif auxiliaire se compose d'un pontet 7» 35 pouvant être fixé sur le banc de tête de serrage 3 du côté de la tête qui est tourné vers le caisson de forgeage, ainsi que de deux vérins hydrauliques 8, présentés parallèlement à la broche 5 0 24157 5 2050439 tournés dans une direction opposée et dont les tiges de piston 9 sont reliées par un joug 10„ Le joug 10 porte une "barre centrale 11 coaxiale à la "broche de tête de serrage 5 et munie, à son extrémité libre, d'un accouplement séparable 12. A l'aide de cet 5 accouplement, la tige 13 d'un mandrin court 14, traversant la broche de tête de serrage 5» ou bien la tige 13a d'un mandrin de forgeage long 14a peut être reliée à la barre centrale 11, auquel cas le diamètre extérieur du mandrin court 14 est supérieur au diamètre intérieur de la broche 5 tandis que le diamètre extérieur 10 du mandrin long 14a est inférieur au diamètre intérieur de la broche de tête de serrage 5° La fig. 3 montre la position d'introduction de la pièce 15 lorsque le mandrin court 14 est utilisé. La tête de serrage 4 est située dans la position de retrait et les mâchoires de blo-15 cage 6 sont ouvertes. La tête de serrage 4 et le mandrin 14 avancent ensuite de manière que le mandrin pénètre dans la pièce et que celle-ci arrive entre les mâchoires 6 qui se referment de façon que la pièce 15, qui s'appuie sur la broche 5, soit maintenue en position (figo 4)„ Ensuite le mandrin avance sous l'action des 20 vérins 8 jusqu'à ce que ce mandrin 14 arrive dans la zone de l'extrémité de pièce opposée à la tête de serrage (position de la fig. 5)• Ensuite, la tête de serrage et le mandrin avancent jusqu'à ce que la tête 14 s'engage entre les pignons, puis la tête de serrage déplace seule la pièce entre les marteaux au-dessus 25 du mandrin et l'opération de forgeage est exécutée (fig. 6)„ La pièce forgée est reçue de l'autre côté du caisson de forgeage par la seconde tête de serrage (non-représentée). Ensuite les mâchoires de blocage sont ouvertes et la tête de serrage ainsi que le mandrin reviennent dans la position initiale. 30 Sur la fig. 7» le mandrin long 14a est déplacé complè tement en retrait, avant la réception de la pièce 15a, et la tête de serrage 4 s'applique par sa broche 5 contre le pontet 7» Sur le mandrin 14a est engagé un manchon de soutien 16 qui comporte des évidements périphériques 17 dans lesquels peuvent s'engager 35 des mâchoires de blocage 6» Le mandrin 14a est déplacé à l'aide des vérins jusque dans sa position limite d'avancement, et la pièce 15a est chargée sur le mandrin, les mâchoires de blocage 6 70 24157 6 2050439 pénétrant par les évidements du manchon 16 dans un embrèvement 18 ménagé entre le mandrin et la tige associés de façon à maintenir le mandrin en position, de sorte que l'accouplement 12 peut être séparé» La tête de serrage se déplace alors avec le mandrin 5 libéré de la barre centrale 11 du dispositif auxiliaire de façon à engager la pièce 15a entre les marteaux où l'opération de forgeage est exécutée (fig» 9)° La tête de serrage peut servir, sur l'autre côté du caisson de forgeage, de support d'enclume pour un rétreint axial d'une pièce. Après terminaison du for-10 geage (figo 10), la tête de serrage revient avec le mandrin 14a jusqu'à ce que la broche 5 s'applique à nouveau contre le pontet 7» La tige de mandrin 13a est à nouveau accouplée à la barre centrale 11 et le mandrin 14a est déplace' en retrait à l'aide du vérin 80 Dans cette opération, la pièce 15a s'appuie sur le 15 manchon de soutien 16 et la broche de serrage 5 s'applique contre le pontet 7, contre lequel s'appuient également les vérins 8, de sorte qu'on est assuré d'une transmission directe de force et que toute la force exercée par les vérins peut être utilisée pour extraire du mandrin la pièce de forgeage 15a terminée. Il 20 va de soi que, avant le retrait du mandrin, les mâchoires de blocage 6 doivent être ouvertes suffisamment pour être complètement sorties de 1'embrèvement 18„ 0 24157 7 2050439 REVENDICATIONS 1. Dispositif auxiliaire pour mettre en. oeuvre des pièces tubulaires dans des machines à forger, ce dispositif 5 qui comporte des têtes de serrage placées de part et d'autre du caisson de forgeage, déplaçables horizontalement sur un banc et comportant une broche tubulaire tournante les traversant dans la direction d'avance et munie de mâchoires de blocage articulées sur le caisson de forgeage, étant caractérisé par le 10 fait qu'il se compose d'un pontet, pouvant être fixé sur un des bancs associés aux têtes de serrage sur le côté de la tête qui est opposée au caisson de forgeage, de deux vérins, fixés par brides sur le pontet et s'étendant parallèlement à la broche de tête de serrage à partir d'une tête, ainsi que d'un joug, reliant 15 les parties mobiles de ce vérin, comportant une barre centrale dirigée vers le pontet et coaxiale à la broche de tête de serrage et portant à son extrémité libre un accouplement séparable permettant de relier sélectivement la tige du mandrin, guidée d'une manière connue dans la broche de tête de serrage, à des 20 mandrins de forgeage de longueurs et/ou de diamètres différents, la broche de tête de serrage servant d'une manière connue, d'appui axial direct ou indirect pour la pièce. 20 Dispositif auxiliaire suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est prévu, pour un mandrin de for-25 geage de grande longueur et de plus petit diamètre extérieur que celui de la broche de tête de serrage, un manchon d'appui pouvant coulisser sur le mandrin et muni d'évidements périphériques dans lesquels s'engagent les mâchoires" de blocage afin de s'accrocher dans un embrèvement, ou une partie similaire, du mandrin placé 50 dans sa position-limite d'avancement»