Brevet FR2028870A1 — publié le 19701016

i 2028870 On. connaît déjà des procédés suivant lesquels une barre métallique est tronçonnée par cisaillement sans enlèvement de copeaux en plusieurs opérations successives. Le but que s'est fixé la présente invention est de perfectionner ces pro-.cédés, la pièce étant à cet effet façonnée sous pression en même temps qu'elle est tronçonnée, en une seule et même opération, son façonnage étant effectué de préférence par fluage à froid. Le façonnage peut être réalisé au moyen d'un piston qui pénètre à l'intérieur de la pièce pour produire un corps creux; le procédé permet également la fabrication de pièces pleines et il est possible 0 enfin de combiner les deux procédés de façonnage^ c'est-à-dire de les mettre en oeuvre simultanément. Dans le cas où il s'agit d'une pièce creuse, le procédé de l'invention permet de fabriquer des rondelles, écrous ou produits analogues, qui étaient obtenus jusqu'à présent par enlèvement de copeaux ou perforation. Les procédés 5 connus à l'heure actuelle prennent beaucoup de temps et conduisent à une quantité notable de chutes. Lorsque l'exécution de la cavité interne par fluage est combinée, conformément à l'invention, avec un tronçonnage par lequel l'entourage de la surface de coupe de la pièce est amené à un état de tension mécanique atteignant la 0 limite apparente d'élasticité, on peut obtenir sans chute, rapidement et à peu de frais, des pièces façonnées pleines ou creuses, par exemple des demi-produits nécessaires pour la fabrication d'écrous. La figure 1 du dessin annexé représente à titre d'exemple une forme de réalisation de l'invention et montre en coupe schématique les éléments essen-5 tiels du dispositif se prêtant à la mise en oeuvre du procédé spécifié plus haut. Les figures 2 et 3 représentent une autre forme de réalisation à deux stades de l'opération. La barre 4 utilisée comme matière première traverse l'alésage d'un couteau fixe 2, dont la forme et les dimensions correspondent au profil de la barre. 30 Le couteau mobile 1 constitue en même temps une matrice, dont l'alésage correspond à la forme et aux dimensions de la pièce devant être produite et est par conséquent différent du profil de la matière première. Le couteau mobile 1 est agencé pour le guidage d'un piston de fluage 5 et est pourvu à cet effet d'un alésage correspondant au diamètre extérieur c'est-35 à-dire à la forme du piston de fluage. Lorsque la matière première est déplacée versi'avant à l'aide de mâchoires de serrage 3 et se trouve dans la position représentée au dessin pour laquelle elle bute contre la face frontale interne du couteau mobile, le piston de fluage 5 exécute un mouvement en sens inverse, c'est-à-dire de la droite vers 40 la gauche du dessin et pénètre à l'intérieur de la matière. 02026 2 2028870 Il en résulte un commencement de façonnage, au cours duquel la matière première se trouvant dans le couteau mobile 1 comble entièrement la cavité ou l'ouverture du couteau mobile. Après l'achèvement de cette opération, c'est-à-dire lorsque le piston s'est enfoncé à une profondeur suffisante dans la: 5 matière remplissant la cavité du couteau mobile, celui-ci se met en mouvement et commence le tronçonnage par cisaillement qui se termine par suite du déplacement du piston en même temps que du couteau mobile. Pour la mise en oeuvre de ce procédé, il ést évidemment nécessaire que le dispositif actionnant le piston 5 participe également au mouvement de 10 tronçonnage. Pour atteindre ce but, on peut par exemple, utiliser un vérin hydraulique qui repousse le piston dans la matière et est. relié par des tuyaux flexibles à la source de liquide hydraulique. Dans ce cas, le mouvement commun du couteau mobile, du piston et de son mécanisme d'entraînement a lieu sans aucune gêne. 15 D'autres solutions sont naturellement possibles; le piston 5 peut être raccordé au dispositif d'actionnement ou d'entraînement par une timonerie autorisant un mouvement perpendiculaire à l'axe longitudinal; une autre solution possible serait de faire glisser l'extrémité du piston 5 le long de l'organe qui le déplace pendant la durée du tronçonnage. 20 Le piston peut posséder un profil circulaire, ou présenter une autre for me quelconque. Dans le cas où le demi-produit de l'écrou, c'est-à-dire un écrou sans filetage, doit être exécuté à partir d'une barre pleine et lisse de profil circulaire, la cavité du couteau mobile 1 présente une section hexagonale; le 25 piston 5 s'enfonçant dans la matière façonne, d'une part, l'ouverture interne de l'écrou, et, d'autre part, sa forme hexagonale externe, la matière étant amenée à un état de tension mécanique atteignant au moins la limite apparente d'élasticité. Le tronçonnage est alors effectué, de sorte que la tension engendrée pour 30 le façonnage est utilisée en même temps pour le tronçonnage à l'état de fluage conformément à l'invention; si besoin, on peut utiliser également l'avance de la matière première 4 pour accroître la tension, la barre d'origine 4 étant repoussée à cet effet contre le couteau 1, Dans le cas où il n'est pas fait usage d'un piston, oh peut conférer à 35 la pression axiale d'avance une valeur suffisamment grande pour que la matière se trouvant dans la matrice prenne un état fluide et soit refoulée en remplissant la cavité de la matrice. Par ce moyen, il est possible d'exécuter des pièces façonnées pleines et le procédé conforme à l'invention s'avère alors particulièrement avantageux, 40 du fait que la tension engendrée pour l'obtention de l'état de fluage est mise 70 02026 3 2028870 à profit pour le tronçonnage, de sorte que la tension dans la pièce est doublement exploitée, pour le façonnage plastique et pour le tronçonnage à l'état fluiçle sans aucune chute. Dans l'exemple de réalisation suivant les figures 2 et 3, la matière pre-5 mière 4 conique à une extrémité est repoussée sur un piston de fluage 5a_ qui sersfen même temps d'éjecteur. Pendant et/ou après le mouvement d'avance, le piston est déplacé vers la gauche dû dessin dans la position selon la figure 2, pour laquelle la cavité 10 cylindrique du couteau mobile est remplie par la matière première, de même que la cavité conique se trouvant dans le couteau fixe 2. La portion cylindrique est ensuite sectionnée par le couteau mobile. A la place d'une forme géométriquement"conique, la matière première peut présenter une forme différente s'évasant en direction de la portion devant S 15 être tronçonnée et il est possible d'utiliser un profil d'une forme autre que celle d'un cylindre de révolution; dans tous les cas, l'avantage obtenu est que le diamètre du produit tronçonné ou sa section peut être plus grand que celui de la matière première. Un avantage supplémentaire réside en'ce que la surface externe conique 20 entre la matière première et la pièce offre une portée correcte et sûre au piston de fluage éjecteur 5a^ agissant par compression. On peut par conséquent engendrer dans la matière première une tension plus élevée pour une force d'avance ou de compression égale. Un autre avantage important de l'invention est dû à ce que les tolérances 25 de fabrication de la matière première n'entraînent aucune difficulté, car elles n'influencent pas les dimensions du produit comprimé à froid par le couteau mobile 2. Un avantage supplémentaire provient de ce que des produits tronçonnés ne correspondant pas aux cotes normales de la matière première peuvent être aisément fabriqués, car on peut conférer à la cavité du couteau mobile 30 1 des formes et dimensions quelconques. Pour effectuer les opérations sus-décrites et obtenir des résultats favorables, la forme conique de la matière première représentée à la figure 3 n'est pas absolument indispensable; elle s'établit cependant toujours pendant le deuxième stade de l'opération, c'est-à-dire qu'au commencement du travail la 35 matière première 4 présente une forme cylindrique sur toute sa longueur et qu'au cours de l'exécution de la première pièce, il se forme entre celle-ci et la matière première, une portion de transition dont le profil va en s'évasant vers la pièce. 70 02026 4 2028870 REVENDICATIONS 1.- Procédé pour le façonnage plastique et le tronçonnage de barres ou fils métalliques, caractérisé en ce que le façonnage volumétrique et le tronçonnage sans enlèvement de copeaux sont effectués en une seule opération, la 5 tension engendrée pour le façonnage volumétrique dans la matière première (barre métallique) étant utilisée pourâtteindre ou au moins accroître la valeur de tension nécessaire pour le tronçonnage. 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la matière première est refoulée dans une matrice se trouvant dans un couteau mobile et 10 en ce qu'un piston de fluage est repoussé dans la matière première, dont la partie contenue dans la matrice est déformée plastiquement par fluage pour combler la cavité àe la matrice, en même temps qu'il se forme une ouverture ou cavité à l'intérieur de la matière première, le corps creux étant ensuite tronçonné dans un plan perpendiculaire à l'axe de la cavité. 15 3.- Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la ma tière première est refoulée dans une matrice dont la forme et/ou les dimensions diffèrent de celle de la matière première, et en ce que, sous l'action de la pression, la matière première se déforme plastiquement et remplit la matrice, la pièce étant ensuite tronçonnée. 20 4.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications" 1 à 3, caractéri sé en ce que la matière première est repoussée contre le piston éjecteur, lequel est déplacé, pendant et/ou après l'avance de la matière, dans une direction opposée à cette avance, la matière première étant ainsi déformée plastiquement . 25 5.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, sur la partie de la pièce faisant suite à la matière première, est exécutée par façonnage plastique une transition dont la section va en s'évasant vers la pièce. 6.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une des reven- 30 dications précédentes, caractérisé en ce que les dimensions et/ou la forme de la cavité prévue dans le couteau mobile pour le logement de la pièce diffèrent de celles de la matière première. 7.- Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé par un piston de fluage (5) guidé dans le couteau mobile. 35 8.- Dispositif suivant la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le piston de fluage sert en même temps d'éjecteur et en ce qu'il est prévu également dans le couteau fixe une cavité de façonnage, dont la dimension en profil va en croissant en direction du couteau mobile.