Brevet FR2071951A1 — publié le 19710924

l'invention concerne un appareil destiné à la fabrication en grande série a'écrous soudables qui présentent sur leur surface de siège des saillies soudables et une saillie pilote permettant de positionner convenablement écrou soudable relativement au trou à travers lequel un boulon est glissé. En général, on utilise un écrou soudable muni d'une saillie pilote pour bloquer un boulon à l'arrière de la plaque de base, auquel cas il est vraisemblable que la saillie pilote passe en sens inverse à travers le trou de boulon, empochant ainsi l'ac- cès de l'élément de fixation à la plaque de base, ce qui fait que la saillie pilote doit toujours avoir une hauteur ne dépassant pas l'épaisseur de la plaque de base. Par suite, il est nécessaire que des écrous de mame diamètre présentent des saillies pilotes de hauteur différente selon 11 épaisseur des plaques de base auxquelles on doit appliquer l'écrou, ce qui pose des problèmes de stockage et augmente le coft de la fabrication.Aussi, le moyen le meilleur et le plus facile est de fabriquer une saillie pilote de hauteur minimale, de façon quelle puisse l'adapter à une plaque de base de n'importe quelle épaisseur. La hauteur limitée drune saillie pilote entrasse la difficulté de réaliser des saillies soudables présentant une hauteur libre très inférieure à celle de la saillie pilote, ce qui n'est pas pratique avec les matrices ouvertes usuelles, étant donné leur pression limitée. Pour obtenir des saillies soudables de la forme et de la hauteur désirées, on a adopté un système à matrice fermée pour la fabrication en grande série d'écrous soudables. Toutefois, un procédé à matrice fermée nécessite essentiellement une pression plus grande au moment du pressage, ce qui oblige à utiliser une presse à forger à froid à plusieurs étages qui est couteuse et présente un mécanisme compliqué, de sorte qu'il est inévitable que la pression s'exerce de façon concentrée sur les rainures de moulage prévues au fond de la matrice et dans lesquelles on moule les saillies soudables, ce qui peut entraMner la déformation des rainures et même de la matrice; en particulien les coins de la matrice sont très exposés aux dégåts ce qui diminue la longévité de la matrice et du poinçon- de la tresse. Etant donné les inconvénients du procédé et de l'appareil usuels, l'invention s'occupe de perfectionner la structure d'une matrice du type ouvert et elle a pour but de fournir un appareil de fabrication en grande série d'écrous soudables munis d'une saDt lie pilote de la forme et de la hauteur désirées avec application, vu la hauteur limitée, d'une pression réduite pouvant titre engendrée par une presse à tous usages, les saillies soudables et la saillie pilote étant moulées en meme temps de façon facile et conE- tante. Selon l'invention, on prévoit un appareil destiné à la fabrication en grande série d'un écrou soudable muni d'une saillie pilote, appareil comprenant une matrice ouverte qui présente des rainures de moulage creusées radialement en partant d'un évidement de moulage destiné à une saillie pilote, chaque rainure étant reliée à l'évidement par un plan incliné et étant disposée de telle sorte quelle se termine à l'extérieur des coins d'un flan d'écrou ou d'un écrou à fabriquer, un poinçon de pressage monté à l'opposé de la matrice et qui comprime le flan d'écrou ou un écrou placé sur la matrice ouverte de sorte que la portion marginale du flan d'écrou ou de l'écrou est simplement comprimée et déformée radialement vers ses côtés dans lesquels la partie centrale est poussée dans l'évidement de manière à former une saillie pilote, le métal comprimé restant,étant transféré par pressage-dans les rainures. de manière à former des saillies soudables. On décrira plus particulièrement l'invention, à titre d'vexez ple, en se référant aux dessins annexés sur lesquels La figure 1 est une vue frontale en coupe de l'appareil selon l'invention. La figure 2 est une vue en plan de la matrice ouverte de la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe de l'appareil de la figure 1, en fonctionnement. La figure 4 est une vue en plan de l'appareil de la figure 3. La figure 5 est une vue schématique de l'écrou soudable muni d'une saillie pilote et fabriqué par l'appareil selon l1invention. La figure 6 est une vue en coupe fragmentaire à plus grande échelle, illustrant la relation entre la saillie soudable et la saillie pilote. La figure d est une vue en plan d'un autre exemple d'écrou soudable muni d'une saillie pilote et fabriqué par l'appareil; et La figure 8 est une vue en plan montrant encore un autre exemple de l'écrou soudable aveo saillie pilote, fabriqué par l'appareil. La matrice ouverte 1,représentée sur les figures 1 à 4,présente en son centre un évidement 2 servant à mouler une saillie pilote 16; à partir de l'évidement partent des rainures radiales 3 (au nombre de quatre dans l'exemple) à section semi-circulaire dans lesquelles on moule des saillies soudables 17. Chaque rainure de moulage 3 est reliée au bord 4 de l'évidement 2 par des plans inclinés 5, tandis Que son extrémité opposée 6 est disposée de manière à se terminer nettement à l'extérieur des coins 9 d'un flan d'écrou 7. Dans l'exemple représenté, le flan d'écrou est formé d'un morceau d'acier découpé dans une bande d'acier, présentant quatre coins et un trou 8 destiné à un filetage intérieur; l'écrou est placé sur la matrice 1, chaque coin 9 étant amené à correspondre à l'une des rainures de moulage 3.Au-dessus de la matrice 1 est monté de façon mobile un poinçon 10 qui lui est opposé et dans lequel une broche de mise en place il est supportée coaxialement au moyen d'un ressort 12, la broche i1 faisant normalement saillie vers la matrice 1. On utilise un poinçon d'éjection 13 pour retirer de la matrice 1 l'écrou travaillé. On considérera maintenant la figure 1; lorsqu'on amène le poinçon 10 vers le bas, la broche de mise en place Il s'engage dans le trou fileté 8 du flan d'écrou 7, ce qui fait que le flan 7 est positionné exactement par rapport à la matrice 1. Ensuite, le flan 7 est comprimé par le poinçon 10. Par suite de la compression exercée par le poinçon, la force de compression s'exer- ce de façon concentrée sur la portion intermédiaire 14 de la matrice 1 entre les rainures de moulage 3 où la pression-est déterminée par la hauteur désirée de la saillie pilote. Le métal du flan d'écrou qui est en contact avec la partie intermédiaire 14 de la matrice 1 s'étale de façon forcée, donnant naissaàce à des bourrelets 15 sur les cotés du flan d'écrou 9, tandis que la partie centrale du flan est exempte de compression à cause de l'évidement 2; toutefois, à mesure que la face du flan d'écrou est amenée à se déformer, la partie non comprimée du flan est poussée graduellement dans l'évidement 2,de sorte que la saillie pilote 16 y est moulée. Simultanément, une partie de la portion centrale est poussée dans les rainures de moulage 3 où les saillies soudables 17 sont formées. Comme on l'a vu ci-dessus, le flan d'écrou 9 est toujours comprimé et déformé simplement le long de la portion marginale de sa face de siège où toute la hauteur H, y compris la saillie pilote et le diamètre intérieur du trou fileté 8 sont inchangés. D'autre part, étant donné que les rainures de moulagé 3 ont des faces inclinées 5 qui sont reliées obliquement aux bords 4 de l'évidement 2, la partie du flan d'écrou qui est située au- dessus des rainures de moulage.3 s'étale moins que la partie du flan d'écrou qui est en contact avec la partie intermédiaire 14 lorsque la force de compression est appliquée par le poinçon 10, ce qui facilite l'étalement du métal du flan dans les rainures 3. En outre, étant donné que les rainures 3 se terminent à lZext4- rieur des coins 9 du flan d'écrou 7, cela empoche avantageusement que les rainures 3 ne soient bouchées par l'excès de métal des coins qui s'étale radialement et que l'air ainsi emprisonné ne gene le moulage des saillies soudables 17. il en résulte que l'on peut donner avantageusement aux saillies soudables la forme et la hauteur désirées, quelle que soit la pression réduite la section semi-circulaire préférentielle des rainures de moulage a pour effet que ces dernières se remplissent régulièrement de métal.Une fois que la saillie pilote 16 et les saillies soudables 17 ont été moulées, on forme le filetage intérieur dans le trou 8 au moyen d'un taraud pour obtenir finalement un écrou soudable qui est représenté par la figure 5. Au lieu d'utiliser un flan d'écrou on peut traiter un écrou déjà fabriqué. L'exemple de la figure 7 montre un écrou hexagonal muni de saillies soudables 17 et d'une saillie pilote 16. Bien entendu, on peut modifier la forme du flan d'écrou décrit et représenté particulièrement ici, sans sortir du cadre de l'invention. On peut, par exemple, adopter un écrou circulaire ou polygonal. Comme on l'a dit plus haut, on fabrique un écrou soudable muni d'une saillie pilote dans une matrice ouverte où la portion marginale d'un flan écrou (ou d'un écrou) s'étale en tous sens sous la pression réduite, selon la hauteur désirée de la saillie pilote, de sorte que l'on forme simultanément la saillie pilote et les saillies soudables avec une pression relativement faible en comparaison de l'appareil usuel utilisant une matrice fermée, ce qui permet d'utiliser à cet effet une presse à tous usages. Un écrou soudable ainsi fabriqué est caractérisé par les entailles en V, 18, entre la saillie pilote 16 et les saillies soudables 17, comme le montre la figure 6. Ces entailles servent à empocher le métal de soudage de déborder dans le trou fileté 19 en passant par dessus la saillie pilote 16, ce qui est causé par la force électromagnétique engendrée dans la direction radiale de l'élec- trode, lorsqu'on effectue le soudage. On surmonte ainsi la difficulté éventuelle de glisser un boulon après avoir soudé l'écrou sur la matière de base. La face de siège d'un flan d'écrou s'étale sous la pression d'un poinçon, ce qui augmente son aire de contact avec la matière de base, donnant ainsi une meilleure stabilité à l'écrou soudé.L'appareil selon l'invention utilise une matrice ouverte présentant des rainures de moulage creusées de telle sorte que leurs extrémités respectives sont reliées au bord de l'évidement pilote de moulage par des faces inclinées et sont situées à l'extérieur des coins du flan d'écrou placé sur la matrice Cette structure a pour effet de surmonter la difficulté rencontrée dans l'appareil usuel, à savoir que de ltair est enfermé dans les saillies soudables par suite du transfert du métal comprimé du flan d'écrou (ou de l'écrou), ce qui gene le maSEge complet des saillies soudables. Du fait que cet inconvénient est supprimé, le métal comprimé du flan d'écrou est poussé régulièrement dans les rainures de moulage, sans défaut, ce qui permet de donner aux saillies soudables la forme et la hauteur désirées, malgré la pression limitée due à la hauteur limitée de la saillie pilote, sans que cela nécessite une presse à forger à pluiieurs étages. Dans appareil selon l'invention, une matrice peut avoir une construction simple et supporter un long usage avec le minimum d'usure et de dommages. REVENDiCATIONS 1.- appareil destiné à la fabrication en grande série d'un écrou soudable muni d'une saillie pilote caractérisé en ce qui comprend une matrice ouverte qui présente des rainures de moulage creusées radialement en partant d'un évidement de moulage destiné à une saillie pilote, chaque rainure étant reliée à l'évidement par un plan incliné et étant disposée de telle sorte quelle se terpine à l'extérieur des coins d'un flan d'écrou ou d'un écrou à fabriquer, un poinçon de pressage monté à ltoppoeé de la matrice et qui comprime le flan d'écrou ou un écrou placé sur la matrice ouverte de sorte que la portion marginale du flan d'écrou ou de l'écrou est simplement comprimée et déformée radialement vers ses c8tés dans lesquels la partie centrale est poussée dans l'évidement de manière à former une saillie -pilote, le métal comprimé restant, étant transféré par pressage dans les rainures de manière à former des saillies soudables. 2.- écrou soudable muni d'une saillie pilote, fabriqué à l'aide de appareil selon la revendication 1.