Brevet FR2101101A1 — publié le 19720331

La présente invention concerne un nouveau mode de réalisation des matrices à noyau en carbure de tungstène destinées aux opérations de frappe à froid. On sait que le carbure de tungstène utilisé dans la fabrication des noyaux de filières ou des matrices permets, dans ks opérations d'estampage, de filage, d'étirage et de tréfilage, d'améliorer sensiblement la qualité du produit obtenu, tout en assurant une longévité d'outillage plus grande que celle des outils en aciers spéciaux traités. Toutefois, dans les opérations de frappe à froid, qui soumettent les outillages à des effets de choc très sévères, la durée des matrices à noyau en carbure de tungstène est encore relativement courte. Le but de la présente invention est d'accroître la longévité de ces matrices grâce à une conception particulière selon laquelle le noyau en carbure de tungstène est constitué de plusieurs éléments assemblés entre eux par emmanchement dans le corps extérieur de la matrice. L'invention vise donc essentiellement de nouveaux outils destinés notamment aux opérations d'estampage et de filage, et comportant un noyau ou une matrice en carbure de tungstène, caractérisés en ce que ce noyau ou matrice est constitué de plusieurs éléments concentriques assemblés entre eux par emmanchement dans un logement à faible conicité pratiqué dans le corps constituant l'extérieur de l'outil. De préférence le sommet virtuel du cône se situe au delà de la surface d'appui, de telle sorte que l'emmanchement soit bloqué sous l'effort de frappe. Selon un premier mode de réalisation, le noyau est constitué d'un élément central cylindrique en carbure de tungstène, emmanché dans un élément extérieur également en carbure de tungstène à périphérie très légèrement conique, l'ensemble étant parfaitement rectifié du côté de la face d'appui. Selon une seconde réalisation l'élément central comporte une partie postérieure de diamètre égal à celui du logement dans l'outil, et réuni à une partie antérieure, de diamètre plus faible, elle-m8me logée dans un élément extérieur, par une zone tronconique, ledit élément extérieur, étant lui-meme emmanché dans l'outil sous une très faible conicité. Afin d'illustrer cette invention, non limitative dans la réalisation et les composants, les figures I et 2 donnent les caractéristiques de telles matrices à multi-noyau. Dans les deux cas les corps extérieurs I sont réalisés en acier à outils. La rectification de l'alésage est exécutée à partir de la face d'appui parfaitement planée au marbre afin d'obtenir une perpendicularité précise de l'alésage. Cet alésage présente un cône d'emmanchement de faible conicité inversé par rapport au sens de l'effort exercé sur la matrice pendant le travail. Les noyaux 2-3 et 2'-3' sont en carbure de tungstène. La conicité de la surface extérieure de la pièce 2 est égale à la conicité de l'alésage de la pièce I. La conicité de l'alésage intérieur de la partie utile varie en fonction de la longueur et du diamètre. Sur la partie emmanchée dans la pièce 3 l'alésage est cylindrique. La concentricité des deux diamètres extérieurs et de l'alésage intérieur des pièces 2 et 3 réalisée avec précision en respectant la conicité de la pièce I. Dans le cas de la figure I l'élément 2 traverse la totalité de l'épaisseur de l'outil I. La conicité de l'emmanchement est au maximum de 40. L'élément 3 est cylindrique et emmanché à force dans l'élément 2. Les faces postérieures des éléments I-2-3 sont parfaitement rectifiées. Dans le cas de la figure 2, l'élément 2' n'est emmanché que dans la partie antérieure de l'outil I, avec une conicité maximum de 40. Daps la partie postérieure de l'outil I, l'élément 3' est emmanché à force, ses deux portions 4 et 5, l'une cylindrique et l'autre conique, étant reliées par une zone tronconique 6, qui participe à son appui contre l'élément 2'. Avec de telles matrices on a pu fabriquer en moyenne 400.000 ébauches en cuivre de diamètre 8 à IO mm. alors qu'avec des matrices à noyau monobloc en carbure de tungstène, pour les memes opérations de frappe à froid, la durée de vie moyenne était de 20.000 ébauches et, au maximum, 50.000. REVENDICATIONS I- Outils destinés notamment aux opérations d'estampage et de filage, et comportant un noyau ou une matrice en carbure de tungstène, caractérisés en ce que ce noyau ou matrice est constitué de plusieurs éléments concentriques assemblés entre eux par emmanchement dans un logement à faible conicité pratiqué dans le corps constituant l'extérieur de l'outil. 2- Outils selon I caractérisés en ce que le sommet virtuel du cône se situe au delà de la surface d'appui, de telle sorte que l'emmanchement soit bloqué sous l'effort de frappe. 3- Outils selon I et 2, caractérisésen ce que le noyau est constitué d'un élément central cylindrique en carbure de tungstène, emmanché dans un élément extérieur également en carbure de tungstène à périphérie très légèrement conique, l'ensemble étant parfaitement rectifié du côté de la face d'appui. 4- Outils selon I et 2, caractérisésen ce que l'élément central comporte une partie postérieure de diamètre égal à celui du logement dans l'outil, et réuni à une partie antérieure, de diamètre plus faible, elle-meme logée dans un élément extérieur, par une zone tronconique, ledit élément extérieur étant lui-meme emmanché dans l'outil sous une très faible conicité.