Brevet FR2103601A1 — publié le 19720414

La présente invention concerne une pièce préconformée pour la fabrication en un ensemble unitaire de pièces terminées massives en forme de cuvettes présentant un élément de raccordement décalé de 70 à 90° environ par rapport à l'axe de la cuvette, 5 par exemple vin boîtier d'articulation servant à la réception d'un axe à rotule et présentant un embout permettant de le raccorder à une timonerie, notamment à la timonerie de direction de véhicules automobiles. Les boîtiers d'articulation de ce type sont fabriqués depuis 10 longtemps sous les formes les plus diverses. Par exemple, la cuvette peut être fabriquée en un ensemble unitaire avec l'élément de raccordement par emboutissage ou par forgeage sans qu'il se produise de tensions nuisibles, lorsque le métal est façonné à la température de forgeage. Mais ce procédé connu n'exige pas 15 seulement un très fort échauffement de la pièce. Un inconvénient encore plus grave résulte des modifications que subit la pièce, notamment du retrait qui se produit lors du refroidissement et du fait de l'oxydation. Etant donné que les modifications qui se produisent sont différentes selon les pièces et que par conséquent 20 il n'est pas possible de les maîtriser au point qu'une pièce terminée présente des cotes définitives précises, il est jusqu'à présent nécessaire de fabriquer la pièce à chaud en prévoyant des surëpaisseurs relativement importantes. Mais il en résulte ainsi seulement une autre pièce préfabriquée qui rend indispen-25 sable un usinage ultérieur onéreux par enlèvement de copeaux, notamment sur les surfaces intérieures du boîtier. Suivant un autre procédé, la cuyette et la pièce de raccordement peuvent être également fabriquées séparément l'une de l'autre et reliées ensemble l'une à l'autre par soudage, brasage 30 ou par toute autre opération analogue. La cuvette est alors soit fabriquée par matriçage, soit amenée à sa forme définitive par le procédé de fluage et d'emboutissage sans chauffer le métal. La forme de la cuvette sans l'élément de raccordement perpendiculaire à son axe permet, lors du pressage, d'obtenir un fluage 35 uniforme du métal, ce qui évite les tensions nuisibles. Mais il faut cependant s'attendre à ce qu'il se produise des tensions lorsque la cuvette doit être emboutie en une seule passe avec l'élément de raccordement car alors, dans la zone de raccordement, la structure des fibres de l'élément de raccordement, orientées 71 10881 2 2103601 selon 90° environ par rapport au sens dans lequel s'effectue le fluage du reste du métal nuit, lors de l'emboutissage, au fluage parfait du métal, qu'il serait désirable d'obtenir. Ces deux procédés actuellement utilisés présentent par consé-5 quent des inconvénients qui entraînent soit une diminution de la qualité du produit fini, soit l'augmentation de son prix de revient. Le but de l'invention est de permettre la fabrication, en un ensemble unitaire par le procédé de fluage et de pressage à partir 10 d'une pièce massive préconformée, d'une pièce terminée en forme de cuvette présentant un élément de raccordement orienté en principe perpendiculairement à l'axe de la cuvette, supprimant ainsi les inconvénients liés à la fabrication usuelle d'une cuvette munie d'un élément de raccordement et permettant notamment d'en 15 réduire les frais de fabrication. Suivant l'invention, ce problème est résolu du fait qu'une pièce préconformée constituée par un axe et une cuvette présente une surépaisseur à l'endroit où l'axe se raccorde à la cuvette. Ainsi, avant le commencement du fluage par pressage de la cuvette, 20 il y a dans la zone critique de raccordement entre la cuvette et la pièce raccordée une accumulation de matière telle qu'il n'est pas nécessaire, pendant le fluage de refouler dans cette zone une grande quantité de métal en direction de l'axe de raccordement, afin de combler exactement l'intérieur du moule de telle 25 sorte qu'il ne puisse se produire de modifications nuisibles de la structure du métal dans la zone du raccordement de l'axe. On obtient de cette façon l'effet de fluage et de pressage recherché par l'invention, c'est-à-dire une orientation des fibres du «étal les rendant capables de résister aux contraintes, 30 de sorte qu'on évite ainsi des tensions indésirables et par conséquent l'affaiblissement du métal qui en résulterait. L'invention permet de fabriquer en un ensemble unitaire une cuvette et un élément de raccordement, constitués par une ébauche massive, par le procédé de fluage et de pressage sans modification nuisible 35 de sa structure et sans qu'il soit nécessaire de procéder à des retouches qui feraient perdre beaucoup de temps. Le dessin schématique annexé montre, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation possible de l'objet de l'invention. 71 10881 3 2.103601 La fig. 1 montre l'ébauche d'une pièce, formant ensemble unitaire, constituée par un élément formant cuvette et par un axe de raccordement, La fig. 2 montre un dispositif utilisable pour la mise en 5 oeuvre du procédé de fluage et de pressage. La fig. 3 est une vue de profil d'un boîtier d'articulation avec son axe, terminé de pressage, la partie formant cuvette étant représentée en coupe de profil. La fig. 4 en est une vue de dessus. 10 L'ébauche représentée sur la fig. 1 est constitué par un élé ment 1 formant cuvette qui, une fois terminée de fabrication constitue le boîtier destiné à la réception d'un axe d'articulation sphérique, et par un élément 2 formant l'axe. Ces deux éléments formant un ensemble unitaire sont préfabriqués en acier, 15 de la manière connue, par exemple par le procédé de fluage et de pressage à froid. L'axe 2 est raccordé latéralement à la cuvette 1 et est orienté perpendiculairement à l'axe de cette cuvette. Ainsi qu'on peut le voir également à l'examen de la fig. 1, il est prévu aussi bien dans la surface supérieure que dans la surface 20 du fond de la cuvette un évidement 3 en forme d'auge qui est déjà préconformé lors de la fabrication de l'ébauche. Rationnellement, l'axe présente line surépaisseur de préférence tronconique, à son extrémité orientée vers la tête et se raccorde ici au même niveau à la partie formant cuvette. Il en résulte ainsi dans la 25 zone de raccordement de l'axe une accumulation de métal 4 qui va en s'aplatissant dés deux côtés d'un plan vertical A-B s'é-tendant dans la zone de raccordement. On a représenté sur la fig. 2 la conformation de la cuvette. On utilise ici un dispositif constitué par un élément supérieur 5 30 et un élément inférieur 6 présentant un alésage longitudinal commun 7 en vue . la réception de l'axe 2. A cet alésage se raccorde l'intérieur du moule 8 dans lequel vient se placer la cuvette. L'intérieur du moule peut présenter par rapport â la cuvette une certaine surépaisseur qui est chaque fois prévue selon 35 les dimensions définitives que l'on désire donner à la pièce terminée. Après que la pièce préconformée a été introduite dans le dispositif conformateur, la cuvette est amenée par le poinçon 9 à sa forme définitive, comme représenté sur les fig. 3 et 4. 71 10881 4 2103601 Il est également prévu dans le cadre de l'invention de constituer également d'une autre manière la cuvette de l'ébauche. Par exemple cette partie peut être également arrondie, la dépression s'étendant alors en forme de rainure autour de l'axe longitudinal de la cuvette. Les détails de réalisation peuvent être modifiés^sans s'écarter de 1'invention^dans le domaine des équivalences techniques. 71 10881 5 2103601 REVENDICATIONS 1. Ebauche destinée à la fabrication en une seule pièce de pièces massives en forme de cuvette et présentant un élément de raccordement, par exemple un boîtier d'articulation pour timone-5 rie de direction de véhicules automobiles, caractérisée en ce que l'ébauche est constituée en une seule pièce par un élément formant cuvette et par un élément constituant l'axe et présente une accumulation ou une surépaisseur de métal dans la zone de raccordement de l'axe à la cuvette. 10 2. Ebauche suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la surface supérieure et la surface de base de la cuvette sont bombées vers l'intérieur. 3. Ebauche suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'axe se continue pour former la cuvette par une partie 15 épaissie.