Brevet FR2077485A1 — publié le 19711029

L'invention concerne la rétreinte de pièces métalliques tubulaires. Dans la construction aéronautique et les techniques voisines, il est souhaitable de disposer, en tant qu'éléments de 5 structures, ou bien en tant qu'organes de transmission, de pièces tubulaires dont les extrémités sont de diamètre plus petit que celui du corps, les raccordements étant habituellement tronconiques. Les extrémités ou embouts servent pour la jonction de la pièce, notamment par vissage. 10 O.-i ccnnait une méthode suivant laquelle la pièce cylin drique est traitée par deux mâchoires à portée tronccnique embrassant la pièce et qui la conforment par une succession de serrages, la pièce étant introduite progressivement entre les deux mâchoires animées d'un mouvement alternatif d'éloignement et de rapprochement 15 l'une par rapport à l'autre. Par cette méthode, on est limité dans la déformation qu'on peut donner à la pièce. Les défauts dans celle-ci sont difficiles à éviter. Il est souvent nécessaire de procéder à un traitement complémentaire faisant appel à un usinage et/ou un recuit. Le 20 prix de revient est relativement élevé. Le procédé selon l'invention soumet une pièce métallique à une action continue, développée le plus avantageusement par un vérin hydraulique, et la conformation s'obtient par fluage à chaud. Selon un mode d'exécution, la pièce tubulaire est poussée 25 par un effort axial dans une cavité à paroi ininterrompue. C'est l'effort de poussée qui réalise la conformation de la pièce par coopération avec la surface tronccnique de la cavité. La conformation a lieu avantageusement à une température de matriçage du matériau métallique constitutif de la pièce. 30 L'invention prévoit de poursuivre la poussée après butée de la tranche de la pièce contre un fond limitant la cavité. On réalise ainsi un épaississement de la paroi tronconique. Dans une phase finale, la poussée sur la pièce étant poursuivie, la progression s'effectue à travers un passage cylin-35 drique prolongeant 1:., cavité tronconique, dont le fend est ainsi démasqué : on obtient ainsi l'appendice de jonction sans interruption du processus. Le procédé selon l'invention s'applique à des pièces en des matériaux métalliques très divers : alliage léger, acier, 40 etc., notamment pour la fabrication des bielles# BAD ORIGINAL 70 02253 2077485 Dans lu d 3 script ion qui suit, fait;- à. titre d'exemple, on sa réfère a\. dessin rnexé, dvxs lequel : - la figure 1 est une vu-- schématique, en coupe longitudinale, d'une partie d'uns mac-ino"selon l'intention ; 5 - la figura 2 est une vue h plus petite échelle, dans un3 autre condition du tube en cours d~- trvitèrent ; - lac figures 3 à 6 sont d.;-:: vues analogues à la figure 2, nais po :-r d'autr conditions du tube ; - la figure 7 -ast relative à v.n.? e:-.chine selon l'in-10 vontion, ihuis pour ..ne variante ; - la figure 6 est analogue à la figure 7, pour une autre condition du tube. - la figure 9 montre, en coupe longitudinale, un tube après traitemento 15 l'appareil selon l'invention comprend un dispositif de guidage 10 constitué par un bloc 11 ménageant un conduit cylindrique 12. Le dispositif d^ guidage 10 se poursuit par une matrice 13 ménageant un conduit cylindrique 14, prolongeant le conduit 12 ; la surface cylindrique 14 se prolonge par une surface tronconique. 15 ; 20 la surface interne tronconique 15 se prolonge par une surface cylindrique 16, laquelle débouche sur la face frontale 17 de sortie. Dans le conduit cylindrique 16 peut être introduit de manière amovible le corps 21 d'un bouchon 22, dont la face frontale interne 23, plane, est dans le plan du cercle 24 de raccordement 25 entre la surface cylindrique 16 et la surface tronconique 15o Le bloc 11 est entouré par un dispositif de refroidissement 25, par -exemple un serpentin à circulation d'eau. Le bloc constitutif de la. matrice 13 est entouré par un dispositif de chauffage 26, avantageusement à résistances électriques. 30 Le tube cylindrique 30 - par exemple en alliage léger, comme celui connu sous le nom d,AU2&N ou celui connu sous le nom d'AU4Grl - dont l'extré îité 31 est à rétreindre, est d'abord avantageusement, s'il y a lieu, soumis à un traitement d'écrouissage et de dressage, permettant d'obtenir, d'une part, les cotes requises en 35 diamètre et en épaisseur et, d'autre part, une cristallisation fine. Le tube est, après avoir reçu un lubrifiant sur sa surface externe, introduit" par l'extrémité 31 dans le dispositif de guidage 10, le diamètre de la surface interne 12 étant sensiblement égal à celui de la surface' externe 32 du tube, et il est enfilé 40 dans la matrice 13 jusqu'à ce que sa tranche 33 vienne dans le plan '-•*u original 70 02258 3 2077485 de raccordement 34 entre la surface cylindrique 14 et la surface tronconique 15» La progression du tube se poursuit sous l'action d'une presse hydraulique, non représentée. Le tube, chauffé par le dispositif 26, pénètre progressivement dans la cavité tronconi-5 que 35, sa surface externe 32 épousant la surface interne 15, tronconique (fig. 2). Au fur et à mesure que la paroi tubulaire 36 pénètre dans la cavité 35, elle augmente d'épaisseur en fonction de la réduction de diamètre, le refroidissement fourni par le dispositif 25 évite tout flambage. Lorsque la tranche 33 du tube 3C vient 10 en contact avec la face frontale ou fond 23 (fig. 3), l'épaisseur du tube en ladite tranche est plus grande que l'épaisseur de la paroi cylindrique initiale ; la partie tronconique du tube ainsi conformée est limitée par une surface tronconique externe 37, dont la conicité est celle de la surface 15, et un~ surface interne 38 15 à conicité plus accentuée. L'invention prévoit également de poursuivre l'action de poussée. Au cours do cette phase, l'ensemble du tube n'avance plus, mais il se produit une augmentation de l'épaisseur de la paroi tronconique 39 obtenue au cours de la phase précédente, au dépens 20 de la partie 41, restée cylindrique, du tube et adjacente à la partie 39 (fig. 4). On poursuit l'action jusqu'à l'obtention du profil interne désiré 42, choisi notamment en fonction do l'épaisseur finale souhaitée pour l'appendice cylindrique. Le bouchon 21 est ensuite- enlevé, soit manuellement, 25 soit automatiquement. Par exemple, l'enlèvement se fait lorsque la pression d'application de la tranche 33 contre lo fond 23 dépasse une valeur prédéterminée, ou bien après écoulement d'un laps de temps déterminé. La progression d'ensemble de la pièce tubulaire reprend et il se forme un embout cylindrique 44 (fig. 5) dont la surface 30 externe a le diamètre de la surface interne cylindrique 16, l'épaisseur étant sonsibl .ment celle de la tranche 43. Or interrompt la poussée lorsqu'on a obtenu l'appeudice cylindrique 44 de longueur désirée, qui peut être sensiblement celle du conduit cylindrique 16 (fig. 6). 35 La pièce terminée comprend donc, à partir d'un corps cylindrique 46 qui a l'épaisseur dr tube initial 30, une partie tronconique 47 dont l'épaisseur croît depuis le raccordement au corps 46, et une partie cylindrique 48, ou embout, dont l'épaisseur est égale à la plus grande épaisseur de la partie tronconique 47 40 de paroi. BAD ORIGINAL 70 02258 • 2077485 On peut, par ce procédé, obtenir une partie tubulaire tronconique dont le diamètre interna ao la section étroit2 est ~une faible fraction, du diamètre la section large, jusqu'à rnSno £tre formé, et sa;:c qu'il apparaisse de défectuosités dans la torture du 5 métal et/ou l'état de surface. La surface interne 49 de l'embout cylindrique 48 peut être ultérieurement taraudée pour 1.. raccordement de la pièce à une autre pièce, analogue ou différente. L'autre, ^xtréru.té de la pièce 30 peut être traitée de 10 la môme manière pour obtenir le second embout. L'invention prévoit un mode d'exécution suivant lequel le filet de la surface interne de l'embout cylindrique 48 est obtenu dans la dernière phase de poussée. Dans ce mode d'exécution, la matrice comp>rend un noyau central 51 (fig. 7). Ce noyau peut, par 15 exemple, être introduit après enlèvement du bouchon 21, La surface externe dudit noyau présente un filetage 52. Lors de la poussée,, la partie tuibulaire tronconique 55 progresse dans l'intervalle ménagé entre ls noyau 51 et la surface interne 16 (fig. 8). L'embout cylindrique 54 se forme progressivement et, au cours de la progression, 20 le noyau 51 est entraîné dans le même mouvement. Lorsqu'une longueur suffisante est attente, 1'éloignement du noyau 51, par simple dévissage, laisse un embout 55 muni de son taraudage 56 (fig. 9). / bad original 70 02258 5 2077485 REVjjI'IDI GATIONS I. Procédé pour rétreindre des pièces métalliques • tubulaires, notamment pour la fabrication de bielles, caractérisé en ce que la pièce tubulaire est poussée axialement dans une matrice à cavité tronconique. 5 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie de la pièce en cours de rétreinte est à une température de matrigage. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la partie de la pièce, adjacente à la partie en cours de ré- 10 treinte, est refroidie. 4. Procédé selon la revendication 1, caractér.sé en ce qu'après la .formation de la i-urti..: trcncoro que, la poussée est poursuivie, un obstacle frontal s*opposant à la progression de la pièce, assurant ainsi un épaississement do la partie tronconique de 15 la pièce. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'après obtention de la partie tronconique, la poussée est poursuivie, la pièce progressant à travers un conduit cylindi~ique prolongeant la cavité tronconique. 20 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la formation de l'appendice cylindrique est effectuée après épaississement de la partie tronconique de la pièce. 7. Procédé sejon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un noyau à surface filetée est introduit avant la reprise de la 25 progression, permettant d'obtenir directement un ,-araudage de l'embout cylindrique. 8. Appareillage pour la formation d'embouts à des pièces métalliques tubulaires, caractérisé en ce qu'il comprend une matrice à cavité tronconique prccédée par un guidage cylindrique 30 ayant le diamètre de la pièce tubulaire initiale, ainsi quj des moyens pour pousser la pièce métalJique dans la cavité suivant un effort dirigé axialement. 9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de chauffage encourant la matrice. 35 10 Appareil selon la revendication 8, caractérise en ce qu'il comprend un dispositif de refroidissement, entourant le guidage. II. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que la cavité tronconique a son fond obturé par un bouchon amovible. bad original^ 70 02258 6 2077485 12. âppareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que la cavité tronconique se prolonge par un conduit cylindrique . 13. âppareil selon la revendication 12, caractérisé 5 en ce qu'il comprend un noyau fileté, logé dans le conduit cylindrique, coaxial à ce dernier. 14. Pièce tubulaire à rétreint d'extrémité, caractérisée en ce que la partie rétreinte, tronconique, à une épaisseur qui augmente à partir du corps cylindrique.