Brevet FR2135189A1 — publié le 19721215

La présente invention est relative à -une machine à forger servant à profiler intérieurement des pièces tubulaires, en particulier des canons d'armes à feu, par martelage par dessus im mandrin dégradé, dans laquelle la pièce est serrée entre une 5 tête de serrage qui l'amène aux marteaux en la faisant tourner simultanément autour de son axe et un tas qui recule dans la mesure de l'avance, avec une contre-pression constante, en refoulant du liquide de pression, le mandrin étant fixé à une tige guidée par la tête de serrage. 10 Du fait que la pièce est serrée entre la tête de serrage, d'une part, et le tas, d'autre part, on obtient un meilleur forgeage du profil intérieur, car la variation de longueur que subit la pièce lors des coups de forgeage est freinée et, par suite, la profondeur d'action de chaque coup 15 est accrue. Il est apparu maintenant qu'avec une force de serrage constante, on ne peut pas obtenir un résultat satisfaisant si l'on forme en une seule opération un gradin intérieur, donc par exemple si immédiatement à la suite du canon muni de ses rayures il faut forger la chambre. Si 1'on réalise une transition à 20 arête vive en martelant la pièce sur 1'endroit du mandrin qui forme le gradin, la pièce s'allonge à nouveau lorsqu'elle est encore transportée sous les marteaux et étant donné le fLuage de la matière en direction axiale, l'arête intérieure formée d'abord par martelage est repoussée à nouveau par l'épaulement 25 correspondant du marteau, de sorte qu'au coup de marteau suivant le gradin du mandrin est à nouveau enfoncé et que l'on obtient ainsi des gradins échelonnés qui ne sont pas nets. Pour y remédier, on a déjà mis au point une machine à forger dans laquelle la pièce est bien soutenue fermement 30 contre la tête de serrage, mais dans laquelle la contre-pression hydraulique appliquée au tas peut varier automatiquement, en fonction de l'avance de la pièce conformément à la forme intérieure désirée de la portion de la pièce qui se trouve momentanément entre les marteaux, grâce à au moins une soupape ou un 35 organe similaire prévu dans le tuyau de reflux du liquide de pression refoulé. Par suite, la force de serrage appliquée à la pièce du côté du tas ne reste pas constante, mais elle augmente lorsqu'un gradin intérieur ou partie similaire vient à être forgé, de manière à éviter un étirage de la pièce en direction 72 15184 2 2135189 du tas et donc un fluage de la matière de l'épaulement déjà forgé du mandrin au début de la chambre. Mais la pratique a montré que souvent les forces mises en jeu sont trop grandes ou que le tas n'est pas en mesure d'appliquer les grandes forces 5 antagonistes nécessaires pour éviter l'allongement de la pièce, de sorte qu'on ne peut pas obtenir un résultat satisfaisant du forgeage. L'invention a donc pour but d'éliminer ces inconvénients et de perfectionner la machine à forger décrite plus haut, 10 de manière à assurer un profilage intérieur satisfaisant de pièces qui doivent être munies de gradins intérieurs. L'invention résout essentiellement le problème posé par le fait que la pièce s'appuie dans la tête de serrage, par l'intermédiaire d'un piston traversé par la tige du mandrin, 15 contre un coussin de liquide de pression dont la pression peut être abaissée, lorsque le gradin du mandrin entre dans la zone d'usinage entre les marteaux, au moyen d'une soupape ou d'un organe similaire, de préférence conçu pour être branché. Ainsi, lors du forgeage de gradins, on n'augmente pas la contre-pression 20 mais, en diminuant la pression du coussin de liquide de pression du côté de la tête de serrage, on donne à la matière de la pièce la possibilité de fluer en direction de la tête de serrage, ce qui entraîne un avantage notable, à savoir que même si la pièce continue d'avancer, la matière épouse l'épaulement du mandrin et 25 n'est plus repoussée par celui-ci dans la direction d'avance. Ainsi, le gradin une fois forgé se conserve dans la suite du forgeage et on n'a pas à redouter de gradins échelonnés manquant de netteté. Il ne se produit pas non plus de trop grandes forces, puisqu'il n'est pas nécessaire d'augmenter la force de serrage 30 au moment du forgeage du gradin, mais qu'on la diminue au contraire du côté de la tête de serrage. Il est particulièrement avantageux que la cavité de cylindre, qui loge le coussin de liquide de pression, soit alimentée par un tuyau muni d'une soupape stabilisatrice de pression 35 et passant par une soupape de retenue et qu'au moyen d'une soupape magnétique pouvant être actionnée par un interrupteur de fin de course ou organe similaire, une deuxième soupape stabilisatrice de pression réagissant à une pression notablement moindre puisse être branchée. Pendant le forgeage du canon, la « 72 15184 3 2135189 première soupape stabilisatrice de pression détermine la pression du coussin de liquide de pression. Si le gradin du mandrin entre dans la zone d'usinage entre les marteaux, une butée, une came, etc..., convenablement placée, agit sur l'interrupteur de fin 5 de course qui actionne un tiroir magnétique et branche ainsi la deuxième soupape stabilisatrice de pression, de sorte que celle-ci détermine désormais la pression du coussin de liquide de pression, donc que la pression du coussin diminue et que le piston de soutien de la pièce peut être repoussé à l'envers du 10 sens d'avance dans la mesure du fluage de la matière. On obtient ainsi un dispositif hydraulique relativement simple qui permet le branchement automatique de la deuxième soupape ; il suffit que la butée, la came, etc... adjointe à l'interrupteur de fin de course soit disposée conformément aux conditions du cas 15 d'espèce. Pour assurer une construction simple, le piston servant à soutenir la pièce est monté de façon solidaire en rotation, mais avec possibilité de coulissement axial, dans une douille qui forme la cavité de cylindre destinée au coussin de liquide 20 de pression et qui est montée dans la tête de serrage de manière à pouvoir tourner, mais sans pouvoir coulisser axialement. L'objet de l'invention est représenté à titre d'exemple sur les dessins annexés dans lesquels : La figure 1 est un schéma en coupe partielle de l'en-25 semble d'une machine et les figures 2 à 4 montrent les éléments essentiels de la machine dans trois positions de travail différentes, en vue analogue. Les marteaux de forgeage 1 sont montés, avec leur 30 dispositif d'entraînement non représenté et un dispositif de variation de leur position de course, dans le carter de forgeage 2 devant lequel est disposé un banc 3, destiné à une tête de serrage coulissante 4. Sur la tête de serrage 4 agissent des tiges 5 traversant le carter de forgeage 2 et appartenant à des J5 pistons 6 qui coulissent dans des cylindres 7 fixés au carter de forgeage 2. Les pistons reçoivent par des tuyaux 8 du liquide de pression amené par une pompe 9,, de sorte que la tête de serrage 4 exécute un mouvement d'avance en direction des marteaux _1. Dans la tête de serrage 4 est montée, de manière à pouvoir tour- 72 15184 4 2135189 ner, mais sans pouvoir coulisser axialement, une douille 10 qui est entraînée par un moteur 11. Dans la douille 10 est disposé, sans pouvoir tourner, mais avec possibilité de coulis-sement axial, un piston 12 qui sert à soutenir directement la 5 pièce. Dans la cavité de cylindre opposée à la pièce 13 se trouve un coussin de liquide de pression 14. Le coussin 14 est alimenté par une pompe 1^ qui est reliée, par un tuyau 15, à la cavité de cylindre correspondante, le tuyau 15 passant, à la suite de la pompe 1^, par une soupape de retenue V]_ et étant 10 muni d'une soupape stabilisatrice de pression 18. On a désigné par 19 un tiroir magnétique qui peut être actionné par des interrupteurs de fin de course (non représentés) et branche alors une deuxième soupape stabilisatrice de pression 20 qui est conçue pour une pression notablement plus faible que la soupape 15 stabilisatrice de pression 18. A une culasse 21 situéé entre les deux cylindres 2. est fixé un autre cylindre 22 muni d'un piston 2£. Contre le piston 23 s'appuie un tas tournant 24. Le piston 2j5 est alimenté d'un seul côté par la pompe 2£. On a désigné par 25 une soupape 20 stabilisatrice de pression qui détermine la contre-pression du liquide refoulé hors du cylindre 22 lors du mouvement du tas. La pièce !£., par exemple un canon d'arme à feu, est serrée entre le piston 12 de la tête de serrage 4 et le tas 24. Lors du mouvement d'avance à l'aide du piston 5, le tas 24 ou le 25 piston 2£ recule et le liquide de pression est refoulé par la soupape 25 vers le réservoir à huile (figures 1 et 2). A une tige 2£ traverse la tête de serrage ou la douille 10 et le piston 12 est fixé un mandrin 28 qui peut être retiré au moyen d'un mécanisme à piston 29. Lors du forgeage du canon ou des 30 rayures du canon, la partie 28' du mandrin 28 est située entre les marteaux jL (figure 1). A l'extrémité du canon, l'extrémité de droite du mandrin bute contre le gradin intérieur de la douille 10 de la tête de serrage, de sorte que le mandrin 28, en même temps que la tête de serrage, est entraîné vers les 35 marteaux contre la pression hydraulique qui règne dans le mécanisme à piston 29 (figure 2). Quand le gradin 28" du mandrin a atteint la zone d'usinage entre les marteaux jL, la soupape stabilisatrice de pression 20 est branchée au moyen du tiroir magnétique 19 et, par suite, la pression du coussin de liquide 72 15184 5 2135189 sous pression 14 s'abaisse, de sorte que la matière peut fluer en direction de la tête de serrage 4 et repousser le piston 12 (figures et 4). Après la fin du forgeage, tout le dispositif est ramené à la position initiale à l'aide du mécanisme de piston 22, 25 du tas et la pièce finie est retirée. 72 15184 6 2135189 REVENDICATIONS 1. Machine à forger servant à profiler intérieurement des pièces tubulaires, en particulier des canons d'armes à feu, 5 par martelage par dessus un mandrin dégradé, la pièce étant serrée entre une tête de serrage qui 11 amène aux marteaux en la faisant tourner simultanément autour de son axe et un tas qui recule dans la mesure de l'avance, avec une contre-pression constante, en refoulant du liquide de pression, le mandrin étant 10 fixé à une tige guidée par la tête de serrage, machine caractérisée par le fait que la pièce s'appuie dans la tête de serrage, par l'intermédiaire d'un piston traversé par la tige du mandrin, contre un coussin de liquide de pression dont la pression peut être abaissée, lorsque le gradin du mandrin entre dans la zone 15 d'usinage entre les marteaux, au moyen d'une soupape ou d'un organe similaire, de préférence conçu pour être branché. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la cavité de cylindre qui loge le coussin de liquide de pression est alimentée par un tuyau muni d'une soupape stabi- 20 lisatrice de pression et passant par une soupape de retenue et qu'au moyen d'une soupape magnétique pouvant être actionnée par lin interrupteur de fin de course ou organe similaire, une deuxième soupape stabilisatrice peut être branchée. 3. Machine selon l'une des revendications 1 et 2, 25 caractérisée par le fait que le piston servant à soutenir la pièce est monté de façon solidaire en rotation, mais avec possibilité de coulissement axial, dans une douille qui forme la cavité de cylindre destinée au coussin de liquide de pression.