Brevet FR2177523A1 — publié le 19731109

La présente invention concerne la métallurgie, notamment les procédés de fabrication de pièces métalliques à nervures longitudinales, par exemple à profil denté, à partir d'ébauches cylindriques pleines qui sont façonnées sur des laminoirs On connaît un procédé de fabrication de pièces métalliques à nervures longitudinales, par exemple à profil du type à denture droite, dans lequel une ébauche cylindrique pleine est déformée sur un laminoir dont la cage à rouleaux exécute un mouvement rectiligne alternatif dans une meme direction et à une ibe vitesse, les rouleaux étant ensuite déplacés radialement au moment où la cage se trouve en position extrême (voir brevet de R.F.A. NO 1 142 827). Ce procédé est réalisé sur des laminoirs à action périodique, dans lesquels les rouleaux exécutent, conjointement avec la cage, un déplacement longitudinal par rapport à l'ébauche. lies tourillons des rouleaux s'appuient, par l'intermédiaire de paliers, sur des plaques d'appui le long desquelles ils se déplacent et, à la fin de chaque course, se rapprochent radialement d'une valeur correspondant à la rétreinte de l'ébauche. Au cours de la déformation de l'ébauche apparaissent des poussées axiales qui décalent l'ébauche le long de l'axe de laminage. Pour maintenir l'ébauche dansl'axe de laminage, on emploie sur les laminoirs des dispositifs compliqués. En outre, les jeux existant dans les paliers ne permettent pas d'obtenir des pièces à profil de haute précision. Sur ces laminoirs, la longueur de course des cages est faible , aussi ne peut-on laminer que des ébauches de faible longueur. Les besoins toujours croissants en pièces telles que les pignons et les arbres cannelés rendent nécessaire l'élaboration de procédés permettant d'accroître le rendement des laminoirs et d'usiner sur ceux-ci des ébauches de longueur importante à partir desquelles on peut obtenir une série de pièces. On connaît des laminoirs à froid pour le façonnage d'ébauches de longueur importante ayant la forme de tubes à nervures longitudinales. Ces laminoirs comprennent une commande pour le mouvement rectiligne alternatif et des guidages pour le déplacement simultanément axial et radial des rouleaux. Mais ces laminoirs ne sont pas adaptés au laminage d'ébauches cylindriques pleines à nervures longitudinales, car les rouleaux de leurs cages forment une cannelure fermée contribuant à l'étirement de ébauche. Pour laminer des pièces telles que les arbres cannelés, les rouleaux doivent former une cannelure ouverte, assurant le libre écoulement radial du métal. Le but de la présente invention est de supprimer les complications mentionnées. Il s'agissait donc de créer un procédé de fabrication de pièces métalliques à nervures longitudinales qui, grâce à un choix adéquat de la séquence des opérations et à l'exclusion des poussées axiales, permettrait d'obtenir des profils plus précis lors du laminage d'ébauches cylindriques pleines de longueur importante. La solution consiste en un procédé de fabrication de pièces métalliques à nervures longitudinales, du type dans lequel une ébauche cylindrique pleine est déformée par les rouleaux profilés d'un laminoir, qui sont déplacés axialement et radialement par rapport à l'axe longitudinal de l'ébauche, ledit procédé étant caractérisé, d'après l'invention, en ce que les rouleaux sont déplacés simultanément radialement et longitudinalement par rapport à l'axe de l'ébauche, et en ce qu'à la fin de chaque course à vide et au commencement de la course utile des rouleaux on tourne l'ébauche autour de son propre axe longitudinal d'un angle multiple du nombre de nervures de la pièce en cours d'usinage ou de l'avance entre les rouleaux jusqu'à l'obtention de la pièce terminée. Un tel procédé permet d'obtenir des pièces à profil plus précis à partir d'ébauches de longueur importante. Pour une meilleure compréhension de l'invention, un exemple non limitatif de mise en oeuvre du procédé proposé est décrit ci-dessous avec renvois aux dessins annexés qui représentent: - la figure 1, un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé proposé (vue en coupe longitudinale); - la figure 2, une vue en coupe suivant II-II de la figure 1. lie dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention peut être un laminoir pour l'obtention de tubes à froid, dans lequel les rouleaux formant une cannelure fermée sont remplacés par des rouleaux formant une cannelure ouverte dont le profil est conçu de manière à former des nervures longitudinales sur l'ébauche pleine au cours de son laminage, grâce à l'écoulement radial libre du métal. lie dispositif peut comporter trois ou plus de trois rouleaux 1 (figures 1 et 2) formant une cannelure correspondant au profil à obtenir. lies rouleaux 1 ont des tourillons 2 par lesquels ils s'appuient sur des plaques (guidages) profilées 3 montées dans une douille 4 (cage du laminoir) pourvue d'une commande (non représentée sur le dessin) l'animant d'un mouvement rectiligne alternatif. lies rouleaux 1 sont montés dans la cage 4 de telle façon que leur axe de rotation respectif soit situé dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'ébauche 5. Grâce au roulement simultané des rouleaux 1 le long des plaques 3 et sur l'ébauche 5, les poussées axiales sont supprimées. lie dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention fonctionne de la façon suivante. Quand la commande (non représentée sur le dessin) est en marche, la cage 4 est animée d'un mouvement rectiligne altenattif. Simultanément avec la cage se déplacent les rouleaux 1 dans la même direction mais à une plus faible vitesse. lies rouleaux 1 roulent le long des plaques 3 en forme de coins, dans le sens de l'augmentation des sections transversales desdites plaques, en rétreignant ainsi l'ébauche 5. Au cours de ce mouvement, les rouleaux 1 se déplacent à la fois axialement et radialement par rapport à l'ébauche 5. lie mouvement des rouleaux 1 s'effectue sous l'action des forces de frottement entre les tourillons 2 et les plaques 3. La rétreinte de l'ébauche 5 s'effectue suivant une loi déterminée par le profil des plaques 3. Après avoir atteint leur position extrême, les rouleaux 1 exécutent leur course retour conjointement avec la cage 4. Durant cette course ils s'écartent en libérant l'ébauche 5. On déplace alors axialement l'ébauche 5 libérée sur une distance égale à la valeur de l'avance et on la fait tourner d'un angle multiple- du nombre de nervures (dents) à obtenir sur la pièce et nécessaire à l'usinage successif du profil de toutes les dents. Le processus est repété jusqu'à l'achèvement de la pièce. lies essais ont montré qu'il est possible de laminer des profils dentés (triangulaires, à développante, trapézoidaux) précis, à nombre de dents réduit, sur des ébauches de longueur allant jusqu'à sis mètres et même plus. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Un procédé de fabrication de pièces métalliques à nervures longitudinales, du type dans lequel une ébauche cylindrique pleine est déformée par les rouleaux profilés d'un laminoir, qui sont déplacés axialement et radialement par rapport à l'axe longitudinal de l'ébauche, caractérisé en ce que les rouleaux sont déplacés simultanément radialement et longitudinalement par rapport à l'axe de l'ébauche, et en ce qu'à la fin de chaque course à vide et au commencement de la course utile des rouleaux, on tourne l'ébauche autour de son propre axe longitudinal d'un angle multiple du nombre de nervures de la pièce encours. d'usinage et on avance celle-ci entre les rouleaux jusqu'à l'obtention de la pièce terminée. 2.- lies pièces métalliques, caractérisées en ce qu'elles sont usinées par le procédé suivant la revendication 1.