Brevet FR2247298A1 — publié le 19750509

Xa présente invention concerne un procédé de fabrication de tuyaux métalliques sans soudure, du type dans lequel on forme d'abord à la presse et lamine à chaud, à partir d'un bloc, un tuyau dont on réduit ensuite la section transversale par laminage à froid et/ou étirage. Les tuyaux métalliques sans soudures sont fabriqués en grande partie en formant d'abord par pressage et laminage, à partir d'un bloc, sur un mandrin, et ensuite on amène, de manière connue, le tuyau obtenu à la section transversale désirée. On a constate que les tuyaux fabriqués de cette manière présentent gefinéralement un alésage qui est décalé excentriquement. De telles excentricités se produisent spécialement dans le cas de tuyaux extrudés à la presse et ne peuvent plus entre corrigées de manière importante par les opérations suivantes de lnminnge à froid et d'étirage. Les presses à tuyaux usuelles fonctionnent de telle manière qu'on introduit d'abord dans l'entrée un bloc rechauffé qui est perforé au moyen du mandrin. Ensuite, le bloc perforé placé sur la matrice est pressé à travers une matrice. Le mandrin flotte alors par rapport à la matrice. Le degré de décalage du mandrin par rapport à la matrice n'est pas constant et s'élève en moyenne à environ 10 . Les raisons de ce déplacement doivent titre attribuées au mode de construction de la presse et au procédé opératoire. Dans le cas de tuyaux laminés à chaud, le degré de décalage stélève à environ 5 fiç. Ces excentricités ne peuvent pas être notablement évitées dans le cas de laminage à froid et/ou d'étirage. L'invention a pour but de fournir un procédé avec lequel il soit possible de fabriquer des tuyaux métalliques sans soudure avec une très grande précision de dimensions. Le procédé de l'invention est caractérisé en ce que le tuyau extrudé ou laminé à chaud est soumis à une extrémIté, à un tournage de sa surface enveloppe extérieure pour que l'alésage soit centré-par rapport à l'enveloppe, le tuyau étant alors tiré sur un mandrin fixe, avec un guidage concentrique au mandrin pour l'enveloppe, en effectuant simultanément9 en continu, un rasage d'au moins une partie de la surface enveloppe du tuyau. Â l'aide du procédé conforme à l'invention, il est maintenant possible de fabriquer des tuyaux qui présentent un alésage exactement centré. La matière enlevée par l'usinage peut être recueillie et fondue à nouveau. On a constaté comme particulièrement avantageux d'élargir légèrement l'alésage du tuyau au cours de l'opération dçusina ge. De cette manière, on est assuré que mme des tuyaux déformés avec ovalisation peuvent 8trie rectifiés avec précision par cet usinage de rasage. Pour cet usinage, le tuyau formé à la presse ou laminé à froid est tourné à une extrémité sur sa surface enveloppe de telle manière que l'alésage se trouve centré par rapport à la surface enveloppe. Le tuyau avec cette extrémité tournée est alors enfilé sur un mandrin fixe et dans un guidage disposé concentriquement au mandrin pour ltenveloppe après quoi on toume ou procéde en continu au rasage d'au moins une partie de la surface enveloppe. L'invention s'étend à une ma chine pour l'application du procédé ci-dessus, comprenant un banc d'étirage avec un mandrin fixé à une tige et avec un organe de guidage. Conformément à l'invention9 cette machine est caractérisée en ce que le mandrin fait saillie hors du guidage dans la direction opposée à celle du tirage un outil de rasage étant prévu en avant du guidage dans la direction du tirage, cet outil étant fixe concentriquement à l'axe du tuyau, et son couteau attaquant le tuyau dans la zone en saillie du mandrin. Â l'aide de cette machine, il est possible de fabriquer des tuyaux qui présentent un alé sage exactement centré sur toute leur longueurs On a constaté comme particulièrement avantageux de disposer plusieurs outils de rasage l'un derrière l'autre, en direction longitudinale du tuyau, le diamètre intérieur des organes de coupe allant en décroissant en direction de l'étirage. On obtient ainsi que l'opération d'enlèvement de copeaux 'est pas limitée à un seul outil de rasage, de sorte que la durée de vee des outils de coupe est augmentée. Avantageusement, le diamètre du mandrin est choisi de telle manière qu'il soit légèrement supérieur à l'alésage du tuyau. De cette manière, on est assure que même des tuyaux ovalisés peuvent titre usinés à une dimension précise. L'invention est expliquée cio après à propos d'un exemple avec référence au dessins annexé qui montre une machine pour l'application du procédé. Tout d'abord le tuyau extrudé ou laminé à chaud, qui présente un alésage de position excentrée, est placé dans un dispositif pour entre tourné à son extrémité de telle manière que l'alésage soit concentrique à la surface enveloppe extérieure. Ensuite on introduit dans le tuyau une tige de mandrin et on fixe un mandrin à la tige. L'extrémité du tuyau qui a été tournée est introduite alors dans un guidage et le tuyau est tiré par dessus le mandrins Pendant cette opération d'étirage, le mandrin et le guidage sont supportés de manière à titre en permanence concentriques entre eux. Il est essentiel pour cela que le mandrin, vu dans la direction opposée à la direction de tirage fasse saillie hors du guidage, et que l'opération de rasage ait lieu dans la zone correspondant au mandrin, car celui-ci presse la matière dans le domaine de coupe du dispositif de pelage. La machine de l'invention représentée schématiquement dans le dessin joint se compose d'une tige de mandrin i, qui est fixé en 2 et qui porte, à son extrémité libre, de manière amovible un mandrin 3. Le mandrin 3 est inséré à l'intérieur d'un tuyau extrudé 4 et il possède un diamètre extérieur légèrement supérieur à celui de l'allé sage du tuyau 40 Pour guider le tuyau 4 sur son enveloppe estérieures on utilise un guidage 5 qui peut entre constitué comme une matrice qui est disposée concentriquement au mandrin 3. En outre, il est prévu un dispositif de tirage dont une griffe 6 agit sur l'extrémité du tuyau 4. Sur le guidage 5, ou son support, est fixé un outil de rasage 7 dont la lame coupante 8 agit sur le tuyau 4 dans le domaine du mandrin 3 dépassant hors du guidage 5. La machine décrite fonctionne de la manière suivante Tout d'abord, le tuyau extrudé 4 est monté dans un dispositif de support approprié et son extrémité 10 est soumise à un tournage de telle manière que l'alésage dii tube 4 soit concentrique 5 la surface extérieure d'enveloppe du tuyau. Le cas érjhéant, on procédé simultané- ment à la préparation de l'opération de tirage qui doit suivre. Cet étirage a pour effet une solidification de structure du tuyau et une section transversale uniforme sur toute la longueur. Ensuite la tige de mandrin I est déplacée dans le tuyau 4, c'est-à-dire que le tuyau 4 est enfilé sur la tige l-et sur le mandrin fixé à la tige. L'ex- trémité du tuyau qui a été tournée est guidée dans le guidage ou matrice 5 et la griffe 6 est fixée à ltextrémité 10 du tuyau 4.Si maintenant le tuyau 4s au moyen de la griffe 6 du dispositif d'étirage est entratné à travers le guidage 5, le tuyau est rasé au moyen du dispositif de rasage 7, avec un centrage précis, car le tuyau 4 est guidé avec précision par le guidage 5 et par le mandrin 3. il est essentiel pour cela que les outils coupants 8 du dispositif de rasage 7 agissent sur le tuyau dans le domaine correspondant au mandrin 3, car o'est seulement le mandrin qui presse la matière contre le dispositif de rasage. En vue de décharger les couteaux 8 du dispositif de rasage 7, il est avantageux de disposer plusieurs dispositifs de rasage 7 l'un derrière l'autre, le diamètre intérieur de ces dispositifs, o'est-à-dire des couteaux 8, allant en décroissant dans la direction de ltétirage. A l'aide de la machine conforme à l'invention, on parvient à rectifier des tuyaux ayant un alésage décalé excentriquement, même sstils sont déformés en courbe ou ovalisés, de telle manière que l'alésage soit centré par rapport à l'enveloppe extérieure. L'avantage essentiel de la machine de l'invention réside en ce qu'il est possible mainte- nant de fabriquer des tuyaux qui, pour un m8me diamètre ex- térieur présente un poids plus faible et des dimensions es térieures précises, la matière enlevée par l'usinage pouvant btre réutilisée dans le traitement de fusion. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ei-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir ~d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 10) Procédé pour la fabrication de tuyaux métalliques sans soudure du type dans lequel on forme d'abord à la presse et par laminage à chaud9 à partir d'un bloc, un tuyau dont on réduit ensuite la section transversale par laminage à froid et/ou étirage, procédé caractérisé en ce que le tuyau extrudé ou laminé à chaud est soumis à une extrémité, à un tournage de sa surface enveloppe extérieure pour que l'alésage soit centré par r ap port à l'enveloppe, le tuyau étant alors tiré sur un mandrin fixe, avec un guidage concentrique au mandrin pour 1 'envelop- pe, en effectuant simultanément, en continu, un rasage d'au moins une partie de la surface enveloppe du tuyau. 20) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, au cours de l'opération de rasage, l'alésage du tuyau est légèrement agrandi. 30) Machine pour la fabrication de tuyaux métalliques sans soudures, par le procédé conforme à l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le mandrin (3) fait saillie hors du guidage (5) dans la direction opposée à celle du tirage, un outil de rasage (7) étant prévu en avant du guidage dans la direction du tirage, cet outil étant fixe concentriquement à l'axe du tuyau, et son couteau (8) attaquant le tuyau (4) dans la zone ou saillie du mandrin (3). 40) Machine suivant la revendication 3, caractérissée en ce que plusieurs outils de rasage (7) sont disposésl'un derrière l'autre en direction longitudinale du tuyau (4), le diamètre intérieur des couteaux (8) étant décroissant en direction tirage. 50) Machine suivant l'une des revendications 1 ou 29 caractérisée en ce que le diamètre du mandrin (3) est légèrement supérieur à l'alésage du tuyau (4).