Brevet FR2220328A1 — publié le 19741004

La présente invention concerne un procédé de façonnage par refoulement d'une barre allongée, et principalement d'une barre de grande longueur exigeant plusieurs opérations de re foulementO On connaft un procédé de refoulement d'une barre allongée, appliqué le plus souvent dans les presses à forger horizontales, consistant en ce qu'avant la première passe de refoulement une certaine longueur de barre entièrement destinée à être refoulée fait saillie hors de la matrice de serrage, du côté du poinçon de façonnage, et reste dans cette position jusqu'à ce que cette première passe de refoulement soit terminées Le nombre de passes de refoulexent dépend du rapport de la longueur de barre refoulée à son diamètre.Les passes successives de refoulement sont effectuées à l'aide de divers poinçons de façonnage interchangeables. On cozuiat également un procédé de refoulement effectué sur des presses à refouler électriques. Dans ce procédé, une partie de la longueur de la barre, placée entre les matrices de façonnage et les pinces de guidage, s'échauffe à la température de forgeage par passage du courant électrique0 La partie chauffée de la barre est refoulée sous l'action d'une pression continue exercée par un piston spécial dans le sens axial sur ltex- trémité froide de la barre0 La largeur et la longueur du renflement de la partie refoulée de la barre augmentent progressi vexent, Pendant le refoulement, la barre n'est pas serrée et les pinces de guidage ne servent pas d'outils de façonnage Ces procédés connus présentent de sérieux inconvénients techniques0 Le premier porcédé cité est appliqué avec succès à la fabrication de boulons et de goujons sur des presses à refouler automatiques, ainsi qu'à la fabrication de pièces matricées sur des presses à forger horizontales, mais le forgeage par passes multiples, qui demande le refoulement préalable de la barre d'une longueur déterminée, requiert un grand nombre de poinçons de façonnage En outre, la longueur de la partie refoulée de la barre est limitée à sept fois le diamètre de celle-ci.Ce procédé est particulièrement cofteux quand il s'agit de refoulement de barres de grande longueur sur des presses hydrauliques à forger car il exige un grand nombre d'outils et est, en fait, peu avantageux0 Le refoulement sur presse à forger électrique est pratiquement limité aux seules barres de petit diamètre et ne convient qu'au refoulement des ébauches La présente invention a pour objet d'éliminer les inconvénients remarqués dans les procédés connus et de permettre en particulier le refoulement répété de barres allonges, principalement de grande longueur, indépendamment du volume final du renflement obtenu par refoulement, au moyen d'un petit nombre d'outils et d'une machine ou installation de refoulement d'encombrement réduit. Le procédé selon l'invention consiste en ce qu'après chaque passe de refoulement la barre s'avance hors de la matrice, ou éventuellement des deus matrices, puis quelle est serrée, et que la partie de la barre faisant saillie de la ou des matrices se trouve refoulée et façonnée, du fait du'mouvement d'avance des matrices ou du poinçon, ou de la matrice et du poinçon, par la pression des 4 aces frontales des matrices de serrage ou de la matrice et du poinçon. Le procédé de refoulement selon l'invention permet d'effectuer un refoulement en plusieurs passes d'une longueur quelconque de barres ne dépendant que du volume final du renflement qu'on désire réaliser. Lorsque la distance entre les surfaces frontales de la matrice et du poinçon, mesurée en fin de course de refoulement, est constante, les dimensions du renflement obtenu par refoulement augmentent perpendiculairement à la course de travail. Mais lorsque cette distance augmente après une passe de refoulement, la longueur du renflement obtenu augmente également. Les diverses passes de refoulement peuvent & re répétées plusieurs fois jusqu'à obtention d'un bloc façonné de volume voulu. Le procédé selon l'invention permet de refouler, non seulement des ébauches mais aussi des pièces forgées. En vue d'éviter des plis. produits par les diverses passes de refoulement, le profil longitudinal de façonnage devra présenter des bords chanfreinés et arrondis. Les surfaces de l'objet refoulé se trouvant sur le périmè- tre de la partie renflée et ne venant pas en contact avec les poinçons et matrices principaux, pourront être façonnés au moyen d'outils de façonnage supplémentaires montés sur la presse. Le procédé de refoulement selon l'invention convient particu culièrement à des barres de grande longueur du fait de la lenteur du refoulement de la partie de la barre chauffée et refoulée. Le procédé peut également s'appliquer au refoulement des ébauches , avant leur matriçage, sur des presses à forger horizontales ou autres, En outre, il peut etre appliqué au forgeage des pièces comportant des renflements en forme de coupe telles que les tiges de piston et les bielles En théorie, il nly a pas, pour l'application du procédé de l'invention, de limite à la longueur de la portion de barre refoulée, cette longueur ne dépendant que du volume final de la partie renflée, L'invention est décrite ci-apres en détail au moyen de quelques exemples préférés, non limitatifs, de réalisation, représentés schématiquement aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 montre les diverses phases a à ffi de refoulement d'une barre serrée d'un côté dans une matrice divisée et soutenue frontalement par un poinçon, la longueur de la partie refoulée étant constante - la figure 2 montre les mimes phases de refoulement d'une barre montée comme celle de la figure 1, mais dans laquelle la longueur de la partie refoulée est variable - la figure 3 montre les diverses phases a à e de refoulement d'une barre serrée des deux cotés dans des matrices divisées, la longueur de la partie refoulée étant constante ; et - la figure 4 montre les mimes phases de refoulement d'une barre montée comme celle de la figure 3, mais dans laquelle la longueur de la partie refoulée est variable Le procédé de reinulement en passes multiples avec avance axiale de la barre, représenté par la figure 1, est réalisé de la façon suivante La barre à refouler I est introduite entre les deux parties 2 et 3 de la matrice divisée d'une presse à forger horizontale ou d'une machine analogue, Dans la phase a1 la barre 1 est serrée dans la matrice divisée 2, 3 ; dans la phase b, le poinçon 4 s'approche de la matrice 2,) et la portion de barre saillant de cette dernière est refoulée et façonnée conformément aux surfaces frontales K de la matrice ; dans la phase c, après la première course de travail ou première-passe de refoulement de la barre 1 est desserrée de la matrice et s'avance vers le poinçon 4; dans la phase d > une seconde course de de travail produit un nouveau refoulement de la barre, l'accroissement du volume du renflement façonné étant égal au volume de la portion de barre saillant de la matrice 2,3 avant la passe. Les phases e et f montrent le déroulement des opérations successives de refoulement et la phase fi montre le produit fini après achèvement des passes multiples de refoulement. Etant donné que la distance entre la surface frontale de la matrice de serrage 2,3 et la surface frontale du poinçon 4, mesurée à la fin de la course de travail de chaque passe de refoulement, est constante, la longueur du renflement réalisé par refoulement est également constante. Par contre, le diamètre de ce renflement augmente après chaqueprsse de refoulement. Le procédé de refoulement représenté à la figure 2 s'effectue comme celui de la figure 1 mais après chaque course de travail l'écart entre le poinçon 4 et les matrices 2',3 augmente d'une valeur prédéterminée ce qui a pour effet d'augmenter la longueur du renflement après chaque passe. Le procédé de refoulement représenté à la figure 7 diffère de celui de ja figure 1 du fait que la barre est serrée en deux points de son axe dans des matrices divisées 2,3 et 5,6 la partie saillante de la barre destinée au refoulement étant déterminée par l'écartement de ces deux matrices divisées 2,3 et 5,60 le procédé de refoulement représenté à la figure 4 diffère de celui de la figure 3 du fait qu'après chaque course de travail l'écart entre les matrices 2,3 et 5,6 augmente d'une valeur prédéterminée ce qui a pour effet d'augmenter la longueur du renflement après chaque passe. Mais le renflement réalisé à la première passe peut également rester dans la position indiquée en traits interrompus sur les figures 3c et 4c et dans ce cas une des matrices agit comme poinçon. L'augmentation du volume du renflement après chaque passe se fait par paliers et est égale au volume de la portion de barre saillant des matrices de serrage. Il est possible d'utiliser des matrices non divisées, en employant des repoussoirs. Le refoulement par passes multiples avec avance axiale de la barre permet, entre autres, de façonner des ébauches ainsi que des pièces forgées telles que tiges de pistons et tiges de bielles. Le procédé selon l'invention peut s'appliquer à des barres de sections transversales de diverses formes. R E V E N D I C A e I O N S le Procédé de refoulement d'une barre allongée, et principalement d'une barre de grande longueur exigeant plusieurs opérations de refoulement, caractérisé en ce que la barre, placée entre une matrice de serrage et un poinçon, s'avance hors de la matrice après chaque opération de refoulement, puis est serrée dans la matrice et est refoulée par rapprochement du poinçon et de la matrice, ces opérations se répétant jusqu'à obtention de la forme désirée de la barre refoulée. 20- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la barre est placée entre deux matrices de serrage s 'écar- tant l'une de l'autre après chaque opération de refoulement puis serrant la barre et la refoulant en se rapprochant, ces opérations se répétant jusqu'à obtention de la forme désirée de la barre refoulée.