Brevet FR2242175A1 — publié le 19750328

La présente invention est relative à une machine à forger continue comportant des marteaux en forme de bielles qui sont entraînés par des excentriques et qui, outre le mouvement de forgeage qui les approche et les éloigne de la pièce, effectuent encore, dans un plan passant par l'axe longitudinal de la pièce, un mouvement d'oscillation pour le transport de la pièce. Bes machines à forger continues de ce genre servent surtout à forger une matière en forme de barre. Les marteaux ne servent pas seulement au travail de formage pur et simple, mais encore au transport de la pièce et, selon la grandeur de section et la longueur de la matière en barre, l'avancement de la pièce est assuré soit uniquement par le mouvement d'oscillation des marteaux, soit par un dispositif spécial à galets d'entraînement, en coopération avec les marteaux oscillants. Dans le forgeage continu, la réduction de la matière doit surtout se traduire par un allongement, de sorte que lors du processus de forgeage. proprement dit, la matière est refoulée principalement dans la direction longitudinale de la pièce, donc dans le sens de passage de la pièce et en sens inverse. Par suite, la pénétration des marteaux dans la pièce cause un mouvement de matière d'une part en sens inverse du mouvement d'avancement, d'autre part, dans le même sens que celui-ci, ce qui fait que la masse des pièces est accélérée en des sens opposés devant et derrière les marteaux. Ce sont les rapports de massue de la matière en barre devant et derrière le point de forgeage qui déterminent Si ce refoulement de matière, ou les forces engendrées par l'accélération de la matière, causent une entrave au processus de forgeage ou non.Dans le cas de petites masses, donc par exemple dans le cas d'une matière en barre de petite longueur ou de petite section, il ne se produit pas de perturbations lors du forgeage, mais dans le cas de grandes masses, si la matière en barre a une plus grande longueur ou une plus grande section, les forces d'inertie dues à l'accélération de la matière lorsque les marteaux pénètrent dans la pièce peuvent devenir si grandes qu'il se produise un foulage de la matière devant les outils et que l'écrasement devienne trop grand. En outre, cette accélération périodique de masses peut conduire à des phénomènes d'oscillation extrêmement désagréables. En tout cas, la qualité de forgeage et le déroulement du forgeage sont beaucoup moins satisfaisants. Jusqu'ici pour éviter ce foulage possible de la matière et pour améliorer les conditions du forgeage continu, au lieu de faire arriver la matière en barre en ligne droite à la machine à forger et de l'en retirer en ligne droite, on disposant devant et derrière les outils une boucle de matière à forger qui avait pour rôle d'absorber les accélérations de masse dues à la pénétration des marteaux. Dans la déformation de la pièce, les masses situées entre les marteaux et la boucle considérée peuvent ainsi être accélérées et, par suite, les forces d'inertie peuvent être maintenues plus petites.Toutefois, précisément dans le cas d'une matière de grande section où les forces d'inertie prennent une grande influence, la formation d'une boucle de matière en barre se heurte à des difficultés et les conditions sont particulièrement défavorables du côté de l'-entrée de la matière, car la matière qui n'est pas encore forgée présente a priori une plus grande section que la matière forgée et, en outre, cette masse plus grande est accélérée en sens inverse de l'avancement. C'est pourquoi l'invention a pour but de perfectionner les machines à forger continues antérieures du type défini plus haut de façon telle que l'on puisse amener en ligne droite aux outils la matière en barre de longueur quelconque et de section quelconque, sans qu'il puisse se produire, par suite de la pénétration des marteaux dans la pièce, un foulage de la matière ni des accélérations indésirables en sens inverse de l'avancement. L'invention résout essentiellement ce problème par le fait que les marteaux sont guidés de façon souple et élastique dans'lue sens de leur mouvement de transport. Par suite du- guidage souple, les marteaux qui pénètrent dans la pièce ne peuvent plus accélérer la matière à forger en sens inverse de l'avancement, mais ils cèdent à la matière, qui cette fois est seulement refoulée dans le sens de l'avancement, en surmontant l'action élastique du guidage.Cette action élastique doit être prévue de façon telle que le dispositif stable à galets d'entraînement qui détermine la vitesse d'entrée de la pièce, ou la grande masse correspondante de matière en barre située devant les marteaux, ne permette aucune accélération de masse en sens inverse de l'avancement et que, par suite, il-ne puisse pas se produire de mouvement désavantageux de masses, de foulage de la matière, d'écrasement trop grand, de phénomènes indésirables d'oscillation, etc.. I1 est vrai que du côté de la sortie, la matière est plus fortement accélérée, mais le refoulement de matìère dans le sens dtavance- ment ne comporte aucun risque de foulage ni d'autres phénomènes secondaires défavorables et l'accélération de la matière dans le sens d'avancement peut être absorbée Bans difficulté par une formation de boucle, possible sans difficulté du côté de la plus petite section de la barre. Aussitôt qu'à la fin du mouvement d'oscillation dans le sens de transport les marteaux s'écartent de la pièce, ils sont à nouveau repoussés immédiatement dans leur position normale par l'action élastique du guidage et, à la course de travail suivante, ils s'appliquent à nouveau exactement sur la pièce. I1 est particulièrement avantageux que les marteaux soient soumis à une action élastique par un moyen hydraulique, car ainsi l'action élastique est exactement égale pour tous les marteaux et on peut l'adapter rapidement -et simplement aux conditions de masse et de force du côté d'entrée de la machine, en réglant la pression hydraulique commune. Si dans une machine à forger continue les marteaux forment une boucle croisée dans laquelle est guidé un coulisseau monté sur l'arbre excentrique et si la boucle croisée et le coulisseau coopèrent entre eux par une denture hélicoïdale, un mode d'exécution particulièrement avantageux de l'invention est celui où la denture hélicoïdale présente un jeu de flancs accru et la tige du marteau-s'appuie, dans le sens de son mouvement de transport, contre un piston alimenté hydrauliquement, de préférence en forme de plongeur.Par suite de la rotation de l'arbre excentrique, la boucle croisée et le coulisseau assurent le mouvement ascendant et descendant des marteaux et la denture hélicoïdale située entre la boucle croisée et le coulisseau provoque le mouvement d'oscillation des marteaux, si le marteau est convenablement guidé par une glissière parallèle à l'axe de la pièce. Afin de donner aux marteaux la possibilité de céder au refoulement de matière dans le sens d'avancement lors du forgeage, la denture hélicoïdale présente un jeu de flancs accru. Le piston alimenté hydrauliquement définit la position normale du marteau en poussant llun contre l'autre les flancs correspondants de la denture. En mêmetemps, temps, le guidage souple et élastique du marteau est réalisé, car si les forces d'inertie sont suffisamment grandes pendant le forgeage, la pression hydraulique est surmontée et le marteau peut céder dans le sens de transport, en- fonction du refoulement de matière lors de la pénétration dan;s-la matière à forger. Un piston en forme de plongeur offre la possibilité la plus simple de ce soutien du marteau, car on se contente de la dépense de construction la plus réduite. Avantageusement, les pistons, dont chacun est adjoint à un marteau, sont reliés à-un système hydraulique commun, de sorte que les conditions sont les mêmes pour tous les pistons. Un mode de réalisation de l'invention est représenté schématiquement et simplement à titre d'exemple sur les dessins annexés, dans lesquels les figures 1 et 2 montrent une partie d'une machine à forger continue selon l'invention, en coupe respectivement suivant la ligne I-I de la figure 2 et suivant la ligne II-II de la figure 1. Dans l'enveloppe I de la machine sont prévus des marteaux en forme de bielles 2, dirigés radialement par rapport à l'axe de la pièce et entraînés par des arbres excentriques 3 parallèles à l'axe de la pièce. Les arbres excentriques 5 sont montés excentriquement dans des carters de déplacement tournants 4, de sorte que, lorsque ces carters tournent, la distance entre l'axe des excentriques et l'axe de la pièce varie, permettant de régler la position de la course des marteaux.Les marteaux 2 forment des boucles croisées 5 dans lesquelles des coulisseaux q, portés par l'excentrique 8, glissent le long de surfaces cylindriques de guidage 6, 2. La boucle croisée 5 et le coulisseau 9 coopèrent entre eux par une denture hélicoMdale 10. Les marteaux 2 présentent en outre un appendice de guidage 11 qui coopère avec une glissière 12 solidaire de l'enveloppe.Quand l'arbre excentrique 3 tourne, l'excentrique 8 fait aller et venir dans la boucle croisée 5 le coulisseau 9 qui est assujetti par des anneaux d'espacement qui 1'empêchent de de céder dans la direction de l'axe excentrique et provoque non seulement le mouvement de va-et-vient du marteau 2 par rapport à la pièce, mais encore, étant donné l'accouplement du coulisseau et de la boucle croisée par la denture oblique et le guidage du marteau au moyen de la glissière 12, un mouvement d'oscillation servant à transporter la pièce dans un plan défini par l'axe de la pièce et par la glissière. Pour pouvoir exécuter aussi bien le mouvement montant et descendant que le mouvement oscillant, le marteau 2 est monté dans un palier lisse spécial 14 qui permet cette combinaison nécessaire de mouvements du marteau. En outre, la tige du marteau s'appuie, à son extrémité opposée à la pièce, contre un piston en forme de plongeur 15, alimenté hydrauliquement, et la denture hélicoïdale 10 entre le coulisseau 9 et la boucle croisée 5 présente un jeu de flancs relativement grand 16. Ce jeu de flancs permet un pivotement limité du marteau indépendamment de la denture hélicoïdale et,à cet effet, il suffit de repousser le piston 15 contre la pression hydraulique qui le sollicite. Cette souplesse du marteau dans la direction de son mouvement de transport lui permet de prêter dans une certaine mesure dans le sens d'avancement, ce qui fait qu'il est capable de suivre le refoulement de matière lors du processus de forgeage.Par suite, la pénétration du marteau dans la pièce à forger ne peut pas causer d'accélération de masse en sens inverse de l'avancement, de sorte que l'on évite en tout cas le risque d'un foulage de matière devant les marteaux pendant le forgeage. La grandeur de la pression hydraulique qui agit sur le piston 15 détermine bien entendu la résistance du marteau à l'entraînement lors du refoulement de matière dans le sens de l'avancement et on détermine cette pression en fonction de la masse de la matière en barre devant les marteaux ou de la force du dispositif à galets d'entraînement utilisé. Ainsi, lorsque les marteaux se posent sur la pièce, la pression hydraulique diminue jusqu'au niveau voulu et, ainsi, le mouvement d'effacement du marteau est possible lorsqu'il pénètre dans la pièce, Une fois que les marteaux se sont écartés de la pièce, les pistons 15 repoussent les marteaux dans leur position normale, de sorte que les flancs correspondants de la denture hélicoïdale s'appliquent à nouveau les uns contre les autres. REVENDICATIONS 1. Machine à forger continue comportant des marteaux en forme de bielles, qui sont entraînés par des excentriques et qui, outre le mouvement de forgeage qui les approche et les éloigne de la pièce, effectuent encore, dans un plan passant par l'axe longitudinal de la pièce, un mouvement d'oscillation pour le transport de la pièce, machine caractérisée par le fait que les marteaux sont guidés de façon souple et élastique dans le sens de leur mouvement de transport. 2. Machine selon la revendic-ation 1, caractérisée par le fait que les marteaux sont soumis à une action élastique par un moyeu hydraulique. 3. Machine selon l'une des revendications 1 et 2, dans laquelle les marteaux forment une boucle croisée dans laquelle est guidé un coulisseau monté sur l'arbre excentrique, la boucle croisée et le coulisseau coopérant entre eux par une denture hélicoïdale, machine caractérisée par le fait que la denture hélicoïdale présente un jeu de flancs accru et que la tige; du marteau s'appuie, dans le sens de son mouvement de transport, contre un piston alimenté hydrauliquement, de préférence en forme de plongeur.