Brevet FR2260713A1 — publié le 19750905

La présente invention concernedesc#ssinets,en particulier des coussinets de palier lisse ou de carter, munis d'une collerette façonnée, de petites dimensions, d'épaisseurs quelconques, ainsi qu'un procédé et des dispositifs en vue de la fabrication de tels coussinets. Lorsque des coussinets de carter ou les coussinets de palier servant â l'installation radiale de parties de machine et de véhicule tournantes,se déplaçant sur un secteur angulaire ou mobiles axialement, doivent etre empêchés de se décaler axialement dans le carter, on les prévoit avec une collerette0 En vue du façonnage d'une collerette sur un coussinet, il est connu de déformer progressivement une ébauche intermédiaire, tout d'abord conique, en un coussinet cylindrique muni d'une collerette façonnée, de manière que le coussinet subisse, depuis l'extrémité libre vers la collerette, un refoulement de matière périphérique, croissant, et, dans la zone de la collerette proprement dite, un étirement de matière périphérique et radial plus ou moins grand (voir la demande de brevet allemand publiée n, 1 957 703), Ce procédé connu est relativement compliqué et motteux et conduit surtout à l'inconvénient que la stabilité de coussinets à collerette ainsi fabriqués ne suffit pas pour chaque cas d'application. Pour la fabrication de coussinets à collerette fendus en une seule pièce, il est également connu de prévoir des entailles dans le coussinet et/ou dans la collerette, afin de pouvoir courber le coussinet à collerette à partir d'un flan(voir la demande de brevet allemande publiée n0 1 625 626)o Cependant de tels coussinets à collerette ont dans la partie de coussinet, des entailles ou fentes supplémentaires indésirables, ou généralement uniquement une col lerette- insuffisante formée de parties rapiécées, ou même simultanément les deux défauts, En outre, ces procédés connus ne sont applicables que lorsque le diamètre de la collerette est plus grand que le diamètre externe de la partie de coussinet cylindrique d'au moins le triple de l'épaisseur de paroi, et que l'épaisseur de la collerette est égale à l'épaisseur de paroi du coussinet ou plus mince. Lorsque la différence entre le diamètre de la collerette et le diamètre extérieur du coussinet est inférieure à trois fois l'épaisseur de paroi et que l'épaisseur de la collerette est fortement différente del'épaisenr de paroi du coussret,il était nécessaire jusqu'à présent de fabriquer la collerette séparément du coussinet et ultérieurement la fixer sur celui-ci, par exemple par soudage, collage ou avec des encliquetages ou rapportages, ou encore les coussinets à collerette devaient autre formés par façonnage par enlèvement de copeaux à partir d'une ébauche massive. La présente invention a pour objet d'écarter les procédés de fabrication coûteux décrits ci-dessus et de permettre une fabrication simple et économique de coussinets, en particulier de coussinets de palier lisse ou de carter, munis d'une collerette façonnée, de petites dimensions, et avec des épaisseurs de collerettes quelconques, de façon qu'une précision élevée, une stabilité élevée et, dans le cas où ils sont prévus en tant que coussinets de palier lisse, des propriétés de palier satisfaisantes non amoindries, puissent être obtenues.Ce problème est, conformément à l'invention, résolu par le fait que la collerette est façonnée par refoulement axial du coussinet, Il est connu de fabriquer des pièces profilées selon le procédé par extrusion, en acier, aluminium, plomb et zinc, l'extru- sion d'acier présentant des difficultés particulières (voir Dubbelt 'Manuel pour la construction de machines", Tome 2, 2ème édition 1972, pages 652, 653). Des procédés par extrusion ne peuvent pas être mis en oeuvre dans le cas de la fabrication de coussinets de carter ou de coussinets de palier lisse munis d'une collerette façonnée, parce que les propriétés nécessaires pour de telles pièces ne peuvent pas etre obtenues.Par contre, les coussinets munis d'une collerette façonnée par refoulement axial offrent, outre une possibilité de fabrication plus économique, toutes les propriétés souhaitées pour chaque cas d'application des coussinets0 Les coussinets selon l'invention peuvent être réalisés avec ou sans joint. Lorsque la collerette et le coussinet de palier lisse ou de carter proprement dit présentent un joint axial continu, de tels coussinets munis d'une collerette peuvent être cylindrés a' partir d'un flan et la collerette peut être façonnée après coup. Dans ce cas, on peut prévoir dans le joint, également au moins une liaison par encliquetage. Il est particulièrement avantageux, dans le cadre de l'inven tion, que la partie de coussinet soit calibrée par déformation par refoulement axial. Sur r la collerette, en particulier sur sa surface périphérique extérieure, peuvent être façonnés des profils conformément à l'ln- vention. Le coussinet proprement dit peut porter sur sa surface interne un revêtement à une ou plusieurs couches, adapté au cas d'utilisation, par exemple une couche de roulement de palier lisse. Dans ce cas, la zone de la collerette refoulée axialement peut etre débarrassée d'un revetement prévu sur la surface interne. Ceci est à recommander lorsque le revêtement prévu sur la surface interne du coussinet perd sa liaison par suite de refoulement axial se produisant dans la zone de la collerette. A la différence des pièces profilées fabriquées de façon connue par procédé d'extrusion, le matériau support de la collerette et du coussinet peut, selon l'invention, être de préférence de l'acier. Pour la fabrication de coussinets selon l'invention, on peut. en particulier, utiliser un procédé selon lequel la collerette est façonnée par pression de refoulement axial sur le coussinet cylindrique préalablement préparé de façon classique0 Grâce à ce procédé, on obtient que pratiquement seule la zone de la collerette est soumise à la pression de refoulement, tandis que le coussinet, fabriqué de façon classique, n'est pas modifié, dans ses propriétés désirées, par le façonnage de la collerette. Conformément à l'invention, il est particulièrement avantageux que la partie cylindrique soit calibrée en une forme annulaire lors du pressage de refoulement de la collerette par refoulement axial. Le calibrage du coussinet durant le pressage de refoulement de la collerette n'offre pas seulement des avantages considérables du point de vue technique du procédé, mais également une transition particulièrement favorable des propriétés dans la collerette refoulée et également, bien que moins moindre, dans la partie cylindrique refoulée lors du refoulement peuvent aussi être façonnés simultanément dans la collerette des profils désirés quelconques, Dans une forme de réalisation particulièrement avantageuse du procédé selon l'invention, le coussinet cylindrique est façonné à partir d'un flan, par exemple cintré ou laminé Dans ce cas, on peut partir d'un flan en matériau composite de type quelconque, de préférence d'un flan en acier, avec un revêtement d'un autre métal, par exemple de bronze, de métal antifriction ou d'aluminium, éventuellement avec une couche en matière plastique. Si le revetement de ces flans en métal composite ne se prête pas å un refoulement axial important, alors on enlèvera, de préférence avant le formage du coussinet cylindrique, le revetement-du flan sur une zone prévue pour la formation de la collerette. L'invention a également pour objet un outil en vue du pressage de refoulement d'une collerette sur des coussinets cylindriques dans le cadre du procédé ci-dessus décrit. Un tel outil se caractérise par le fait que, dans un logement de pièce d'ouvrage, est prévu un alésage cylindrique calibré pour l'introduction du coussinet cylindrique préalablement préparé avec un contre-poinçon de refoulement axial, et par le fait que dans l'alésage du logement de la pièce d'ouvrage est prévu un poinçon de refoulement plongeant, qui porte à son extrémité antérieure un poinçon de calibrage pénétrant dans le coussinet cylindrique et qui est disposé de façon dépla çable axialement dans une matrice de formage de collerette se centrant sur le logement de la pièce d'ouvrage. Un tel outil selon l'invention est en mesure de presser par refoulement, en une seule opération, la collerette à former sur le coussinet cylindrique préalablement préparé. Dans ce cas, le calibrage du coussinet peut s'effectuer simultanément au refoulement de la collerette dans le même outil et dans la même opération, lorsque le poinçon de calibrage est guidé à son extrémité antérieure dans le contre-poinçon de refoulement, de sorte qu'il va de soi que le contre-poinçon de refoulement est déplaçable axialement dans l'alésage calibré du logement de la pièce d'ouvrage et agit comme éjecteur. Le poinçon de refoulement peut être réalisé en plusieurs parties se composant d'un poinçon de calibrage, d'un anneau de contreforme pénétrant radialement dans la zone superficielle interne de la collerette et d'un anneau de refoulement s'appliquant axialement. Si l'on désire munir la collerette d'un profilage sur sa surface périphérique externe, alors sur le poinçon de refoulement et la matrice de formage de la surface périphérique de la collerette peu Vent être prévus des éléments, qui façonnent les profils éventuel lement recherché s. Un exemple de réalisation de l'invention est expliqué ci-après de façon détaillée en se référant au dessin annexé dans lequel s La figure 1 représente, en vue de dessus et en coupe A --B, un flan prévu pour la fabrication d'un coussinet selon 1'inven- tion ; La figure 2 représente, en vue de dessus et en coupe A - B, un flan modifié en matériau composite prévu pour la fabrication d'un coussinet selon 11 invention ;; La figure 3 représente schématiquement en coupe axiale un outil selon l'invention, en vue du refoulement d'une petite collerette avec des épaisseurs quelconques sur un coussinet cylindrique t et La figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV - IV de la figure 3. Le processus de fabrication d'un coussinet à collerette dans l'exemple représenté est le suivant s Tout d'abord,un flan 1 en matériau approprié, par exemple en fer ou en métal non ferreux, est découpé. La figure 1 représente un tel flan 1 dans sa forme de réalisation la plus simple. Il est cependant également possible de découper un tel flan 2 dans un matériau composite comportant par exemple une couche support 3 en acier et un revêtement 4 formé d'une ou plusieurs couches d'un matériau quelconque adapté à l'utilisation ultérieure du coussinet, par exemple un revêtement métal pour palier ou un revetement en matière plastique. La figure 2 montre en outre que le flan 2 peut comporter préalablement sur ses deux petits côtés des éléments 5 pour une liaison par encliquetage.Enfin,la figure 2 montre que la couche support 3 est dépouillée de son revetement4 dans la zone 6 le long d'une bande, en vue de la réalisation de la collerette. Lorsque le revêtement 4 est approprié pour supporter les contraintes se présentant lors du refoulement de la collerette, sans subir de graves dommages, le revêtement 4 peut également demeurer dans la zone 6 en forme de bande prévue pour le refoulement de la colle rette. Durant l'opération de# procédé suivante, des coussinets cylin driques sont préformes à partir des flans selon des procédés connus, par exemple par cintrage ou laminage, Dans 1exemple du flan 2 selon la figure 2, les éléments 5 de la liaison par encliquetage viennent dans ce cas en prise réciproque. Les coussinets ainsi préformés sont ensuite conformés avec une collerette 7 dans 1'outil représenté à la figure 3. Comme le montre la figure 3, cet outil présente un logement pour la pièce d'ouvrage 11, dans lequel est disposé un alésage cylindrique calibré 12 en vue de l'introduction du coussinet cylindrique préalablement préparé. Dans la représentation de la figure 3, un contrepoinçon de refoulement 13 pénètre, de façon adaptée, avec précision, depuis le bas dans l'alésage 12 et forme ainsi un contre-appui pour le coussinet 9 introduit dans l'alésage 12. Avec le logement de pièce d'ouvrage 11, coopère un poinçon de refoulement 14, qui est composé, dans l'exemple représenté, de plusieurs parties, à savoir un poinçon de calibrage 15, un anneau de contre-forme 16 agissant dans la zone de la collerette à refouler et un anneau de refoulement proprement dit 17.L'anneau de refoulement 17 et l'anneau de contre-forme 16 reposent sur un pivot de calibrage le. Le poinçon de refoulement 14 est mobile axialement dans la direction du refoulement. L'anneau de refoulement 17 est guidé axialement dans l'alésage 19 d'une matrice de formage 20 se centrant sur le logement de pièce d'ouvrage 11. Dans cet alésage 19 sont prévues des pièces rapportées ou évidements 21, qui sont nécessaires pour le formage radial d'une collerette munie de profils 22, comme par exemple des becs, arron-. dis, perçages, saillies de retenue, collets, rainures, cavités, chanfreins, biseaux et dégagements de surfaces de roulement. Des contre-profils correspondants 23 doivent naturellement etre disposés également sur l'anneau de refoulement 17 du poinçon de refoulement 14. Grâce à l'alésage 19, le poinçon de refoulement 14 conserve un guidage axial précis dans la matrice de formage 20. Un contre-guidage précis supplémentaire maintient le poinçon de refoulement 14 par le fait que, dans le contre-poinçon 13,est disposé un guidage frontal 24, dans lequel pénètre, avant l'avancement du poin çon de refoulement 14, le poinçon de calibrage 15 avec son extrémité antérieure. Un formage axial sur la collerette est également possible par configuration appropriée sur l'anneau de refoulement 17. Après que le coussinet préalablement préparé ait été introduit dans l'alésage 12 du logement de pièce d'ouvrage 11, le poinçon de refoulement 14 est abaissé dans la matrice 20 sur le logement de pièce d'ouvrage 11. Le poinçon de refoulement 14 est ensuite guidé axialement contre le coussinet 9, de sorte que le poinçon de calibrage 15 pénètre à travers le coussinet 9 jusque dans le guidage 24 du contre-poinçon de refoulement 13 et l'anneau de contre-forme 16 se trouve à l'intérieur du coussinet 9 dans la zone de la collerette à façonner.Lors d'un autre déplacement en avant du poinçon de refoulement 14, le coussinet 9 est refoulé axialement entre le poinçon de refoulement 14 et le contre-poinçon de refoulement 13, de manière que le coussinet proprement dit 8 soit calibré entre le poinçon de calibrage 15 et l'alésage 12, et s'appuie alors de toutes parts0 Dans la partie de coussinet faisant saillie vers le haut, au-dessus du logement de pièce d'ouvrage 11, se produit une déformation par refoulement, de façon que le matériau soit déformé radialement vers l'extérieur en une collerette 7 jusque sur la surface interne de l'alésage.Le contre-poinçon de refoulement 13 peut etre égal à la longueur axiale du coussinet0 Mais il est également possible de laisser travailler le poinçon de refoulement 14 et le contre-poinçon de refoulement 13 l'un contre l'autre, lors de la déformation par refoulement. Après achèvement du coussinet à collerette, le contre-poinçon de refoulement 13 est enfin utilisé pour éjecter la pièce d'ouvrage terminée hors de l'alésage de calibrage 12. Le procédé ci-dessus décrit et l'outil de refoulement représenté à la figure 3 sont à appliquer, de façon analogue ou pratiquement inchangée, lorsque le coussinet à fabriquer ne présente aucun joint axial, par exemple lorsqu'il est découpé à partir d'un tube sans joint, tel qu'un tube de laiton, un tube d'acier ou analogue. Sur la surface interne du coussinet, des garnitures à prévoir, par exemple en matériau de palier lisse, peuvent être disposées avant le refoulement de manière quelconque connue, dans le cas de telles ébauches de coussinettt##illées à partir d'un tube. Par rapport à l'extrusion connue, le procédé et l'outil selon l'invention présentent l'avantage que la partie cylindrique proprement dite, indépendamment d'un calibrage recherché, ne comprend aucune autre déformation à la suite du processus de refoulement et que la déformation par refoulement est limitée très précisément à la zone de la collerette à façonner. REVENDICATIONS 1.- Coussinet, en particulier coussinet de palier lisse ou de carter, muni d'une collerette façonnée, de petites dimensions d'épaisseurs quelconques, caractérisé en ce que la collerette 7 est façonnée par refoulement axial du coussinet 8, 9. 2.-.Coussinet à collerette selon la revendication 1, caractérisé en ce que la collerette 7 et la partie de coussinet 8 proprement dite sont façonnées à partir d'un flan 1, 2 par exemple cintré ou laminé présentant un joint axial continu, et en ce que la collerette 7 est façonnée ultérieurement par refoulement axial, de façon que dans le joint axial de. la nartie de coussinet proprement. dite puis se être prévue sélectivement au moins une liaison par encliquetage 5. 3.- Coussinet à collerette selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie cylindrique 8 est calibrée par déformation de refoulement axial. 4.- Coussinet à collerette selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie cylindrique proprement dite 8 porte à sa surface interne un revetement 4.en une ou plusieurs couches, adapté au cas d'utilisation, par exemple une couche de roulement de palier lisse,. de façon que la zone de collerette 6 refoulée axialement puisse être débarrassée du revêtement sur la surface interne. 5.- Procédé en vue de la fabrication de coussinets, en particulier de coussinets de palier lisse ou de carter, munis d'une collerette façonnée, de petites dimensions, et d'épaisseurs quelconques, en particulier de telles collerettes selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que sur le coussinet cylindrique préalablement préparé de manière classique est façonnée la collerette par pressage de refoulement axial. 6o - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la partie de coussinet proprement dite est calibrée, lors du pressage de refoulement de la collerette, par refoulement axial dans une cavité de réception annulaire. 7o Procédé selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que, lors du pressage de refouleraent, des profils sont façonnés axialement et radialement ans la collerette. 8.- Procédé selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le coussinet cylindrique est façonné à partir d'un flan, par exemple cintré ou laminé. 9.- Procédé selon la revendication 8, caractérisé par un flan en matériau composite, de préférence en acier, avec un revêtement d'un autre métal, par exemple du bronze, du métal anti-friction ou de l'aluminium, éventuellement avec une autre couche en matière plastique. 10.- Procédé selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce qu'en cas de besoin, avant le formage du coussinet cylindrique, le revêtement du flan est enlevé dans une zone en forme de bande prévue pour la formation de~la collerette. 11.- Outil en vue du pressage de refoulement d'une collerette sur des coussinets cylindriques, dans le procédé de fabrication de coussinets à collerette selon l'une des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que dans un logement de pièce d'ouvrage 11 est disposé un alésage 12 cylindrique, calibré, en vue de l'introduction du coussinet 9 cylindrique préalablement préparé avec un contrepoinçon de refoulement axial 13 pour le coussinet, et en ce que dans l'alésage 12 du logement de pièce d'ouvrage Il est prévu un poin çon de refoulement plongeant 14 se composant d'un poinçon de calibrage 15, d'un anneau de contre-forme 16 et d'un anneau de refoulement 17, qui est guidé et déplaçable axialement dans l'alésage 19 d'une matrice de formage 20 et dans un guidage 24 dans le contreappui 130 12.- Outil selon la revendication 11, caractérisé en ce que le poinçon de calibrage 15 est contre-guidé à son extrémité antérieure dans un guidage 24 du contre-appui 13 de pièce d'ouvrage, de sorte que le contre-appui de pièce d'ouvrage peut être déplacé axialement en tant que contre-poinçon de refoulement 13 dans l'alésage calibré 14 du logement de pièce d'ouvrage 11, et en ce que sur la surface interne de l'alésage 19 formant la surface périphérique de la collerette 7 sont prévus des profils 21 façonnant un profil voulu.