Brevet FR2287954A1 — publié le 19760514

L'invention concerne un dispositif pour la réalisation, par enfonçage, de matrices de moulage d'engrenages hélicoidaus. On sait que les matrices de ce type ont été réalisées jusqu'à présent par brochage ou électro-érosion d'un bloc de métal , ce qui nécessite des machines spécialement adaptées à ces procédes , donc coûteuses. On a consta également téue 1 es procédés connus ne permettent que difficilement d'ob tenir un état de surface satisfaisant. L'invention a pour but de remédier à ces inconvéninnts en réalisant ces matrices par le procédé de l'enfonçage. On connaît déjà ce procédé, couramment utilisé pour réaliser des matrices ayant une forme en creux cylindrique , dans lequel on enfonce dans un bloc de métal contenu dans une frette , un poinçon de forme complémentaire de cellè de la matrice à obtenir. Cependant, ce procédé eut le dispositif permettant de le mettre en oeuvre ne sont pas utilisables, en l'état, pour réaliser des matrices pour engr enages hélicoldaux dont la forme en creux n est pas cylindrique. La présente invention a dnnc pour objet un dispositif pour la réalisa de moulage tion, par enfonçage, de matrices pour engrenages hélicoidaux, comprenant une presse à deux plateaux parallèles auxquels sont respectivement fixés une frette de réception d'un morceau de métal à enfoncer et un poinçon, et des moyens pour écarter ou rapprocher l'un de l'autre les deux plateaux, caractérisé par le fait que l'un au moins des deux plateaux est monté libre à pivotement par rapport à l'autre plateau t par le fait que des organes de forme profilée complémentaires, en contact l'un avec l'autre, sont fixés à chacun des deux plateaux de manière que le rapprochement ou l'éloignement des deux plateaux provoque leur pivotement relatif d'un angle fonction de la variation d1estance Les autres caractéristiques de l'invention résulte ront de la description qui suivra en référence aux dessins annexés dans lesquels les figures 1, 2, 3, 4 sont quatre vues schématiques, de face, du dispositif suivant l'in- vention, respectivement dans des phases initiale , intermédiaires et finale de fonctionnement. La figure 5 est une vue de coté, schématique, du dispositif suivant l'invention en sa phase initiale. Le dispositi représenté sur les figures comprend une presse I ayant deux plateaux, à savoir un plateau horizontal supérieur 2 et un plateau hori zontal inférieur 3 auxquels sont fixés respectivement un poinçon 4 de forme appropriée et une frette 5 de réception d'un morceau de métal 6 à enfoncer. Des moyens 7, représentés schématiquement - permettent d'écarter ou de rapprocher l'un de 1 'autre,le long d'un axe vertical 8 , les deux plateaux 2, 3. Suivant une caractéristique principale de l'invention, l'un au moins des deux plateaux 2, 3 est monté libre à pivote ment autour de l'axe 8 par rapport à l'autre plateau au moyen d'un butée à huile 9. En effet, les butées classiques à billes ou à rouleaux ne peuvent être util isées compte tenu de l'importance des efforts mis en jeu (250 tonnes pour un enfonçage de 25 mm de profondeur d'un engrenage d'hélice 7 et de diamètre primitif 30 mm). Le plateau inférieur rectifié 3 repose sur un disque de base 10, éga lement rectifié, sur la face supérieure duquel est creusé un évidement annu laire 11 qui détermine avec la face inférieure du plateau horizontal inférieur 3 un espace dans lequel est injectée l'huile au moyen d'une pompe à débit variable 12.L'huile injectée est à une pression telle que la force résul tante qu'elle exerce sur le plateau horizontal inférieur 3 équilibre la force exercée par le poinçon 4 , ce qui se traduit par une fuite d'huile entre le plateau horizontal inférieur 3 et le disque de base 10, schématisée par la flèche 13. Un manomètre 14 permet de repérer la pression d'huile. Le dispositif comprend également des organes de formesprofi léescomplémentaires, en contact l'un avec l'autre, fixés respectivement aux deux plateaux de la presse de manière que le rapprochement ou l'éloignement des deux plateaux provoque leur pivotement relatif dlun angle fonction de la variation de leur distance. Ces organes prennent préférentiellement la forme de plots datle plantangen'tommurdes surfaces externes en contact est incliné sur l'axe 8. Dans une forme d'exécution représentée , le dispositif comprend deux couples de plo ts à savoir, une première couple de plots 15a, 15b, fixée au plateau horizontal supérieur 2 en des emplacements diamétra lement opposés par rapport à l'axe 8, dirigés vers le bas et de forme géné ral tronconnique à petites bases 16a, 16b tournes vers le bas et une seconde couple de plots 17a , 17b fixé sau plateau horizontal inférieur 3 en des empla cements diamétralement opposés par rapport à l'axe 8 , situés à égale dis tance de cet axe que les plots 15a, 15b et de forme générale tronconniç e à petites bases 18a, 18b tournées vers le haut.L'angle au sommet des plots 15a, 15b , 17a, 17b est le même et fonction des caractéris tiques de l'engrenage à réaliser et des caractéristiques du dispositif. On décrira maintenant le fonctionnement du dispositif suivant l'invention. On repère le pivotement relatif des deux plateaux l'un par rapport à l'autre au moyen de marques 19, 20, gravées respectivement dans le plateau horizontal supérieur 2 et le plateau horizontal inférieur 3. A l'état initial représenté sur les figures I et 5, les deux plateaux 2, 3 de la presse 1 sont écartés l'un de autre, ce qui permet de placer un morceau de métal 6 dans la frette 5 et de garnir le plateau horizontal supérieur 2 d'un poinçon 4 approprié. Les deux marques 19, 20 sont situées dans un même plan axial et les projections orthog.inales des petites bases 16a, 18a d'une part et 16b, 18b d'autre part, sur le plateau horizontal inférieur 3 sont tange ntes. Les moyens 7 sont actionnés de manière à opérer un déplacement axial relatives deux plateaux l'un en direction de I'autre. Le plateau horizontal inférieur 3 reste fixe, par exemple, et le plateau horizontal supérieur 2 est déplacé verticalement et vers le bas dans le sens de la flèche 21 (figure 2). Ce mouvement est poursuivi jusqu'à ce que les petites bases 16a, 16b, 18a, 18b soient situées dans un même plan horizontal perpendicu laire à l'axe 8, et que le poinçon 4 soit au contact du morceau de métal 6. Les marques 19, 20 sont sitées dans le même plan axial qu'initialement. La pompe 12 est mise en marche jusqu'à apparition d'une fuite d'huile entre le plateau horizontal inférieur 3 et le disque de base 10 , La pénétration du poinçon 4 dans le morceau de métal 6 est poursuivie et, simultanément, les surfaces externes tronconniques des plots 15a, 17a par exemple glissent les unes sur les autres en provoquant la rotation dans le sens direct.par exemple du plateau horizontal inférieur 3enétaLde autour de l'axe 8. Ce pivotement axial est proportionnel au rapprochement des deux plateaux. Dès lors, les marques 19, 20 sont situées dans des plans axiaux différents (figures 3 et 4). Une fois l'engrenage réalisé , le plateau horizontal supérieur 2 est écarté du plateau horizontal inférieur 3 de manière à dégager le poin on 4. Lors de ce mouvement, les surfaces externes tronconniques des plots 15b, 171, glissent les unes sur les autres ce qui provoque un mouvement de pivotement du plateau horizontal inférieur 3 dans le sens indirect jusqu'à ce que les marques 19, 20 soient situées, de nouveau, dans un même plan axial. Naturellement, il est clair que l'invention peut faire l'objet de nom breuses variantes et perfectionnements qui n'en changent en rien l'esprit. n nn est ainsi notamment des plots qui peuvent ne pas être de forme tronconniqoe mais comporter uniquement une rampe de forme profilée. Le dispositif peut fonctionner soit avec deux plots actifs uniquement lors du rapprochement des deux plateaux, le mouvement de pivotement, en sens inverse, lors de lréloigrvement des deux plateaux étant assuré par un tout autre dispositif, soit avec deux couples de plots comme décrit précédemment. Suivant une variante possible de l'invention, les plots sont fixés aux plateaux supérieur et inférieur, de manière amovible. A cet effet, les plateaux sont par exemple percés de trous ayant chacun une collerette d'appui sur laquelle vient reposer le plot correspondant, fixé rigidement au plateau par tout organe de serrage tel que vis, boulon, etc. . REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la réalisation, par enfonçage, de matrices de moulage pour engrenages hélicoRdaux, comprenant une presse à deux plateaux parallèles auxquels sont respectivement fixés une frette de réception d'un morceau de métal à enfoncer et un poinçon. et des moyens pour écarter ou rapprocher l'un de l'autre les deux plateaux, caractérisé par le fait que l'un au moins des deux plateaux 2, 3 est monté libre à pivotement par rapport à l'autre plateau et par le fait que des organes 15a, 15b , 17a, 17b de forme profilée complémentaire, en contact l'un avec l'autre, sont fixés à chacun des deux plateaux 2, 3 de manière que le rapprochement ou l'éloignement des deux plateaux 2, 3 provoque leur pivotement relatif d'un angle fonction de la variation de leur distance. 2. Dispositif pour la réalisation, par enfonçage, de matrices de moulage pour engrenages hélicoldaux, caractérisé par le fait que lesdits organes sont deux plots 15a 17, ayant chacun une rampe profilée de glissement réciproque, fixés respectivement à chacun des deux plateaux en étant dirigés vers l'autre plateau à une égale distance de leur axe de pivotement relatif. 3. Dispositif pour la réalisation, par enfonçage, de matrices de moulage pour engrenages hélicoidaux, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il comporte deux couples de plots diamétralement opposés par rapport à l'axe de pivotement relatif des deux plate aux. 4. Dispositif pour la réalisation, par enfonçage, de matrices de moulage pour engrenages hélicon daux, suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3 caractérisé par le fait que les plots sont de forme tronconnique, de même angle au sommet, de grande base attenante au plateau auquel ils eont chacun fixés et de petite base toarnée vers l'autre plateau. 5. Dispositif pour la réalisation, par enfonçage,de matrices de moulage pour engrenages hélicoidaux, suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait que les plots sont fixés au plateau respectif de manière amovible. 6. Dispositif pour la réalisation, par enfonçage de matrices de moulage pour engrenages hélicoidaux, suivant la revendication 1, caractérisé sé par le fait que l'un des plateaux est bloqué à pivotement et que l'autre plateau est monté libre à pivotement par rapport à un disque de base bloqué à rotation et faisant partie de la presse. 7. Dispositif pour la réalisation, par enfonçage,de matrices de moulage pour engrenages hélicoidaux, suivant la re vendication 6 caractérisé par le fait que le plateau pivotant estle plateau inférieur 3 auquel est fixée la frette 5 et que le plateau bloqué à pivotement est le plateau supérieur 2 auquel est fixé le poinçon 4. 8. Dispositif pour la réalisation, par enfonçage de matrices de moulage pour engrenages hélicoïdaux, suivant l'une quelconque des revendica tions 6 et 7, caractérisé par le fait que seul le plateau supérieur 2 est mobile à coulissement axial le long de l'axe de pivotement relatif des plateaux. 9. Dispositif pour la réalisation, par enfonçage,de matrices de moulage pour engrenages hélicoïdaux, suivant l'une quelconque des revendica tions 6 à 8, caractérisé par le fait que la surface supérieure du disque de base 10, surlaqiellerepose le plateau inférieur 3 est creusé d'un évidement annulaire 11 qui détermine avec la face inférieure du plateau inférieur 3 un espace dans lequel est injectée de l'huile au moyen d'une pompe 12, à une pression telle que la force résultante qu'elle exerce sur le pla teau inférieur 3 équilibre la force exercée par le poinçon 4. 10. Procédé pour la réalisation, par enfonçage, de matrices de moulage pour engrenages hélicoïdaux, dans lequel on enfonce à force un poinçon dans un morceau de métal maintenu dans une frette, caractérisé par le fait que l'on effectue, pendant l'enfoncement , un mouvement de pivotement relatif du poinçon par rapport au morceau de métal, d'une valeur proportionnelle à l'enfoncement réalisé. 11. Procédé pour la réalisation, par enfonçage, de matrices de moulage pour engrenages hélicoïdaux, suivant la revendi cation 10, caractérisé par le fait qu'bon effectue après enfonçage et lors du dégagement du poinçon, un mouvement de pivotement relatif du poinçon par rapport au morceau de métal, ayant même valeur absolue m3is de sens opposé à i du mouvement de pivotement réalisé lors de l'enfoncement du poinçon.