Brevet FR2293281A1 — publié le 19760702

L'invention concerne un procédé pour la fabrication de pièces creuses à paroi épaisse, par exemple des pièces annulaires, des raccords annulaires et douilles pour tuyaux souples qui sont utilisés comme agrégats correspondant à~l'installation de-cana- lisations tubulaires, notamment dans la-construction de véhicules automobiles et de machines-outils. La fabrication de pièces annulaires connues s'effectue, suivant la grosseur et le nombre de pièces nécessaires, par emploi d'une ébauche coulée ou forgée, cependant de manière générale jusqu'à maintenant à partir d'une ébauche extrudée par formage avec enlèvement de copeaux, tel que tournage ou perçage. La réalisation de dimensions d'ébauches qui correspondent au grand diamètre de la pièce annulaire entrasse, avec ce mode de fabrication, en plus des installations coûteuses nécessaires, un gaspillage antiéconomique de matière. Suivant un autre procédé connu, les pièces annulaires se composent de deux moities qui sont fabriquées par un proçé- dé de formage connu, et qui, après leur assemblage par soudage ou collage, suivant d'un sertissage des bords, dans le cas de brides d'inégale grandeur, parallèles,superpose'es, sont reliées entre elles de manière définitive et étanche. Ce procédé ne présente plus l'inconvénient d'une mise en oeuvre anti-économique de matière. Cependant, pour sa réalisation, plusieurs étapes de procédé sont nécessaires, à savoir découpage, pressage, étirage, perçage, assemblage de moitiés de pièce annulaire, travail de finition avec enlèvement de copeaux tel que perçage, taillage de filetage, dressage plan. Une fabrication automatique n'est possible, avec ce procédé connu, qu'avec une dense de moyens techniques considérable. En outre, il est connu de fabriquer des pièces creuses, par exemple des corps de bougies d'allumage, en conformant une plaque de tôle par emboutissage et ensuite étirage pour obtenir une pièce en forme de pot. L'étirage est effectué ici en conservant la meme épaisseur de paroi, c'est à dire la méme section géométrique transversale. Des pièces creuses ayant des sections géométriques transversales différentes, par exemple des pièces annulaires, ne sont pas réalisables avec les étapes de procédé connues mentionnées ci-dessus. L'invention a pour but d'éviter les inconvénients mentionnes ci-dessus en créant un procédé qui permet la fabrication de pièces creuses à parois épaisses avec une utilisation optimale de la matière, une qualité et une productivité améliorées. Elle a pour but, par conformation d'une plaque de tale, avec application d'étapes de processus connues, de réa- liser une ébauche intermédiaire se rapprochant considérablement de la forme de la pièce finie, qui est obtenue ensuite par des opérations d'usinage avec enlèvement de copeaux réduites au minimum. A cet effet, le procédé de l'invention est carac terse en ce que ltépa-Jseur de paroi de la pièce en forme de pot ainsi obtenue par 'exlhoutissage et "étirage" , est répartie entre plusieurs zones, et va en décroissant par zonesen direction du côté ouvert ; les étapes de travail suivantes de "rétraction" et de "corroyage" avec modifications de ltépaisseur de paroi, dont le nombre dépend des dimensions de la pièce finie 7 étant exécutées, ainsi qu'un '7calibrage", pour obtenir une pièce intermédiaire qui reçoit,par "aplatissement" du domaine sphérique de la pièce intermédiaire, une forme correspondant essentiellement à celle de la pièce finie, qui est finalement obtenue par quelques opérations d'usinage avec enlèvement de copeaux,telles que perçage, tournage, taillage de filetage. Les avantages techniques et économiques du procéde de l'invention consistent en ce qu'il est alors possible de fabriquer -des pièces creuses à parois épaisses, de forme sphérique, par formage pratiquement sans enlèvement de copeaux, avec une productivité accrue. L'amélioration de qualité obtenue par ce formage à froid réside dans une augmentation de la résistance et une qualité de surface accrue. La description ci-après se rapportera un exemple de réalisation de l'invention avec référence aux dessins dans lesquels - la figure 1 montre une plaque de tale destinée à être formée, - la figure 2 montreune pièce en forme de pot, - la figure 3 montre une phase intermédiaire en forme de sphzre avec un col, - la figure 4 montre la pièce finie, - la figure 5 est une vue latérale de la figure 4. Une plaque de tale (figure 1) dont ltépaisseur correspond sensiblement & l'épaisseur de paroi de la demi-sphère inférieure de la pièce finie, est emboutie avec un outil approprié sans soutien inférieur. Le diamètre de la plaque de tôle à former est déterminé suivant la règle de constance de volume de matière par rapport à la pièce formée finie. L'épaisseur de paroi de la pièce en forme de pot obtenue par emboutissage (fig.2) est séparée en zonesl à 4. Au cours d'une phase de travail "étirage", l'épaisseur de paroi dans la portion cylindrique de la pièce en forme de pot est réduite de telle manière qu'elle décroisse par zonesen direction de l'ouverture. On obtient par cet "étirage" la modification désirée de l'épaisseur de paroi. La forme et ltépaisseur de la paroi produite de la pièce en forme de pot restent non influencées par les opérations; de travail suivantes. Elles doivent, par conséquent, etre déterminées de telle manière que, lors de l'opération de formage suivante, avec naturellesent un accroissement progressif de l'épaisseur de paroi , l'épaisseur de paroi désirée soit obtenue dans l'état. final. La suite du formage concerne la fabrication d'une moitié en forme de sphère de la pièce, qui est assurée par des opérations de rétraction ou de corroyage des bords. Le nombre des opérations de travail est déterminé par le degré de conformation chaque fois possible, en dépendance de la résistance de la struc- ture de forme intermédiaire. Il dépend des dimensions absolues de la pièce finie et est déterminé d'après les règles de la rétraction sous les outils intermédiaires.En tenant compte de l'étape de rétraction déterminée et de l'accroissement de l'épaisseur de paroi à attendre (figure 5), il est produit par les étapes de processus "rétraction" corroyage de bord" et "calibrage" de la pièce , à l'intérieur et ou à l'extérieur, une forme intermédiaire de forme sphérique avec col (fig.3),par laquelle, à partir des portions de paroi .2, 3, 4 de la pièce en forme de pot (fig.2) sont formées , du point de vue forme et épaisseur, les portions de paroi 2', 3', 4' de la forme intermédiaire sphérique (figure 3). La forme du fond 1' reste inchangée par rapport à celle du fond 1. Par "aplatissement" est obtenue la forme géométri que correspond a' la pièce finie (figures 4 & 5) . Le travail de finition par enlèvement de copeaux qui suit comprend la réalisation de lralésage transversal dans le domaine de sphère creuse de la pièce finie, ainsi que la séparation de 11 excès de matière au bord de la pièce, ainsi que le taillage du filetage, s'il est nécessaire, dans la portion en forme de col de la pièce finie. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoirdautres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N Procédé pour la fabrication de pièces creuses a paroi épaisse, telles que pièces annulaires, douilles pour tuyaux souples, raccords annulaires, par réalisation d'une ébauche intermédiaire, par lequel une plaque de tôle, dont l'épaisseur est voisine de l'épaisseur de paroi de la pièce finie, est conformée, par emboutissage et ensuite étirage, en une pièce en forme de pot, procédéc caractérisé en ce que l'épaisseur de paroi de la pièce en forme de pot,ainsi obtenue par "emboutissage" et "étirage", est répartie entre plusieurs zones , et va en décroissant par zonesen direction du côté ouvert ; les étapes de travail suivantes de "rétraction" et de "cDrroyage" avec modifications de l'épaisseur de paroi,dont le nombre dépend des dimensions de la pièce finie,étant exécutées, ainsi qu'un "calibrage", pour obtenir une pièce intermédiaire qui reçoit,par "aplatissement" du domaine sphérique de la pièce intermédiaire, une forme correspondant essentiellement à celle de la pièce finie,qui est finalement obtenue par quelques opérations d'usinage avec enlèvement de copeaux, telles que perçage, tournage, taillage defiletage.