Brevet FR2367552A1 — publié le 19780512

La présente invention concerne les presses pour la fabrication, par formage, de pièces de forme de tuyauteries, par exemple de tés, d'embranchements, de raccords de réduction coniques, et peut être appliquée dans la construction de machines énergétiques, de génie chimique et dans d'autres branches des constructions mécaniques. Le certificat d'auteur d'invention No. 212 968, délivré en URSS, décrit une installation pour la réalisation de raccords et de tubulures sur des ébauches tubulaires. Cette installation comprend une presse avec deux traverses fixes et une traverse mobile, disposées l'une au-dessus de l'autre et reliées entre elles par des colonnes verticales0 Sur la traverse fixe inférieure est montée une table coulissante portant la partie inférieure de ltoutil de formage et recevant l'ébauche tubulaire. La partie supérieure de l'outil est fixée à la traverse mobile, située au-dessus de la traverse fixe venant d'être mentionnée et animée d'un mouvement rectiligne alternatif par un actionneur.Sur la traverse fixe supérieure est monté un dispositif de traction comprenant une tige animée d'un mouvement rectiligne alternatif par un actionneur. Cette tige passe dans un canal vertical ménagé, suivant l'axe de la presse, dans la traverse mobile et dans la partie supérieure de l'outil qui el est solidaire. Sur la partie inférieure de l'outil porté par la table coulissante montée sur la traverse fixe, on place l'ébauche tubulaire, dans la paroi latérale de laquelle est pratiqué un trou permettant d'introduire dans l'ébauche le bout libre de la tige du disposiir de traction et d'accoupler ce bout à un poinçon destiné à être introduit dans la cavité de 11 ébauche tubulaire. L'installation connue permet de fabriquer les tés, les croix, les raccords et les tubulures par emboutissage de la paroi de l'ébauche tubulaire et rabattement du bord de la partie emboutie. Toutefois, les produits fabriqués par cette installation ont des tubulures (embranchements) de hauteur insuffisante, ce qui complique leur utilisation ultérieure. Vu que le dispositif de traction est situé sur la traverse fixe supérieure de la presse, il s'avère nécessaire de prévoir dans l'outil des dispositifs pour le centrage du trou, pratiqué dans la paroi latérale de l'ébauche, par rapport à la tige du dispositif de traction. Ces dispositifs compliquent notablement l'outil. En outre, il est nécessaire que la conception de la presse assure un alignement très rigoureux des parties de l'outil. Pendant le travail, on fait sortir de la presse la table avec la partie inférieure de l'outil, on place l'ébauche tubulaire sur la partie inférieure de l'outil, puis on fait rentrer la table dans la presse. Durant ce mouvement, l'ébauche tubulaire peut se décaler longitudinalement et, par conséquent, le trou pratiqué dans la paroi latérale de l'ébauche tubulaire se trouve décalé par rapport à la tige du dispositif de traction. Par suite d'un tel décalage, la tige du dispositif de traction peut ne pas pénétrer dans le trou, buter contre la paroi de l'ébauche tubulaire et la déformer. La conduite de la presse se heurte aussi à d'importantes difficultés par suite du fait que l'ébauche tubulaire à façonner est réchauffée Jusqu'à une température de 1050 à 11000C, ce qui implique dtimportantess pertes de temps pour son centrage, d'où un abaissement de la production de la presse et un effet nuisible à la qualité des produits. Le but de l'invention est de supprimer les complications indiquées. On s'est proposé pour cela de créer une presse pour le formage de pièces de tuyauteries, dans laquelle le dispositif de traction serait conçu et disposé de manière à permettre d'améliorer la qualité des produits grJce à l'augmentationde la hauteur des embranchements, d'accroitre la production de la presse, de simplifier la conception de l'outillage et d'ám- liorer les conditions de conduite de la presse. La solution consiste en une presse pour le formage de pièces de tuyauteries, comprenant des traverses superposées réunies entre elles par des colonnes et équipées d'un actionneur assurant un mouvement rectiligne alternatif d'au moins l'une desdites traverses, une table coulissante montée sur une traverse fixe et portant la partie inférieure d'un outil de formage dont la partie supérieure est fixée à la traverse mobile située au-dessas d'elle, un dispositif de traction constitué par une tige dotée d'un actionneur 1 'animant d'un mouvement rectiligne alternatif et logée dans un canal vertical ménagé, suivantl'axe de la presse, dans l'une des traverses et dans la partie de l'outil qui est fixée à celle-ci, ainsi qu'un poinçon s'engageant dans la cavité de l'ébauche tubulaire placée sur la partie inférieure de l'outil et comportant dans sa paroi latérale un trou pour l'introduction du bout de la tige mentionnée et pour son accouplement audit poinçon, presse dans laquelle, d'après l'invention, la tige et l'actionneur du dispositif de traction sont montés dans la traverse fixe portant la table coulissante avec la partie inférieure de l'outil, et soRt liés à une traverse supplémentaire disposée au-dessous d'eux et sur laquelle sont fixées des barres verticales dotées de butées coopérant avec la traverse mobile voisine au moment où commence la compression radiale de 11 ébauche tubulaire. Gracie au montage du dispositif de traction sur la traverse fixe portant la partie inférieure de l'outil, le centrage du trou pratiqué dans la paroi latérale de l'ébauche tubulaire par rapport à la tige du dispositif de traction se trouve simplifié. De plus, les dispositifs de centrage sont supprimés, car il suffit de placer l'ébauche tubulaire trou en bas et de faire coïncider ce trou avec la tige. Dans une telle presse,.l'ébauchs tubulaire est centrée avec précision par rapport à la tige du dispositif de traction et le début de l'emboutissage de l'embranchement de l'ébauche coIncide avec le début de la compression radiale de l'6bauche. Un fait particulièrement important est qu'on arrive ainsi à augmenter la hauteur des embranchements sur l'ébauche tubulaire, et, par cela-même, à améliorer la qualité des produits. En outre, la simplification du centrage créo des conditions favorables à la conduite de la presse, et, grtce à la réduction des temps improductifs, la production de la presse augmente. Il est avantageux de disposer les barres verticales sur la traverse supplémentaire du cdté de la tige du dispositif de traction, et de réaliser dans la traverse fixe portant la table coulissante avec la partie inférieure de ltoutil, des canaux débouchants verticaux dans lesquels on fait passer lesdites barres, de telle fanon qu'au moment où conence la compression radiale de ébauche tubulaire, leurs butées coopèrent avec la traverse mobile portant la partie supérieure de l'outil. Le fait que les barres soient disposées dans l'espace de formage de la presse crée des conditions favorables au réglage du dispositif de traction lors du passage au formage d'ébauches tubulaires d'autres dimensions. Il est souhaitable de disposer l'une des traverses de la presse au-dessous de la traverse supplémentaire, de l'accoupler à l'actionneur et d'y réaliser des canaux débouchants verticaux, de faire passer dans ces canaux les barres disposées sur le côté inférieur de la traverse supplémentaire, de telle façon qu'au moment où commence la compression radiale de l'ébauche tubulaire, les butées de ces barres coopèrent avec la traverse mobile mentionnée. La disposition des tiges à butée en dehors de l'espace de formage de la presse crée des conditions favorables b la sécurité du travail et facilite l'accès aux parties de 11 outil. On obtient une solution favorable en montant chaque butée de façon qu'elle puisse être déplacée longitudinalement par rapport à sa barre pour modifier la longueur totale de ltensemble barre-butée. Ceci permet d'accélérer le changement de réglage de la presse lors du passage au formage d'ébauches tubulaires d t autres-dimensions, et contribue à l'accroissement du coefficient d'utilisation de la presse. On peut fixer sur le bout supérieur de la tige du dispositif de traction, suivant l'axe de ladite tige, une barre de traction amovible coopérant avec le poinçon0 Ceci rend plus commode le façonnage des ébauches tubulaires dans le cas où le trou pratiqué dans leur paroi latérale a des diamètres différents et dans le cas de façonnage débauches tubulaires de différents diamètres. Il est préférable de fixer entre la tige du dispositif de traction et la barre de traction une barre intermédiaire, de réaliser sur les bouts de cette barre des saillies en T, et de réaliser dans le bout de la tige du dispositif de traction et dans le bout de la barre de traction des rainures en T destinées à coopérer avec les saillies en T mentionnées. Un tel accouplement de la tige du dispositif de traction à la barre intermédiaire permet de déplacer la table coulissante avec la partie inférieure de l'outil aussi bien quand la tige du dispositif de traction est en position haute que quand elle est en position basse, et par conséquent de fixer le poinçon à la tige de traction en dehors de la presse. Pour une meilleure compréhension de l'invention, des exemples non limitatifs de réalisation de la presse proposée pour le formage de pièces de tuyauteries, sont décrits dans ce qui suit, avec références aux dessins annexées, dans lesquels - la figure I représente une presse à deux traverses fixes en position initiale (vue en coupe transversale par un plan vertical passant par l'axe de la presse, avec arrachement); - la figure 2 représente la même presse (vue de côté); - la figure 3 représente la même presse, les traverses étant dans la position correspondant au moment où consente la compression radiale de l'ébauche tubulaire et le préemboutissage de ltembranchenent (coupe transversale);; - la figure 4 représente la même presse, les traverses étant dans la position correspondant au moment où s'achève le formage (coupe transversale); - la figure 5 représente l'outil avec une ébauche, le poinçon et un étrier, et la tige intermédiaire accouplée à la barre de traction et à la tige du dispositif 4e traction.On a représenté par convention : à gauche, l'outil en position initiale avec l'ébauche, à droite, ltoutil et la pièce au moment où s'achève le formage; - la figure 6 représente une presse avec une traverse fixe, deux traverses mobiles et des barres à butée situées sur le côté supérieur de la traverse supplémentaire (coupe transversale); - la figure 7 représente la même presse que la figure 4, avec des barres à butée situées sur le côté inférieur de la traverse supplémentaire (coupe transversale). La presse pour le formage des pièces de tuyauteries (selon un premier exemple de réalisation de l'invention) comporte trois traverses superposées 1, 2 et 3 (figures 1, 2, 3 et 4), reliées entre elles par des colonnes 4. Sur la traverse fixe 1 est montée une table coulissante 5 portant la partie inférieure 6 de l'outil, dont la partie supérieure 7 est fixée à la traverse mobile 2 située au-dessus d'elle et dotée d'un actionneur (vérins hydrauliques) 8 l'animant d'un mouvement rectiligne alternatif. L'actionneur 8 est monté sur la traverse fixe supérieure 3. Sur la traverse fixe 1 est monté un dispositif de traction, constitué par une tige 9 qui passe dans un canal vertical 10 ménagé suivant l'axe de la presse dans la traverse fixe 1, dans la table coulissante 5 et dans la partie inférieure 6 de l'outil. Sous la traverse fixe 1 est placée une traverse supplémentaire Il accouplée à la tige 9 du dispositif de traction et à l'actionneur (vérins hydrauliques) 12 du dispositif de traction. Sur la traverse supplémentaire Il, du même côté que la tige 9 du dispositif de traction, sont disposées des barres verticales 13 qui passent dans des canaux débouchants verticaux 14 réalisés dans la traverse fixe 1 sur laquelle est montée la table 5 avec la partie inférieure 6 de ltoutil. Sur les bouts des barres 13 sont prévues des butées 15 qui coopèrent avec la traverse mobile 2, portant la partie supérieure 7 de l'outil, au moment où commence la compression de l'ébauche tubulaire 16, dans la paroi latérale de laquelle est pratiqué un trou 17. Chaque butée 15 est montée de façon qu'elle puisse exécuter un déplacement longitudinal par rapport à la barre 13. Ceci rend possible le changement de la longueur totale de chaque ensemble barre-butée 13, 15, changement qui est nécessaire quand il faut façonner des ébauches tubulaires 16 ayant des diamètres et des épaisseurs de paroi différents. La partie supérieure 7 (figure 5) et la partie inférieure 6 de l'outil entrent en contact mutuel par leurs surfaces planes 18 et 19 à la fin de la descente de la traverse mobile 2. Afin de permettre le formage de tés 20 ayant des diamètres différents du tube principal et de l'embranchement, les parties 6- et 7 de l'outil sont dotées d'éléments rapportés interchangeables 21 et 22, dont les surfaces actives sont désignées par les chiffres de référence 23 et 24. Dans la partie inférieure 6 de l'outil et dans ltél*sent rapporté interchangeable 21-est réalisé un logement 25 pour le formage de l'embranchement du té 20. Pour la réalisation d'enbranchenents de différents diamètres sur les ébauches tubulaires 16, il est prévu dans la presse une barre de traction 26, qui peut être fixée coaxialement sur le bout supérieur de la tige 9 ou sur une barre intermédiaire 27 intercalée entre la tige 9 du dispositif de traction et la barre de traction 26. Sur les bouts de la barre intermédiaire 27 sont réalisées des saillies 28 en T. Pour l'engagement de ces saillies 28, sont prévues des rainures en T, dont l'une, la rainure 29, est réalisée dans le bout supérieur de la tige 9 du dispositif detraction, et l'autre, la rainure 30, est réalisée dans le bout inférieur de la barre de traction 26. Un tel accouplement de la barre de traction 26 à la barre intermédiaire 27, et de celle-ci à la tige 9 du dispositif de traction, permet le déplacement de la table coulissante 5 aussi bien quand la tige 9 du dispositif de traction est en position haute que quand elle est en position basse. Un poinçon 31 s'engageant dans la cavité de ébauche tubulaire 16 est fixé par un étrier 32-sur la barre de traction 26. La presse réalisée selon le premier exemple de réalisation qui vient d'être décrit fonctionne de la façon suivante. Quand la traverse mobile 2 portant la partie supérieure 7 de l'outil est en position initiale, elle est en position haute comme montré sur la figure 1 et à gauche sur la figure 5. La table 5 avec la partie inférieure 6 de l'outil, la barre intermédiaire 27 et la barre de traction 26, est sortie de la presse. La tige 9 (figure 1) du dispositif de traction et les barres 13 avec leurs butées 15 se trouvent en position haute. L'ébauche tubulaire 16, de diamètre plus grand que celui de la pièce finie, est réchauffée, puis placée sur la partie inférieure 6 de l'outil, le trou 17 pratiqué dans sa paroi latérale étant placé de façon qu'il s'engage sur le bout de la barre de traction 26 accouplée à la barre intermédiaire 27. Ensuite, le poinçon 31 est introduit dans la cavité de l'ébauche tubulaire 16, engagé sur le bout de la barre de traction 26 et fixé par l'étrier 32. La table 5 avec la partie inférieure 6 de l'outil et l'ébauche tubulaire 16 est déplacée Jusqutà sa position de travail0 Durant ce déplacement, la saillie inférieure en T 28 (figure 5) de la barre intermédiaire 27 stengage dans la rainure en T 29 du bout de la tige 9 du dispositif de traction et assure leur accouplement fiable. Pour que la traverse mobile 2 descende (figure 1) et que la partie supérieure 7 de l'outil se rapproche de sa partie inférieure, 6, le fluide moteur est admis dans la chambre de travail des vérins hydrauliques de l'actionneur 8 de la traverse 2. Au cours de la descente de la traverse mobile 2, la partie supérieure 7 de l'outil vient contacter l'ébauche tubulaire 16 (figure 3), dont la section transversale ronde est d'abord transformée en section ovale ayant son grand axe dirigé verticalement L1ébauche tubulaire 16 s'abaisse alors quelque peu sous l'action de la partie supérieure 7 de l'outil et vient contacter les surfaces actives 24 et 23 (figure 5) de la partie supérieure 7 et de la partie inférieure 6 de l'outil.Simultanément, la traverse mobile 2 vient contacter les butées 15 (figure 3) des barres 13 du dispositif de traction, ce qui fait que la transformation de la section ronde de l'ébauche tubulaire 16 en section ovale staccompagne de la descente de la traverse supplémentaire 17 et de la tige 9, ainsi des éléments suivants qui leur sont reliés. La barre intermédiaire 27, la barre de traction 26 et le poinçon 31 sont fixés sur le bout de cette dernière. Le poinçon 31 accouplé aux éléments du dispositif de traction descend alors de la même valeur que l'ébauche tubulaire 16. Au moment où la transformation de la section ronde de l'ébauche 16 en section ovale s'achève, il reste entre les plans de Joint 19 et 18 de la partie inférieure 6 et de la partie supérieure 7 de l'outil un écartement qui dépend du rapport du diamètre de l'ébauche 16 à celui du produit fini. A partir de ce moment, la continuation de la descente de la traverse mobile 2 avec la partie supérieure 7 de l'outil provoque la compression radiale de 11 ébauche tubulaire 16. Simultanément, la traverse mobile 2 continue à faire descendre le dispositif de traction et le poinçon 31 qui lui est accouplé, ctest-à-dire, simultanément avec la compression radiale de l'ébauche 16, le poinçon 31 est enfoncé dans la paroi de l'ébauche 16, dont le métal est refoulé dans le logement 25 (figure 5) de la partie inférieure de l'outil. Ainsi s'effectue le pré-emboutissage de la tubulure (embranchement) du t6. La compression radiale de l'ébauche tubulaire 16 et le pré-emboutissage de l'embranchement du té 20 s'achèvent au moment de la mise en contact des plans 18 et 19 de la partie supérieure 7 et de la partie inférieure 6 de l'outil. Pendant ce temps le poinçon 31 continue de se trouver dans la cavité de l'ébauche tubulaire 16. Pour l'achèvement du formage de l'embranchement du té 20 et l'extraction du poinçon 31 de la cavité de l'ébauche tubulaire 16, on admet le fluide moteur aux vérins de lZactionneur 12 (figure 4) du dispositif de traction. il en résulte que la traverse supplémentaire Il et les barres 13 avec leurs butées 15 qui en sont solidaires, ainsi que la tige 9 avec la barre de traction 26 et le poinçon 31, continuent leur descente Jusqu'à la sortie complète du poinçon 31 hors de l'embranchement du té 20 ayant reçu sa forme définitive. La sortie du poinçon 31 termine le formage du té 20. La traverse mobile 2 de la presse et le dispositif de traction sont remontés à leur position haute, la table 5 avec la partie inférieure 6 de l'outil et la pièce formée 20 est sortie de la presse, le té 20 fini est extrait de l'empreinte de la partie inférieure 6 de l'outil. L'étrier 32 et le poinçon 31 sont enlevés de dessus la barre de traction 26 (figure 5). La presse est alors prête au formage de la pièce suivante. La présence d'une barre intermédiaire 7 pourvue de saillies 28 en T à ses bouts et accouplant la barre de traction 26 à la tige 9 du dispositif de traction, permet l'accouplement et le désaccouplement de la barre de traction 26 et de la tige 9 quand elles sont en position haute ou en position basse, lors des déplacements que la table 5 avec la partie infOrieure 6 de l'outil exécute durant le formage et durant les réglages. Pour passer au formage de tés 20 ayant un autre diamètre du tube et une autre épaisseur de paroi, on remplace les éléments rapportds 21 et 22 de la partie inférieure 6 et de la partie supérieure 7 de l'outil, le poinçon 31, l1étrier 32 et la barre de traction 26. En outre, on règle la position des butées 15 (figure 1) sur les barres 13 du dispositif de traction, de façon que lors du formage la compression radiale de l'ébauche tubulaire 16 et l'emboutissage de l'embranchement du té 20 commencent simultanément. Suivant un second exemple de réalisation de l'invention, la presse comporte deux traverses mobiles 2 et 33 (figure 6)* liées par des colonnes 4. La traverse 33 est disposée au-dessous de la traverse supplémentaire 11* Pour le déplacement des traverses 2 et 33 avec les colonnes 4, la presse comporte un actionneur commun 34 monté dans la traverse fixe 1. La presse réalisée selon ce second exemple fonctionne dans l'essentiel de la même façon que dans le premier exemple. La différence consiste seulement en ce que la descente de la traverse mobile 2 avec la partie supérieure 7 de l'outil s'effectue au moyen des vérins hydrauliques de l'actionneur 34, agissant sur la traverse mobile inférieure 33 situêau-dessous de la traverse supplémentaire 11 du dispositif de traction et liée à la traverse mobile 2 par les colonnes 4. Suivant un troisième exemple de réalisation, la presse comporte deux traverses mobiles 2 et 33 (figure 7) et une seule traverse fixe 1. Les barres verticales 35 sont montées sur la traverse supplémentaire Il du même côté que la traverse mobile inférieure 33, dans laquelle sont réalisée des canaux débouchants verticaux 36 pour le passage des barres 35. Ces barres portent sur leur bout libre des butées 15 qui coopèrent avec la traverse mobile 33 pendant sa descente, au moment où commence la compression radiale de l'ébauChe 16. La presse réalisée selon le troisième exemple fonctionne dans l'essentiel de la même façon que dans les deux exemples précédents. La différence consiste seulement en ce que, pendant le pré-erboutissage de l'embranchement du té, réalisé simultanément avec la compression radiale de l'ébauche tubulai re 16,- les butées 15 fixées sur les barres 35 du dispositif de traction coopèrent avec la traverse mobile inférieure 33. Outre les tés et les croix, la presse peut former à partir d'ébauches tubulaires 16 des produits à axe longitudinal courbe et à embranchement latéral, des raccords de réduction coniques avec calibrage de la portion cylindrique de petit diamètre. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1.- Presse pour le formage de pièces de tuyauteries, du type comprenant des traverses superposées réunies entre elles par des colonnes et équipées d'un actionneur assurant un mouvement rectiligne alternatif d'au moins l'une desdites traverses, une table coulissante montée sur une traverse fixe et portant la partie inférieure de l'outil de formage, doit la partie supérieure est fixée à la traverse mobile située au-dessus d'elle, un dispositif de traction constitué par une tige pourvue d'un actionneur l'animant d'un mouvement rectiligne alternatif et logée dans un canal vertical ménagé suivant l'axe de la presse dans l'une desdites traverses et dans la partie de l'outil qui est fixée à celle-ci, ainsi qu'un poinçon s'engageant dans la cavité d'une ébauche tubulaire placée sur la partie inférieure de l'outil et comportant dans sa paroi latérale un trou pour l'introduction du bout de ladite tige et pour son accouplement érudit poinçon. caractérisée en ce que la tige et l'actionneur du dispositif de traction sont montés dans la traverse fixe portant la table coulissante avec la partie inférieure de l'outil de formage, et sont liés à une traverse supplémentaire disposée au-dessous d'eux et sur laquelle sont fixées des barres verticales impies de butées coopérant avec la traverse mobile voisine au moment où commence la compression radiale de l'ébauche tubulaire. 2.- Presse selon la revendication 1, caractérisée en ce que les barres verticales sont disposées sur la traverse supplémentaire du même côté que la tige du dispositif de traction, et que, dans la traverse fixe portant la table coulissante avec la partie inférieure de l'outil de formage1 sont réalisés des canaux débouchants verticaux dans lesquels passent lesdites barres, de telle façon qu'au moment où commence la compression radiale de l'ébauche tubulaire, leurss butées coopèrent avec la traverse mobile portant la partie supérieure de l'outil. 3.- Presse selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'une des traverses de la presse est disposée au-dessous de la traverse supplémentaire, qu'elle est reliée à l'actionneur et comporte des canaux débouchants verticaux pour le passage de barres disposées sur le côté inférieur de la traverse supplémentaire, de telle façon qu'au moment où commence la compression radiale de ltébauche tubulaire, les butées de ces barres coopèrent avec la traverse mobile. 4.- Presse selon l'unes revendications 2 et 3, caractérisée en ce que chaque butée est montée de façon qutelle puisse être déplacée longitudinalement par rapport à sa barre pour modifier la longueur totale de l'ensemble barre-butée. 5.- Presse selon la revendication 1, caract8risée en ce que sur le bout supérieur de la tige du dispositif de traction, suivant l'axe de cette tige, est fixée une barre de traction amovible coopérant avec le poinçon. 6.- Presse selon la revendication 5, caractérisée en ce que, entre la tige du dispositif de traction et la barre de traction, est fixée une barre intermédiaire sur les bouts de laquelle sont réalisées des saillies en T, et que, dans le bout de la tige du dispositif de traction et dans le bout de la barre de traction, sont réalisés des rainures en T destinées à coopérer avec lesdites saillies en T.