Brevet FR2362685A1 — publié le 19780324

La présente invention concerne un procédé pour fabriquer par pression de fluage une pièce composite en aluminium, en alliage d'aluminium ou en un autre métal susceptible de fluer et pour relier cette pièce lors de la pression de fluage avec un élément en une matière différente et indéformable, notamment du metal. L'invention se rapporte, en outre, à des dispositifs et leurs organes pour la mise en oeuvre d'un tel procédé ainsi qu'a' des pièces réalisées suivant ce procédé et ayant subi, le cas échéant, des travaux de finition, ces pièces finies étant notamment des crampons de chaussures de sport. Dans des procédés semblables connus, l'élément à relier ultérieurement à la pièce,obtenue par pression de fluage, est emmanché à force dans un évidement produit lors de la pression de fluage en vue d'entre ancré définitivement dans cet évidement. Ce procédé nécessite,en conséauence, deux opérations successives et un ensemble important de machines tels que des presses et des outils. L'élément à introduire à force est, en outre, souvent compliqué et d'un prix de revient élevé sans pour autant résister aux sollicitations importantes, c'est-à-dire que ce procédé ne permet pas d'obtenir une grande résistance à l'arrachement pour l'élément emmanché dans la pièce.En raison de ces défauts cités, le procédé connu ne donne pas satisfaction notamment lors de la fabrication de crampons de chaussures de sport dans lesquelles le crampon, proprement dit, est muni d'une tige filetée emmanchée à force ultérieurement. Mais le crampon réalisé suivant le procédé connu présente lui-mEme des inconvénients qui sont les suivants: étant donné que la tige filetée d'un tel crampon n'est pas ancrée de façon sûre à l'intérieur du crampon, proprement dit, elle peut se détacher de celui-ci et il subsiste dans la semelle la tête de retenue de la tige qui peut être a l'origine d'accidents.Ce crampon connu présente encore un autre danger du fait que des arêtes vives se forment dès qu'il est usé jusqu'a' l'alésage servant de logement à la tige filetée, ces arêtes peuvent provoquer des blessures profondes aux sportifs. La présente invention a pour objet de créer un procédé simple et peu coûteux pour la fabrication de pièces obtenues par pressionde fluage et dans lesquelles des éléments sont ancres de façon sûre et dafinitive, notamment de cramnons de chaussures de sport munis d'une tige filetage, ce procédé étant réalisable avec un outillage relativement simple et en une seule et unique opération tout en assurant un meilleur ancrage de l'élément à l'intérieur de la pièce que dans le cas des procédés antérieurs afin d'éliminer les dangers d'accidents existant avec les crampons connus. Conformément à l'invention ce résultat est obtenu du fait que l'on comprime dans une matrice, en même temps que l'élément en une matière indéformable, une ébauche en une matière susceptible de fluer, de sorte que la matière de l'ébauche emprisonne l'élément indéformable et le retient solidement dans la pièce obtenue à la presse. Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention est caractérisé en ce qu'il est prévu dans un poinçon associé à la matrice un alésage pour recevoir l'élément à fixer dans la pièce à réaliser à la presse. Un crampon muni d'une tige filetée pour chaussures de sport, réalisé suivant le procédé de l'invention, se caractérise notamment en ce que le crampon ne peut pas se détacher de la tige filetée même sous des efforts élevés, ce qui exclut tout danger de blessure par suite de la tige filetée subsistant dans la semelle de la chaussure.Etant donné qu'une tête ou un organe analogue prévu sur l'extrémité de la tige filetée du crampon de chaussures de sport, suivant l'invention, est emprisonné de toutes parts par la matière susceptible de fluer du crampon, il n'y a plus de danger d'accident parce que des arêtes vives, telles qu'on les trouve sur des crampons de fabrication habituelle, ne peuvent pas se former. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de -la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention spnt représentées, à titre d'exemples non limitatifs,aux dessins annexés. La fig. 1 montre schématiquement la première phase du procédé suivant l'invention. La fig. 2 illustre la deuxième phase du procédé. La fig. 3 représente la troisième phase. La fig. 4 montre la quatrième phase. La fig. 5 représente un crampon de chaussures de sport réalisé suivant le procédé de l'invention. En ce qui suit l'invention est décrite pour la fabrication d'un crampon muni d'une tige filetee et destiné à des chaussures de sport. Cependant le procédé suivant l'invention n'est pas limité à la fabrication de crampons de chaussures de sport. Ce procédé peut également être utilisé pour réaliser n'importe cuvelle pièce dans laquelle un élément essentiellement indéformable doit être ancré à l'intérieur d'une ébauche constituée par une matière susceptible de fluer sous pression. Dans tous les cas il est avantageux de prévoir, sur les parties a,e l'élément à ancrer par pression de fluage dans une pièce, des arêtes, des saillies ou analogues qui, lors du fluage sous pression,sont emprisonnées par la matière de la pièce et assurent ainsi une fixation solide. Ires dessins annexés représentent schématiquement les différentes phases du procédé suivant l'invention appliqué à la fabrication d'un crampon en aluminium, en alliage d'alumi nium ou en un autre métal susceptible de fluer sous pression. La fig. 1 montre une matrice 1 qui comporte un évidement 2 reproduisant la forme extérieure du crampon à réaliser. Dans l'exemple illustré l'évidement 2 est de forme tronconique. A cette matrice 1 est associé un poinçon 3 qui présente à son extrémité face à la matrice 1 un évidement 4, par exemple un alésage recevant un élément 5 qui doit être ancré dans la pièce à réaliser. Cet élément 5 est constitué, dans l'exemple repré senté,par une vis composée d'une partie filetée 6 et d'une tête 7 par exemple hexagonale. La face arrière de la texte 7 repose sur I'extrdmité avant du poinçon 3 de sorte que toute là pression puisse être transmise à la face arrière de la tête 7. L'extrémité arrière de la partie filetée 6,qui peut occuper l'alésage 4 avec jeu, se trouve à une faible distance du fond de l'alésage borgne 4. L'ébauche 8, représentée à la fig.1 entre la matrice 1 et le poinçon 3, est de forme cylindrique. Le crampon de la chaussure de sport doit être réalisé à partir de cette ébauche 8 par pression de fluage et à cet effet l'ébauche est constituée par une matière susceptible de fluer sous pression, par exemple de l'aluminium ou un alliage d'aluminium. L'élément 5 est en une matière indéformable, par exemple de l'acier ou un autre métal. L'ébauche 8 est une pièce pleine, elle ne comporte, en conséquence, aucun évidement ou alésage. Cependant, elle pourrait présenter, face à la tête de vis 7, un évidement correspondant à la forme de la tête mais cela n'est pas nscessaire. Lors de la phase du procédé, représente à la fig.2, le poinçon 3 applique déjà la tête 7 de la vis contre la face arrière de l'ébauche 8 et a avancé cette dernière jusqu'â l'entrée de l'évidement 2. Dans la phase suivante, illustrée à la fig.3 au cours de laquelle le fluage par pression débute, la tête 7 de la vis 5 est introduite par pression dans l'ébau che 8 et celle-ci est en même temps pressée dans l'évidement 2 en épousant la forme de celui-ci. Pendant cette opération la face arrière de l'ébauche 8 peut venir en contact avec la face avant du poinçon 3. Lors de la phase suivante qui est représentée à la fig.4, l'ébauche en fluant est pressée davantage dans 1 'évi- dement 2. L'élément 5 se détache alors de façon surprenante du poinçon 3 du fait que la matière de l'ébauche 8 s'écoule derrière la tête 7. Ce fluage s'effectue pendant l'avance du poinçon 3 ( à la fig.4 vers la droite) Jusqu'à ce que tout 1 'espace entre la tête 7 et la face avant du poinçon 3 est occupé par la matière de l'ébauche 8 et qu'on obtient le produit fini, dans l'exemple décrit un crampon muni d'une tige filetée pour chaussures de sport tel qu'il est représenté à la fig.5. On voit clairement que la matière de l'ébauche 8 a emprisonné de toutes parts la tête 7 pendant le fluage sous pression de sorte que la vis 5,utilisée dans l'exemple décrit, est ancrée solidement dans la pièce obtenue.L'épaisseur x de la couche de matière fluée derrière la tête 7 peut être de plusieurs millimètres et même atteindre un centimètre en assurant ainsi une fixation solide. Le même résultat peut également être obtenu avec des vis dont la tête présente des formes différentes. L'élément 5 n'est pas nécessairement une vis et l'objet fabriqué peut être un autre article qu'un crampon de chaussures de sport. il est seulement important que l'élément indéformable 5, en vue de son ancrage solide dans l'ébauche 8 susceptible de fluer sous pression, présente des arêtes, des saillies ou analogues qui peuvent etre emprisonnées par la matière de ébauche. Les avantages du procédé de l'invention sont les suivants : l'élément 5 à fixer par pression peut être présenté au poinçon 3 de facon entièrement automatique. Il est salement possible d'effectuer automatiquement toute l'opération de pression de fluage y compris l'ancrage de 11 élément 5 dans la pièce. L'élément 5 est fixé solidement et de facon sûre dans ln pièce obtenue par pression de fluage. Une deuxième opération, comme c'était le cas jusqu'à ce jour et qui consistait, par exemple, a' fixer à la presse une vis dans un crampon de chaussures de sport déjà fini, a été supprimée. En aucun cas le crampon réalisé suivant le procédé de l'invention ne peut présenter un danger d'accident. Du fait que le crampon ou une autre pièce réalisée par pression de fluage peut être fabriquée en une seule opération, on peut réduire sensiblement l'ensemble de machines nécessaires jusqu'à ce jour à la mise en oeuvre des procédés connus. Finalement l'élément à ancrer dans la pièce peut être d'une conception plus simple et être fabriqué plus facilement. R TDICAmIONS 1 - Procédé pour fa?riuer par pression de fluage dans une matrice et au moyen d'un poincon une pièce en aluminium, en alliage d'aluminium ou en un autre métal susceptible de fluer sous pression et pour relier cette pièce avec un élément en une matière différente et indéformable sous la pression notamment du métal, caractérisé en ce que l'élément à relier avec la pièce est placé avec jeu dans un évidement du poincon et en ce que par suite de l'avance de celui-ci- une ébauche, en matière suscentible de fluer sous pression et formant a pièce, ainsi que l'élément a relier sont introduits simulta nément dans la matrice de sorte que la matière de l'ébauche emprisonne en fluant et ancre solidement l'élément dans la pièce obtenue à la presse. 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise un élément présentant une tête qui est ancrée dans la pièce obtenue à la presse. 3 - Procédé suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'élément est une vis composée d'une partie filetée et d'une tête qui est ancrée dans la pièce lors de la pression de fluage de sorte que la tête est entièrement emprisonnée et la partie filetée fait partiellement saillie de la pièce. 4 - Procédé suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le produit obtenu est un crampon pour chaussures de sport. 5 - Procédé suivant l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce au'on utilise une vis a' tête hexagonale. 6--- Procédé suivant l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce qu'on utilise une vis dont la tête présente une seule fentes des fentes cruciformes ou un six pans creux. 7 - Procédé suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on utilise une ébauche pleine. 8 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'un poinçon 3, introduisant par pression l'ébauche 8 dans un évidement 2 de la matrice 1 ,présente un évidement 4 pour recevoir l'élément 5 à ancrer dans l'ébauche 8. 9 - Crampon de chaussures de sport, réalisé suivant le procédé de la revendication 1, caractérisé en ce que la tête 7 d'une vis est introduite à force dans le crampon lors de la fabrication par pression de fluage de ce dernier de sorte que la partie filetée 6 de la vis fait saillie du crampon. 10 - Crampon suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte deux faces frontales de diamètres différents et en ce que la partie filetée 6 de la vis fait saillie de la face frontale de plùs grand diamètre.