Brevet FR2408405A1 — publié le 19790608

L' invention concerne un procédé pour former un contre-alésage à l'extrémité d'un tube. On peut par exemple utiliser un tel contre-alésage afin de positionner un palier pour une colonne de direction, le tube faisant partie de l'ensemble de la colonne. On doit cependant comprendre que l'invention ne se réduit pas nécessairement à cette application. quand on doit loger un palier il est toutefois important de s'assurer de la formation précise du contre-alésage et dans un procédé antérieurement connu on utilise une opération d'usinage. Mais cela est coûteux et un objet de la présente invention est de fournir un procédé amélioré, peu coûteux, qui produise néanmoins un contre-alésage formé de manière précise. Selon l'invention, on prévoit un procédé pour former un contre-alésage à l'extrémité d'un tube, dans lequel cette extrémité de tube est amenée à entrer dans une matrice à partir d'une extrémité axiale de celleci, puis à se placer à ltextrémité d'un mandrin qui fait saillie vers ou dans la matrice à partir de l'autre extrémité de celle-ci, ce mandrin ayant pour effet de bomber le tube, après quoi on effectue un déplacement relatif de la matrice et du mandrin de sorte que la matrice s'avance vers le mandrin et passe sur celui-ci sur cette portion de l'extrémité de tube mise sur le mandrin pour étirer cette portion sur le mandrin et former le contre-alésage voulu. Le tube peut avoir une configuration externe de sa section transversale constante sur toute sa longueur ou il peut être préformé de sorte que l'extrémité devant recevoir le contre-alésage comme on l'a dit précédemment, ait une section transversale rétrécie ou augmentée. En variante, on peut prévoir une autre matrice qui a pour effet de rétrécir cette extrémité de tube dans la même succession d'opérations que celle utilisée pour former le contre-alésage. Dans ce cas, cette autre matrice ou matrice de rétrécissement est au début placée à c8té de la matrice mentionnée en premier lieu ou matrice d'étirage, et l'extrémité de tube est amenée à entrer d'abord dans la matrice de rétrécissement, puis dans la matrice d'étirage et elle est ensuite placée sur l'extrémité du mandrin. On effectue ainsi le rétrécissement de l'extrémité de tube avec la matrice de rétrécissement et le bombement avec le mandrin, après quoi on fait passer la matrice d'étirage sur cette portion de l'extrémité de tube qui est mise sur le mandrin (c'est-à-dire la portion bombée) pour former le contre-alésage voulu.On retire alors l'extrémité de tube rétrécie et contre-alésée et on remet ensemble les deux matrices pour le cycle d'opérations suivant. On va décrire l'invention de manière plus particulière en se réfé rant aux dessins joints où t les fig 1 et 2 montrent deux étapes successives de la mise en oeuvre d'un exemple de procédé selon l'intention, le procédé étant appliqué ici à un tube de section circulaire et de diamètre extérieur généralement constant sur toute la longueur du tube; les fig 3 et 4 montrent deux étapes successives de la mise en oeuvre d'un procédé similaire à celui illustré par les fig 1 et 2, mais appliqué maintenant à un tube ayant une extrémité amincie; les fig 5 à 8 montrent quatre étapes successives de la mise en oeuvre d'un autre exemple d'un procédé conforme à l'invention; et les fig 9 et 10 montrent deux étapes successives de la mise en oeuvre d'un exemple encore différent d'un precédé selon l'invention. En se référant tout d'abord aux figures 1 et 2, on a indiqué par le nombre de référence 10 un tube de section circulaire à une extrémité duquel on doit former un contre-alésage, le tube étant tenu par des m & choires 11. On a aussi prévu un mandrin 12 de forme générale cylindrique, ayant un diamètre extérieur plus grand que le diamètre interne du tube 10. On a prévu en plus une matrice 13.Au début, on déplace ensemble le mandrin 12 et la matrice 13 vers le tube 10 qui est maintenu en position fixe par les Ilachoires, de sorte que la matrice 13 passe sur l'extrémité 10a du tube 10 et que le mandrin 12 entre dans cette extrémité iota. L'ouverture de la matrice est suffisamment grande pour permettre à la matrice de passer sur l'extrémité 10a du tube 10 avant que l'extrémité du mandrin 12 entre dans l'extrémité de tube. Cette condition est indiquée sur la fig 1 et on peut voir que cette extrémité 10a du tube a été bombée ou dilatée par le mandrin jusqu'å une profondeur et un diamètre interne prédéterminés qui dépendent respectivement de la profondeur de pénétration du mandrin 12 et de son diamètre externe.L'étape suivante de l'opération est indiquée sur la fig 2 et ici le mandrin 12, ainsi que le tube 10, est tenu dans une position fixe tandis que la matrice 13 est éloignée du tube 10, indépendamment du mandrin, de sorte qu'elle passe sur l'extrémité 10a de ce tube précédemment bombée. Cette extrémité bombée 10a est ainsi étirée par la matrice 13 sur l'extrémité du mandrin 12 pour laisser le tube 10 avec un diamètre extérieur constant et un contre-alésage formé dans cette extrémité 10a. Comme on l'a dit précé demment, ce contre-alésage peut être utilisé pour recevoir et positionner une botte de palier. Dans la variante représentée sur les fig 3 et 4, on a prévu un mandrin 12 et une matrice 13 comme précédemment, mais, dans ce cas, le tube 14 (qui est tenu dans des ^achoires 15) est préformé de maniere à avoir une extrémité rétrécie comme on l'a indiqué dans I1 ensemble par le nombre de référence 14a. Comme c'est le cas avec le procédé illustré sur les fig I et 2, toutefois, la matrice 13 et le mandrin 12 sont au début avancés vers le tube fixe 14 de sorte que la matrice 13 franchit l'extrémité 14b du tube avant que celle-ci soit bombée ou dilatée par 11 extrémité d'attaque du mandrin 12.Celui-ci est ensuite maintenu fixe tandis que la matrice est retirée en passant sur l'extrémité 14b du tube 14, ainsi qu'on l'a indiqué sur la fig 4, et finalement le mandrin 12 est lui-même retiré dans sa position initiale par rapport à la matrice 13 avant un autre cycle similaire d'opérations sur un autre tube. Le tube 14, qui a cependant une portion préformée 14a, est muni d'une extrémité 14b ayant un contre-alésage comme auparavant. Sur les fig 5 à 8, on a illustré une variante du procédé de formation d'un contre-alésage à l'extrémité du tube tandis qu'en mtme temps on rétrécit le diamètre de cette extrémité du tube. On a désigné le tube dans les fig 5 à 8 par le nombre de référence 16. il a initialement des diamètres extérieur et intérieur constants et il est tenu dans des ma- choires 17. On a aussi prévu un mandrin 18 ainsi qu'une matrice d'étirage 19 et une matrice de rétrécissement 20.Au début, comme on l'a représenté sur la fig 5, la matrice d'étirage 19 et la matrice de rétrécie sement 20 sont placées l'une contre l'autre et l'extrémité d'attaque du mandrin 18 fait saillie vers et dans l'ouverture de la matrice d'étirage 19 à partir de l'extrémité axiale de celle-ci qui est opposée à l'extré- mité axiale vers laquelle le tube 16 fait saillie. A l'étape suivante d. l'opération, on fait avancer le mandrin 18 et les deux matrices 19 et 20 ensemble vers l'extrémité saillante du tube 16 de sorte que tout d'abord la matrice de rétrécissement 20 rétrécit cette extrémité saillante du tube 16 en formant un col sur celle-ci. On fait suffisamment avancer le mandrin et les matrices pour amener l'extrémité d'attaque du mandrin à entrer dans l'extrémité précédemment rétrécie 16a du tube et le mandrin provoque ainsi un bombement ou une dilatation de cette extrémité 16a. ta fig 6 illustre cette étape et la fig 7 illustre l'étape suivante dans laquelle la matrice 20 et le mandrin 18 ainsi que le tube 16 sont maintenus fixes tandis que la matrice d'étirage 19 est retirée en passant sur l'extrémité 16a du tube de manière à étirer la portion précédemment bombée sur l'extrémité d'attaque du mandrin 18. Finalement, comme l'illustre la fig 8, la matrice de rétrécissement 20 est retirée en passant sur l'extrémité 16a du tube jusqu'à ce qu'elle se retrouve contre la matrice 19, moment où tout Itensemble du mandrin et des matrices est prêt à opérer sur un autre tube. On obtient ainsi le tube 16 avec une portion d'extrémité à diamètre réduit par rapport au reste du tube, munie d'une extrémité 16a ayant un contre-alésage adapté par exemple à recevoir une botte de palier. Dans le procédé illustré sur les fis 9 et 10, on a désigné par le nombre de référence 21 le tube sur lequel on doit former un contre-alésage et ce tube est tenu par des mâchoires 22. Dans ce cas cependant, le mandrin 23 comporte une portion d'attaque 23a à diamètre externe plus grand que le diamètre interne d'origine du tube 21, suivie d'une portion encore plus grande 23b. La matrice d'étirage 24 a également une ouverture qui est plus grande que le diamètre externe d'origine du tube 21. Dans la première étape de l'opération illustrée sur la fig 9, l'extrémité 21a du tube est poussée sur le mandrin de sorte que la portion de mandrin 23a dilate l'extrémité 21a et que la poursuite du déplacement du tube provoqueune dilatation supplémentaire par la portion 23b du avant drin.Dans la deuxième étape de l'opération, la matrice d'étirage 24 est retirée en passant sur l'extrémité dilatée 21a pour former un contrealésage comme précédemment, maie, dans ce cas, le contre-alésage est formé dans une extrémité de tube dilatée. Dans tous les procédés décrits ci-dessus, les opérations sont ef- fectuées le tube étant à l'état froid, et ce tube peut itre soit du type sans soudure ou en variante il peut être soudé. Dans les deur cas, toutefois, le contre-alésage mentionné plus haut sera formé de manière très précise afin d'obtenir un évidement qui peut être tenu avec des tolérances très serrées (et qui est donc adapté à recevoir et positionner par exemple une botte de palier) en dépit du fait que l'on évite des opérations d'usinage conteuses. De plus, bien que dans les exemples décrits ci-dessus le contre-alésage et le tube lui-m8me soient l'un et l'autre de section transversale circulaire, on doit comprendre que l'on peut appliquer la présente invention à des cas où le contre-alésage a une section transversale qui n'est pas circulaire, par exemple carrée ou en partie circulaire avec des plats. De maie, le tube lui-m8me n'a pas besoin d'avoir une section transversale circulaire. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour former un contre-alésage à l'extrémité d'un tube, caractérisé en ce que l'on amène cette extrémité de tube à entrer dans une matrice (13 ou 19 ou 24) à partir d'une extrémité axiale de celle-ci et ensuite à se loger sur l'extrémité d'un mandrin (12 ou 78 ou 23) qui fait saillie vers ou dans la matrice à partir de l'autre extrémité de celleci, ce mandrin ayant pour effet de bomber le tube, après quoi on effectue un déplacement relatif entre la matrice et le mandrin de sorte que la matrice se déplace vers le mandrin et passe sur celui-ci et sur la portion de l'extrémité de tube qui est placée sur le mandrin pour étirer cette portion sur le mandrin et former le contre-alésage voulu. 2 - Procédé pour former un contre-alésage à l'extrémité d'un tube selon la revendication 1, caractérisé en ce que cette extrémité de tube est d'abord traitée de manière à avoir une surface de section transversale qui soit différente du reste du tube. 3 - Procédé pour former un contre-alésage à l'extrémité d'un tube selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on amène d'abord cette extrémité de tube à entrer dans une autre matrice (20) qui est disposée pour effectuer un rétrécissement de l'extrémité de tube avant que l'on amène cette extrémité à entrer dans la matrice mentionnée en premier lieu. 4 - Procédé pour former un contre-alésage à l'extrémité d'un tube selon la revendication 2, caractérisé en ce que cette extrémité de tube est d'abord dilatée par la portion d'extrémité d'attaque (23a) du mandrin (23) avant d'entre bombée par une autre portion (23b) du mandrin. 5 - Procédé pour former un contre-alésage à l'extrémité d'un tube selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite autre matrice (20) et la matrice mentionnée en premier lieu (19) sont initialement placées l'une contre l'autre pendant que l'on effectue le rétrécissement de l'extrémité de tube et le bombement de celui-ci, après quoi la matrice mentionne en premier lieu (19) est éloignée de l'autre matrice (20) et passe sur le mandrin (18) pour étirer la portion d'extrémité de tube bombée sur le mandrin.