Brevet FR2418046A1 — publié le 19790921

La présente invention con rne un procédé pour la fabrication d'un corps creux, en particulier une cheville de charnière creuse, à partir d'une seule ébauche. L'invention concerne aussi le produit ainsi obtenu. Les procédés connus jusqu'à ce jour pour la fabrication de charnières, en particulier de charnières plates pour les meubles ou les fenêtres et les portes, peuvent être pour l'essentiel classés selon deux types de base, ces types pouvant aussi être utilisés ensemble dans une même chaîne de fabrication. Le premier procédé de fabrication consiste à obterir la cheville de charnière et la partie de douille de charnière coopérant avec la cheville à partir d'un morceau de métal rond travaillé par des opérations d'usinage successives telles que tournage ou perçage. Sur ces parties de charnière sont alors soudées des pièces adéquates, qui servent à la fixation de la charnière sur des parties de porte ou de fenêtre. Bien que le mode de fabrication de ces parties soit simple et soit réalisable sur des machines-outils automatiques simples, il entrasse une grande consommation de matière, car les copeaux qui résultent du décolletage ne peuvent être récupérés avec profit que difficilement. Pour réduire la consommation de matière, on a déjà essayé de tirer au moins le corps de la pièce de goupille du trou correspondant présenté par la partie fixe de la charnière. Dans ce cas, il était malgré tout nécessaire de réaliser la cheville elle-même comme une pièce complètement massive et de la fixer dans la pièce creuse par emmanchemen-t dur. Grâce à un tel procédé, la consommation de matière est quelque peu réduite mais, d'un autre coté, le procédé de fabrication en est considérablement compliqué et il entrasse des coûts élevés. L'objet de la présente invention est de fournir un procédé qui permette, d'une part, de réduire la consommation de matière lors de la fabrication de charnières, en particulier de chevilles ou tiges de charnières et, d'autre part, qui soit simple, rapide et économique. Dans le cadre de ces buts, l'invention propose aussi de réaliser une cheville de charnière en une seule pièce complètement creuse. Ce but est atteint, confonément à l'invention, gracie à un procédé de fabrication d'un corps creux à partir d'une ébauche, en particulier pour la fabrication d'une cheville de charnière, qui est caractérisé en ce qu'on utilise une ébauche cylindrique, notamment un morceau de métal rond, en ce que l'ébauche eet placée dans un trou borgne sensiblement cylindrique d'une matrice, en ce qu'un poin çon cylindrique dont le diamètre est légèrement inférieur à celui du trou cylindrique de la matrice est enfoncé dans l'ébauche suffisomment profondément pour que le matériau de l'ébauche monte dans le volume intermédiaire situé entre le poinçon et la parti intérieure du trou de la matrice, et remplisse ledit volume intermédiaire, de telle sorte qu'est formé un corps creux ayant une extrémité ouverte et une extrémité fermée, et présentant un diamètre extérieur correspondant au diamètre du trou de la matrice et un diamètre intérieur correspondant au diamètre du poinçon, et en ce qu'ensuite ltextrémité comportant l'ouverture est, par l'action d'un poinçon creux dont l'orifice a un diamètre plus petit que l'extrémité du corps creux formé auparavant, réduite en diamètre pour former un goujon creux qui ne forme qu'une seule pièce avec la partie restante du corps creux et qui présente un épaulement de butée à la zone de transition entre le goujon et le corps creux. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite à titre d'exemple seulement, et en référence aux dessins annexés dans lesquels - les figures 1 et 2 sont des vues de parties de charnières connues - les figures 3, 4 et 5 montrent un corps creux selon l'invention à trois stades différents de fabrication - les figures 6 et 7 sont des vues de corps creux finis, en perspective et partiellement en arraché ; et - les figures 8, -9 et 10 montrent les trois opérations de fabrication qui permettent d'obtenir les produits semi-finis représentés aux figures 3, 4 et 5. En se référant au dessin, la figure 1 représente une charnière de type usuel qui eomprend une partie 1 formant cheville et une partie 2 formant douille, obtenues par tournage ou embou-tissage à partir d'un morceau de métal rond. il apparaît immédiatement qu'une grande quantité de matière doit etre enlevée par le tournage et qu'une grande quantité de matière, tel que par exemple le corps de la partie formant cheville, est inutile eu égard aux besoins mécaniques et fonctionnels. La figure 2 représente aussi une charnière de type usure1 dan3 laquelle on a cherché à réduire la quantité de matière utilisée ainsi que l'usinage de la partie 3 de la charnière formant cheville, en réalisant au moins en partie cette partie 3, ainsi que la pièce 4 formant douille sous forme de pièces creuses. Dans cette réalisation, il a été nécessaire de réaliser la cheville 5 elle-mame avec une partie cylindrique 6 et une partie conique 7. Cette dernière partie 7 est enfoncée dans le trou présenté par la partie creuse 3 de la partie de la charnière formant cheville, Une nervure 8 matérialise la limite de l'enfoncement de la partie conique 7 dans le trou du corps de cheville 3.On peut voir que, d'un côté, la consommation de matière est réduite mais que, d'un autre capté, l'usinage est compliqué par le travail de réalisation de la cheville massive et indépendante 5. Sur les figures 3 à 10, on a représenté les étapes d'usinage du procédé selon l'invention. On part d'un morceau de métal rond, qui est obtenu par sciage d'une barre métallique de section circulaire. Les dimensions de ce morceau de métal à section circulaire qui, dans ce qui suit, est désigné sous le nom d'ébauche, sont choisies de telle manière que son volume soit égal au volume du produit semi-fini correspondant à la dernière étape de la fabrication. Tout d'abord, le morceau de fer rond est travaillé de façon à obtenir une ébauche cylindrique 9, comportant une face supérieure plane 10 et une surface inférieure arrondie Il (les notions de haut et de bas se rapportent seulement aux dessins et sont indépendantes de l'utilisation du produit fini). L'ébauche 9 est ensuite mise dans un trou 22 que présente une matrice 20, comme montré sur la figure 8. Un poinçon cylindrique 21, dont le diamètre est plus petit que celui du trou 22 de la matrice, est enfoncé dans l'ébauche 9 et ce, jusqu'à une profondeur telle que la matière de l'ébauche 9 remonte dans le volume intermédiaire compris entre le poinçon 21 et la paroi intérieure du trou de la matrice 22, comme représenté sur la figure 9. Le trou 22 de la matrice à trou peut présenter un alésage 25 de diamètre plus petit afin de permettre la constitution d'une partie 12 de la pièce formant cheville. On obtient ami un produit semi-fini 14 comportant une partie creuse cylindrigle 13 et une partie 12 dont la lon tueur peut étre différente suivant les besoins. Ce produit semi-fini 14 est placé dans une autre matrice à trou 26 dont le trou 27 est moins profond que la hauteur au produit semi-fini 14, si bien au'une partie du produit semi-fini 14 fait saillie de la matrice. Sur cette partie en saillie est pressé un poinçon creux 23, dont le diamètre intérieur est plus petit que le diamètre extérieur du produit semi-fini 14. Le poinçon creux 23 comporte à son embouchure un évasement conique 28 qui facilite l'action du poinçon creux sur la partie en saillie 15 du produit semi-fini 14 On obtient ainsi la cheville 18 proprement dite d'une seule pièce avec le corps de la cheville. Le produit ainsi obtenu est soumis ensuite aux opérations de fabrication courantes, grecs auxquelles sont obtenues les caractéristiques esthétiqùes du produit. En tant que produit fini, la cheville creuse de charnière 16 comporte, en dehors de la cheville 18 proprement dite qui peut être engagée dans la douille 19, une partie de fixation latérale 17. On voit qu'avec le procédé de fabrication décrit, et en dehors des opérations de fabrication finales, il ne se produit aucune consommation de matière, la partie de charnière formant cheville étant complètement creuse, si bien qu'en comparaison avec les parties de charnière formant cheville réalisées pleines, environ la moitié de la matière peut store économisée, sans devoir pour autant réaliser des pièces indépendantes nécessitant des opérations de fabrication supplémentaires. Le procédé peut aussi être réalisé, suivant les machines-outils utilisées, les dimensions de la charnière et la forme souhaitée du produit semi-fini, en des étapes de fabrication se suivant les unes les autres avec un grand nombre de matrices, de poinçons et de poinçons creux de dimensions différentes. R NA CATIONS 1. Procédé de fabrication d'un corps creux à partir d'une ébauche, en particulier pour la fabrication d'une cheville de charnière, caractérisé en ce qu'une ébauche cylindrique (9), notal-lun-t un morceau de métal cylindrique, est utilisée, en ce que l'ébauche (9) est placée dans un trou borgne (22) sensiblement cylindrique d'une matrice (20), en ce qu'un poinçon cylindrique (21) présentant un diamètre plus petit que celui du trou cylindrique (22) de la matrice (20) est enfoncé dans l'ébauche (9) à une profondeur telle que la matière de l'ébauche remonte dans le volume intermédi'e situé entre le poinçon (21) et la paroi intérieure du trou de la matrice (22) et remplit ledit volume, si bien qu'un corps creux ayant une extrémité ouverte et une extrémité fermée et présentant un diamètre extérieur correspondant au diamètre du trou de la matrice et un diamètre intérieur correspondant au diamètre du poinçon (21) est obtenu, et en ce qu'ensuite l'extrémité ouverte du corps est réduite en diamètre par l'action d'un poinçon creux dont l'ouverture présente un diamètre plus petit que l'extrémité du corps creux formé pour former une cheville creuse (15) d'une seule pièce avec le restant du corps creux et qui présente, à la jonction entre la cheville proprement dite et le corps, un épaulement de butée (24). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le processus de formation du corps creux est répété plusieurs fois en utilisant des poinçons et des matrices creuses dont les dimensions varient peu à peu. 3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le volume de l'ébauche correspond au volume laissé libre entre la matrice et le poinçon. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le poincon creux présente, à son orifice d'entrée, une partie conique. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le corps creux obtenu est soumis à d'autres opérations de formage. 6. Cheville creuse de charnière comportant un corps creux et une cheville proprement dite d'une seule pièce avec le corps, caractérisée en ce qu'elle est obtenue par mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.