Brevet FR2415146A1 — publié le 19790817

La présente invention se rapporte au matériel pour le travail des métaux par déformation et a notamment pour objet une machine radiale pour corroyage. Elle peut être utilisée avec succès pour le corroyage d'ébauches à l'état chaud. On connais les machines radiales pour corroyage comportant une broche creuse à travers laquelle passe l'ébauche, montée dans le bâti, pouvant tourner autour de son axe longitudinal et ayant des orifices radiaux dans chacun desquels est placé, dans des guides, un coulisseau pouvant effectuer un mouvement rectiligne alternatif et portant sur sa face orientée vers l'axe de la broche un percuteur pour le corroyage de l'ébauche. La section transversale des coulis seaux et des orifices radiaux des machines radiales de corroyage connues est de forme rectangulaire. Les guides des coulisseaux sont plats et sont montés dans les orifices radiaux de la broche. Les coulisseaux sont articulés au bâti à l'aide de leviers. Les guides et les articulations exigent une lubrification intense. A l'aide d'un système de canaux pratiqués dans les guides du coulisseau et dans les axes des articulations, le lubrifiant est amené aux surfaces de frottement. La forme rectangulaire des coulisseaux rend difficile l'étanchéification fiable, et le lubrifiant parvient à l'ébauche à façonner, ce qui provoque, au cours du corroyage de l'ébauche à chaud, le brûlage du lubrifiant se trouvant sur celle-ci. De plus, le travaildes ébauches chaudes conduit à un échauffement des coulisseaux, ce qui, dans le cas d'ébauches de section transversale rectangulaire, peut provoquer leur grippage dans les guides et l'arrêt de la machine. L'échauffement des percuteurs au cours du travail des ébauches chaudes diminue leur résistance. C'est pourquoi il n'est pas pratiquement possible de travailler les ébauches chaudes sur les machines radiales de corroyage connues. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients indiqués. On s'est proposé pour cela de mettre au point une machine radiale de corroyage dont les coulisseaux seraint conçus de manière à permette de prévenir la pénétration du lubrifiant jusqu'à l'ébauche à travailler, en assurant ainsi la possibilité de travailler les ébauches à chaud, l'élargissement des possibilités technologiques de la machine et l'augmentation de sa fiabilité. Ce problème est résolu du fait que dans une machine radiale pour corroyage comportant une broche creuse à travers laquelle passe l'ébauche, montée dans le bati de la machine de manière qu'elle puisse tourner autour de son axe longitudinal, et comportant des orifices radiaux dans chacun desquels est placé, dans un guide, un coulisseau pouvant effectuer un mouvement rectiligne alternatif et portant sur sa face orientée vers l'axe de la broche un percuteur pour le corroyage de l'ébauche, suivant l'invention chaque coulisseau est exécuté sous forme d'un piston muni de bagues d'étanchéité et situé dans une douille servant de guide audit piston, et sur au moins l'une des surfaces conjuguées du piston et de la douille sont prévus des éléments pour l'évacuation du lubrifiant de ces surfaces conjuguées. La solution technique préconisée par l'invention permet ainsi d'assurer une étanchéité fiable des coulisseaux et d'exclure totalement la pénétration du lubrifiant jusqu'à l'ébauche à travailler, en assurant ainsi la possibilité de travailler les ébauches à chaud. En conséquence, les possibilités technologiques de la machine proposée se trouvent élargies. De plus, l'élimination du brûlage du lubrifiant sur l'ébauche chaude se traduit par une élévation de la fiabilité de la machine radiale en fonctionnement et exclut l'apparition de situations de panne. Suivant l'invention, les éléments prévus pour l'évacua- tion du lubrifiant des surfaces conjuguées du piston et de la douille sont constitués par des rainures annulaires exécutées sur la surface cylindrique du piston et par des canaux mettant en communication lesdites rainures entre elles et avec la canalisation de lubrifiant. Il peut aussi être avantageux que les éléments pour l'évacuation du lubrifiant des surfaces conjuguées du piston et de la douille soient constitués par au moins une rainure annulaire exécutée sur la surface cylindrique, conjuguée au piston, de la douille précitée, et par des canaux reliant cette rainure à la canalisation de lubrifiant et pratiqués dans la douille. Une telle exécution des éléments pour l'évacuation du lubrifiant assure une lubrification fiable des surfaces conjuguées, avec enlèvement et évacuation simultanés du lubrifiant excédentaire, ce qui assure une étanchéité fiable et empêche par conséquent le lubrifiant d'atteindre l'ébauche à travailler, en permettant ainsi le façonnage des pièces à l'état chaud. Il est avantageux de prévoir entre les surfaces conjuguées de la douille et de la broche une enceinte annulaire pour un fluide de refroidissement, reliée à la canalisation de fluide de refroidissement. Suivant l'invention, ladite enceinte annulaire de chaque douille est formée par une rainure annulaire réalisée sur la surface cylindrique extérieure de la douille. Il peut aussi être avantageux que ladite enceinte annulaire de chaque douille soit formée par une rainure annulaire exécutée sur la surface, conjuguée à la douille, de ladite broche. La présence des enceintes pour le fluide de refroidissement permet d'éviter l'échauffement du piston et de la douille au cours du travail de l'ébauche chaude, ce qui exclut la surchauffe des surfaces de frottement conjuguées du piston et de la douille et le grippage du piston, en assurant ainsi la fiabilité de la machine au cours de son exploitation. Suivant l'invention, pour la liaison de l'enceinte annulaire de chaque douille avec la canalisation de fluide de refroidissement, on a monté dans la broche creuse un tube coaxial à ladite broche, en formant ainsi une enceinte annulaire communiquant avec les enceintes annulaires précitées des douilles par l'intermédiaire de canaux pratiqués dans la broche, à proximité des pistons, et avec la canalisation de fluide de refroidissement. L'amenée du fluide de refroidissement aux douilles est simple du point de vue technique et facile à réaliser, Il assure un refroidissement fiable des ensembles de la machine participant au façonnage des ébauches chauffées. En plus, la présence de ladite enceinte annulaire dans la broche assure son refroidissement au cours du passage de l'ébauche chaude à travers cette dernière. Il est utile que l'enceinte annulaire de la broche soit reliée à des pulvérisateurs de fluide de refroidissement, situés à proximité des percuteurs et exécutés sous forme de tubes perforés. Cette solution technique permet d'amener le fluide de refroidissement aux percuteurs, en assurant ainsi leur refroidissement au cours du travail des ébauches chaudes, ce qui a pour effet une augmentation notable de la résistance de l'outil et, par conséquent, un accroissement des performances économiques de la machine radiale de corroyage. On donne ci-après la description détaillée de différents modes possibles et non limitatifs de réalisation de l'invention, avec références aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 montre schématiquement la machine radiale pour corroyage conforme à l'invention (en coupe longitudinale); - la figure 2 représente schématiquement une vue en coupe suivant II-II de la figure 1 (à échelle agrandie); - la figure 3 montre schématiquement le piston et la douille avec les éléments d'évacuation du lubrifiant exécutés sur la surface cylindrique du piston (à échelle agrandie); - la figure 4 montre schématiquement le piston et la douille avec les éléments d'évacuation du lubrifiant exécutés sur la douille (à échelle agrandie). La machine radiale pour corroyage comprend un bâti 1 (figure 1) dans lequel est montée horizontalement, d'une manière connue, une broche d'entraînement creuse 2 à travers laquelle passe l'ébauche à traiter "3". La broche 2 possède quatre orifices radiaux 3 répartis régulièrement suivant sa circonférence et dont les axes sont disposés dans un même plan. Dans chacun des orifices radiaux 3 sont montés des guides dans chacun desquels se déplace un coulisseau. Chaque guide, suivant l'invention, est exécuté sous forme d'une douille 4 placée dans chaque orifice radial 3, comme montré sur la figure 1. Chaque coulisseau, suivant l'invention, est réalisé sous forme d'un piston 5 placé dans la douille 4. Sur la face de chaque piston 5 qui est orientée vers l'axe de la broche 2 est fixé un percuteur 6 pour le corroyage de l'ébauche "B". Chaque coulisseau 5 est articulé au bâti 1 à l'aide d'un levier 7 (figure 2). A cet effet, le piston 5 comporte, dans sa face opposée à celle où est fixé le percuteur 6, un évidement 5a recevant l'extrémité du levier 7, comme montré sur la figure 2. Le levier 7 est relié par l'une de ses extrémités au piston 5 au moyen d'un axe 8. L'autre extrémité du levier 7 est articulée au bâti 1 à l'aide d'un axe 9, comme montré sur la figure 2. Sur la surface cylindrique du piston 5, à proximité de sa face portant le percuteur 6, est réalisée une rainure annulaire dans laquelle sont placées de préférence deux bagues d'étanchéité 10. Les bagues d'étanchéité 10 peuvent être fabriquées soit en métal, par exemple en fonte, soit en un matériau non métallique par exemple en une matière plastique. Dans le bgti 1, les axes 9 et 8 et les leviers 7, sont pratiqués d'une manière connue, des canaux Il (figure 1), 12, 13 et 14, respectivement, communiquant entre eux. Dans le piston 5 sont exécutés des canaux 15 et une rainure 15a reliés aux canaux 13 de l'axe 8 (comme montré sur la figure 1). Les canaux Il à 15 servent à amener le lubrifiant aux surfaces conjuguées 16 (figure 1) et 17 du piston 5 et de la douille 4, respectivement. Suivant l'invention, sur les surfaces conjuguées 16 et 17 du piston 5 et de la douille 4 respectivement, sont prévus des éléments pour l'évacuation du lubrifiant en excès se trouvant sur les surfaces 16 et 17, A cet effet, sur la surface extérieure 16 du piston 5, sont réalisées des rainures annulaires 18 (figure 3) communiquant entre elles par trois canaux 19. Les canaux 19 sont disposés le long des génératrices de la surface cylindrique 16, à égale distance l'un de l'autre, et communiquent, d'une manière connue, avec la canalisation de lubrifiant 22. il est préférable de prévoir sur le piston 5 deux rainures annulaires 18 pour améliorer les conditions d'enlèvement du lubrifiant en excès de la surface 17 de la douille 4 et de la surface 16 du piston 5. Au lieu de prévoir des rainures annulaires 18 sur le piston 5, on peut réaliser les éléments pour l'évacuation du lubrifiant en excès sur la surface 17 de chaque douille 4 conjuguée à celle du piston 5, sous forme d'une rainure annulaire 20 (figure 4) et des canaux 21. Les canaux 21 sont pratiqués dans la paroi de la douille 4 et communiquent avec la canalisation 22 (figure 1) de lubrification de la machine A cet effet la surface de la broche 2 conjuguée à chaque douille 4 comporte des rainures dont chacune forme une enceinte 2a (comme montré sur la figure 4), et à proximité de celle-ci, dans la broche 2, sont pratiqués des passages 2b (figure 1) reliant les enceintes 2a avec la canalisation 22 de lubrifiant. Dans la machine radiale proposée, il est possible de refroidir le piston 5 et la douille 4. A cet effet, une enceinte annulaire 23 pour le fluide de refroidissement est formée entre les surfaces conjuguées de la douille 4 et de la broche 2. Suivant l'invention, cette enceinte 23 est formée par une rainure annulaire 24 (figure 3) exécutée sur la surface cylindrique extérieure de la douille 4. L'enceinte 23 peut être formée aussi par une rainure annulaire 25 (figure 4) réalisée sur la surface de la broche 2. Dans la broche 2, à proximité de chaque enceinte 23, est pratiqué un orifice de sortie 26 (figure 1) pour la liaison des enceintes 23 à la canalisation 27 de fluide de refroidissement. Dans la broche creuse 2 est monté coaxialement un tube 28 servant au passage de l'ébauche t'B't. Des brides 29 et 30 sont fixées chacune sur une face du tube 28, comme montré sur la figure 1. Les brides 29 et 30 sont fixées rigidement par leur surface cylindrique extérieure dans la broche 2 d'une manière étanche à l'aide de joints respectifs 31, comme connu en soi. Une enceinte annulaire 32 pour le fluide de refroidissement est formée entre la surface extérieure du tube 28 et la surface intérieure de la broche creuse 2. L'enceinte annulaire 32 est reliée à l'enceinte 23 de chaque douille 4 par des canaux 33 pratiqués dans la broche 2 à proximité des pistons 5 et de la bride 30, pour l'amenée du fluide de refroidissement aux enceintes 23. D'après l'invention, l'enceinte annulaire 32 est reliée à des pulvérisateurs 34 de fluide de refroidissement, situés à proximité des percuteurs 6. Chaque pulvérisateur 34 est réalisé sous forme d'un tube à parois perforées. Ces tubes sont disposés parallèlement à l'axe de la broche 2 et sont fixés par l'une de ses extrémités dans la face de la bride 30, comme montré sur la figure 1. L'extrémité libre de chaque tube perforé est fermée. La bride 30 possède des passages débouchants 35 reliant les pulvérisateurs 34 à l'enceinte annulaire 32 de la broche 2. Dans la bride 29 est incorporé un raccord 36 reliant l'enceinte 32 à la canalisation 27 de fluide de refroidissement. La machine radiale de corroyage fonctionne de la manière décrite ci-après. On raccorde les canaux Il (figure 1), 12, 13, 14 et 15 à la canalisation de lubrifiant 22 et on amène le lubrifiant aux surfaces conjuguées 16 et 17 des pistons 5 et des douilles 4, respectivement. Simultanément, on envoie le fluide de refroidissement dans les enceintes annulaires 23 à travers l'enceinte 32 et les canaux 33, d'où le fluide de refroidissement, en passant par les orifices de sortie 26, arrive dans la canalisation 27. Ainsi s'effectue une circulation du fluide de refroidissement. Celui-ci, à travers les passages 35, va de l'enceinte annulaire 32 aux pulvérisateurs 34 pour refroidir les percuteurs 6. On met en marche la commande (non représentée) de la broche 2 pour la réalisation de ses mouvements rotatifs. On avance l'ébauche "B" vers les percuteurs 6. La broche 2 exécute des mouvements rotatifs autour de son axe longitudinal, et les leviers 7 (figure 2) effectuent en même temps des mouvements oscillants autour de ltaxe 9. De ce fait, les pistons 5 articulés aux leviers 7 exécutent des mouvements rectilignes alternatifs dans les douilles 4. Lors du déplacement des pistons 5 vers l'axe de la broche 2, les percuteurs 6 viennent frapper l'ébauche "B" et effectuent son corroyage. Le fluide de refroidissement, en contournant suivant l'enceinte annulaire 32 le tube 28, prévient son chauffage au-dessus de la température admissible0 Pendant les mouvements rectilignes alternatifs du piston 5 dans la douille 4 il se produit une lubrification de leurs surfaces conjuguées 16 et 17. Le lubrifiant en excès se trouvant sur lessurfaces 16 et 17 est évacué à travers les rainures annulaires 18 (figure 3) ou 20 (figure 4) vers les canaux 19 (figure 3) ou 21 (figure 4), respectivement, conduisant à la canalisation 22 (figure 1). De la sorte, le risque d'arrivée de lubrifiant sur l'ébauche à façonner "Bl' est supprimé, ce qui permet de façonner l'ébauche à l'état chaud. 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. Machine radiale pour corroyage, du type comportant une broche creuse à travers laquelle passe l'ébauche, ladite broche étant montée dans le bâti de la machine de manière à pouvoir tourner autour de son propre axe longitudinal et comportant des orifices radiaux dans chacun desquels est placé un coulisseau susceptible de mouvement rectiligne alternatif dans un guide et portant sur sa face orientée vers l'axe de la broche un percuteur pour le corroyage de l'ébau- che, caractérisée en ce que chaque coulisseau est exécuté sous forme d'un piston muni de bagues d'étanchéité et monté dans une douille lui servant de guide, et en ce que, sur au moins l'une des surfaces conjuguées du piston et/ou de la douille, sont prévus des éléments pour l'évacuation du lubrifiant de ces surfaces conjuguées. 2. Machine radiale pour corroyage suivant la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits éléments pour l'éva- cuation du lubrifiant des surfaces conjuguées du piston et de la douille sont constitués par des rainures annulaires réalisées sur la surface cylindrique du piston et par des canaux mettant ces rainures annulaires en communication entre elles et avec la canalisation de lubrifiant. 3. Machine radiale pour corroyage suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments pour l'évacuation du lubrifiant des surfaces conjuguées du piston et de la douille sont constitués par au moins une rainure annulaire exécutée sur la surface cylindrique, conjuguée à celle du piston, de ladite douille, et par des canaux pratiqués dans ladite douille et mettant en communication cette rainure avec la canalisation de lubrifiant. 4. Machine radiale pour corroyage suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'une enceinte annulaire recevant un fluide de refroidissement est formée entre les surfaces conjuguées de la douille et de la broche et communique avec la canalisation de fluide de refroidissement. 5. Machine radiale pour corroyage suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'enceinte annulaire de chaque douille est formée par une rainure annulaire réalisée sur la surface cylindrique extérieure de la douille. 6. Machine radiale de corroyage suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'enceinte annulaire de chaque douille est formée par une rainure annulaire réalisée sur la surface, conjuguée à celle de la douille, de la broche précitée 7. Machine radiale pour corroyage suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que, pour mettre en communication l'enceinte annulaire de chaque douille avec la canalisation de fluide de refroidissement, dans la broche creuse est monté, coaxialement à celle-ci,un tube formant aRxelui et ladite broche une enceinte annulaire communiquant avec les enceintes annulaires des douilles par l'intermédiaire de canaux pratiqués dans la broche, à proximité des pistons, et avec la canalisation de fluide de refroidissement. 8. Machine radiale pour corroyage suivant la revendication 7, caractérisée en ce que l'enceinte annulaire de la broche est mise en communication avec des pulvérisateurs de fluide de refroidissement, situés à proximité des percuteurs et exécutés sous forme de tubes perforés.