Brevet FR2414375A1 — publié le 19790810

La présente invention concerne un procédé de laminage transversal de pièces décolletées à symétrie de rotation, de forme allongée, telles que par exemple goujons, blocs de commutation de transmission, pivots sphériques. I1 est connu de réaliser des pièces décolletées à symétrie de rotation de forme allongée par laminage transversal de la partie façonnée à l'aide d'outils en forme de coin. Le fluage de la matière s'effectue dans ce cas de préférence axialement, de telle sorte qu'un allongement de la pièce se produit Un accroissement du diamètre est fondamentalement possible par utilisation d'outils spéciaux sous la forme de contre-cales (brevet japonais 51-48741). I1 est désavantageux dans ce cas que le fluage axial de la matière soit gêné et changé de direction de façon forcée, une usure accrue de la contre-cale apparaissant. Un autre inconvénient réside dans le fait que le volume de matière nécessaire à l'accroissement du diamètre ne peut pas être dosé avec précision. La cause en est qu'une partie de ce Volume de matière peut fluer axialement de façon incontrôlée au delà de l'épaulement de la contre-cale. Dans le cas des accroissements de diamètre, qui se trouvent aux extrémités de la pièce, les tolérances de cisaillement de la forme initiale se répercutent de façon particulièrement désavantageuse. Dans le cas d'une surdimension, l'empêchement du fluage est renforcé. Des glissements entre la pièce et l'outil et des écarts de forme apparaissent Dans le cas d'une sous-dimension, du fait du volume de matière trop faible mis en oeuvre, l'accroissement de diamètre prévu n'est pas obtenu. La présente invention a pour but de réaliser des pièces avec un diamètre plus grand que le diamètre de la forme initiale pour un coût plus faible et pour une précision de forme et de cote améliorée. Le problème, qui est résolu grâce à l'invention, est de proposer un procédé de laminage, grace auquel le volume de matière nécessaire à l'accroissement de diamètre nécessaire est préalablement dosé. Selon l'invention, ce problème est résolu par le fait que par réduction partielle du diamètre initial, la matière flue latéralement par réduction partielle de diamètre radialement en un bourrelet de volume dosé à un écartement défini axialement par l'élément à réaliser et ensuite est déplacée à l'endroit prévu par fluage axial de la matière nécessaire à la réalisation de la partie façonnée. Une forme de réalisation particulièrement avantageuse réside dans le fait qu'une partie extérieure du volume amassé dans le bourrelet flue, après achèvement du déplacement axial, radialement vers l'intérieur et axialement à l'encontre du fluage de la matière se produisant lors du laminage transversal de la partie façonnée, en un élément façonné à réaliser. Grâce à ce procédé, il est possible de réaliser des pièces qui contiennent les éléments de forme tels que par exemple des cylindres, des cônes ou des sphères, avec un diamètre plus grand que le diamètre initial, de telle sorte que les écarts géométriques et dimensionnels apparaissant soient très faibles. Ceci concerne particulièrement des pièces, dont les éléments façonnés se trouvent aux extrémités de la pièce. Ainsi, la surépaisseur nécessaire pour un usinage par enlèvement de matière ultérieur peut être réduite.Un autre avantage est que les outils réalisant l'accroissement de diamètre ne subissent aucune usure accrue, supprimant les dépenses de fabrication d'éléments de remplacement Dans les conditions précitées, de telles pièces de qualité améliorée peuvent être fabriquées de façon sensiblement économique en matière et en coût. L'invention sera expliquée ci-après en détail à l'aide d'un exemple de réalisation de fabrication d'un goujon. La Fig. 1 représente un goujon laminé. La Fig. 2 représente un tronçon de la forme intermédiaire réalisée par laminage transversal du profil avec contour de la forme définitive à réaliser. La Fig. 3 représente le stade de laminage du tronçon lors du laminage transversal de la partie façonnée avec contour définitif. La Fig. 4 représente la géométrie du tronçon avant la réalisation complète du tronc de cône avec contour définitif La Fig. 5 représente le tronçon de forme définitive réalisé par laminage transversal du profil et laminage transversal de la partie façonnée. La Fig. 6 représente l'outil de laminage dans une forme d'exécution plane en vue de la réalisation de la partie façonnée toute entière du goujon avec des sections transversales d'outil et des stades de laminage de la pièce. Des goujons (Fig. 1) pour l'industrie du bâtiment ont une partie façonnée pour l'ancrage et une partie filetée pour la fixation. Le filetage est laminé, de telle sorte que le diamètre de la forme initiale corresponde approximativement au diamètre de flanc du filet. La partie façonnée consiste en un bourrelet d'appui 1, en un cylindre 2 et un tronc de cône 3, le cylindre 2 et le tronc de cône 3 étant réalisés deux fois (2, 1 et 3.1). Pour des raisons fonctionnelles, les grands diamètres 4 et 4.1 sur les troncs de cône 3 et 3.1 sont à réaliser selon la meme dimension que le diamètre extérieur du filetage laminé On utilise un matériau rond en tant que matériau de départ pour la réalisation du goujon. Le diamètre initial 5 (Fig. 2) correspond au diamètre nécessaire pour le laminage du filetage. On réalise tout d'abord une forme intermédiaire par laminage transversal du profil, dans lequel par laminage d'une gorge 6 un volume de matière est refoulé, qui flue partiellement dans le sens des flancs directement dans le bourrelet 7 et partiellement provoque une montée des couches sous-jacentes dans le bourrelet 7.Le volume de bourrelet 8 contenu dans le bourrelet circulaire 7 correspond au volume de matière 9, qui est nécessaire sur le tronc de cône 3 à façonner en vue de l'accroissement jusqu'au diamètre 4. Le bourrelet 7 est laminé dans la zone de la partie façonnée à former en cylindre 2 et en tronc de cône 3, et même à un écartement, fonction de la géométrie de la partie façonnée et de la configuration de l'outil, de l'endroit auquel le volume 8 -du bourrelet doit fluer par laminage transversal de la partie façonnée intervenant après le laminage transversal du profil à proximité du grand diamètre 4 du tronc de cône 3. La déformation ultérieure de la forme intermédiaire en une pièce avec cylindre 2 et tronc de cône 3 est provoquée par le laminage transversal de la partie façonnée. Sur la Fig. 3 est représenté un stade de cette opération de laminage.Par réduction du diamètre initial 5, avec fluage axial simultané de la matière, est tout d'abord'formé le cylindre 2 et le bourrelet 7 avec la gorge 6 est déplacé en direction du tronc de cône 3 à réaliser. La Fig. 4 représente un tronçon de pièce selon la géométrie obtenue immédiatement avant la réalisation complète du tronc de cône 3 avec le cylindre 2 façonné. A ce stade, le bourrelet 7 a atteint la position nécessaire en vue de la réalisation complète du tronc de cône 3. La partie 10 du volume encore présente à l'extérieur de la génératrice du tronc de cône 3 flue à présent radialement vers l'intérieur et axialement à l'encontre du fluage de matière se produisant lors du laminage transversal de la partie façonnée et remplit la région 11 encore incomplètement réalisée. Après achèvement de ce processus, le tronc de cône 3 est réalisé et ainsi obtenue une forme définitive selon la Fig. 5 correspondant aux exigences. La Fig. 6 représente la disposition d'outil. Le matériau de départ 12 cylindrique est déformé par refoulement continu par les éléments d'outil 13 croissant perpendiculairement par rapport à l'axe de la pièce, de sorte qu'il en résulte simultanément un bourrelet d'appui 1 et deux bourrelets 7 et 7.1 de volume dosé à un écartement défini des troncs de cône 3 et 3.1 à réaliser sur le goujon. En aval des outils avec des éléments 13 croissant perpendiculairement à l'axe de la pièce, sont placés des éléments d'outils en forme de cale se composant de la cale de laminage 14, de la cale de laminage 15 et du couteau 16. La déformation ultérieure de la pièce s'effectue tout d'abord grâce à la cale 14. Le cylindre 2 et partiellement le tronc de cône 3 sont alors formés et les bourrelets 7 et 7.1 déplacés par suite du fluage axial de la matière. Ce décalage se poursuit jusqu'à ce que le bourrelet 7, adjacent à l'épaulement 17 de la cale 15, pénètre dans la partie de formation de cône de la cale 14. Durant la déformation ultérieure, le tronc de cône 3 est complètement réalisé et grâce à la cale 15, le cylindre 2.1 et le tronc de cône 3.1 sont réalisés selon le même principe, le bourrelet 7.1 étant déplacé axialement jusqu'à l'épaulement 18 du couteau 16. Après que le tronc de cône 3o1 ait été également complètement réalisé et qu'ainsi soit obtenue une pièce correspondant aux exigences, la pièce est séparée du matériau de départ 12 par le couteau 16. REVENDICATIONS 1) Procédé de laminage transversal de pièces décolletées à symétrie de rotation, de forme allo ée, caractérisé en ce que par réduction partielle du diamètre initial, la matière flue latéralement par réduction partielle de diamètre radialement en un bourrelet de volume dosé à un écartement défini axia le ent par l'élément à réaliser et ensuite est déplacée à l'en- droit prévu par fluage axial de la matière nécessaire à la réa liisation de la partie façonnée. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une partie extérieure du volume amassé dans le bourrelet flue, après achèvement du déplacement axial, radialement vers l'intérieur et axialement à l'encontre du fluage de la matière se produisant lors du laminage transversal de la partie façon nEe, en un élément façonné à réaliser.