Brevet FR2421500A1 — publié le 19791026

L'invention a pour objet' un procédé pour la production dtune pièce polaire à utiliser comme élément du rotor d'une génératrice électrique dite alternateur dans l'industrie automobile, c'est-à-dire d'une pièce polaire à utiliser comme élément du rotor d'une génératrice qui est destinée à être alimentée en courant alternatif et à fournir du courant sous forme de courant continu. Dans la génératrice du type ai-dessus, deux pièces polaires de ce type sont montées sur le rotor de génératrice en étant écartées l'une de l'autre. On obtient la pièce polaire selon la technique connue par coupe mécanique d'une pièce de longueur predéterminée dans une barre ronde d'acier et par un façonnage mécanique des pièces nécessitant une ligne de presses de puissance relativement élevée comprenant divers moyens de coupe mécanique, ce qui aboutit à une augmentation du coût de la production. Le but de la présente invention est donc de proposer, pour la production d'une pièce polaire du type ci-dessus, un procédé qui puisse accomplir tous les stades de traitement sans nécessiter aucun moyen de coupe mécanique a' l'exception de l'opération initiale par laquelle on coupe, dans une barre ronde en acier, une pièce de longueur suffisante pour établir une pièce polaire, qui utilise une ligne de presses de puissance relativement faible pour accomplir à la température ambiante les opérations de façonnage appuis 11 opération de coupe de la pièce jusqu'à la dernière opération de formation du trou axial à travers la pièce, qui permette d'atteindre un rendement élevé, qui assure une durée de service relativement grande des outils et qui puisse accomplir les opérations de traitement de façon automatique. Les buts ci-dessus ainsi que d'antres et les avantages correspondants de la présente invention apparattront mieux aux techniciens à la lecture de la description détaillée qui suit, établie en référence au dessin annexé qui montre une forme d'exécution préférée de l'invention sans aucun caractère limitatif. Le dessin annexé montre une pièce au cours des diverses opérations selon le procédé de la présente invention et dans ce dessin la figure 1 est une vue en élévation en perspective isométrique d'un barreau qu'on forme en coupant, dans une barre ronde en acier, une longueur convenable pour une pièce polaire, ce qui réalise une première opération du procédé selon la présente invention ;; la figure 2A est une vue en bout d'une moitié de pièce limitée par un plan passant par son axe longitudinal, après une deuxième opération du procédé la figure 2B est une coupe verticale de ladite pièce représentée sur la figure 2A, cette coupe etant faite selon un plan passant par son axe longitudinal la figure 3A est une vue en plan d'une moitié de ladite pièce limitée par un plan passant par son axe longitudinal après une troisième opération du procédé la figure 3B est une coupe verticale de ladite pièce représentée sur la figure 3A, cette coupe étant faite selon un plan passant par son axe longitudinal la figure 4A est une vue en plan d'une moitié de ladite pièce limitée par won plan passant par son axe longitudinal après une quatrième opération du procédé ; la figure 4B est une coupe verticale de ladite pièce représentée sur la figure 4A, la coupe étant faite suivant l'axe longitudinal de la pièce ; - la figure 5A est une vue en plan d'une moitié de ladite pièce limitée par nn plan passant par son axe longitudinal, la pièce étant représentée après une cinquième opération du procédé ; la figure 5B est une coupe verticale de ladite pièce représentée sur la figure 5A, cette coupe étant faite selon l'axe longitudinal de la pièce ;; la figure 6A est une vue en plan d'une moitié de ladite pièce limitée par un plan passant par son axe longitudinal, la pièce étant représentée après une sixième opération du procédé la figure 6B est une coupe verticale de ladite pièce représentée sur la figure 6A, la coupe étant faite suivant l'axe longitudinal de la pièce la figure 7A est une vue en plan d'une moitié de ladite pièce limitée par un plan passant par son axe longitudinal, cette pièce étant représentée après une septième opération du procédé la figure 7B est une coupe verticale de ladite pièce représentée sur la figure 7k, la coupe étant faite par un plan passant par l'axe longitudinal de la pièce la figure 8A est une vue en plan d'une moitié de ladite pièce limitée par un plan passant par son axe longitudinal, la pièce étant représentée après une huitième opération du procédé la figure 8B est une coupe verticale de ladite pièce représentée sur la figure 8A, la coupe étant faite par un plan passant par l'âxe longitudinal de la pièce ;; et la figure 9 est une coupe montrant deux pièces polaires assemblées sur le rotor d'une génératrice et présentant leurs saillies annulaires en butée l'une contre l'autre. On décrira maintenant l'invention an réf6rence au dessin annexé qui montre un mode préféré d'exécution du procédé selon la présente invention. On part en premier lieu d'une barre ronde en acier dans laquelle on coupe par un moyen couvenable un tronçon d'une longueur appropriée pour former une pièce polaire désirée ayant une longueur prédéterminée en obtenant ainsi an barreau ou une pièce à traiter 1, comme représeuté sue la figure 1. Le barreau ou pièce 1 est alors traité dans une presse par extrusion de façon à former un prolongement anaulaire de diemètre réduit 2 à une extrémité de la pièce 1 comme le montrent les figures 2A et 2B. Comme on le décrira en détail ci-après, la deuxième-opération ci-dessus est un stade important du procédé selon 11 invention. Après l'opération $d'extrosion, la pièce est soumize, dans une troisième opération, à un repouasage qui a pour effet de renfler radialement et vers l'extérieur la partie principale de la pièce moins le prolongement annulaire 2 de façon à former un renflement 1' sur la partie principale de la pièce comme représenté sur les. figures 3A et 33. La pièce est ensuite soumise a la quatrième opération dans laquelle on la traite pour déformer le renilement 1' en une partie en disque 3 coaxiale au prolongement annulaire 2 et ayant un diamè- tre supérieur à celui du renflement 1' et une épaisseur plus faible, avec des pattes 3' faisant corps avec la périphérie de la partie en disque en s'étendant radialement vers l'extérieur comme le montrent les figures 4A et 43. La pièce ainsi obtenue est alors somaise à la cinquième opération du procédé dans laquelle les pattes 3' sont mises en forme ou ébarbées, comme le montrent les figures 5A et 5B. Après ce cinquième stade, on retoures la pièce pour qu'elle présente sa partie en disque 3 sers le bas et on poinqunne, dans la partie en disque 3, un trou arial en commundcation avec l'ouverture délimitée par le prolongement annulaire 2, comme le montrent les figures 6a et 63. Lors de la formation da trou central 4 à travers la pièce, il suffit de poinçonner la partie en disque 3 dont l'épaisseur a été réduite par la deuxième opération et on comprendra que la durée de service de l'outil de perçage employe dans l'opération de poinçonnage est notablement augmentée. Après la sixième opération, on soumet la pièce à une opération de pliage dans une presse pour plier les pattes 31 du côté du prolongement annulaire 2 de la pièce dans une direction parallèle à l'axe commun du trou axial 4 et du prolongement annulaire 2, comme le montrent les figures 7A et 7B Finalement, la pièce est soumise à une opération de mise en dimensions pour 11 obtention d'un produit fini ou de la pièce polaire 5, comme on l'a représenté sur les figures 8A et 8B. Comme le montre la figure 9, deux pièces polaires 5, 5 produites par le procédé sont montées sur l'arbre tournant 6-d'une génèratrice grâce aux trous axiaur 4, 4, las prolongemente annulaires 2 2 des pièces polaires 5 5 verant en butée l'un contre l'autre pour former l'ensemble de rotor de la gén6ratrice. Selon la présente invention1 tous les stades du procédé, depuis la première opération jusqu'à la dernière, s'accomplissent à la terpérature anbiante. Comme le prolongement annulaire 2 est formé par extrusion au deuxième stade, le centrage de la pièce dans les opérations suivantes peut s'effectuer facilement. k la sixième opération du procédé pour ferner le trou axial 4, comme il suffit de poinçonner l'épaisseur réduite de la pertie an disque 3, la durée de service de l'outil de poisçonage est augmentée et le trou 4 peut être formé avec une surface de trou liase.Si en avait à poinçonner toute l'épaisséur de la pièce y compris le-prolongement annulaire 2, la durée de service de l'outil employé pour le poin çonnage du trou axial 4 serait rédnlte. Si le trou axial était obtenu par l'emploi d'un tour on d'un autre moyen mécanique, on se heurterait, lors dln montage de la pièce polaire sur l'arbre tournant, au problème dit du "mordage" qui se présenterait à cause de la présence de traces sur la surface on trou entaillée par l'outil de coupe, ce que l'invention permet effectivement d'éliminer.Le procédé peut en outre ttre rendu automatique par ltutilisation- d'une ligne de presses directement raccordée à la ligne d'assemblage. Ira charge appliquée aux presses utilisées est relativement faible et les opérations du procédé ne donnent lieu qutå une faible quantité de déchets de matière, ce qui augmente le rendement. De plus, avec les opérations du procédé selon l'invention, la matière pour la pièce polaire peut être de l'acier classique moins coûteux au lien d'acier calmé coûteux utilisé traditionnellement dans les procédés connus pour la production de pièces polaires. Ainsi, le coût global de production peut être abaissé et on peut économiser sur la dépense de travail. Bien qu'on ait décrit et représenté en détail une forme d'exécution de l'invention, on comprendra que eette forme d'exéú- tion n'a été indiquée gutà simple titre d'exemple sans limiter l'invention définie par les revendications annexées. R E V E N D I C A T I O N S. 1. Procédé pour la production d'une pièce polaire pour génératrice électrique, caractérisé par le fait qu'il comprend les opérations consistant à couper un tronçon d'une longueur prédéterminée dans une barre ronde en acier pour l'obtention dune pièce à traiter, à extruder ladite pièce de façon à former un prolongement annulaire de diamètre réduit à une extrémité de ladite pièce, à repousser ladite pièce de façon à renfler la partie principale de la pièce moins le prolongement annulaire radialement et vers l'extérieur, à déformer ladite partie renflée principale en une partie centrale en disque avec des pattes faisant corps avec la partie centrale en disque d'où ces pattes s'étendent radialement vers l'extérieur, à poinçonner un trou central à travers ladite partie en disque et enfin à plier lesdites pattes du c8té dudit prolongement annulaire de la pièce dans une direction parallèle à l'axe commun dudit prolongement annulaire et du trou axial. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel toutes les opérations du procédé s'accomplissent à la température ambiante. 3. Procédé selon la revendication 1, comprenant de plus l'opération d'ébarbage desdites pattes entre les opérations de pliage et de poinçonnage. 4. Procédé selon la revendicaXion 1, comprenant de plus lto- pération finale de mise en dimensions après ladite opération de pliage. 5. Pièce polaire pour génératrice électrique produite par le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.