Brevet FR2403844A1 — publié le 19790420

La présente invention, due à la collaboration de Monsieur Christian DROAL, se rapporte à un procédé de formage à froid de pièces métalliques comportant une tete-de forme aplatie, ladite tête étant formée par écrasement en matrice non fermée. Généraleent, de telles têtes sont constituées d'une pièce plate rapportée, par soudure, rivetage ou tout autre moyen, sur une pièce, telle au'une tige, sur laquelle elle se monte. En effet le formage en une seule pièce par refoulement d'une extrémité de la tige pour obtenir la tête plate, est rendu très difficile par le taux de déformation important auquel la partie refoulée est soumisse. La forme à réaliser s'apparentant à une bavure de forgeage, elle en présente les mêmes défauts : irrégularités de fluage du métal, et donc du contour d'écrasement résultant, et formation de criques d'écrouissage. Les irrégularités de contour d'écoulement ne peuvent être rattrapées dans une matrice fermée, la trop faible épaisseur de la pièce formée s'opposant à un écoulement de remplissage de l'empreinte qui prpsenterait, au pris d'une puissance de frappe prohibitive, des replis ou des déchirures du métal. L'objet de la présente invention est une technique de formage permettant néanmoins de réaliser de telles pièces, d'une on- ne aualité métallurgique et sans dépense importante d'énergie, le formage étant réalisé en matrice ouverte. Elle se caractérise en ce que, I'extrémité de pièce à refouler ayant subi de façon classlnue un premier écrasement d'ébauche, l'ébauche ainsi formée est alors écrasée entre deux matrices plates, l'une à surface lisse dans un logement de laquelle vient se centrer la partie de tige non refoulée, l'autre à surface striée de stries sensiblement concentriques, ayant la forme du contour à obtenir et s'écartant en ondulations successives à partir de la surface faisant face au logement de la tige, ladite surface restant lisse, dans un mode de réalisation préféré. L'existence des stries sur le poinçon de frappe a pour effet, selon l'invention, de favoriser le fluage du métal dans le sens de ces stries qui en guident l'écoulement. Il remplit ainsi successivement chaque strie avant de déborder dans la strie voisine, au cours de son écrasement. Il en résulte que le contour d'écrasement suit le contour des stries avec une précision qui est pratiquement celle d'une largeur de strie. L'adhérence du métal en surface sur les stries favorise son fluage dans sa masse et non plus en surface. L'écrouissage en surface du métal est donc réduit, ainsi que sa propension résultar.- te à se déchirer. On obtient ainsi des pièces à tête plate avec un taux d'écrasement élevé d'une bonne qualité métallurgioue, avec une bon ne précision ce contour de tête malgré une absence totale de contour de formage de cette tête et pour une dépense d'énergie réduite due à l'absence de frappe en matrice fermée. Ainsi, plus généralement, l'invention concerne un procédé de formage par frappe à froid de pièces métalliques comportant une tette de forme aplatie surmontant une partie plus massive, ladite tête étant formée par refoulement et écrasement d'une extrémité de ladite partie plus massive, caractérisé en ce que l'écrasement de ladite tête est effectué entre une matrice plate à surface lisse dans un logement de laquelle vient se centrer la Dartie de pièce non refoulée et un poinçon à surface frontale striée de stries sensiblement concentriques entre elles, ayant la forme du contour de tête à obtenir et s'écartant en ondes successives à partir de la surface faisant face au logement de la partie non refoulée de la pièce à former. la surface du poinçon faisant face au logement dans la matrice de la partie de pièce non refoulée est une surface lisse délimitée par un premier contour de stries et sur lequel vient prendre appui une surface correspondante de la partie refoulée en ébau chue. Dans une application préférée, la tartie de pièce non refoulée sera une tige cylindricue dont l'extrémité refoulée est écrasée par un poinçon dont les stries sont de formes circulaires centrées sur le meme axe aue la tige pour obtenir une tête plate circulaire à l'extrémité de ladite tige et centrée sur celle-ci. L'invention conviendra particulièrement aux pièces à tête circulaire, où les stries du poinçon seront aisément réalisées avec un outil de tour par dressage frontale la face du poinçon. Des formes non circulaires pourront être réalisées par gravure. Un exemple de réalisatIon préféré de l'invention sera décrit ci-dessous, en référence au dessin annexé, représentant à l'échelle agrandie en perspective coupee, une application de l'invention à la fabrication de plots de fixation de blocs caoutchoutés d'amortissement dits "silentblocs". Ces pièces sont généralement formées d'un bloc de caoutchouc moulé contenant en insert des niè- ces plates solidaires de tiges filetées émergeant du bloc de caoutchouc sur lesquelles viennent se fixer les organes dont le silentbloc amortit les mouvements relatifs. Ces pièces de fixation 1 sont avantageusement réalisées à partir d'ébauches cylindriques dont une extrémité a subi un nremier formage et d'ébauche ayant la forme 2 représentée en trait mixte. Cette ébauche aura avantageusement une partie supérieure tronconi- que à fond plat 3. Ce fond plat viendra en appui sur la surface centrale lisse 4 du poinçon faisant face à la tige 5 de l'ébauche et à partir de laouelle partent les stries 6. La surface 4 sera ainsi centrée à l'intérieur de la première boucle de stries 7 et 'abstiendra, de ce fait, de tout glissement latéral en début d'écrasement qui aboutirait à former une tête plate 8 excentrée par rapport à la tige 5. Cette tige 5 est maintenue dans un trou correspondant de la matrice 9. Le fond de ce trou est constitué d'un éjecteur 10. La face 1t de la matrice sera maintenue lisse, l'effet de régularisation d'écrasement étant suffisant par les seules stries 6 du poinçon t2, ce qui réduit l'effort d'écrasement, exercé par l'avance du poinçon 12 suivant les flèches 13. Les opérations de forgeage de l'ébauche 3 et de la pièce 1 peuvent être réalisées simultanément sur des machines classicues de frappe à froid à postes multiples. Dans l'exemple d'application décrit, les stries 6 imprimes sur la tête 8 favoriseront ensuite l'adhérence du bloc de caoutchouc moulé, dans lequel cette tête sera insérée après fileta .e de 1CI tize 5 pour former une pièce d'attache de silentbloc par ticulierement robuste et fiable, dans des conditions très economiques. Les dimensions des stries seront établies en fonctinn des aplications des pièces, de leurs dimensions, des alliages utilisés et des taux drécrasement pratiqués. Les attaches de silentblocs réalisées par ce nrocédé de formage a froid à partir d'une ébauche cylindrique comporteront donc une ti filetée de fixation prolongée à une extrémité par une tête aplatie refoulée à froid de forme circulaire et comportant des stries circulaires sur la face opposée à la tige constituant la plaque de scellement dans le bloc de caoutchouc moule du le7tblac. REVEXDICATIONS 10) Procédé de formage par frappe à froid de pièces metallieues comportant une tête de forme aplatie surmontant une partie plus massive, ladite tête étant forméepar refoulement et écrasement d'une extrémité de ladite partie nlus massive, caractr;se en ce que l'écrasement de ladite tête (8! est effectué entre une matrice plate (9) à surface lisse (11) dans un logement de laouelle vient se centrer la partie de pièce non refoulée (5) et un poinçon (12) à surface frontale striée de stries (6) sensiblement concentriques entre elles, ayant la forme du contour de tête (8) à obtenir et s'écartant en ondes successives à partir de la surface (4) faisant face au logement de la partie non refoulée (5) de la pièce à former (1). 20) Procédé de formage selon la revendication 1 caractérisé en ce que la surface (4) du poinçon (12) faisant face au logement dans la matrice (9) de la partie de pièce (t) non refoulée est une surface lisse délimitée par un premier contour (7) de stries (6) et sur lequel vient prendre appui une surface correspondante (3) de la partie refoulée en ébauche. 30) Procédé de formage suivant les revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que la partie de pièce non refoulée (5) est une tige cylindrique dont l'extrémité refoulée (3) est écrasée par un poinçon (12) dont les stries (6) sont de formes circulaires centrées sur le même axe que la tige (5) pour obtenir une tête plate circulaire (8) à l'extrémité de ladite tige (5) et centrée sur celle-ei. 40) Attaches de silentblocs réalisées par formage à froid à partir d'une ébauche cylindrique selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisées en ce autel1es comporterft une tige filetée de fixation (5) prolongée à une extrémité par une tête aplatie refoulée à froid, de forme circulaire comportant des stries circulaires (6) sur la face opposé a la tige (5) et constituant la plaque de scellement dans le bloc de caoutchouc moulé du silentbloc.