Brevet FR2395794A1 — publié le 19790126

La présente invention due à la collaboration de Messieurs LAURENT et LARDE# se rapporte à la réalisation de gorges de dégagement par déformation à froid à l'intérieur d'un alésage sans enlèvement de métal. De nombreuses pièces forgées à froid sont souvent reprises en usinage pour y réaliser une ou plusieurs gorges intérieures de dégagement de rectification. Cette opération de reprise est souvent coûteuse, elle entraine des pertes de matière, nécessite des temps d'usinage, et les moyens nécessaires à cette réalisation ne se trouvent pas toujours dans les ateliers de forgeage. L'objet de la présente invention consiste à comprimer dans un alésage au fond duquel une gorge est nécessaire, une matière qui sous un effort de compression, se déforme et imprime dans cet alésage une gorge par déformation à froid. Une plaquette d'un matériau déformable est intercalée entre un poinçon et l'alésage d'une pièce à former. Pendant la descente du poinçon, une pastille de matière est découpée (la pièce servant de matrice de découpe) et introduite dans l'alésage. En fin de course, cette matière est comprimée de telle sorte que son diamètre, en augmentant, pénètre dans la pièce qui s'allonge légèrement. Ensuite, il suffit de ditruire ce matériau, soit lors d'une opération de traitement thermique ou de lavage. On peut ainsi obtenir une gorge circulaire au fond de l'alésage. Dans une variante de réalisation pour réaliser une gorge au milieu d'un alésage, il suffit d'effectuer une nouvelle opération de filage après avoir détruit le matériau, soit par fusion, s'il s'agit d'un métal ou d'un produit à bas point de fusion, ou par dissolution chimique, ou par tout autre moyen approprié au choix de son matériau et de celui de la pièce formée. Ce dispositif est facile à installer sur des machines de forgeage ou de frappe à froid. Il permet la réalisation de gorges de dégagement de rectification sans enlèvement de métal, et rend ltopération possible dans un atelier de forgeage, avec un total gein de temps (cette opération pouvant être masquée par d'autres opérations de forgeage). Plus généralement, le procédé de formation de gorges intérieures dans des cavités de pièces métalliques par déformation plastique selon l'invention est caractérisé en ce que, la pièce étant maintenue dans une empreinte de matrice limitant sa défor a- tion externe, un poinçon de mo e profil que la cavité crase au fond de celle-ci une pièce en matériau incompressible de plasti#té supérieure à celle du matériau de la pièce à former, ledit écrase- ment formant un bourrelet à la périphérie du fond de la cavité et y imprimant une gorge dans le matériau de la pièce, qui reflue le long du poinçon par extrusion inverse; le matériau du bourrelet d'écrasement étant éliminé après retrait du poinçon par un moyen physico-chimique sélectif. Suivant un mode d'exécution préféré, la pièce d'éerase ent est obtenue à partir d'une plaquette interposée entre le poinçon et la cavité de la pièce à former tenant lieu de découpe, l'abaisse- ment du poinçon dans la cavité y découpant ladite pièce d'écrasement et l'y enfonçant. Lorsque la gorge à former n'est pas située en fond de cavité, on forme une première cavité de profondeur starrêtant au niveau de la gorge à former. Ensuite le poinçon, après formation de la gorge à fond de cavité, complète ladite cavité par un enfoncement et une extrusion inverse complémentaires, localisant la gorge sur la paroi de la cavité finale. Un exemple de réalisation de l'invention sera décrit cidessous en référence au dessin annexé où : - la figure 1 représente une disposition de la pince et de l'outillage avant l'opération. - la figure 2 représente le même ensemble en fin d'opération. - las figures 3 et 4 représentent des exemples de pièces réalisées. Sur la figure 1, la pièce C, comportant une cavité 1, généralement un alésage ou perçage borgne est disposée dans une atri- ce 2 dans laquelle s'ajuste sa forme externe et dont elle en#Schera, par une action de frettage, les déformations, pendant l'opération de formage interne de gorge. Une plaquette A d'un matériau incol- pressible, mais plastique sous haute pression,est interposée entre la cavité 1 et un poinçon B. Lors de la descente de celui-ci comme indiqué sur la figure 2, une rondelle ou plaquette aux profils du poinçon B et de la cavité 1 dans laquelle il s'ajuste et dont la bordure joue alors le rôle de découpe, est enfoncée dans la cavité 1 à l'extrémité du poinçon. Arrivée en fond de cavité, et sous la pression du poinçon C, la plaquette découpée A continuera à s'écraser et s'imprimera par gonflement périphérique dans le fond de la pièce C, y formant une gorge. Le maintien de la pièce C dans la matrice 2 empêchera son évasement externe sous la poussée d'écrasement de A et le déplacement de volume de la pièce C s'effectuera par filage inverse le long du poinçon B. Après retrait du poinçon B et de la pièce C, la pastille A sera éliminée par tout moyen physico chimique approprié, comme il a été dit précédemment. A titre d'exemple, la plaquette A pourra être en métal à bas point de fusion tel que l'alliage connu sous le nom de Cerrobend, ou tout autre alliage étain - plomb - bismuth équivalent, fondant à des températures inférieures à 1000C et donc qu'un simple bain des pièces dans l'eau bouillante permettra d'éliminer, avec récupération de l'alliage fondu. La pièce obtenue aura alors l'aspect indiqué en coupe sur la figure 3, avec une gorge 3 en fond de cavité t, généralement un alésage, perçage ou poinçonnage de trou circulaire pouvant recevoir un usinage ensuite, l'outil débouchant dans la gorge 3. Dans la variante de la figure 4, la pièce C, après avoir été formée comme précédemment, recevra un poinçonnage supplémentaire du poinçon B, qui poinçonnera, par extrusion inverse, la cavité 1 au delà de la gorge 3 de la profondeur désirée, la pièce C étant replacée dans la matrice 2. On peut également effectuer cette opération en un seul enfoncement du poinçon B, lorsque tout le matériau de la plaquette A est refoulé sur la périphérie, le poinçon B vient alors en butée sur le fond de la cavité 1, d'où il peut poursuivre son enfoncement et son extrusion de la pièce C comme en figure 4. La pièce A est alors éliminée seulement en fin d'opération d'extrusion. REVENDICATIONS t Procédé de formation de gorges intérieures dans des camités de pièces métalliques par déformation plastique caractérisé en ce que, la pièce étant maintenue dans une empreinte de matrice limitant sa déformation externe, un poinçon de même profil que la cavité écrase au fond de celle-ci une pièce en matériau incompressible de plasticité supérieure à celle du matériau de la pièce à former, ledit écrasement formant un bourrelet à la périphérie du fond de la cavité et y imprimant une gorge dans le matériau de la pièce, qui reflue le long du poinçon par extrusion inverse; le matériau du bourrelet d'écrasement étant éliminé après retrait du poinçon par un moyen physico-chimique sélectif. 20 Procédé de formation de gorges suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la pièce d'écrasement est obtenue à partir d'une plaquette interposée entre le poinçon et la cavité de la pièce à former tenant lieu de découpe, l'abaissement du poinçon dans la cavité y découpant ladite pièce d'écrasement et lty enfonçant. 3e Procédé de formation de gorges selon les revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le poinçon, après formation de la gorge à fond de cavité, complète ladite cavité par un enfoncement et une extrusion inverse complémentaires, localisant la gorge sur la paroi de la cavité finale.