Brevet FR2445743A1 — publié le 19800801

La présente invention concerne et à essentiallement pour objet des nouvelles têtes de vin, boulons, tire-fonds ou analogues, pouvant autre matricées à chaud ou à froid sans bavures, ainsi que le procédé et l'outillage utilisé à cet effet, qui permettent également le matriçage sans bavures de pièces diverses comportant un corps et une tête. La fabrication de têtes de boulons ou autres pièces semblables par forgeage ou matriçage à chaud ou à froid, est bien connue et depuis longtemps. Ce procédé de fabrication consiste à refouler dans une matrice la partie supérieure d'un lopin d'acier ou autre métal, préalablement chauffé ou non.L'outilage utilisé à cet effet comporte deux matrices @ une matrice dans laquelle on a gravé dans la partie centrale la forme de le tête du boulon ou autre piéce semblable, et, vis à vis de cette matrice, dans le même axe, une seconde matrice dont la partie centrale est perçée d'un trou rond ou de toute autre forie et dans lequel on introduit le corps de la pièce à matricer, de manière qu'un position de trarail, le bout du lopin préalablement chauffé os non, se trouve hors de la matrice sur une longueur suffisante pour, lors du matriçage, remplir l'empreinte gravée dans l'autre matrice ( par exemple une tête de boulas à 6 pans ) En variante, on peut aussi utiliser un outillage formé simplement d'une matrice et d'un poinçon de refoulement. Dans ce cas, la matrice dans laquelle on introduit le corps dte la piéce à matriçer comporte aussi la gravure de la tête du boulon ou autre pièce, de telle sorte que le trou central dans lequel doit être placé le corps du boulon, se trouve immédiatement après la gravure de la $tête et dans le même axe. La poinçon de refoulement est alors simplement constitué par un cylindre d'acier à. bout plat. Dans l'un ou l'autre de ces deux types d'outillages, la matrice dans laquelle on introduit le corps du boulon peut être, soit on une seule piàce avec un trou central, ou soit en deux partien égales comportant chacune, vis à vis l'une de l'autre, une empreinte correspondant à la moitié du corps de la pièce à matricer ( par exemple un demi-cylindre pour un corps de boulon de section ronde) de façon qu'en se plaçant l'une contre l'autre, elles enferment entre elles le corps de la pièce à matricer. Jusqu'à présent, pour obtenir un bon résultat dans le matriçage avec cea outillages, c'est à dire par exemple pour matriçer une tSt. de boulon à 6 pans parfaitement formée, il etait necessaire de refouler un volome de métal superieur au volume de métal que représente la tête hexagonale : le surplus de métal se trouvant écrasé entre les deux matrices autour de la base de la tête en une couche mince qui constituait la bavure. Cette bavure étant éliminée ensuite par une opération d'ébavurage sur une autre machine. Cette necessite ae refouler plus de métal que ne peut en oontenir la gravure de la matrice, provenait du fait qu'au moment oùi commençait le refoulement du métal, celui-ci n'étant pas maintenu en bout, glissait plus ou moins d'un coté ou d'un autre dans la gravure de la matrice imprimant la forme a. la tête. De e. fait le métal ne se refoulait pas régulièrement dans l'axe du lopin, de sorte qu'une partie du métal n'entrait pas dans l'empreinte de la matrice et se terminait en bavure.D'où la necessité de refouler un volume de métal plus important. La présente invention permet de remédier à cet inconvénient et de matriçer sans bavures un grand nombre de pie tee, et, en particulier, des têtes de vie, boulons ou analogues, on appliquant un procédé nouveau, à savoir que la partie , chauffée ou non, du lopin de métal doit se trouver maintenue à son extrémité, soit dans la partie centrale de la matrice imprimant la forme de la têtes ou soit dans le poinçon de refoulement, suivant le type d'outillage utilisé, et ceci dés le moment où commence le refoulement du métal, c'est à dire l'opération de matriçage.De cette façon, le métal se trouve maintenu; d'une part, dan la matrice cd se trouve le lopin, et, d'autre part, à son extrémité dans la partie centrale de l'autre natrice ou du poinçon de refoulement, et ainsi le refouòement du métal s'effectue dan l'axe du lopin, de façon régulière et concentrique jusçu'au remplissage partait de l'empreinte de la matrice. Pour obtenir un travail soigné, il est évident qu'il faut utiliser des lopins de longueur constante et Juste, qu'il faut aussi utiliser un métal de section régulièr tel qu'un acier tréfilé ou étiré, par exemple, de manière à avoir un volume d'acier constant à refouler. Enfin, lors d'un matriçage à chand, il est necessaire de matriçer les lopins de métal à température convenable et surtout régulière. L'application de ce procédé de matriçage conduit à réaliser des matrices spéciales caractérisées en ce que, quelle que soit la forme de la tête à matricer (par exemple tSte hexagonale os tête carrés ), un évidement ou petite cuvette est réalisé dans la partie centrale de la matrice imprimant la forme de la tête, ou en bout dans la partie centrale du poinçon de refoulement, afin que l'extrémité du lopin de métal vienne se placer à l'intérieur au moment où commence le refoulement du métal, et qu'ainsi le lopin de métal se trouve maintenu à son extrémité. Cet évidement ou petite cuvette peut entre réalisé a) extérieurement à l'empreinte normale de la tête Dans ce cas, cet évidement ou petite cuvette est gravé à partir du fond de la partie centrale de l'empreinte de la tête, de manière à se trouver Juste au-delà du fond de l'empreinte et attenante à celle-ci. b) intérieurement à l'empreinte normale de la tête Dans ce cas, la petite cuvette est constituée, d'une part, par la partie centrale du fond de l'empreinte, ce qui constitue le fond de la petite cuvette, et, d'autre part, autour de cette partie centrale du fond de l'empreinte, les parois de cette cuvette sont réalisées par une cloison gravée en relief à l'intérieur de l'empreinte de la tête et attenante au fond de cette empreinte. o) en partie à l'intérieur et en partie à 11extériear de l'empreinte normale de la tête Dans ce cas, la petite cuvette est constituée, pour une part, par un évidement réalise à partir du fond de la partie centrale de l'empreinte de manière à se trouver Juste au-delà du fond de l'empreinte de la tête et attenante à celle-ci, ce qui constitue le fond de la cuvette et une partie des parois, le reste des parois étant constitue, pour une autre part, par une cloison gravée en relief autour de l'évidement déJa réalisé, cette cloison se trouvant à l'intérieur de l'empreinte normale de la tête et attenante au fond de cette empreinte0 Cet évidement ou petite cuvette est aussi caractérisé par I) sa section intérieure qui peut autre de même forme et sensiblement de même grandeur que la section da lopin de métal à matricer, mais sera de préférence un peu plus grandet @) la section intérieure de la petite cuvette peut autre aussi de forme différente de la section de métal à matriçer. Par exemple, le bout d'un lopin de métal de section ronde pourra se placer à l'intérieur d'une cuvette de section hexagonale. 3) Dans certains cas, le bout du lopin de métal pourra se placer par force à l'intérieur de la petite cuvette. Par exemple, lorsque la section du lopin de métal sera d'une forme différente de la section intérieure de la petite cuvette. Ainsi, un lopin de métal de section carrée dont la dimension sur angles est supérieure au diametro d'une petite cuvette de section ronde, pourra en grande partie entrer de force dans la cuvette si la dimension sur plats de la section carrée n'excède pat le diametre de la petite cuvette. 4r La profondeur et l'épaisseur des parois ae la petite cuvette peuvent autre variables en fonction; d'une part, de la largeur et de l'epaisseur de l'empreinte de la tête, et, d'autre part, de manière que la petite cuvette assure un maintient suffisant de l'extrémité du lopin de métal lors du matriçage de la tête et que les têtes matriçées dans ces outillages présentent une solidité convenant à leur emploi. A titre d'exemples indicatifs non limitatifs, il a été représenté dans les dessins annexés deux types de matrices spéçiales destinées à matriçer des têtes carrées de vis Ou boulons sans bavures = Les Fig.I. en me de dessus et Fig.2. vue de face, représentent une matrice I dans laquelle est gravée l'empreinte 2 d'une tête carrée avec un évidement central en forme de cuvette 3, mais gravé à l'extérieur de l'empreinte normale de la têtes Les Fig.5 en vue de dessus et Fig.6. vue de face , montrent également une matrice I dans laquelle est gravée l'empreinte 2 d'use tête carrée avec un évidement central en forme de cuvette 3 mais gravé à l'interieur de l'empreinte normale de la tête. Dans le cas présent, ctest en fait un anneau 4 qni a été gravé en relief à l'intérieur Ce l'empreinte de la tête. 9épaisseur 8 de Cet anneau constitue les parois de l'evidement ou petite cuvette 3 dont le rond 5 est aussi le fond de la partie centrale de la gravure. Le diamètre intérieur 6 de cet anneau correspond sensiblement au diametre du lopin de métal à matriçer. Le diametre extérieur T de cet anneau paut titre variable en fonction de la largeur de la tête, mais l'épaisseur g de la paroi circulaire doit présenter une résistance suffisante pour assurer tout à la foi. un travail de maintient du bout du lopin de métal et aussi de matriçage. La Fig. 9 vue en coupe suivant AA, fait mieux apparaître l'interieur de la petite cuvette 3 Ces deux types de matrices donnent évidement des produits différentes mais bien caractérisés. Avec le type de matrice représenté Fig.I. et 2, on obtient an matriçage une tête carrée dont le dessus est coiffé dans sa partie centrale par une petite calotte. Ce type de tête à calotte est représenté en vue de dessus Fig. 3 et en me de face Fig. 4 . On peut Observer que le diamètre de la petite calotte TO est de même grandeur que diametre du corps II de la pièce. Avec le type de matrice représenté Fig. 5, 6 et 9, ou obtient au matriçage une tête carrée 9 sur le dessus de laquelle est imprimé en creux un petit anneau 12 0 Ce type de tête à anneau est représenté en vue de dessus Fig. 7 et en vue de face Fig. 8. La Fig. 10 vue en coupe suivant BB fait mieux apparaître l'impression en creux de l'anneau I2. On peut aussi observer que le dianetro intérieur 13 de cet anneau, est de m2ne grandeur que le diametre du corps II de la pièce. Bien entendu. l'invention n'est nullement limitéo aux modes do réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples. En particulier, elle comprend tous les moyens constituants des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinations si celles sont éxécutées selon l'esprit de l'invention. L'anneau en creux, formant rainure dans la tête de pièce, peut être circulaire ou de toute autre-forme de figure fermée, courbe ou polygonale. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication permettant de matricer à froid ou à chaud, sans bavures, des têtes de pièces diverses, et en particulier des têtes de vis, boulons, tire-fonds ou analogues, caractérisé en ce que la partie du lopin de métal destinée à être matriçée pour formér la tête de la pièce, se trouve maintenue au moment où commence le refoulement du métal, d'une part, dans la partie centrale de la matrice dans laquelle on a introduit le corps de la pièce, et, d'autre part, à son extrémité dans un évidement ou petite cuvette 3 situé, soit dans la partie centrale de la matrice 1 imprimant la forme de la tête, ou soit en bout dans la partie centrale du poinçon de refoulement, suivant le type d'outillage utilisé. 2. Outillage permettant de matriçer à froid ou à chaud, sans bavures, des têtes de pièces diverses et en particulier des têtes de vis, boulons, tire-fonds ou analogues, caractérisé en ce que un évidement ou petite cuvette 3 destiné à maintenir droite l'extrémité du lopin de métal au moment où commence le matriçage, se trouve gravé, soit dans la partie centrale de la matrice 1 imprimant la forme de la tête, ou soit en bout dans la partie centrale du poinçon de refoulement. 3. Outillage selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'évidement ou petite cuvette 3 est réalisé à l'ex- térieur de l'empreinte normale de la tête, à partir du fond 5 de la partie centrale de l'empreinte, de manière à se trouver juste au-delà du fond 5 de l'empreinte de la tête et attenante à celle-ci. 4. Outillage selon la revendication 2,caractérisé en ce que l'évidement ou petite cuvette 3 est réalisé à l'intérieur de l'empreinte normale de la tête, la petite cuvette 3 étant constituée, d'une part, par la partie centrale du fond 5 de l'empreinte, ce qui constitue le fond de la petite cuvette, et, d'autre part, autour de cette partie centrale du fond de l'empreinte, les parois de cette cuvette 3 étant réalisées par une cloison gravée en relief à l'intérieur de l'empreinte de la tête et attenante au fond de cette empreinte. 5. Outillage selon la revendication 2,caractérisé en ce que l'évidement ou petite cuvette 3 est réalisé en partie à l'extérieur et en partie à l'intérieur de l'empreinte normale de la tête, la petite cuvette 3 étant constituée, pour une part, par un évidement réalisé à partir du fond 5 de la partie centrale de l'empreinte 2 de manière à se trouver juste au-delà du fond de l'empreinte de la tête et attenante à celle-ci, ce qui constitue le fond de la cuvette et une partie des parois, le reste des parois étant constitué, pour une autre part, par une cloison gravée en relief autour de l'évidement déjà réalisé, cette cloison se trouvant à l'intérieur de l'empreinte 2 normale de la tête et attenante au fond 5 de cette empreinte. 6. Outillage selon l'une des revendications 2, 4 ou 5, caractérisé en ce que la cloison gravée en relief à l'intérieur de l'empreinte 2 de la tête et attenante au fond 5 de cette empreinte, pour former tout ou partie des parois de l'évide- ment ou petite cuvette 3, peut être réalisée en forme d'anneau 4. 7. Outillage selon l'une des revendications 2, 3, 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que la section intérieure de l'évidement ou petite cuvette 3, est de même forme et sensiblement de même grandeur que la section du corps Il de la pièce à matricer. 8. Outillage selon l'une des revendications 2, 3, 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que la section intérieure de l'évide- ment ou petite cuvette 3, est de même forme mais sensiblement plus grande que la section du corps 11 de la pièce à matricer. 9. Outillage selon l'une des revendications 2, 3, 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que la section intérieure de l'évide- ment ou petite cuvette 3 est d'une forme différente de la section du corps Il de la pièce à matricer. 10. Outillage selon l'une des revendications 2 à 7 ou 9, caractérisé en ce que le bout du lopin de métal pourra se placer de force à l'intérieur de l'évidement ou petite cuvette 3. 11. Outillage selon l'une des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que la profondeur 14 de l'évidement ou petite cuvette 3 et l'épaisseur 8 des parois de cette cuvette, peuvent être variables en fonction de la largeur 16 ou du diamètre de l'empreinte de la tête et de la profondeur 15 de cette empreinte, mais de manière à ce que, d'une part, la petite cuvette 3 assure un maintient suffisant du bout du lopin de métal lors du matriçage, et que, d'autre part, les têtes matricées dans cet outillage présentent une solidité convenant à leur emploi. 12. Têtes de pièces diverses comportant un corps et une tête telles qu têtes de vis, boulons, tire-fonds ou analogues, de formes connues ou spéciales, et en particulier de formes hexagonales ou carrées, caractérisées en ce que ces têtes sont obtenues par le procédé selon la revendication 1. 13. Têtes de pièces diverses selon la revendication 12, caractérisées en ce que le dessus de ces têtes comporte une empreinte en creux entourant une partie centrale au-dessus de ces têtes. 14. Têtes de pièces diverses selon la revendication 12 ou 13, caractérisées en ce que la partie centrale entourée par l'empreinte en creux, est surélevée par rapport à la partie du dessus de la tête normale qui n'est pas entourée par cette empreinte en creux. 15. Têtes de pièces diverses selon la revendication 12, caractériséesen ce que une partie centrale du dessus des têtes est surélevée par rapport au-dessus normal de ces têtes, de manière à former une petite calotte 10. 16. Têtes de pièces diverses selon la revend cation 12, 13 ou 14, caractérisées en ce que l'empreinte en creux entourant la partie centrale du dessus des têtes, est de forme circulaire et en particulier en forme d'anneau 12. 17. Têtes de pièces diverses selon l'une des revendications 12, 13, 14, 15 ou 16, caractérisées en ce que la partie centrale du dessus des têtes, qui est, soit entourée d'une empreinte en creux ou soit formant une petite calotte 10, a une section de même forme et de grandeur sensiblement égale ou un peu supérieure, à la section du corps Il de la pièce. 18. Têtes de pièces diverses selon l'une des revendications 12 à 16, caractérisées en ce que la partie centrale du dessus des têtes, qui est, soit entourée d'une empreinte en creux, ou soit formant une petite calotte 10, a une section d'une forme différente de la section du corps 11 de la pièce. 19. Têtes de pièces diverses selon l'une des revendications 12, 13, 14, 16, 17 ou 18, caractérisées en ce que la largeur 17 et la profondeur 18 de l'empreinte en creux entourant la partie centrale du dessus des têtes, peuvent être variables en fonction de l'épaisseur de la tête et du diamètre ou de la largeur de cette tête, de manière que les têtes matricées présentent une résistance convenant à leur emploi.