Brevet FR2472957A1 — publié le 19810710

La présente invention concerne les techniques de déformation des métaux par pression et a notamment pour objet une installation de filage hydraulique des métaux. Il est particulièrement avantageux d'utiliser l'installation de filage hydraulique réalisé conformément à la présente invention pour la fabrication de profilés de haute précision & partir d'aciers alliés et difficiles à façonner. On connaît bien des installations de filage hydraulique des métaux qui comprennent un conteneur avec une enceinte recevant une ébauche. Cette enceinte est mise en communication avec une source de haute pression au moyen d'un canal pratiqué dans le conteneur. Dans l'enceinte du conteneur est placée d'un côté une filière et de l'autre côté un bouchon obturant d'une manière étanche ladite enceinte pendant le processus de filage hydraulique. La filière et le bouchon sont logés dans des éléments de fermeture correspondants. Les installations en question sont destinées au filage hydraulique de pièces de diamètre relativement petit, du fait que l'on place la filière dans l'enceinte du conteneur et que le diamètre de sa collerette est limité par les exigences de solidité auxquelles doit satisfaire la filière. On connaît aussi des installations de filage hydraulique de métaux, comprenant un conteneur avec une enceinte destinée à recevoir l'ébauche. De l'extérieur, la face inférieure du conteneur se raccorde à la filière, qui est serrée contre le conteneur au moyen de l'élément de fermeture et de la commande hydraulique. Du côté opposé à la filière, l'enceinte du conteneur communique avec une source de haute pression. Ces installations permettent de fabriquer des pièces dont les diamètres peuvent varier dans une plage étendue, mais leur construction est relativement compliquée du fait qu'elles utilisent des vérins hydrauliques dont l'effort de serrage de la filière contre le conteneur est plus grand que l'effort de filage hydraulique. On s'est donc proposé de mettre au point une installation de filage hydraulique qui, tout en étant de conception relativement simple, permettrait de fabriquer les pièces de diamètres relativement grands. Ce problème est résolu à l'aide d'une installation de filage hydraulique du type comprenant un conteneur dont l'enceinte reçoit l'ébauche et est mise en communication avec une source de haute pression, une filière et un bouchon obturant ladite enceinte des deux côtés opposés de celle-ci et montés dans des éléments de fermeture de façon à pouvoir se déplacer, et caractérisée, suivant l'invention, en ce qu'elle comporte un cadre de force formé par deux plateaux situés aux deux côtés opposés du conteneur, & une distance mutuelle quelque peu supérieure à la longueur de ce dernier, et reliés entre eux pour qu'ils puissent se déplacer conjointement, et en ce que la filière se trouve à l'extérieur du conteneur et repose par son élément de fermeture sur l'un des plateaux, tandis que l'élément de fermeture du bouchon s'appuie sur l'autre plateau, l'enceinte du conteneur étant de diamètre variable, plus grand du côté du bouchon afin d'obtenir sur le bouchon, lors du filage hydraulique, un effort suffisant pour déplacer le cadre de force afin de serrer la filière contre le conteneur. Il est rationnel de donner à l'enceinte du conteneur une forme étagée. Une telle forme est plus facile à réaliser du point de vue technologique et est plus commode en cours d'exploitation. Il est rationnel de relier les plateaux au moyen de tiges engagées & travers des ouvertures débouchantes ménagées dans le conteneur. Du point de vue de la construction, un tel assemblage des plateaux est particulièrement simple. et fiable. I1 est avantageux que chaque plateau et l'élément de fermeture correspondant présentent des saillies radiales qui se placent l'une en face de l'autre pendant le filage hydraulique. Ce type de liaison entre 1' élément de fermeture et le plateau assure entre eux une interaction partlculière- ment fiable, tout en simplifiant la construction. Il est possible que des vérins hydrauliques destinés à serrer la filière contre le conteneur avant le début du filage hydraulique soient montés entre, d'une part le plateau sur lequel repose l'élément de fermeture du bouchon} et d'autre part le conteneur, symétriquement par rapport à l'axe du filage. Il est aussi possible qu'un vérin hydraulique annulaire destiné à serrer la filière contre le conteneur avant le début du filage hydraulique soit monté entre, d'une part le plateau sur lequel repose l'élément de fermeture du bouchon, et d'autre part, le conteneur, symétriquement par rapport h l'axe du filage. Le serrage préliminaire de la filière contre le conineur assureuLserrage plus sCr de la filière au cours du filage hydraulique et un entretien commode de l'instal- lation. L'installation de filage hydraulique réalisée en conformité avec la présente invention permet, tout en étant de construction relativement simple, la fabrication de pièces de diamètres relativement importants, une étanchéité fiable de la filière par des moyens simples, augmente la longévité et la résistance de la filière, améliore la qualité de la pièce, élève le rendement et le potentiel de l'installation. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaitront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels - la figure 1 représente l'installation de filage hydraulique conforme à l'invention (section longitudinale avec arrachements partiels, le bouchon et la filière étant en position initiale); - la figure 2 représente l'installation de la figure 1, la filière et le bouchon étant en position de travail; - la figure 3 est une vue en coupe suivant III-III de la figure 2 (à échelle agrandie);; - la figure 4 représente l'installation de filage hydraulique conforme à l'invention, dotée d'un vérin hydraulique annulaire de serrage préliminaire de la filière (vue en coupe longitudinale). L'installation de filage hydraulique comprend un conteneur 1 (figures 1,2) dont l'enceinte 2 reçoit l'ébauche ou analogue à travailler 3 (figure 2). Un canal 4 relie l'enceinte 2 à une source de haute pression (non représentée sur les dessins). La filière 5 est montée dans l'élément de fermeture 6, extérieurement au conteneur 1. Du côté opposé du conteneur est disposé l'élément de fermeture 7 avec le bouchon 8 dont le bout s'engage dans l'enceinte 2. Cette dernière a une forme étagée de manière à former du côté du bouchon 8 un chambrage 2a de plus grand diamètre. De part et d'autre du conteneur sont montés des plateaux 9 et 10 reliés entre eux au moyen de tiges 11 (figures 1 à 3). Ces tiges traversent le conteneur 1, dans lequel sont ménagés à cet effet des passages 12 débouchant à ses deux extrémités. Les plateaux 9 et 10 et les tiges 11 constituent un cadre de force 13. L'élément de fermeture 6 portant la filière 5 prend appui sur le plateau 9, et l'élément de fermeture 7 portant le bouchon 8, sur le plateau 10. Les plateaux 9 et 10 montés sur les tiges Il sont disposés à une distance mutuelle légèrement supérieure à la longueur du conteneur 1. Comme montré sur la figure 2, le bouchon 8 s'engage dans l'enceinte 2 sur une longueur suffisante pour assurer une étanchéité constante au cours du filage hydraulique. Deux vérins hydrauliques 14 sont montés, symétrique- ment par rapport à l'axe de filage, entre le plateau 10 et le conteneur 9 pour assurer le serrage préliminaire de la filière 5 contre le conteneur 1 avant le début du filage hydraulique. il est possible d'assurer le serrage préliminaire de la filière 5 contre le conteneur 1 au moyen d'un vérin hydraulique annulaire 15 monté symétriquement par rapport & l'axe de filage (figure 4). L'élément de fermeture 7 portant le bouchon 8 présente & son extrémité orientée vers le conteneur 1 une bride 16 sur laquelle sont exécutées quatre saillies radiales 17 disposées régulièrement suivant la circonfé- rence de l'élément de fermeture 7. Le plateau 10 présente des saillies radiales 18 analogues aux saillies 17 (figures 1,9). Pendant le filage hydraulique, les saillies 17 et 18 coincident, de sorte que l'élément de fermeture 7 appuie sur le plateau 10. Pour le déplacement de l'élément de fermeture 7 avant la mise en place de l'ébauche 9 (figure 2) dans l'enceinte 2 du conteneur 1, l'élément 7 est disposé sur un chariot 19 monté & son tour sur des guides 20. L'élément de fermeture 7 est relié à la tige 21 d'un vérin hydraulique 22. La mise en coincidence des saillies radiales 17 et 18 de l'élément de Srmeture 7 et du plateau 10, respectivement, est assurée par un vérin hydraulique 23 dont la tige est reliée à l'élément de fermeture 7 au moyen d'une pièce 24. Pour que l'élément de fermeture 6 de la filière 5 puisse prendre appui sur le plateau 9 pendant le filage hydraulique, il est doté de saillies radiales 17 analogues & celles de l'élément de fermeture 7, et le plateau 9 présente des saillies radiales 18 analogues à celles du plateau 10. L'élément de fermeture 6 est équipé d'une commande (non représentée) qui assure son déplacement le long de l'axe de filage et sa rotation autour dudit axe et qui est analogue à la commande de déplacement et de rotation de l'élément de fermeture 7, décrite précédemment. Les bouchons et les filières peuvent être de tout autre type approprié. Les éléments de fermeture, les bouchons et les filières peuvent eux aussi être réalisés selon toute autre conception appropriée. L'installation de filage hydraulique fonctionne de la façon suivante. Avant le début du filage hydraulique, l'installation se trouve dans la position représentée sur la figure 1. L'élément de fermeture 7 portant le bouchon 8 est en position extrême gauche (sur le dessin). Le cadre de force 13 est dans sa position extrême droite, l'élément de fermeture 6 est ouvert. On introduit une filière 5, de section transversale voulue, dans l'élément de fermeture 6. On déplace et on tourne ce dernier de façon à faire coïncider les saillies radiales 17 de l'élément de fermeture 6 et les saillies radiales 18 du plateau 9. Ensuite, en se servant des vérins hydrauliques 14, on déplace vers la gauche (sur le dessin) le cadre de force 13 et, avec lui, l'élément de fermeture 6 et la filière 5, ce qui assure le serrage préliminaire de la filière 5 contre la tranche du conteneur 1. On introduit l'ébauche 3 dans l'enceinte 2 du conteneur 1. Par l'intermédiaire de la tige 21, le vérin hydraulique 22 déplace vers la droite l'élément de fermeture 7 avec le bouchon 8 suivant les guides 20 le long de l'axe de filage, de sorte que les saillies radiales 17 de l'élément de fermeture 7 passent entre les saillies radiales 18 du plateau 10. L'extrémité avant du bouchon 8 s'engage dans l'enceinte 2a, en obturant cette dernière. Le vérin hydraulique 23 relié à l'élément de fermeture 7 au moyen de la pièce 24 fait tourner l'élément de fermeture 7 autour de son axe Jusqu'à ce que les saillies radiales 17 et 18 viennent en cotncidence. L'installation est ainsi prête à fonctionner. Tous ses organes sont dans les positions montrées sur la figure 2. Le liquide sous haute pression est acheminé par le canal 4 dans l'enceinte 2 du conteneur 1. La source de haute pression peut être constituée par une pompe (compresseur) ou bien par un conteneur vertical (non représenté) fixé sur le conteneur 1 et dans lequel se déplace un plongeur comprimant le liquide et créant dans l'installation la haute pression requise. L'enceinte 2 du conteneur 1 étant étagée de manière à former un chambrage 2a de plus grand diamètre, l'effort exercé par le liquide sur le bouchon 8 est plus important que celui exercé par le liquide sur la filière 5. Le cadre de force 13 relié par les éléments de fermeture 7, 6 au bouchon 8 et à la filière 5 se déplace vers la gauche sous l'action de l'effort le plus important, appliqué au bouchon 8. Ceci assure fiablement la protection étanche de la filière 5 serrée contre la tranche du conteneur 1. Quand est atteinte la pression nécessaire et suffisante pour le filage hydraulique, le matériau de l'ébauche 3 passe à travers la filière 5. Une fois le processus de filage hydraulique terminé, l'élément de fermeture 7 s'ouvre, l'ébauche 3 suivante est mise en place dans le conteneur 1, la fermeture se referme et le processus recommence. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qutà.titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. REVENDICATIONS 1.- Installation de filage hydraulique du type comprenant un conteneur dont l'enceinte, dans laquelle est placée l'ébauche ou analogue à filer,communique avec une source de haute pression, ainsi qu'une filière et un bouchon obturant ladite enceinte respectivement à chacune de ses extrémités dans des éléments de fermeture mobiles respectifs, caractérisée en ce qu'elle comporte un cadre de force formé par deux plateaux situés respectivement de part et d'autre du conteneur, séparés l'un de l'autre par une distance quelque peu supérieure à la longueur de ce dernier, et reliés entre eux de façon à pouvoir se déplacer conjointement, et en ce que la filière, montée extérieurement au conteneur, prend appui, par son élément de fermeture, sur l'un desdits plateaux, tandis que l'élément de fermeture du bouchon prend appui sur l'autre plateau, l'enceinte du conteneur étant de diamètre variable, plus grand du côté du bouchon, afin que, lors du filage hydraulique, l'effort s'exerçant sur le bouchon soit suffisant pour déplacer le cadre de force et serrer la filière contre le conteneur. 2.- Installation conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que l'enceinte du conteneur est de forme étagée. 3.- Installation conforme à l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les plateaux sont reliés entre eux au moyen de tiges passant à travers des ouvertures longitudinales traversant le conteneur et débouchant aux deux extrémités de ce dernier. 4.-lnstallation conforme à l'une des revendications 1,2 et 3, caractérisée en ce que des vérins hydrauliques pour le serrage préliminaire de la filière contre le conteneur avant le début du filage hydraulique sont montés entre, d'une part, le plateau sur lequel vient prendre appui l'élément de fermeture du bouchon, et d'autre part, le conteneur, symétriquement par rapport à l'axe de filage. 5.- Installation conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'un vérin hydraulique annulaire pour le serrage préliminaire de la filière contre le conteneur avant le début du filage hydraulique, est monté entre, d'une part, le plateau sur lequel vient prendre appui l'élément de fermeture du bouchon, et d'autre part, le conteneur, symétriquement par rapport à l'axe de filage. 6.- Installation conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisi en ce que chaque plateau et l'élément de fermeture correspondant comportent des saillies radiales qui, au cours du filage hydraulique, sont disposées en face les unes des autres.