Brevet FR2481620A1 — publié le 19811106

L'invention concerne un procédé pour fabriquer, par formage ou transformation à l'état massif, des objets en métal léger qui sont reliés solidement à des éléments d'acier ou d'un autre métal avant leur utilisation. De plus, l'invention concerne une pièce façon- née possédant un composant en métal léger, ayant en particulier la forme d'un corps creux, qui est reliée à un élément d'acier ou un élément d'un autre métal. Certains cylindres en métal léger, utilisés pour les amortisseurs (de choc) par exemple, sont pourvus d'une embase de fond en acier. Pour la fixation de cette embase, on forme.habituelle- ment un rebord rabattable sur le fond du cylindre en métal léger pen- dant la fabrication de celui-ci. L'embase est ensuite mise en place sur le fond de cylindre et fixée sur lui par rabattement du rebord. Un tel assemblage est notamment décrit dans le brevet US 2 891 525, bien qu'il s'agisse dans ce cas de deux pièces d'acier. Ce procédé connu pour produire des pièces façonnées possédant un composant en métal léger a de sérieux inconvénients la liaison entre les différents métaux n'est pas assez sOre et la production doit être effectuée en plusieurs étapes. L'invention vise à éliminer ces inçonvénients et à rendre le procédé plus simple et plus économique. Les pièces façon- nées doivent en plus être de meilleure qualité. Selon une caractéristique essentielle du procédé de l'invention, on établit une liaison métallique entre le métal léger et l'acier ou un autre métal par filage à la presse des deux métaux à la fois et, d'un tronçon ou d'une pastille composite coupé de la barre composite ainsi filée, on transforme, dans une phase consécu- tive, au moins le composant en métal léger. Il s'est avéré particu- lièrement avantageux de souder ou de relier d'une autre manière l'élément ou les éléments d'acier ou d'un autre métal après le for- mage du tronçon composite coupé ou de la pastille composite découpée. Grâce à ce procédé, pour produire un cylindre d'amor- tisseur en métal léger à embase de fond d'acier, par exemple, il n'est plus nécessaire de fabriquer d'abord séparément le cylindre en métal léger puis d'y fixer l'embase d'acier par rabattement d'un rebord formé spécialement dans ce but sur le fond du cylindre. Au 248 1620 lieu de cela, en supprimant au moins une opération, on peut produire une seule pastille formée de deux composants assemblés par une liaison métallique et on peut façonner cette pastille selon les besoins. Au composant d'acier peut alors être soudé directement un autre élément d'acier, un oeil de montage s'il s'agit d'un cylindre d'amortisseur par exemple. Un processus de fabrication simplifié permet ainsi d'obtenir un produit de haute qualité, c'est-à-dire une pièce façon- née selon l'invention, dont -le composant en métal léger est assemblé au composant d'acier - ou d'un autre métal - par une liaison métal- lique obtenue par le filage simultané des deux métaux; l'invention exclut ainsi le desserrement du composant d'acier, comme cela est possible sur les cylindres d'amortisseur conventionnels à embase d'acier sertie par exemple. Selon une autre caractéristique du procédé de l'inven- tion, le formage du composant en métal léger de la pastille composite consiste en un matriçage en soi connu. Pour fabriquer les cylindres d'amortisseur dont il a déjà été question, ou des pièces façonnées analogues, il s'est avéré particulièrement avantageux de filer à la presse un profilé composite dont le composant d'acier est en forme de bande et dont le composant en métal léger possède une hauteur qui est un multiple de l'épaisseur de la bande d'acier, ceci afin de favoriser la déformation du métal léger, même en cylindres ou autres corps relativement hauts. Il peut être avantageux en pareil cas de déformer le composant en métal léger de la pastille composite découpée jusqu'à une épaisseur de paroi correspondant à peu près à l'épaisseur de la bande d'acier; autrement dit, s'il s'agit d'un cylindre d'amortisseur par exemple, le cylindre en métal léger est doté d'un fond qui est relativement mince, corres- pondant à peu près à l'épaisseur de la -bande, c'est-à-dire du compo- sant d'acier de la pastille, et qui est relié à l'acier par une liai- son métallique. Il est surtout question ici de cylindres d'amortisseur parce que leur fabrication selon le procédé de l'invention représente un exemple avantageux de mise en oeuvre de ce procédé; bien entendu, l'invention couvre également de nombreuses autres pièces façonnées possédant au moins deux composants de métaux différents. 248 1620 L'invention ne couvre pas seulement les pièces façon- nées dont le composant en métal léger a subi une opération de formage et dont le composant d'acier est resté inchangé; il est possible aussi, dans le cadre de l'invention, de donner une forme particulière au composant d'acier sans que la liaison métallique entre les deux composants en soit affectée. L'invention apporte ainsi une simplification considé- rable de la fabrication de composants ou d'objets en métal léger, en particulier en aluminium ou alliage d'aluminium, qui sont transformés a l'état massif et qui doivent être reliés à l'acier, ou A d'autres métaux, notamment pour le montage, comme cela est le cas pour les cylindres d'amortisseur, auxquels doit être soudé, ultérieurement, un oeil de montage ou de fixation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de mise en oeuvre non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une représentation schématique d'une installation pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention; la figure 2 est une vue en perspective éclatée et à plus grande échelle d'un exemple de réalisation de la partie de filage d'une telle installation; la figure 3 représente, en plusieurs phases, I, Il, IV, différentes opérations dans une partie de l'installation de la figure 1; et la figure 4 représente, en regard de la figure 3, également en différentes phases, 1, II, III, IV, différentes opéra- tions d'une fabrication conventionnelle de cylindres d'amortisseur. Pour la fabrication de cylindres d'amortisseur 1, voir également la figure 3 (les cylindres d'amortisseur n'ont bien entendu été choisisqu'à titre d'exemple), on utilise une installa- tion comme celle représentée sur la figure 1, comprenant une partie de filage à la presse 2, une partie de découpage 3 qui suit la par- tie 2 dans la direction de pressage x, ainsi qu'une partie de matri- çage 4 qui fait suite à la partie de découpage 3. Comme représenté figure 2, la face de tête 6 côté conteneur 5 d'un bloc de filage 7 - appartenant à la partie de filage 2 - présente des ouvertures d'entrée 8 à peu près ovales pour la matrice ou matière d'enrobage formée pendant le processus de filage d'une billette d'aluminium non représentée; les ouvertures d'entrée 8 se rétrécissent en trompette dans la direction de poussée y et se terminent sous forme de canaux de matrice 10 dans une chambre- avant-filière 9 du bloc de filage 7. Dans la chambre 9, la matrice est dirigée contre une surface de poussée Il qui la dévie. Une face latérale 12 du bloc de filage 7 présente, parallèlement à la direction de poussée y, une cavité 13 pour la réception d'une filière 14. Celle-ci présente un orifice ou passage de conformation 15. L'axe principal de l'orifice de filière 15 coïncide avec l'axe longitudinal Q - croisant la direction de poussée y - d'un canal d'alimentation 16 pour deux bandes d'acier superposées B1, B Ces bandes sont poussées dans le sens de la flèche x à travers le canal d'alimentation 16, d'o elles sortent, par une embouchure 18 en forme de fente de la largeur b ménagée dans une avancée 17, dans la chambre avantfilière 9, dans laquelle elles sont enrobées par la matrice et d'o elles arrivent, à l'état enrobé, dans l'orifice de filière 15. Dans cet orifice se forment deux profilés composites P1, P2qui sont constitués chacun d'une des bandes profilées B1 ou B2 et d'un profilé de support M1 ou M2 forme de la matrice.. Dans cet exemple, la largeur b de la fente formant l'embouchure 18 et la largeur des bandes B1, B2 guidées dans cette embouchure correspondent à peu près à la largeur t de l'orifice de filière 15, de sorte que la matière d'enrobage ou matrice est absente au droit du plan de joint E défini entre les deux bandes profilées B1, B2. Les profilés composites P., P2 sortant de la partie de filage 2 arrivent ensuite dans la partie de découpage 3, dont les différents organes, tels qu'un contre-appui et un poinçon de décou- page, ne sont pas représentés et dont la goulotte de sortie 20 délivre des pastilles 21, formées de deux couches assemblées par une liaison métallique, à savoir d'une bande ou plaque d'acier B de l'épaisseur e et d'une couche d'aluminium M, à la matrice ou aux matrices 22 du 2 48 1620 bloc de matriçage 23. La pastille composite 21 est chargée dans la matrice 22 avec la couche d'aluminium M, ayant une hauteur h, dirigée vers le haut (phase I sur la figure 3), o elle est déformée par un poinçon 24 (phase II). La figure 3 montre chaque fois dans sa moitié droite, pour les différentes phases, des organes faisant partie de l'installation et visibles également sur la figure 1, tandis que la moitié gauche ne montre chaque fois que la pastille et la déforma- tion de son composant en métal léger. La phase II de la figure 3 représente la forme finie du cylindre d'amortisseur 1, composé de la plaque d'acier B, du fond de cylindre C en liaison métallique avec la plaque d'acier et de la paroi latérale de cylindre W. Les cylindres d'amortisseur 1 finis sont chassés de la matrice 22 par un éjecteur 25. Ensuite, dans la phase IV de la figure 3, un élément de fixation d'amortisseur H, possédant un oeil U, est soudé sous la plaque d'acier B. La simple pastille d'aluminium conventionnelle 21a de la figure 4 est également déformée, dans la phase II, par matri- çage à froid, ce qui lui donne une forme en section à peu près en H, dont la partie supérieure sert de cylindre d'amortisseur et dont la partie inférieure, dans la phase III (qui est bien entendu supprimée dans le procédé de l'invention selon la figure 3) reçoit une plaque d'acier S qui est assemblée au cylindre d'amortisseur en aluminium par une liaison par sûreté de forme produite par rabattement du ou des rebords inférieurs K. Dans ce cas également, la phase IV comprend le soudage de la fixation H au cylindre d'amortisseur. Bien que, selon le dessin, la déformation de la pas- tille composite 21 soit produite par un matriçage avec remontée de matière, qui est une opération en soi connue, il est évident que toute autre opération de formage, c'est-à-dire de déformation à l'état massif, est applicable dans le cadre de l'invention; il est notam- ment possible aussi de prévoir un matriçage direct, avec écoulement en avant, ou même un matriçage avec écoulement transversal de la matière. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Procédé pour fabriquer, par formage ou transformation à l'état massif, des objets en métal léger qui sont reliés solidement à des éléments d'acier ou d'un autre métal avant leur utilisation, caractérisé en ce que l'on établit une liaison métallique entre le métal léger et l'acier ou un autre métal par filage à la presse des deux métaux à la fois et, d'un tronçon coupé de la barre composite ainsi filée, on transforme, dans une phase consécutive, au moins le composant en métal léger. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, après le formage du tronçon composite coupé, ou d'une pastille composite découpée, on soude, ou-on relie d'une autre manière, un autre élément d'acier ou des autres éléments d'acier ou d'un autre métal au composant d'acier ou d'un autre métal du tronçon coupé, ou on relie le composant en métal léger à un autre élément d'un matériau correspondant. 3. Procédé selon la revendication l ou 2, caractérisé en ce que, par le formage, le composant en métal léger est transformé en un cylindre possédant un fond, auquel le composant d'acier ou d'un autre métal reste assemblé par une liaison métallique. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le formage du composant en métal léger consiste en un matriçage. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, par filage à la presse, on produit un profilé composite dont le composant d'acier est en forme de bande et dont le composant en métal léger possède une hauteur qui est un multiple de l'épaisseur de la bande d'acier. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que, après le filage, on déforme le composant en métal léger jusqu'à obtention d'une épaisseur de paroi correspondant à peu prés à l'épais- - seur de la bande d'acier. 7. Pièce façonnée possédant un composant en métal léger, ayant en particulier la forme d'un corps creux, qui est reliée à un élément d'acier ou à un élément d'un autre métal, caractérisée en ce que le composant en métal léger (M) est assemblé au composant (B) d'acier ou d'un autre métal par une liaison métallique établie par filage à la presse des deux métaux à la fois. 8. Pièce façonnée selon la revendication 7, caractérisée en ce que le composant en métal léger (M) est formé en un cylindre dont le fond (C) est en liaison métallique avec le composant d'acier (B), le composant d'acier (B) ayant éventuellement une forme courbe. 9. Pièce façonnée selon la revendication 7 ou 8, carac- térisde en ce que le composant d'acier (B) est relié, en particulier par soudage, à un autre élément d'acier (H). 10. Pièce façonnée selon l'une quelconque des revendica- tions 7 à 9, caractérisée en ce qu'elle comprend une plaque d'acier (B) qui, d'un côté, présente une liaison métallique avec le fond (C) d'un cylindre d'amortisseur en métal léger (14) et est reliée de l'autre côté, par soudage ou d'une autre manière, à un élément d'acier (H) en forme d'oeil.