Brevet FR2483274A1 — publié le 19811204

L'invention concerne un procédé pour fabriquer des ressorts biconiques ou analogues de barres chauffées qui sont mises en forme en plusieurs stades, ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Une telle fabrication est décrite, par exemple, dans le cadre de la recherche d'un procédé utilisable pour la mise en forme à chaud, avantageuse par rapport à la mise en forme à froid habituelle, dans la demande de brevet DE-OS 23 30 208 de la Répu- blique Fédérale d'Allemagne. Selon ce document, la barre est tout d'abord enroulée en cylindre sur un mandrin dont le diamètre cor- respond au plus petit diamètre intérieur du ressort fini. Ensuite, dans un deuxième stade, les spires sont amenées à de plus grands diamètres - fixés par une forme creuse emboîtée sur le ressort en cours de fabrication - par une rotation en sens contraire à celui de l'enroulement. Une fabrication comme décrite dans le document cité ci-dessus n'est pas réalisable sur les bancs à enrouler ccnventions nels. Elle pose en plus des difficultés, surtout lorsque les extré- mités des ressorts doivent avoir de très petits diamètres, ainsi que des problèmes de mise en forme avec, de surcroît, des risques d'endommagement des ressorts. Elle demande en outre beaucoup de temps et un dispositif de fabrication possédant de nombreuses pièces. L'invention vise à créer un procédé et un dispositif qui soient applicables universellement et de façon simple pour ce qui concerne les diamètres des spires et qui permettent d'utiliser dans une large mesure les installations de fabrication convention- nelles. Selon l'invention, un procédé comme indiqué au début est essentiellement caractérisé en ce que l'on produit d'abord une ébauche de ressort qui est conique d'un cbté et possède de l'autre côté une extrémité cylindrique dont le diamètre correspond au plus grand diamètre de spire du ressort fini, puis on déforme cette extré- mité coniquement. Il est avantageux, selon une autre caractéristique du procédé de l'invention, que la déformation conique soit produite par enroulement de l'extrémité cylindrique sur un diamètre décrois- sant et avec guidage forcé de l'extrémité. La chaleur nécessaire à la déformation peut être utilisée aussi, de façon avantageuse, pour le traitement consécutif de trempe et revenu. Selon un mode de mise en oeuvre avantageux du procédé de l'invention, après transfert de l'ébauche de ressort d'un banc à enrouler à un dispositif à enrouler des extrémités de ressort avec un diamètre décroissant, on serre l'ébauche dans ce-dispositif, on introduit une pièce de formage radialement dans-l'ébauche et on met cette pièce axialement en butée, on déforme coniquement l'extrémité cylindrique de l'ébauche par une tête d'enroulement à diamètre d'enroulement décroissant, on desserre le ressort après enlèvement radial de la pièce de formage et on évacue enfin le ressort en vue de sa trempe consécutive. Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il est constitué essentiellement d'un dispositif de serrage coulissant, d'une pièce de formage et d'une tête d'enroulement à diamètre d'enroulement décroissant munied'une pièce de serrage. La déformation est commandée de façon simple par le fait que la pièce de serrage, pendant la rotation sur l'angle d'en- roulement requis, est déplacée radialement vers l'intérieur d'une position de départ correspondant au plus grand diamètre du ressort. Le guidage forcé lors de la déformation conique de l'extrémité cylindrique de l'ébauche de ressort est assuré par le fait que le profil extérieur de la pièce de formage correspond au profil intérieur de l'extrémité cylindrique initiale, le diamètre extérieur sur la pièce de serrage en position de départ pouvant en outre correspondre au diamètre intérieur de l'extrémité cylindrique initiale. Il peut également être avantageux, dans des cas parti- culiers, que la pièce de formage puisse tourner autour de son axe longitudinal. Un exemple de mise en oeuvre non limitatif de l'inven- tion sera décrit ci-après relativement aux dessins annexés, sur lesquels la figure 1 est une vue en plan schématique d'une ligne d'enroulement à chaud de ressorts; - la figure 2 est une coupe axiale d'un ressort bi- conique comme ceux pouvant être fabriqués selon le procédé et par le dispositif de l'invention; - la figure 3 est une représentation schématique partielle d'u banc à enrouler, faisant partie de la ligne d'enroule- ment de la figure 1, pour produire les ébauches de ressorts coniques d'un coté; - la figure 4 est une représentation schématique d'un dispositif selon l'invention pour enrouler des extrémités de ressort avec un diamètre décroissant, le dispositif étant représenté avant le début d'une opération d'enroulement d'une extrémité de ressort; et - la figure 5 est une vue analogue de ce même dis- positif après un enroulement avec un angle de rotation de 360 . La figure 1 représente un four 1, d'o une barre 2 chauffée dans ce four est amenée par un train de rouleaux 3 à un banc à enrouler 4. Après production de l'ébauche de ressort 5 (figure 3), le ressort est terminé sur un dispositif 6 à enrouler des extrémités de ressort (figures 4 et 5); le ressort terminé est ensuite transféré à une machine à tremper 7. Comme on peut le voir sur la figure 3> la barre 2 arrivantsur le banc à enrouler 4 y est serrée par un levier 8 sur un support 9. Le support 9 est relié par un accouplement 10 à un mandrin d'enroulement 11, sur le bout avant duquel est usinée au tour ou façonnée d'une autre manière une surface 12 en colimaçon qui est adaptée à la forme intérieure du côté 'gauche du ressort biconique 13 représenté figure 2. Par rotation du mandrin d'enroulement et du support, la barre 2 est transformée, avec l'aide d'un dispositif de guidage extérieur non représenté, en une ébauche de ressort 5 qui est conique d'un côté. Après extraction latérale du mandrin d'enroulement 11 et déverrouillage du levier de serrage 8, l'ébauche de ressort 5 est transférée du banc à enrouler au dispositif 6 à enrouler des extré- mités de ressort (figure 4). Après positionnement de l'ébauche 5, elle est fixée par un dispositif de serrage 14. Le bout 15 du ressort est saisi par une pièce de serrage 16 de la tête d'enroulement 17. Une pièce de formage 18 est introduite radialement à travers les spires de l'ébauche 5 à l'intérieur de celle-ci puis appliquée axialement contre la tête d'enroulement 17, o elle est maintenue en place par un mandrin de fixation 19. Ensuite, pendant la rotation de la tête d'enroulement 17 sur l'angle nécessaire, la pièce de serrage 16 est déplacée radiale- ment vers l'intérieur dans une glissière 20 et d'une manière qui n'est. pas représentée en détail depuis une position de départ correspondant au diamètre extérieur de la partie cylindrique de l'ébauche de res- sort 5. De ce fait, l'extrémité initialement cylindrique de l'ébauche est déformée, à partir du point de serrage 21 sur le dis- positif de serrage 14, pendant qu'elle est soumise à un guidage forcé et suivant le pas d'enroulement désiré, par enroulement sur la pièce de formage 18 (figure 5), de sorte qu'on obtient le ressort bi- conique 13. La forme d'un tel ressort peut être variée dans une large mesure en modifiant les outils en conséquence; il est notam- ment possible aussi de fabriquer ainsi des ressorts comportant une partie médiane cylindrique. Comme le dispositif selon l'invention à enrouler des extrémités de ressort peut être utilisé aussi comme dispositif de positionnement, il n'est pas nécessaire d'effectuer une transforma- tion importante des installations de fabrication lors du passage de ressorts cylindriques, par exemple, à des ressorts biconiques. R E V E N D I C A T I 0 N S 1, Procédé pour fabriquer des ressorts biconiques ou analogues de barres chauffées qui sont mises en forme en plusieurs stades, caractérisé en ce que l'on produit d'abord une ébauche de ressort (5) qui est conique d'un côté et possède de l'autre côté une extrémité cylindrique dont le diamètre correspond au plus grand diamètre de spire du ressort fini (13), puis on déforme cette extré- mité coniquement. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on produit la déformation conique par enroulement de l'extré- mité cylindrique sur un diamètre décroissant et avec guidage forcé de l'extrémité. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on utilise la chaleur nécessaire à la déformation aussi pour le traitement consécutif de trempe et revenu du ressort (13). 4. Procédé selon les revendicationsl, 2 et 3 prises ensemble, caractérisé en ce que, après transfert de l'ébauche de ressort (5) d'un banc à enrouler (4) à un dispositif (6) à enrouler des extrémités de ressort avec un diamètre décroissant, on serre l'ébauche dans ce dispositif, on introduit une pièce de formage (18) radialement dans l'ébauche et on met cette pièce axialement en butée, on déforme coniquement l'extrémité cylindrique de l'ébauche par une tête d'enroulement (17) à diamètre d'enroulement décroissant, on desserre le ressort après enlèvement radial de la pièce de formage et on évacue enfin le ressort en vue de sa trempe consécutive. 5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est constitué essentiellement d'un dispositif de serrage coulissant (14), d'une pièce de formage (18) et d'une tête d'enroulement (17) à diamètre d'enroulement décroissant munie d'une pièce de serrage (16). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la pièce de serrage (16), pendant la rotation sur l'angle d'enroulement requis, est déplacée radialement vers l'intérieur de- puis une position de départ correspondant au plus grand diamètre du ressort. 248327 4 7. Dispositif selon les revendications 5 et 6 prises ensemble, caractérisé en ce que le profil extérieur de la pièce de formage (18) correspond au profil intérieur de l'extrémité cylin- drique initiale de l'ébauche de ressort (5). 8. Dispositif selon les revendications 5, 6 et 7 prises ensemble, caractérisé en ce que le diamètre extérieur sur la pièce de serrage (16) en position de départ correspond au diamètre inté- rieur de l'extrémité cylindrique initiale de l'ébauche de ressort (5). 9. Dispositif selon les revendications 5, 6, 7 et 8 prises ensemble, caractérisé en ce que la pièce de formage (18) est sus- ceptible d'être tournée autour de son axe longitudinal.