Brevet FR2477917A1 — publié le 19810918

L'invention concerne un cylindre de formage pour la fabrication de tubes à cannelures en cuivre et alliages de cuivre ainsi qu'en acier en vue de leur utilisation dans des condensateurs à réfrigérant. Dans le brevet allemand 941 902, on a déjà proposé un cylindre de formage comportant plusieurs disques fixés sur un arbre les uns à côté des autres0 Des cylindres de ce type sont prévus notamment pour la formation, sur des tubes, de cannelures hélico;#dales ; une formation particulièrement impeccable de cannelures par cylindre de laminage doit alors entre possible à obtenir lorsque les plans médians des disques de formage présentent une même distance de l'un à l'autre et qu'en outre, de préférence, les parties extérieures des surfaces latérales des disques qu###font font face sont conformées en sur- faces de rotation convexes.On désigne comme plans médians, les plans s'étendant perpendiculairement à l'axe du cylindre de formage qui passent par la pointe d'un disque du cylindre Selon une forme de réalisation préférentielle, les éléments extérieurs des disques du cylindre doivent présenter une section transversale approximativement elliptique et les surfaces latérales courbées des disques de formage doivent présenter une courbure plus forte qu'ailleurs en allant vers la périphérie. Le cylindre de formage connu, et d'ailleurs utilisé, est lié à différents inconvénients d'importance déterminante C'est ainsi par exemple qu'avec la même largeur de disque et même plan médian pour des disques voisins on n'est pas assuré d'obtenir le libre allongement de matériau en direction axiale. Il se produit bien plutôt une pression superficielle accrue sur les surfaces extérieures des disques, qui est cause d'une forte charge de l'outil. Ces inconvénients mentionnés sont certes éliminés par la solution conforme au document DE-OS 2 110 485, mais elle ne permet pas d'exclure les autres inconvénients consistant en ce que, en raison de la conformation convexe des surfaces latérales des disques avec une courbure devenant plus forte en allant vers la périphérie, on n'obtient pas de développement optimal des cannelures pour des réduction minimales de la paroi des tubes et la charge des disques en direction axiale et en direction radiale s'en trouve également ac#crue . Un incon vénient en outre consiste en ce qu'on ne peut pas éviter les accroissements de dureté, qui se produisent au cours des modifications de forme, dans les cannelures formées et qui peuvent entraîner des fissures. L'invention a pour but de réaliser un cylindre de formage, pour la fabrication de tubes à cannelures en cuivre, alliages de cuivre, ainsi qu'en acier qui puisse se fabriquer, économiquement, avec une dépense se justifiant qui se distingue par une durée d'utilisation accrue, et qui réduise ainsi au minimum les périodes d'arrêt, conditionnées technologiquement, de groupes de cylindres nécessaires. l'objectif technique de l'invention est de réaliser un cylindre de formage présentant une géométrie déterminée des divers disques formeurs distincts, qui assure une hauteur de cannelure maximale pour une profondeur d'engagement minimale, réduit au minimum des déplacements axiaux de matériau qui se produisent, tout en en tenant compte dans l'agencement du formage. Le cylindre de formage conforme à l'invention se compose de plusieurs disques successifs de diamètres différents, en acier à outils. Ces disques comportent un corps de base et une zone de formage lui faisant suite. Cette zone de formage présente de chaque côté un angle de glissement, dépendant de l'effet de lubrification, dont la grandeur va de > 00 à 70, chacun de ces angles de glissement se continuant par un'angle tangentiel dépendant du rayon de courbure de la périphérie.Les angles tangentiels différents des divers disques, prévus en vue de réduire au minimum le déplacement axial de matériau et d'améliorer le développement des cannelures, et auxquels font suite les courbures périphériques, présentent de préférence une grandeur allant de > 00 à 450. Les rayons de courbure de la périphérie, qui se déterminent en fonction de la pente des cannelures et de la dimension des cannelures à obtenir se situent pour les divers disques individuels d'un cylindre de formage, dans une zone de grandeur allant de 0,10 mm à 0,60 mm. Il convient d'ajouter que l'on peut prévoir que les angles de glissement et les angles tangentiels concordent en grandeur. On peut prévoir d'autre part que les disques de formage, présentent soi une, soit deux courbures de périphérie. Les diamètres des disques appartenant à un cylindre de formage et en même temps les rayons de courbure de leur périphérie ainsi que les angles tangentiels sont à déterminer en fonction du matériau du tube à laminer et de la grandeur de formage nécessaire ou admissible, L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après et des dessins annexés représentant deux exemples de réalisation de l'inventons dessins dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en coupe transversale d'une partie d'un disque du cylindre de formage - la figure 2 est une vue schématique en coupe transversale analogue d'une variante Un cylindre de formage se compose de 7 4 11, de préférence 9, disques de formage, présentant un diamètre et une épaisseur de disque allant en augmentant dans le sens du laminage.Chacun des disques de formage est constitué par un corps de base 1 et une zone de formage 2. La géométrie efficace du disque dans la zone de formage2présenteun ou deux rayons de courbure 5 de périphérie et un angle tangentil 4 faisant suite à la courbure périphérique et se continuant par l'angle de glissement 3. Les deux variantes de réalisation de disque de formage que représentent les figures 1 et 2 se différencient essen-iLellement l'une de l'autre en ce que, sur la figure 1 la périphérie du disque ne comporte qu'une seule courbure, donc avec un wsul rayon de courbure 5, tandis que sur la figure 2 la périphérie du disque comporte deux courbures, donc avec deux rayons de courbure 5, les angles tangentiels 4 étant alors inférieurs en conséquence -pour se raccorder aux deux courburesaux angles tangentiels du disque de la figure 1. Les grandeurs des rayons de courbure de périphérie et des angles tangentiels et de glissement varient en fonction de l'objectif spécifique du disque formeur dans la zone d'action du cylindre de formage. C'est ainsi que pour la première étape du formage, dans laquelle s'effectue la réduction de diamètre du tube de départ, il est particulièrement avantageux d'utiliser des rayons de courbure de périphérie de 0,25 mm à 0,#O mm, avec des angles tangentiels de 20-t à 300 et des angles de glissement de > O0 à 70 ; tandis que dans la seconde étape de déformation, l'étape de réduction de paroi, il conviendrait que les rayons de courbure de périphérie se situent dans la zone comprise entre 0,30 mm et 0,50 mm, l'angle tangentiel entre 50 et 500 et l'angle de glissement entre > 00 et 50. Le ou les disques formeurs de terminaison de fabrication ou de finissage permettent d'obtenir les meillslrs résultats avec un ou des rayons de courbure de périphérie de 0,30 mm à 0,50 mm, un angle tangentiel de 0 à 300 et un angle de glissement compris entre > 0 et 5a, l'angle tangent tiel et l'angle de glissement pouvant alors être de meme grandeur. La tâche spécifique du disque de formage à tinté rieur du cylindre de formage est caractérisée par sa position (disques 1 à 9) et en ce qu'il assume la fonction de réduction de diamètre du tube de départ dans la première étape (disques de formage 1 à 3) et, dans la seconde étape, la fonction de réduction de paroi sur le mandrin (disques de formage 4 à 8) Dans la troisième étape s'effectue le formage de terminaison de la géométrie des cannelures avec un disque de finissage (disque de formage 9). Les avantages de l'invention résident en une amélioration du flux de matériau en vue du formage des cannelures. Particulièrement toutefois s'obtient la réduction de la charge de formage sur le matériau et 1' coutil, ce qui permet de former les cannelures même sur des tubes de départ à mince paroi. REVENDICA?IONS 10) Cylindre de formage pour la fabrication de tubes cannelés en cuivre, alliages de cuivre et acier, comportant des disques de formage successif s de diamètres différents, dont les surfaces latérales se faisant face sont conformées en surfaces de rotation convexes, cylindre de formage caractérisé en ce que la zone de formage des disques présente de chaque côté un angle de glissement (3) dépendant de l'effet de lubrification, dont la grandeur est comprise entre pou et 70, et qui se continue par un angle tangentiel (4) dépendant du rayon de courbure (5) de la périphérie, les angles tangentiels différents (4) des divers disques individuels prévus en vue de réduire au minimum le déplacement axial de matériau et daug- menter le développement des cannelures, présentant alors de préférence une grandeur de > 00 à 450 et les rayons de courbure (5) de la périphérie qui se déterminent en fonction de la pente des cannelures et de leur dimension, se situant dans une zone de grandeur comprise entre 0, 10 mm et 0,60 mm. 20) Cylindre de formage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les angles de glissement (3) et les angles tangentiels (4) peuvent concorder en grandeur. 30) Cylindre de formage selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ses disques de formage présentent une ou deux courbures de périphérie.