Brevet FR2511622A1 — publié le 19830225

La présente invention est relative à un dispositif de refoulement électrique pour travaux de refoulement dans lesquels l'une des parties terminales d'un matériau brut tel que rond, tube ou analogue est ramollie par dégagement de chaleur par effet Joule à l'effet d'augmenter le diamètre de la pièce travaillée. Pour un tel dispositif de refoulement électrique, il est usuellement fait appel à une matrice destinée à conférer une forme prédéterminée au matériau brut ramolli. Comme la surface intérieure de la matrice est portée à une température élevée et qu'elle est également soumise à une forte pression de façonnage, il faut que la matrice soit construite de façon à pouvoir résister durablement à la température et à la pression. En vue de permettre au matériau brut à refouler de résister à la chaleur et à la pression, des dispositions ont été prises dans le passé quant à l'obtention d'un manchon réfractaire formé d'un alliage de nickel résistant à la corrosion (par exemple en Hastelloy, marque de fabrique qui désigne un alliage à base de nickel fabriqué et commercialisé par la firme Union Carbide Corp., E.U.A., qui est formé de Ni-Mo-Mn-e, Ni-Mo-Cr-W-Fe ou Ni-Si-Cu Al), à cause desquelles sont susceptibles d'intervenir des inconvénients tels que ceux qui seront mentionnés plus loin lorsque la partie terminale du matériau brut, s'agissant en particulier de tube, doit être rendue pleine. La figure 1 du dessin annexé représente un dispositif de refoulement électrique où le repère numérique 1 désigne une électrode enclume à laquelle l'une des faces terminales d'un tube P à travailler est aboutée, le repère numérique 2 désigne une électrode destinée à être mise en contact avec une partie du tube P par une pince ou autre moyen approprié, le repère numérique 3 désigne une matrice de façonnage qui est disposée entre l'électrode enclume 1 et l'électrode de contact 2 précitees, le mouvement de va-et-vient de l'électrode enclume 1 étant guidée par la matrice 3. La face terminale de l'électrode enclume, lorsqu'elle est amenée dans sa position la plus rétractée vers l'intérieur, constitue la surface de fond de la matrice de fagonnage pour l'opération de refoulement.Le repère numérique 4 désigne un manchon en métal réfractaire qui est adapté à demeure sur la surface périphérique intérieure de la matrice de façonnage 3. Le diamètre intérieur du manchon 4 est un tant soit peu plus grand que le diamètre extérieur du tube P à travailler. Dans le dispositif de refoulement électrique ci-dessus décrit, la face terminale de l'électrode enclume 1 est amenée à l'entrée de la matrice 3, et la face terminale du tube P, à laquelle l'électrode de contact 2 est fixée par serrage, est ensuite aboutée à l'électrode enclume 1. Ce montage étant réalisé, on fait passer un courant électrique entre l'électrode 1 et l'électrode 2, et on pousse ensuite à force le tube P dans le manchon en métal réfractaire 4 tout en faisant reculer graduellemént l'électrode enclume 1, d'où s'ensuit qu'une portion P' du tube P situee entre les électrodes 1 et 2 ramollit sous l'effet du dégagement de chaleur créé par la conduction électrique et qu'elle gonfle, comme représenté par la figure 2. Dès que le diamètre extérieur de la portion de tube P' a augmenté comme indiqué plus haut, et que cette portion arrive au contact du manchon en métal réfractaire 4, le courant électrique, qui avait Dusqu'alors circulé en traversant les électrodes 1 et 2, commence à circuler également dans le manchon 4. Dans le cas présent, si la résistance électrique du manchon 4 est plus basse que celle du tube P, le courant électrique traversera le manchon 4 selon le trajet de la flèche A. De ceci s'ensuit que la portion du tube P qui est située dans la région la plus profonde de la matrice 3, où elle n'est pas en contact avec le manchon 4, ne peut plus subir d'élévation de température et qu'il demeure une cavité creuse B dans le tube sans que la partie terminale de-celui-6i puisse être refoulée complètement, comme représenté par la figure 3. Lorsque le tube qui a été refoulé de la façon que l'on vient de décrire est utilisé pour constituer un arbre de transmission pour véhicule automobile, etc..., par exemple, et qu'un organe d'accouplement est calé sur sa partie terminale périphérique extérieure pourvue d'un accouplement à cannelures, l'arbre de transmission n'est pas à même de supporter les efforts qui lui sont appliqués en raison de la présence ae la cavité creuse à l'intérieur de sa partie terminale, qui n'a pas la résistance mécanique nécessaire. La présente invention vise à résoudre les problèmes ci-dessus mentionnés qui sont propres aux dispositifs de refoulement électrique classiques, et elle propose en substance de couvrir la surface périphérique intérieure de la matrice de fa çonnage d'une couche isolante réfractaire présentant une grande résistance mécanique. Selon un aspect général de la présente invention, il est proposé un dispositif de refoulement électrique pour le refoulement électrique d'une pièce cylindrique, lequel comprend une électrode enclume avec laquelle est mise en contact l'une des faces terminales d'un matériau brut à travailler, une autre électrode destinée à être mise en contact avec une partie du matériau à travailler, une matrice de façonnage disposée entre l'électrode enclume et l'autre électrode, l'électrode enclume constituant la surface de fond de la matrice de façonnage, et une couche isolante réfractaire couvrant la surface périphérique intérieure de la matrice de façonnage. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'un exemple de réalisation non limitatif qui est représenté sur le dessin annexé dans lequel La figure 1 est une vue de profil avec coupe longitudinale d'un dispositif de refoulement électrique classique, La figure 2 est également une vue de profil avec coupe longitudinale qui représente un stade de travail de refoulement en cours d'exécution, La figure 3 est une autre vue de profil avec coupe longitudinale qui représente l'achèvement du travail de façonnage, La figure 4 est une vue de profil avec coupe longitudinale du dispositif de refoulement électrique selon a présente invention, La figure 5 est une vue de profil avec coupe longitudinale montrant un stade de travail de façonnage en cours d'exécution, La figure 6 est une vue de profil avec coupe longitudinale montrant l'achèvement du travail de façonnage, et, La figure 7 est une vue de profil avec coupe longitudinale représentant une forme de réalisation modifiée du dispositif de refoulement électrique selon la présente invention à l'achèvement de son travail de façonnage. On va à présent décrire la présente invention en détail en se référant aux dessins annexés. Selon les dispositions représentées par la figure 4, à laquelle on se reportera tout d'abord, le tube P à travailler est introduit dans la matrice de façonnage 3 pour être abouté par l'une de ses faces terminales à une électrode enclume 1. A la suite de ceci, l'électrode 2 est mise en contact avec le tube P, et on fait ensuite passer un courant électrique entre les deux électrodes~l et-2, ce qui donne lieu à un ramollissement de la portion P' du tube P comprise entre les électrodes 1 et 2 par dégagement de chaleur. Dans ces conditions,' lorsque le tube P est pou-ssé dans le sens de la flèche, la portion P' gonfle comme représenté par la figure 5, de sorte gu'elle vient en contact avec la surface intérieure de la matrice 3. Vu que la surface intérieure de la matrice est couverte par une couche isolante 5, le courant électrique circule toujours dans la seule portion P'. En tant que matériau approprié à la réalisation de la couche isolante, on peut adopter une céramique.Ainsi, la partie terminale du tube P se ramollit suffisamment sous l'effet du dégagement de chaleur, elle se déforme facilement sous l'effet de la pression exercée au moment où l'on pousse sur le tube, pour être refoulée comme représenté par la figure 6, et elle devient complètement pleine à son extrémité. A noter au passage que lorsqu'on fait en sorte que l'électrode enclume 1 puisse être déplacée à la fois vers l'avant et vers l'arrière, celle-ci peut faire office d'éjecteur pour extraire l'article façonné après achèvement du travail de refoulement. En outre, lorsque la surface périphérique intérieure de la matrice de façonnage 3 est évasée comme représenté par la figure 7, la partie terminale du tube de départ peut devenir pleine en prenant un profil conique P". Lorsque le tube dont la partie terminale a été rendue parfaitement pleine de la façon que l'on vient de décrire est utilisé pour réaliser un arbre de transmission de puissance, il se comporte de façon très satisfaisante du fait de sa légèreté et de sa grande ténacité mécanique. La mise en oeuvre du dispositif de refoulement électrique selon la présente invention permet de ramollir suffisamment par dégagement de chaleur toute la partie de la pièce brute qui est à travailler, ce qui facilite le façonnage d'un article grâce à un agencement simple du dispositif, dans lequel la surface périphérique intérieure de la matrice de façonnage n'est couverte que par la couche isolante et réfractaire en céramique. La présente invention apporte ainsi un perfectionnement très avantageux aux dispositifs de refoulement électrique. REVENDICATIONS 1. Dispositif de refoulement électrique pour le refoulement électrique d'une pièce cylindrique, caractérisé par le fait qu'il comprend a/ une électrode enclume (1), avec laquelle l'une des faces terminales d'un matériau brut (P) à travailler est mise en contact, b/ une autre électrode (2), destinée à être mise en contact avec une partie dudit matériau brut, c/ une matrice de façonnage (3) disposée entre ladite électrode enclume et ladite autre électrode de façon que l'électrode enclume constitue la surface de fond de ladite matrice de façonnage, et d/ une couche isolante réfractaire (4) couvrant la surface périphérique intérieure de ladite matrice de façonnage. 2. Dispositif de refoulement électrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite couche isolante réfractaire (4) est formée d'une céramique.