Brevet FR2540758A1 — publié le 19840817

On connait des outillages destinés à la fabrication de pièces métalliques par extrusion pourvues de prolongements latéraux tels que les croisillons de joints de cardan On a décrit un tel dispositif dans le document FR A 2 226 228. On connait aussi des outillages susceptibles de permettre l'obten- tion d'un prolongement axial réalisé par filage simple ou mutiple dans l'axe de forgeage Dans ce cas, la filière permettant le filage central est placée dans la partie fixe de l'outillage et son frettage destiné à assurer sa résistance face aux efforts de formage est effectué statique- ment par une ou plusieurs frettes. La présente invention vise à permettre la-réalisation d'un outillage de fabrication par extrusion, préférablement à froid, de pièces métalli- ques avec des directions opposées de filage dans l'axe du forgeage ou parallèle à celui-ci. A cet effet, la-filière assurant le filage d'un prolongement axial de la pièce qui se trouve opposé à un autre filage axial, par exemple tubulaire, est placé dans la partie mobile de l'outillage, ladite filière étant frettée dynamiquement pendant le mouvement de descente du coulisseau dela presse, à l'intérieur d'un élément de la partie fixe de l'outillage Cet élément peut consister en une frette de la ou des filières fixes. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les- avantages qu'elle est susceptible de procurer. Fig 1 est une vue en coupe d'un outillage suivant l'invention à sa position ouverte. Fig 2 illustre la manière dont une pièce à filages opposés peut être réalisée avec l'outillage illustré en fig 1 Dans cette figure, ce dernier est représenté fermé, c'est-à-dire à la fin du forgeage. Fig 3 est une vue semblable à celle de fig 2 mais montrant une variante. L'outillage illustré en fig 1 comprend tout d'abord une partie fixe affectée de la référence générale 1 et une filière mobile tubulaire 2 La partie fixe 1 est bridée sur une table non représentée Elle comprend une embase 3 supportant un poinçon 4 de forme générale cylindri- que et dont le bas comporte une portée tronconique 4 a Cette portée est engagée dans un alésage de forme complémentaire 5 a d'une semelle 5 placée au-dessus de l'embase 3 de manière que la semelle en question et 254 o 758 le poinçon 4 soient verrouillés l'un par rapport à l'autre Autour du poinçon 4 est disposée une bague annulaire 6 reposant sur la semelle 5. La semelle 5 et l'embase 3 sont maintenues extérieurement par une couronne de centrage 7 qui s'étend également autour d'une partie d'une matrice 8 Dans l'alésage étagé 8 a de cette dernière est engagée la bague annulaire 6 Le pourtour 8 b de la matrice 8 est prévu légèrement conique vers le haut Cette matrice est frettée dans une frette 9 à alésage complémentaire, bridée par tous moyens appropriés par rapport à la table de la presse pour assurer un serrage énergique de tous les composants de la partie 1 de l'outillage La frette étant centrée parfaitement par rapport à la semelle 5, on réalise un centrage parfait de la bague annulaire 6 par rapport au poinçon 4. En fait, le poinçon 4 et la bague annulaire 6 limitent une section de filage destinée à la constitution de la jupe axiale d'une pièce, comme on l'expliquera mieux plus loin A cet effet, le poinçon est pourvu d'une tête 4 b dont la face extrême est conique, tandis que sa périphérie présente un diamètre légèrement plus grand que celui du corps du poinçon De même, la bague annulaire 6 comporte une collerette intérieure 6 a de diamètre inférieur à celui général de ladite bague On observe enfin que la face extrême 6 b de la bague 6 tournée vers le haut est évasée pour faciliter l'écoulement du métal lors du filage. La filière mobile 2 se présente sous la forme d'un tube dont la face annulaire inférieure 2 a est tronconique, la liaison de cette face et del'alésage intérieur 2 b de la filière comportant un cordon 2 c de diamètre inférieur à celui de l'alésage 2 b. Pour effectuer le filage, on part d'un lopin métallique 10 de forme générale cylindrique que lton dispose contre la face 6 b de la bague annulaire 6, puis la filière mobile 2 est introduite à l'intérieur de la matrice 8 sous une force élevée. L'action de la filière 2 sur le lopin 10 engendre deux actions simultanées: premièrement la formation d'une jupe il dans l'espace annulaire compris entre la bague 6 et le poinçon 4 (fig 2) et ensuite la réalisation d'un bout d'arbre cylindrique 12 situé à l'opposé de la jupe 11 et qui se forme à l'intérieur de l'alésage 2 b de la filière 2. Conformément à l'invention, le diamètre extérieur de la filière mobile 2 est au jeu près égal à celui de l'alésage 8 a de la matrice 8, de telle manière que l'introduction de la filière mobile 2 dans ledit alésage 8 a provoque son frettage dynamique à partir du moment o la filière entre en contact avec le lopin 10. 254 c 758 Ainsi, lors de l'attaque de la face tronconique 2 a de la filière mobile 2 sur le lopin 10, on est assuré que le filage s'effectuera sans rupture ni détérioration de la filière 2 On observe que le frettage dynamique en question est réalisé par la matrice 8 de la filière fixe, de telle sorte qu'il n'est pas nécessaire de prévoir de pièces supplémen- taires pour la réalisation dudit frettage dynamique. Une fois la pièce terminée et la filière 2 ramenée à sa position initiale, la pièce 11-12 est extraite de la partie fixe de l'outillage au moyen d'éjecteurs 13 Ceux-ci, prévus au nombre de trois, traversent librement l'embase 3 et la semelle 5 pour venir agir sur l'arête termina- le de la jupe 11. Le poinçon 4 pourrait affecter une forme complexe permettant par exemple la réalisation d'une pièce 14 du genre de celle réalisée comme indiqué cidessus, mais dont la jupe 11 serait remplacée par des branches multiples orientées axialement, par exemple pour la réalisation de la fourche tripode d'un joint de cardan. On a illustré en fig 3 un outillage susceptible de permettre la réalisation d'une telle fourche 14 On observe que la bague annulaire 6 a été supprimée, l'alésage 8 a de la matrice 8 limitant extérieurement le filage des branches 14 a de la fourche 14 dont la tige axiale 14 b est filée à l'intérieur de la filière 2 On observe la forme complexe du poinçon 4 qui permet l'obtention des branches et des ouvertures qui les séparent. Dans ce cas, le système de frettage dynamique de la filière 2 pour le filage de la tige 14 b permet de fretter statiquement le poinçon 4 à filières multiples destiné au filage des branches 14 a. Le frettage statique du poinçon 4 permet d'assurer (malgré sa forme fragilisante) une résistance optimale à l'effort en rendant possible la fabrication de la pièce 14, qui n'est pas réalisable par un procédé conventionnel de filage. Il doit d'ailleurs être entendu que la descrïpxic Tn Yqui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. R E V E N D I C A T I ON Outilloge de formage à froid de pièces métalliques du genre comprenant une filière fixe ( 4-6) assurant le filage d'éléments axiaux ou longitudinaux et qui est frettée statiquement dons la partie fixe de l'outillage pour résister aux efforts de formage, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une filière tubulaire ( 2) solidaire de la partie mobile de l'outillage et destinée à réaliser par filage un second élément axial ( 12) opposé aux premiers ( 11), ladite filière ( 2) venant se fretter dynamiquement à l'intérieur d'un élément ( 8) de la partie fixe de l'outillage.