Brevet FR2550114A1 — publié le 19850208

Procédé de formation de creux sur des blocs d'acier ronds L'invention concerne un procédé de formation de creux sur des blocs d'acier ronds et plus précisément, de creux frontaux a peu près centrés, à la ou aux extrémités d'un bloc d'acier rond destiné à la fabrication d'un corps creux par laminage oblique avec un poinçon retenu entre les cylindres Il est déjà connu de prévoir un creux frontal dans des blocs d'acier ronds massifs On introduit le bloc d'acier rond dans le laminoir oblique de telle sorte que le poinçon pénètre dans le bloc par 10 la surface frontale munie du creux En ce qui concerne un creux de ce genre, il faut qu'il soit disposé de façon centrée relativement & la surface latérale du bloc cylindrique et qu'il soit de forme telle que le poinçon atteigne le plus tard possible la matière du bloc par sa pointe C'est seulement dans ces conditions que le creux joue son r 8 le qui est de centrer le poingcm Toutefois, lors de la fabrication de corps creux, ce n'est pas seulement la disposition centrée du poinçon qui importe; il est important aussi que le poinçon sorte du corps creux sans laisser de bavure sur celui-ci Dans la technique connue, a la fin du processus de perçage, il se produit des protubérances de matière à la surface frontale du corps creux Les protubérances annulaires, en cuvette ou enforme de patte et à paroi mince sont souvent peu reliées au corps creux de sorte qu'elles se détachent déjà du corps creux lors du laminage oblique lui25 même ou lors des opérations suivantes elles causent alors un danger pour les outils ou les pièces. L'invention vise à fournir un procédé avec lequel on puisse, de façon particulièrement simple et économique, former de tels creux dans le bloc. La solution de ce problème est obtenue par le fait que l'on forme le creux, à l'extrémité o le poinçon sort du bloc d'acier rond, par fusion au moyen d'un arc électrique obtenu avec électrodes en carbone. Pour la solution du problème, des creux très fiables sont 35 ceux dont la forme est conçue spécialement pour la sortie du poinçon Afin qu'il ne se produise pas d'éjection de l'ondulation de matière poussée devant le poinçon, le creux doit avoir une profondeur d'autant plus grande que le diamètre moyen d'alésage du creux est plus grand Il n'est pas important que 5 l'ondulation de matière soit refoulée radialement sans gradin dans l'épaisseur de paroi du corps creux; il peut aussi se produire une repliure de laminage à l'intérieur du corps creux et naturellement, de façon dirigée à la fin, un peu avant que le poinçon ne sorte du corps creux De telles repliures de laminage comprimées contre le corps creux ne se refroidissent pas aussi rapidement et par suite, ne se fragilisent pas Lors du transport ou de la suite du traitement ducorps creux, elies ne sautent pas Selon la suite du traitement, on sépare de toute façon bient 8 t les extrémités du corps creux, de sorte qw 15 la repliure de laminage dispara t aussi. Il n'est pas désirable de conduire la sortie du poinçon de façon telle que l'ondulation de matière soit cisaillée sous la forme d'un anneau de matière dans le corps creux et éventuellement reste encore fixée sur le poinçon Cela peut conduire 20 à des perturbations notables lors de la rotation du poinçon et du refroidissement du poinçon Une telle situation se produit principalement lorsque le creux, à la sortie du poinçon, n'existe pas ou a une trop petite profondeur. Dans le cas de grands diamètres moyens et de petites pro25 fondeurs du creux, par contre, il se forme principalement des anneaux de bavure brisés en saillie, qui ne sont pas désirables non plus. On réalise avantageusement les creux du c 8 té de sortie du mandrin au rythme du perçage sur le laminoir oblique et plus 30 précisément par fusion avec un arc électrique obtenu avec des électrodes en carbone De cette manière, on peut réaliser un creux en environ 10 secondes et pour le train de laminoir oblique, il faut seulement un dispositif servant à réaliser le creux Technologiquement, la réalisation du creux par fusion 35 au moyen d'un arc électrique obtenu par des électrodes en carbone est avantageuse lorsqu'on utilise pour le laminage oblique du métal rond de coulée continue qui a été coupé au chalumeau à la longueur d'utilisation De telles surfaces de coupe peuvent être trempées par endroits et avoir une direction peu perpendiculaire à l'axe longitudinal du bloc Alors, d'autres moyens d'obtention de creux ne sont pas fiables ou même, ne sont pas utilisables. Pour élargir et aplanir le fond du creux, on considère comme avantageux d'éjecter la matière fondue avec de l'air ou 10 de l'air enrichi en oxygène, une certaine action de combustion étant également désirable. On explique plus précisément l'invention à propos des exemples d'exécution représentés schématiquement par les dessins sur lesquels: La figure 1 montre le processus de laminage; Les figures 2 à 4 montrent différents creux frontaux; et La figure 5 montre une disposition pour la réalisation du creux. Sur la figure 1, les cylindres de laminoir oblique 1 et 20 2, qui sont entratnés dans le même sens de rotation, laminent un bloc d'acier rond massif en un corps creux 3 Pour la formation du trou, entre les cylindres est disposé un poinçon 4 qui est retenu par la tige de poinçon 5 dans une butée Dans la position représentée, le bloc d'acier rond 6 est presque 25 complètement transformé en corps creux Le poinçon 4 pénètre par sa pointe aplatie dans le creux 7 qui est formé à l'extrémité de sortie du bloc d'acier rond Le corps creux 3 entièrement laminé se trouve, après la fin du processus de laminage, sur la tige de poinçon 5 Le sens de transport lors du lamina30 ge est donc de gauche à droite sur la figure. Les figures 2 à 4 montrent le bloc d'acier rond 6 dans la position o il traverse le laminoir Autrement dit, la surface frontale 8 est celle par o le poinçon sort du corps creux formé Cette surface frontale est munie de creux 7 a, 7 _b 35 et 7 c de forme différente. Le creux 7 a peut être réalisé par perçage avec un foret hélicoïdal sur le bloc d'acier rond Le creux 7 _ peut être formé, sur le bloc d'acier rond déjà chauffé, par un outil de compression Le creux 7 c, avec son élargissement conique, 5 peut être réalisé par exemple sur le bloc froid, par fusion, comme représenté sur la figure 5. La figure 5 montre la disposition destinée à la réalisation d'un creux sur la surface frontale 8 du bloc d'acier rond 6 Le bloc d'acier rond est à cet effet monté horizontalement 10 à l'état froid Il peut aussi être monté de manière à tourner autour de son axe longitudinal En face de sa surface frontale, une électrode en carbone 9 est retenue dans un chariot 10 Le chariot 10 lui-même est disposé de manière à pouvoir coulisser sur une fondation de machine 11 Le coulissement suivant la flè15 che 12 assure le processus de fusion, c'est-à-dire que tout d'abord le chariot 10 est approché de la surface frontale 8 du bloc d'acier rond 6 dans une mesure-telle que l'arc 13 puisse s'amorcer Le chariot est alors ramené en arrière de sorte qu'un arc jaillit Au cours de la fusion et de l'augmen20 tation de la profondeur du creux dans la surface 8, le chariot est à nouveau déplacé vers la droite sur la figure, en direction du bloc d'acier rond. Dans le chariot 10 est prévu un dispositif de serrage de l'électrode en carbone 9, dans lequel on peut faire coulisser 25 l'électrode en carbone suivant la flèche 12 L'amenée du courant électrique s'effectue également en passant par le chariot 10 Elle n'est pas représentée, de même que le captage de la combustion de l'arc. -5 REVENDICATIONS 1. Procédé de formation de creux à peu près centrés à la ou aux extrémités d'un bloc d'acier rond ( 6) destiné à la fabrication d'un corps creux par laminage oblique avec un poin5 çon ( 4) entre des cylindres ( 1, 2), caractérisé par le fait que l'on forme le creux ( 7), à l'extrémité o le poinçon ( 4) sort du bloc, par fusion au moyen d'un arc électrique obtenu avec des électrodes en carbone ( 9). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le 10 fait que l'on éjecte en outre le creux en formation ou formé, dans la chaleur de l'arc de carbone, au moyen d'air ou d'air enrichi en oxygène. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'on forme un creux ( 7 c) à fond assez 15 plan, s'élargissant coniquement vers le fond.