Brevet FR2548933A1 — publié le 19850118

L'invention concerne un corps en métal fritté iuni d'au moins une denture, dans lequel on forme la denture par déformation dans une ébauche avec ou sans denture préparatoire. Par le brevet DE 26 59 733, on connaît un corps en métal fritté muni d'au moins une denture, dans lequel on forme la denture par déformation dans une ébauche avec ou sans denture préparatoire Il s'agit de fabriquer les roues dentées avec un décalage de prof:& 1, qui varie de façon constante et monotone d'un côté frontal A l'autre de la denture, la surface enveloppante de la denture étant conique, en fabriquant par usinage une roue noede, en confectionnant une etampe d'après la roue modèle par un procédé de fabrication a formation d'image et en formant la denture de la roue dentée dans l'étai15 -e, a chaud, par un prccéde de formage, une temperature finale de consi gne prescrite étant exactement respectée à la fin du processus de formage, le retrait et la variation de module de la denture lors du refroidissement de la piece en partant de la tempéerature finale de consigne étant corrigés par une surmesure correspondanite de la roue modèle, la roue dentée fabrialée dans l'étam De etant calibrée dans une étampe de calibrage que l'on a confectionnée par un procédé de faborication à formation d'image, d'après une deuxième roue modèle fabriquée par usinage, avec les dimensions de consigne de la denture Lors de la fabrication de la roue dentée par frittage, on corrige lors de la fabrication de la roue modèle le retrait et la variation de module de la denture lors du frittage et du refroidissement de la pièce, par une surmesure correspondante Par les mesures proposées, consistant à forger la roue dentée avec une premiere roue modèle et l'étampe fabriquée avec celle-ci, en tenant compte du retrait et de la variation de module de la denture et à la calibrer dans une étampe de calibrage fabriquée avec une deuxième roue modèle, difféerente, il est dit qu'avec une bonne longévité des étampes, 35 on peut fabriquer avec la plus grande precision les roues dentées du côté du montage, avec une surface de déroulement cylindrique pour dentures en mouvement. Ce procédé nécessite beaucoup de moyens de construction et ne semble par conséquent applicables que dans des cas spéciaux. Par le brevet US 3 772 935, il est également connu de former la denture par déformation dans une ébauche en matériau métallique fritté (voir figures 5 et 6 et description correspondante) Selon cet imprimé, on enfonce le matériau dans un moule au moyen d'un outil similaire à un poinçon pour 10 fabriquer la pièce On peut ensuite meuler les dents ou les usiner par enlèvement de copeaux, elles nécessitent donc un procédé de finissage. Par l'imprimé "Machine design", 1972, pages 72 à 76, il est connu de partir d'une ébauche en métal fritté, qui 15 présente une dexnture préparatoire, et de la déformer ensuite en un ou plusieurs processus de déformation pour obtenir la denture finie. En partant d'un corps en métal fritté muni d'au moins une denture, et dans lequel on forme la denture par déformation dans une ebauche avec ou sans denture préparatoire, l'invention a pour but de fabriquer une roue dentée supportant de grands efforts, qui ne présente plus la limitation de résistance que présentent, par exemple, les roues dentées fabriquées par métallurgie des poudres, et dans laquelle la géométrie 25 des dents ne joue non plus pratiquement plus aucun rôle. Ce problème est résolu selon l'invention par le fait que l'on forme la denture finale dans l'ébauche par laminage. Etant donné les propriétés connues des roues dentées fabriquées par métallurgie des poudres, les gens de la branche avaient apparemment cru que des roues dentées soumises à de grands efforts, comme celles qu'on utilisez par exemple, dans les changements de vitesse d'automobiles de tourisme ne pouvaient etre fabriquées que par des procédés classiques, par exemple par usinage avec enlèvement de copeaux et/ou par meulage, d'autant plus que la formation de dentures à froid dans des ébauches massives n'était pas apparue satisfaisante. Il est maintenant apparu de façon surprenante que, du fait que l'on part d'une ébauche formée d'un matériau fritté, on peut réaliser la denture désirée, par exemple les formes de dents habituellement appliquées pour des roues dentées soumises à de grands efforts, comme les développantes, cycloides et épicycloldes, par exemple aussi sur les roues coniques, en particulier à denture hypolde, en laminant la denture dans 10 l'ébauche en matériau fritté. En effet, de façon surprenante, il est apparu qu'étant donné la densité relative que présentent de telles ébauches en matériau fritté, il est possible de refouler le matériau dans l'ébauche même pour réaliser la denture et qu'avan15 tageusement, dans la région proche des dents, il se produit une consolidation qui est très avantageuse en particulier pour les roues dentées à grande capacité de charge Ainsi, par exemple, il est apparu que des pignons dentés pour changements de vitesse d'automobiles de tourisme fabriqués selon l'inven20 tion présentent une résistance de pied de dent, qui sont entièrement comparables ou semblables à celles de roues dentées fabriquées selon le procédé classique de fabrication de dentures Ainsi, la limitation de résistance que présentent, par exemple, les roues dentées fabriquées par métallurgie des 25 poudres est supprimée. Mais également la géométrie des dents ne joue pratiquement plus aucun r 8 le dans le procédé selon l'invention de sorte que cette limitation, qui existe pour les roues dentées fabriquées par métallurgie des poudres, n'existe plus 30 non plus. Toutefois, selon l'invention, on peut fabriquer non seulement des roues dentées, par exemple des pignons, des roues cylindriques et des roues coniques, mais aussi d'autres corps munis de dentures, par exemple des arbres cannelés, des roues hélicoidales, par exemple pour extrudeuses à matières synthétiques. Ainsi, lors de la déformation, il se produit une compression du matériau qui se traduit, dans la région proche des dents, donc en particulier à la tête, aux deux flancs et au pied ou au fond des dents, par une grande résistance de déroulement des flancs et une grande résistance du pied. L'invention est représentée en partie schématiquement en des exemples d'exécution, par les dessins, dans lesquels: la figure 1 montre un corps en matériau fritté approprié, présentant une forme cylindrique à sa surface latérale extérieure; la figure 2 représente un appareil de laminage, en plan; la figure 3 est une vue en élévation frontale 15 correspondant à la figure 2, et la figure 4 est une représentation partielle d'un corps en métal fritté muni d'une denture, à plus grande échelle. Sur les dessins, l'invention est illustrée dans son application à la fabrication de roues dentées cylindriques, 20 qui présentent, par exemple, une denture en développante. Il est apparu dans tous les cas que déjà sous de petits efforts (force de laminage), le matériau fritté flue à la plus grande vitesse possible A la différence des aciers au carbone, pour les matériaux frittés l'influence de la vitesse 25 de rotation est notablement plus grande La cause doit en être recherchée dans la structure différente. Par la référence 1, on a désigné une ébauche formée d'un matériau fritté approprié et qui, dans le mode d'exécution représenté, est de forme cylindrique Dans cette ébauche 30 cylindrique, il s'agit de réaliser une denture par déformation à froid. A cet effet, on place, par exemple, l'ébauche 1 entre des pointes non représentées L'axe longitudinal de l'ébauche 1 est, par exemple, parallèle aux axes longitudinaux 35 des deux outils 2 et 3, dont au moins un est entraîné en rotation par moteur, et l'axe de l'ébauche 1 est situé entre ces axes et dans le même plan. Les deux outils 2 et 3 sont munis d'un profil approprié, correspondant à la denture désirée Dans le mode d'exécution représenté, l'outil 2 est monté en position fixe, tandis que l'outil 3 est disposé de manière à pouvoir coulisset dans les directions X et Y Un vérin hydraulique, non représenté, déplace l'outil 3, monté sur un coulisseau, en direction de l'ébauche 1, jusqu'A ce que les deux outils 2 10 et 3 pénètrent dans 1 'ébauche 1 et que la denture soit formée par déformation à froid L'ébauche 1 est mise en rotation par frottement De cette manière, il est possible de former la denture à froid en un seul processus. Les particularités décrites ci-dessus et repréî sentées sur les dessins peuvent être essentielles à la réalisation de l'invention aussi bien individuellement qu'en toutes combinaisons. REVEND I C A T ION Corps en métal fritté muni d'au moins une denture, dans lequel on forme la denture par d 6 formation dans une ébauche avec ou sans denture préparatoire, caractérisé en ce que l'on forme la denture finale ( 5, 6, 7) dans l'ébauche ( 1) par laminage.