Brevet FR2565512A1 — publié le 19851213

La présente invention se rapporte à des procédés de formage d'un filetage sur un vilebrequin ou élément ana- logue et elle a plus particulièrement pour objet un procédé d'exécution de l'opération de filetage par roulage sur une partie d'un vilebrequin ou élément analogue qui est traité par cémentation. Pour produire un vilebrequin destiné à être utili- sé dans un petit moteur, par exemple, il est nécessaire de soumettre la matière destinée à produire le vilebrequin à une cémentation. Jusqu'à présent, il était de pratique habi- tuelle d'appliquer l'un des deux procédés suivants pour l'e- xécution de l'opération de formage d'un filetage sur le vi- lebrequin. Un procédé consiste à former tout d'abord un fi- letage sur une partie du vilebrequin, soit par usinage, soit par filetage par roulage, avant d'effectuer la carburation ou cémentation et, ensuite, à effectuer la carburation sur les parties du vilebrequin autres que la partie filetée, que l'on soustrait à l'action de la carburation, et l'autre pro- cédé comprend les phases consistant à soumettre l'ensemble de la masse du vilebrequin à la carburation après avoir préa- lablement formé un filetage, et à soumettre exclusivementla partie filetée à un revenu par des moyens appropriés. Ces procédés de la technique antérieure présen- taient l'inconvénient, en particulier lorsqu'on adopte le procédé de filetage par roulage pour former un filetage, que le filetage formé ne remplit pas les conditions de préci- sion requises, en raison des contraintes internes dévelop- pées dans la partie filetée du vilebrequin, par suite de la carburation exécutée à la suite du filetage par roulage. Pour faire en sorte que le filetage formé remplisse les con- ditions de précision requises, il est nécessaire de procé- der à une autre phase d'élaboration, ce qui rend l'opération compliquée et longue. En outre, les procédés de la techni- que antérieure qui ont été décrits ci-dessus exigent des moyens capables de soustraire la partie filetée à l'action de la carburation, ou des moyens pour soumettre la partie filetée à un revenu, ce qui accroit le prix de revient. La présente invention a été développée dans le but d'éviter les inconvénients de la technique antérieure qui ont été cités plus haut. L'invention a donc pour but d'apporter un procédé de formage d'un filetage sur un vile- brequin ou élément analogue qui soit simple dans ses phases de réalisation et cependant capable de former un filetage d'une haute précision. Les caractéristiques particulières de l'invention, qui permettent d'atteindre le but visé précité comprennent la phase consistant à travailler sur une partie donnée d'un vilebrequin ou élément analogue pour lui donner la forme d'u- ne tige ayant un diamètre supérieur au diamètre que cette partie possède avant de subir le filetage par roulage aug- menté d'une valeur égale à l'épaisseur d'une mince couche superficielle dure qui doit être formée sur l'ensemble du vilebrequin ou élément analogue par carburation, puis la pha- se de carburation de l'ensemble du vilebrequin ou élément analogue et la phase de filetage par roulage de ladite par- tie du vilebrequin ou élément analogue après que la mince couche superficielle dure en ait été enlevée. Le filetage formé sur le vilebrequin ou élément analogue par le procédé selon l'invention est d'une préci- sion et d'une stabilité dimensionnelle très élevées et il n'est pas affecté par des variations de dimensions qui pour- raient se produire lorsque le formage du filetage est dépen- dant d'un traitement thermique. Le procédé selon l'invention élimine la nécessité de prévoir des moyens pour éviter que la partie filetée du vilebrequin ou de l'élément analogue ne soit soumise à la carburation ou des moyens pour soumettre à un revenu la partie filetée du vilebrequin ou élément é- quivalent, de sorte que les phases de formage du filetage peuvent être simplifiées et que les installations nécessaires pour effectuer le formage du filetage peuvent être réduites en dimensions et en proportions. Lorsque l'opération de fi- letage est exécutée par un dispositif à deux centres, on peut obtenir une meilleure concentricité entre le vilebrequin ou élément analogue et l'arbre de la meule. D'autres caractéristiques et avantages apparai- tront au cours de la description qui va suivre. Le dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple, est une vue de côté d'un vilebrequin qui est donné pour l'explication du procédé de formation d'un filetage par le procédé selon l'in- vention. Un vilebrequin 1 destiné à être utilisé dans un petit moteur, par exemple, est en acier au chrome-molybdéne tel que l'acier connu sous la désignation de JIS SCM21H, par exemple, et il comprend une partie filetée 2. Dans une phase préliminaire du procédé selon l'invention, on usine une partie d'extrémité donnée du vilebrequin 1 qui corres- pond à la partie filetée 2 de telle manière qu'elle soit mise sous la forme d'une tige ayant un diamètre supérieur au diamètre que cette partie d'extrémité donnée du vilebrequin 1 possède avant d'être soumise au filetage par roulage, augmenté d'une valeur égale à l'épaisseur d'une mince couche superficielle dure qui sera formée par la carburation sur l'ensemble du vilebrequin 1. L'épaisseur de la mince couche superficielle dure qui sera formée par carburation sur l'en- semble du vilebrequin 1 est comprise, par exemple, dans l'in- tervalle allant de 0,9 à 1,0 mm. Ensuite, le vilebrequin 1 est soumis à une carburation qui assurera la formation de la mince couche superficielle dure, possédant une dureté superficielle HRC d'environ 60 à 64, et on meule ladite par- tie d'extrémité donnée du vilebrequin qui correspond à la partie filetée 2 pour en enlever la mince couche superficiel- le dure, afin de ramener le diamètre de ladite partie d'ex- trémité donnée du vilebrequin au niveau du diamètre que cet- te partie possède avant que le filetage par roulage ne soit exécuté sur cette partie Cette partie d'extrémité donnée du vilebrequin 1 est soumise à une opération de filetage par roulage pour y former un filetage qui forme la partie file- tée 2 au diamètre voulu et d'une dureté superficielle HRC, par exemple, comprise dans l'intervalle de 40 à 50. REV E N D I C A T I ON Procédé de formage d'un filetage par une opération de filetage par roulage sur une partie (2) d'un vilebrequin (1) ou élément analogue qui doit être soumis à une carbura- tion, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: usinage préalable d'une partie (2) du vilebrequin (1) de manière à lui donner un diamètre supérieur au diamètre que cette partie du vilebrequin possède avant d'être soumise à l'opération de filetage par roulage, augmenté d'une valeur égale à l'épaisseur d'une mince couche superficielle dure qui sera formée sur l'ensemble du vilebrequin par carbura- tion; carburation du vilebrequin pour former la mince cou- che superficielle dure sur l'ensemble du vilebrequin; éli- mination de la mince couche superficielle dure de ladite par- tie (2) du vilebrequin par meulage ou par usinage pour ra- mener le diamètre de cette partie du vilebrequin à une va- leur conforme au diamètre que cette partie possède avant l'exécution du filetage par roulage; et filetage par roula- ge de ladite partie (2) du vilebrequin d'o la mince couche superficielle dure a été enlevée, pour munir le vilebrequin d'une partie filetée