Brevet FR2562825A2 — publié le 19851018

FR 2562825 A2 19851018 FR 8505551 A 19850412 La présente addition porte sur un procédé et un dispositif selon le brevet principal, permettant d'obtenir par .saillement de barres ou de billettes d'acier, des tronçons de longueur exacte destines à 1 emploi comme ebauches de formage dans la masse. Les ébauches destinées au formage dans la masse sont produites surtout par cisaillement de barres ou de billettes d'acier, car il s'agit d'une opération de section nement où les pertes de matière sont faibles. En outre, la production est beaucoup plus élevée qu'avec les autres procédés de sectionnement, tels que le sciage, le découpage au chalumeau, la rupture, etc. Pour des raisons de prix de revient, on s'efforce de traiter autant que possible des billettes, c'est-à-dire e produits provenant des trains dégrossisseurs. Mais, quand on emploie les systèmes à cisailles habituels, il y des variations de volume pouvant atteindre environ i z "e des variations de ce genre peuvent provoquer des in {;,dens lors des étapes suivantes de la fabrication, par exemple des pièces mal formées, une usure excessive des ou tilsi une surcharge des outils et des machines, ou analogue il est impératif de les supprimer.La dispersion statistique du volume des petits lingots coupés qui apparait lors du cisaillement est donc due aux grandes tolérances sur le demi-produit (billettes), d'une part, et à l'influence de la machine et de l'outil, d'autre part. Il est connu, pour le réglage de la longueur des tronçons à cisailler, de déplacer la billette, ou autre, dans In cisaille au moyen d'un train de rouleaux, jusqu'au limiteur de course qui se trouve du côté de la sortie de cette cisaille, l'avance étant produite par les rouleaux moteurs du train de rouleaux. Pour pouvoir faire avancer la billette, on soulève en général le plan de roulement du train de rouleaux jusqu'à ce que la billette puisse pe-- netrer sans frottement dans la zone de travail de la ci sai1le- entre une butée-serre-flan et la lame inférieure La fermeture de contact entre le limiteur de course et la billette déclenche l'action de la cisaille.Avant le cisaillement, le serre-flan est actionné et le train de rouleaux est abaissé pour le protéger des mouvements brusques de la billette sous l'effet du cisaillement. En outre, pendant la coupe, le limiteur de course est ramené en arrière pour empêcher que les tronçons cisaillés ne se coincent entre lui et la lame. Il est alors inévitable que, lorsqu'on abaisse le train de rouleaux, il puisse se produire des modifications de la position de la billette ou autres, y compris dans la direction de l'axé de la billette, Etant donné que les fluctuations du volume sont provoquées dans l'ensemble du système de la cisaille, à savoir, l'avance de la matière, le serre-flan et le limiteur de course, il a déjà été proposé qu'après l'engagement de la billette ou équivalent dans la zone de travail de la cisaille, le plan de cisaillement reste inchangé.L'avance de la billette se produit positivement avec une force d'avance constante. En outre, pendant cette opération d'avance, la butée est maintenue pressée contre la butée serre-flan avec une force de serrage d'une grandeur prédéterminée. L'immobilisation de la billette est réalisée par un effort de serrage d'une valeur supérieure. Etanh donne que, lors de l'avance, la billette ou équivalent est maintenue et guidée de façon fiable et positive contre le limiteur de course, les autres sources de perturbations, par exemple, la variation de position de la billette ou équivalent qui peut se produire lors de l'abaissement du train de rouleaux, la variation du poids propre de la billette à cisailler, le coefficient de frottement entre le rouleau entrain et la billette, sont éliminées avec sécurité.Lorsqu'elle est amenée contre le limiteur de course, la billette reste guidée de façon maîtrisée et irréprochable. De cette façon, on peut ramener la tolérance sur le volume nettement au-dessous de + 0,5 g. Les conditions nécessaires pour obtenir un forgeage de précision et sans bavure sont ainsi remplies. Il en résulte des variations de cotes beaucoup plus faibles pour les pièces, ce qui permet de fabriquer des surfaces actives prêtes au montage sans retouches. On réalise une economie de poids lors du forgeage sans fracture de bavur#e, comparativement au forgeage avec bavures. On obtient une limite d'endurance plus élevée pour la pièce forgée. On a constaté que, lors de la coupe à la cisaille, il se forme encore, sous l'effet de la lame posée, à gauche et à droite à côté du plan de cisaillement, une déformation plastique qui est nettement visible aussi bien sur l'extrémité du petit lingot que sur l'extrémité opposée de la barre. La déformation plastique se produit dans une direction transversale ou radiale de la barre de sorte que la matière est également repoussée dans la direction axiale, avec pour effet qu'il se produit un allongement. Au cours de la coupe, le petit lingot et la barre se déplacent donc dans la direction axiale, l'un en sens inverse de l'autre. Toutefois, la déformation plastique n'est pas constante mais elle est au contraire fonction de la matière et de la re- sistance. Etant donne que les billettes constituent une ma- trière sortant du train dégrossisseur et qui n'a pas subi de traitement thermique, on peut observer à l'intérieur d'une même longueur de billette, des différences de structure et, par conséquent, de résistance mécanique. Si la déformation plastique dans le voisinage des lames de la-cisaille pré- sente des différences d'ordre de grandeur résultant de la résistance mécanique, ceci fait obstacle à l'obtention d'une division aussi constante en volume que possible. Le but de l'addition est d'éliminer les inconvénients d'une déformation plastique des petits lingots à couper par un mode de travail perfectionné et par un perfectionnement de la construction du dispositif d'avance. L'addition est caractérisée en ce que le réglage de la billette mobile dans la direction axiale est couplé au dispositif d'avance qui doit développer la force d'avance positivement constante, et en ce que la billette poussée est maintenue dans sa position de cisaillement dans la direction axiale. De cette façon, on évite que les différences de déformation plastique qui se manifestent lors de la coupe n'exercent une influence sur le réglage de la longueur des tronçons. Dans le mode d'immobilisation de la billette ou de l'extrémité de la billette, une différence de déformation plastique a pour conséquence des mouvements de recul correspondants, avec pour effet que la longueur de coupe présente certes une plus grande tolérance, mais que la constance du volume des petits lingots à couper est améliorée dans une mesure égale à l'influence de la deformation plastique. La construction de la cisaille à billette selon l'addition est telle qu'en remplacement d'un dispositif de butée pour la barre formant la billette, l'inventton prévoit une pince montée fixe, qui saisit la billette, et dont les mâchoires sont soumises à l'action d'un ressort dans la direction axiale. Sous l'effet de cette pince fixe, la billette poussée est immobilisée dans une position de cisaillement. Les machoires de la pince fixe sont soumises à 1 'ac- tion de ressorts de rappel. Ces ressorts de rappel absorbent le mouvement axial de la barre qui se produit pendant la coupe. La pince d'avance mobile dans la direction axiale est équipée d'un dispositif de limitation de la course réglable par variation continue, au moyen duquel la longueur du petit lingot à couper peut être réglée. Il est également avantageux de prévoir sur la pince d'avance mobile des précontraintes qui permettent une prise sans jeu dans la position de départ. Les ressorts de rappel e-xercent une double fonction. D'une part, ils font en sorte que la pince peut s'équilibrer axialement au mom#ent de la coupe, pour reprendre ensuite la position de départ. Par ailleurs, les ressorts de rappel ont pour effet que la pince fixe saisit la matiè- re de la barre, dans une position de départ dépourvue de jeu par rapport à l'ensemble du système. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description ci-dessous d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif et représenté sur la figure unique du dessin annexé qui est une vue schématique en élévation, avec arrachement partiel, d'une cisaille à billettes, à entraînement hydraulique, équipée du dispositif de l'invention qui permet d'obtenir des longueurs de coupe précises. La cisaille à billettes 1 représentée comprend, entre deux montants 2, un vérin d'entraînement 3 et un porte-lame inférieur 4 qui supporte une lame de cisaillement inférieure 5, ces éléments constituant un ensemble indivisible. Le porte-lame 4 sert en même temps de butée serreflan. Le vérin d'entraînement 3 comporte un piston d'entrainement 6 qui est équipé d'un porte-lame supérieur 7 supportant une lame supérieure 8. Un autre piston d'entraînement Sa pour le serre-flan 9 est monté dans le piston d'entrai ne- ment 6. Sur le porte-lame inférieur 4 est monte un dispose tif de serrage 4a dont la partie inférieure est réalisée sous la forme d'un cylindre et coopère avec le piston fixe 40. Du côté de l'entrée de la cisaille, se trouve un dispositif d'avance 14 qui comporte des mâchoires de serrage 15 et 16 entre lesquelles est serrée la billette 11. Les mâchoires de serrage 15 et 16 sont mises en position de serrage contre la billette 11 par un ensemble pistoncylindre 17 combiné à une tringlerie 18. Les mâchoires de serrage 15 et 16 forment alors une pince qui serre la billette il avec une force constante. 20 désigne un appui pour le dispositif d'avance 14. La cisaille à billettes ne comporte aucun dispositif de limitation de la course pour l'extrémité avant de la barre formant la billette. En remplacement le dispositif d'avance est doté d'autres fonctions. Tout d'abord, le dispositif d'avance présente une pince supplémentaire 30 qui est en principe montée fixe. Elle peut tourillonner en 31 sur un axe. La pince fixe 30 possède des mâchoires de serrage 32 et 33 soumises à l'action de ressorts de rappel 34 et 35. Les ressorts de rappel peuvent prendre appui sur une pièce 36 en forme d'étrier, qui peut faire partie du support 37 de la pince d'avance 14 mobile dans la direction axiale. L'actionnement des mâchoires 32, 33, de la pince 30 montée fixe en position se produit avantageusement par voie hydraulique ou pneumatique. La pince d'avance 14 à 18 mobile dans la direction axiale est avantageusement munie d'un dispositif 39 de limitation de la course reglable-par variation continue, munie d'un servo-moteur 40, et au moyen duquel on peut régler la longueur du petit lingot à couper. Les mâchoires de serrage 15, 16, de la pince d'avance mobile 14 sont avantageusement également dotées d'une precontrainte élastique 41, 42, qui permet une prise sans jeu dans la position de départ. Les ressorts de rappel portes par la pince 30 montee fixe absorbent le mouvement axial de la barre qui se produit pendant la coupe. Pendant la coupe, la barre peut s'équilibrer dans la direction axiale pour reprendre ensuite la position initiale. Les différences des déormations plastiques n'ont pour effet que des mouvements de recul correspondants de la pince fixe en position. De meme, les ressorts de rappel portes par la pince d'avance permettent une prise sans jeu dans la position de départ. Après le rec-ul de la lame mobile 8, les ressorts de rappel poussent à nouveau la barre vers l'avant pour l'amener à sa position initiale. Ce n'est que lorsque ce mouvement de rappel a été exécuté que la pince d'avance 14 mobile dans la direction axiale se ferme et ce n'est que lorsque la pince fixe 30 s'est ouverte que la pince d'avance mobile se place en position de cisaillement avec la barre 11. Ensuite, la pince fixe 30 se ferme et la pince d'avance mobile 14 s'ouvre et revient à sa position de départ. REVENDICATIONS 1 - Procédé selon la revendication 1 du brevet principal, permettant d'obtenir des tronçons de longueurs exactes par cisaille ment de barres ou de billettes d'acier, en vue de leur emploi comme ébauches pour le formage dans la masse, procédé dans lequel l'extrémité avant de la billette (11) est transportée à travers la cisaille (1) en étant soulevée temporairement du plan de cisaillement sur le côté sortie de la cisaille, au moyen d'un train de rouleaux sur lequel la billette est pressée au moyen d'un serre-flan contre une butée, et le cisaillement est déclenché, procédé dans lequel, après l'introduction de la billette (11), dans la zone de travail de la cisaille, le plan de cisaillement reste inchangé, et l'avance de la billette (11) s'effectue de façon forcée, avec une force d'avance constante, 1-a billette (11) est maintenue, sous l'effet d'une force de serrage d'une grandeur déterminée, contre la butée-serre-flan (4) pendant cette opération d'avance, et l'immobilisation de la billette est obtenue par une force de serrage plus importante, caractérisé en ce que le réglage de la limitation de la course de la billette mobile (11) dans la direction axiale est couplé au dispositif d'avance (14) qui développe la force d'avance positivement constante et en ce que la billette (11) pbesee en avant est immobilisée dans sa position de cisaillement dans la direction axiale. 2 - Dispositif selon la revendication 5 du brevet principal, servant à obtenir des tronçons de longueur exacte , par cisaillement de barres et de billettes d'acier,en vue de la réalisation d'ébauches pour le formage dans la masse, dispositif avec lequel la billette (11), est transportés par un train de rouleaux entraîné à travers la zone de travail de la cisaille, le train de rouleaux étant soulevé par l'introduction, puis abaissé de nouveau, et le cisaillement étant déclenché après que la billette a été immobilisée par un serre-flan contre une butée-serre-flan (4) dispositif qui comporte, comme autre dispositif de transport, un dispositif d'avance (14) à force d'avance constante dans le plan de cisaillement, caractérisé en ce qu'il est prévu pour la barre de billette une pince (30) montée en position fixe, qui saisit la billette et dont les mâchoires (32, 33) sont soumises à l'action de ressorts (34 ,35)dansladirectionaxiale. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pince d'avance (14) mobile dans la direction axiale présente un dispositif de limitation de la course (39) réglable par variation continue, muni d'un servo-moteur (40) et au moyen duquel on peut régler la longueur des petits lingots à découper. 4 - Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la pince fixe (30) est suspendue oscillante à un axe (31). 5 - Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les mâchoires (15, 16) de la pince d'avance (14) montée mobile sont soumises à l'action de ressorts (41, 42). 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 a 5, caractérisé en ce que les butées d'appui des ressorts de rappel (34, 35) prévus pour les mâchoires (32, 33) de la pince (30) fixe, sont formées par le support (36, 37) de la pince d'avance (14) mobile dans la direction axiale.