Brevet FR2573145A1 — publié le 19860516

L'invention se rapporte à un procédé de fabrication de pièces mécaniques trempées sensiblement en forme de disques, en particulier de rondelles de roulement pour roulements axiaux, par -façonnage à l'état non durci asuivid'une trempe,puis d'un travail de rectification. Les pièces mécaniques trempées en forme de disques sont généralement souvent utilisées dans la technique des paliers. Les rondelles pour les paliers lisses et les paliers de roulement à charge axiale, les rondelles de montage, les bagues de séparation pour les rangées d'éléments roulants et analogues sont généralement fabriquées en acier de précision, sont ensuite trempées, puis soumises à des retouches pour obtenir des surfaces et des dimensions géométriquement exactes. Pendant le processus de trempe, et en particulier pendant la phase de refroidissement après la trempe, les tensions internes du matériau engendrent une altération de la forme qui, à l'exception de quelques tolérances, est déjà acquise après le traitement d'adoucis- sement. Il est par conséquent souvent nécessaire de prévoir des surcotes importantes pour obtenir la qualité nécessaire par l'opération de trempe. Selon la forme et les exigences de qualité, il n'est pas rare d'arriver à un bon résultat qu'au prix d'un travail long et compliqué. L'homme de l'art s'efforce donc de réduire autant que possible la déformation due à la trempe. A cet effet, il a déjà été proposé de fixer les pièces mécaniques dans un outil pendant la trempe. Ce procédé est toutefois extrêmement compliqué, attendu que chaque pièce mécanique doit être manipulée individuellement. En particulier avec de petites pièces, cette mise en oeuvre n'est pas suffi- samment rationnelle. Par le brevet allemand 23 04 557, il est déjà connu de soumettre la surface de tiges d'acier à un processus de polissage à pression afin que celles-ci conservent leur forme cylindrique pendant la trempe. Il s'est cependant révélé qu'on n'obtenait aucun résultat satis- faisant en appliquant ce procédé connu à des pièces mécaniques en forme de disquesrelativement minces. Comme le montre la pratique, ces disques sont en partie déformés sous forme d'ondulations ou de c8nes. Pour la fabrication de pièces mécaniques trempées sensiblement en forme de disques, l'invention a pour objet lO de mettre au point un procédé qui permette de réduire autant que possible la déformation des pièces mécaniques pendant le processus de trempe. Ce résultat est atteint selon I'invention par le fait qu'avant la trempe, on comprime des sections de matériau annulaires par galetage ou pressage. En pareil cas, il suffit de comprimer à l'état froid une petite section annulaire adéquate du matériau. Il en résulte une zone annulaire qui, déjà comprimée avant la trempe et, partant, plus rigide que le reste du matériau, sert de renforcement à l'ensemble du disque pendant la trempe. En cas de disque de relativement faible épaisseur, on englobe une zone du matériau pénétrant relativement profondément de telle sorte que le renforcement est considérable par rapport au volume total. Des essais ont montré que précisément avec des disques, la compression annulaire selon l'invention donnait des résultats bien meilleurs que la compression totale de la surface. Il est avantageux que grâce à cela, la surépaisseur du matériau à l'étt ncn trempé puisse être suffisamment réduite pour que lors des retouches, les moyens mis en oeuvre se réduisent à ceux de toute façon nécessaires en raison de la surface qui, immédiatement après la trempe, n'est pas dans l'état requis pour les pièces de palier. Avec les pièces mécaniques non soumises à de sévères exigences, on peut même souvent avantageusement complètement renoncer aux retouches. Avec le procédé selon l'invention, on a obtenu des résultats particulièrement bons en comprimant une section de matériau annulaire à partir d'un bord de la rondelle, en particulier du bord situé radialement à l'extérieur. De-ce fait, la rondelle est renforcée dans la zone de son plus grand diamètre. Cette façon de procéder donne d'excel- lents résultats, en particulier avec des rondelles comportant un appendice cylindrique façonné à l'extérieur, car le renforcement opère également dans la zone des arêtes et agit par conséquent pour cet appendice. O10 L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description d'un mode de réalisation pris comme exemple, mais non limitatif, et illustré par le dessin annexé. La figure unique représente une coupe longitudinale partielle d'un roulement à rouleaux cylindriques pour charge axiale. Celui-ci se compose d'une rondelle de roulement 1 comportant un appendice cylindrique 2 disposé radialement vers l'intérieur, d'une seconde rondelle de roulement 3 comportant un appendice cylindrique extérieur 2 et de rouleaux cylindriques 4 intercalés qui sont guidés par une cage 5. Ce roulement convient exclusivement à la transmission d'efforts axiaux. Les appendices cylindriques 2 recouvrent le logement du roulement et servent par ailleurs de section de centrage lors du montage. Les rondelles de roulement 1, 3 sont réalisées en acier à roulements,de préférence sous forme de t8les, et sont fabriquées à l'état non trempé par façonnage à froid. Lors de ce façonnage ou au cours d'une seconde phase de travail consécutive, on comprime à l'état froid et en exerçant une forte-pression une section de matériau annu- laire 7 à partir de chaque bord 6 se trouvant dans la zone de l'appendice cylindrique 2. On obtient ainsi une zone annu- laire et à structure renforcée par rapport au reste du matériau et un décrochement sous la forme d'un évidement annulaire 8. Après cela, on soumet les rondelles de roulement à une trempe de façon connue et on retouche les surfaces du roulement ou les surfaces d'appui au cours d'un processus de rectification. La disposition préférée pour ce roulement de la section de matériau comprimé en forme d'anneau qui est représentée ne constitue qu'un exemple. D'autres dispo- sitions au centre d'une rondelle annulaire ou également l'aménagement de plusieurs sections annulaires est aussi possible. REVENDICATIONS 1. procédé de fabrication de pièces mécaniques trempées sensiblement en forme de disques, en particulier de rondelles de roulement pour roulements axiaux par façonnage à l'état non durci, suivi d'une trempe, puis d'un travail de rectification, caractérisé par le fait que ce sont uniquement des sections de matériau annulairesde la rondelle de roulement que l'on comprime par galetage ou pressage avant la trempe. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on comprime une section de matériau annulaire à partir d'un bord de la rondelle de roulement. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'on comprime la section de matériau annulaire à partir du bord situé radialement à l'extérieur. 4. Roulement axial comprenant deux rondelles de roulement (1, 3) et des éléments roulants (4) intercalés entre elles, caractérisé par le fait que les rondelles de roulement (1, 3) comportent des sections de matériau annulaires (7) en décrochement comprimées par galetage ou pressage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3.