Brevet FR2585594A1 — publié le 19870206

L'invention a trait à un dispositif de façonnage à froid, notamment de corps hélicoidaux réalisés à partir de simples tuyaux sans couture, par exemple de rotors de pompes à axe unique. On connait, par exemple, un dispositif pour le façonnage à froid d'axes de pompes à axe unique selon le brevet CS 136 995, qui comprend des mâchoires de façonnage divisées lon- gitudinalement prenant appui à coulissement dans une cavité conique et commandées au moyen d'une presse. Mais on constate que le guidage par surface conique de mâchoires de façonnage n'est pas avantageux, car le contact des mâchoires avec la surface conique est linéaire, de sorte qu'il apparaît au point de contact une forte pression surfacique, que les mâchoires s'usent rapidement, qu'elles subissent des efforts fléchis- sants et des effets de freinage, ou que des fissures apparais- sent. On peut parer à certains des inconvénients sus-indiqués des dispositfs connus jusqu'à présent grâce au dispositif de façonnage à froid suivant l'invention pour le façonnage notam- ment de corps hélicoidaux faits de simples tuyaux sans couture, par exemple rotors de pompes à axe unique, composé d'un corps dans lequel prennent appui des mâchoires de façonnage, lesdi- tes mâchoires définissant entre elles une cavité de façonnage et le corps présentant une cavité allant s'amenuisant pour guidage des machoires de façonnage, caractérisé en ce que la cavité du corps est définie par un système de surfaces cylin- driques. Un autre aspect de l'invention réside en ce que l'incli- naison des surfaces cylindriques est déterminée par l'angle au sommet d'un cône sur la paroi latérale duquel sont situés les axes des surfaces cylindriques, en ce que le nombre de surfaces cylindriques découle du nombre de mâchoires de fa- çonnage et en ce que l'axe du cône constitue simultanément 1' axe de la cavité de façonnage définie entre les mâchoires de façonnage. Un avantage de l'invention réside en ce qu'en transformant les charges appliquées localement aux surfaces externes des mâchoires de façonnage en charges appliquées à plat, on évite aux mâchoires de subir des efforts fléchissants et l'on réduit considérablement leur usure, ce dont découle une prolongation de leur temps de service. Afin de faire comprendre plus clairement l'invention et de faciliter sa mise en oeuvre, on va en décrire en détail, à titre d'exemple, un mode de réalisation préféré illustré par les dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 présente une coupe axiale du dispositif; - la figure 2 est une vue axonométrique d'un bloc pré- sentant des cavités de guidage; - la figure 3 est une vue axonométrique de l'une des mâ- choires de façonnage; - la figure 4 est une vue en coupe droite du système de mâchoires de façonnage. Le dispositif selon l'invention pour le façonnage à froid de corps hélicoïdaux, par exemple rotors de pompes à un seul axe, est composé d'un corps 21 formé d'une boîte 1 fixée sur une embase 2. Dans la boite prend appui un bloc coulissant 3. Le bloc 3 présente une cavité 4, qui sert en fait à guider des mâchoires de façonnage 5. Le bloc 3 présente aussi des évidements 6 destinés à recevoir des clavettes 7 qui transmet- tent la force engendrée par une presse non représentée et pro- voquent le déplacement axial du bloc 3 en direction du côté de sortie de laboite 1. Le rappel du bloc 3 est assuré par des ressorts 8 ancrés dans des alésages borgnes 9 de parois adjacentes du bloc 3 et de la boite 1. Pour qu'on puisse ac- céder au bloc 3 ou aux mâchoires de façonnage 5, la paroi de la boite 1 située du côté sortie est amovible. La cavité 4 du bloc 3 est définie par un système de surfaces cylindriques obliques 10 dont l'inclinaison est déterminée par l'angle au sommet a d'un cône 11 dont la surface latérale 12 contient les axes des surfaces cylindriques 10. Le nombre de surfaces cylindriques 10 découle du nombre de mâchoires de façonnage 5 utilisées. La forme de la mâchoire de façonnage 5 est définie par une partie de corps cylindrique 13 limitée en direction du centre par deux plans séparateurs qui font ensemble un angle O= 360 :x, o x est le nombre de mâchoires de façonnage 5, et qui passent par l'axe 15 du cône 11 dont la surface laté- rale 12 contient les axes de toutes les surfaces cylindriques de la cavité 4 du bloc 3. Les faces frontales 16 des mâchoi- res de façonnage 5 sont parallèles à la face frontale 17 du bloc 3 et prennent appui contre la paroi interne de la boite 1. Les mâchoires de façonnage 5 définissent entre elles une cavité fonctionnelle hélicoïdale 18 située sur l'axe 15 du cône 11. Chaque mâchoire de façonnage 5 en place sur une sur- face cylindrique 10 est immobilisée de façon à ne pas tourner pendant l'ouverture des mâchoires au moyen d'un houssoir 20 prenant appui dans des gorges 19 ménagées soit directement dans la surface cylindrique 10 de la cavité 4, soit de manière non représentée dans la face 16 de la mâchoire de façonnage S. Tant les mâchoires de façonnage 5 que la cavité 4 du bloc 3 présentent avantageusement une certaine inclinaison vers le côté de sortie de la boite 1. La boite 1 présente du côté en- trée un trou d'entrée 28 muni d'un coussinet 23 de guidage du tuyau 33 à façonner et, du côté sortie, un trou de sortie 29 sur lequel est posé à partir du côté extérieur de la boite 1 un écrou 30, fixé à la paroi amovible de la boite 1 et qui présente une cavité de guidage hélicoidale 31, dont la confi- guration correspond à la forme définitive et au pas de la pièce finie 32, par exemple rotor de pompe à axe unique. La cavité du coussinet de guidage 23, le trou d'entrée 28, le trou de sortie 29 de la boite 1, ainsi que la cavité de guida- ge 31 de l'écrou 30 sont coaxiaux à la cavité de façonnage hélicoidale 18 définie par les mâchoires de façonnage 5. Pour faciliter la manipulation du tuyau façonné 33, on peut fixer un premier volant ou support amovible 27 sur le tuyau façonné 33 à l'extérieur du corps 21 et, notamment lors de la dernière phase de façonnage, quand le tuyau 33 quitte le coussinet 23, on peut fixer un second volant ou support amovible 34 sur 1' extrémité dépassante de la pièce finie 32. Des ressorts de compression 35 assistent l'ouverture des mâchoires de façonna- ge 5, ainsi au'il est évident d'après la figure 4. On peut par exemple enfiler par son extrémité le tuyau façonné sans couture 33 pour le travailler à la presse, à tra- vers la cavité du coussinet de guidage 23, dans l'entrée de la cavité de façonnage hélicoïdale 18 définie entre les mâchoires da façonnage 5 ouvertes. Apres la mise en action d'une presse non représentée, la bloc 3 se trouve entrainé, grâce à l'ac- tion des clavettes 7, axialement à va-et-vient dans la boite i, ce qui provoque l'ouverture et la fermeture des mâchoires de façonnage. A chaque ouverture des mâchoires de façonnage, on fait tourner le premier volant ou support 27 pour faire tour- ner un peu et décaler le tuyau façonné et, à chaque fermeture des mâchoires de façonnage 5, le processus de façonnage ap- proprié intervient. Le tuyau façonné 33, conformé par les mâchoires de façonnage 5, passe dans la sortie de la boite 1 à travers l'écrou 30, dont la cavité de guidage 31 assure son bon guidage même si le tuyau a déjà franchi le coussinet de guidage 23. Pour mieux manipuler la pièce finie 32 en cours de sortie de l'écrou 30, on pose sur elle le second volant ou support 34, qui sert alors à assurer l'avance et la rotation du tuyau façonné 33. Le dispositif peut servir aussi, par exemple, à réduire la section circulaire et ovalisée de barres ou de tuyaux pleins, par exemple pour la production de barres non hélicoida- les à section variable en longueur ou pour l'ovalisation de la section d'un produit semi-fini à section circulaire, etc. L' invention est applicable même dans le cas o la cavité de gui- dage des mâchoires de façonnage est ménagée directement dans la botte du corps. Le système de surfaces cylindriques peut être représenté à la fois par un système de surfaces cylindri- ques tournantes et par un système de surfaces cylindriques non tournantes constituées, par exemple, par des surfaces planes. De manière générale, les dispositions décrites se prêtent à diverses modifications sans sortir, pour autant, du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le façonnage à froid, notamment, de corps hélicoïdaux réalisés à partir de simples tuyaux sans couture, par exemple rotor de pompes à axe unique, composé d'un corps (21) dans lequel prennent appui des mâchoires de façonnage (5) entre lesquelles est définie une cavité de fa- connage (18), le corps présentant une cavité allant s'amenui- sant (4) pour le guidage des mâchoires de façonnage, caracté- risé en ce que cette cavité du corps est définie par un système de surfaces cylindriques (10). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'inclinaison des surfaces cylindriques est déterminée par l'angle au sommet (a) d'un cône (11) dont la surface latérale (12) contient les axes des surfaces cylindriques, en ce que le nombre de surfaces cylindriques correspond au nombre de mâchoires de façonnage et en ce que l'axe du cône constitue en même temps l'axe de la cavité de façonnage (18) définie entre les mâchoires.