Brevet FR2631262A1 — publié le 19891117

Procédé pour la production de profilés métalliques creux, et dispositif pou, l'exé,ut,on uu p ocedé. L'invention concerne un procédé pour la production de profilés métalliques creux, et un dispositif pour l'exécution du procédé. On sait fabriquer des profilés métalliques creux par extrusion. Toutefois, des limites sont imposées aux installations d'extrusion usuelles sur le plan des dimensions des profilés creux à fabriquer, ainsi que pour des raisons techniques de déformation conditionnées par les matières. L'invention a pour objet de créer un procédé, et un dispositif pour l'exécution du procédé, qui permettent également la production des dits profilés creux dont la production n'est que difficilement possible, ou même ne l'est pas, au moyen des installations d'extrusion connues. Le procédé selon l'invention, propre à résoudre le problème posé, consiste en ce que, d'une part, une déformation (exécptëe au moyen d'extrudeuses en soi connues) permet la confection d'une forme de base du profilé creux, la dite forme de base du profilé creux étant découpée en sections de longueurs utiles correspondantes ou leur multiples, et qu'enfin on opère un échauffement et une expansion ultérieure de la forme de base à la forme définitive du profilé creux. De manière efficace, le procédé d'extrusion confère à la forme de base du profilé creux, soit essentiellement le contour extérieur, soit le contour intérieur de la forme définitive du profilé creux. Par exemple, pour un profilé creux pourvu de saillies à sa périphérie, le contour extérieur doit être essentiellement créé par le procédé d'extrusion, de façon telle que l'expansion ne s'opère principalement qu'au niveau du tube. En outre, il est utile que la forme de base du profilé creux, dans le procédé d'extrusion, se voit conférer une épaisseur de paroi--qui est encore réalisable par extrusion et qui, lors de l'expansion du profilé creux, entraîne une réduction de l'épaisseur de paroi à la dimension de la forme finale du profilé creux. Une autre démarche du procédé selon l'invention réside en ce que simultanément et/ou après l'expansion on ait une déformation sous pression du profilé creux échauffé. De ce fait, on atteint un remplissage à la dimension exacte de la matrice, de façon telle que des tolérances dimensionnelles essentiellement faibles puissent être respectées comme pour l'extrusion. Dans le cas des profilés creux confectionnés de cette manière, un usinage final mécanique n'est plus nécessaire ou est au moins fortement diminué. En outre, le rendement est nettement amélioré, ce qui est particulièrement avantageux pour des matières de grande valeur. La production de profilés creux particulièrement compliqués ou de grandes dimensions est facilitée ou est rendue possible pour la première fois du fait que l'expansion du profilé creux s'opère en plusieurs étapes. Dans le dispositif pour l'exécution du procédé selon l'invention, une matrice et un mandrin sont prévus pour l'expansion du profilé creux, le contour de l'intérieur de la matrice correspondant au contour extérieur de la forme finale du profilé creux et le mandrin ou la partie avant du mandrin correspondant au contour irtérieur de la forme définitive du profilé creux à fabriquer et ce, à l'état échauffé dans chaque cas. Dans un autre dispositif pour l'exécution du procédé selon l'invention, une matrice et un mandrin, ainsi que des segments d'écartement sont prévus pour l'expansion du profité creux, le contour de l'intérieur de la matrice correspondant au contour extérieur de la forme définitive du profilé creux échauffé, tandis que le contour extérieur des segments d'écartement correspond, en position d'écar- tement, au contour intérieur de la forme définitive du profilé creux échauffé, et le contour extérieur des segments d'écartement à l'état non écarté au contour intérieur de la forme de base du profilé creux échauffé, les segments d'écartement présentant un alésage conique dans lequel le mandrin s'insère par sa partie antérieure conique. Ce dispositif se prête en particulier à l'expansion de sections courtes de profilés creux avec un grand contour intérieur. L'invention est plus amplement explicitée à l'aide du dessin o sont illustrés: en Fig. 1, un profilé creux à fabriquer en vue de face; en Fig. 2, un dispositif pour la production du profilé creux représenté à la Fig. 1, avant son expansion, en coupe transversale; en Fig. 3, une coupe selon la ligne III-III de la Fig. 2; 26 3 1 2 6 2 en Fig. 4, le dispositif selon la Fig. 2, après expansion du profiLé creux, également en section transversaLe; en Fig. 5, un autre dispositif pour la fabrication de profilés creux, en coupe transversale; en Fig. 6, une coupe selon la ligne VI-VI de la Fig. 5. Le profilé creux 1 représenté à la Fig. 1 a été extrudé par des extrudeuses, à la forme de base 1.1, dessinée en traits pleins. La forme définitive 1.2 du profilé creux 1, prise par celui-ci-du fait de l'expansion, est indiquée par des lignes en traits mixtes. Dans le dispositif représenté aux Fig. 2 et 3, une section du profilé creux 1 présentant déjà la forme de base 1.1 repose sur un porte-matrice 2, sur lequel repose une matrice 3. Le contour de l'intérieur de la matrice 3 correspond au contour extérieur de la forme définitive 1.2 du profilé creux 1 à confectionner, tandis que la forme extérieure d'un mandrin 4 correspond au contour intérieur de la forme définitive 1.2 du profilé creux 1 à confectionner. La section échauffée du profilé creux 1 est prévue adaptée au contour de- l'intérieur de la matrice 3. 'Lors de l'insertion du mandrin 4 dans le profilé creux 1, celui-ci est élargi dans une mesure telle que la surface extérieure du profilé creux 1 vient se placer contre le contour de l'intérieur du mandrin 3. Pour garantir un remplissage aux dimensions exactes de la matrice 3 (jusqu'au contour de son espace interne) il est prévu un disque de pression 5, fixe ou mobile, qui entoure le mandrin 4 et dont le contour extérieur correspond au contour extérieur de la forme définitive 1.2 du profilé creux 1 à confectionner, et qui est inséré au moyen d'un poinçon 6 dans la matrice 3 (voir Fig. 4) pendant ou après l'expansion du profilé creux 1. Dans le dispositif représenté aux Fig. 5 et 6, des segments d'expansion 7 sont prévus dont le contour extérieur, à l'état non écarté, correspond au contour intérieur de la forme de base 1.1 du profilé creux 1 et dont le contour extérieur, à l'état écarté, correspond au contour intérieur de la forme définitive 1.2 du profilé creux 1 chauffé. Les segments d'écartement 7 présentent un alésage conique 7.1 dans lequel s'insère un mandrin 8 avec une partie antérieure conique 8.1. Le porte-matrice 2 et le disque de pression 5 peuvent, selon la forme définitive 1.2 désirée pour le profilé creux 1 à fabriquer, recevoir des biseautages ou une autre forme déterminée. Revendications: 1. Procédé pour la production de profilés métalliques creux, caractérisé en ce que: 1.1 une forme de base (1.1) du profiLé creux (1) est d'abord confectionnée par déformation préalable exécutée dans des extrudeuses en soi connues, 1.2 La forme de base (1.1) du profilé creux (1) est ensuite découpée en sections aux Longueurs d'utiLisation correspondantes, ou Leur multipLe, 1.3 enfin, on opère un réchauffement et une expansion subséquente de la forme de base (1.1) à la forme définitive (1.2) du profilé creux (1). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que simul- tanément et/ou après l'expansion, on assiste à une compression du profiLé creux (1) échauffé. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'expansion du profilé creux (1) s'dpère en plusieurs étapes. 4. Dispositif pour l'exécution du procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que, pour l'expansion du profilé creux (1), on prévoit une matrice (3) et une mandrin (4), le contour de l'espace interne de la matrice (3) correspondant au contour extérieur de la forme définitive (1.2) du profilé creux (1), et le mandrin (4) ou la partie avant (4.1) du mandrin (4) correspondant au contour intérieur de la forme définitive (1.2) du profilé creux (1) à fabriquer et ce, à l'état échauffé dans chaque cas. 5. Dispositif pour l'exécution du procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que, pour l'élargissmeent du profilé creux (1), on prévoit une matrice (3) et un mandrin (8), ainsi que des segments d'écartement (7), le contour de l'espace interne de la matrice (3) correspondant au contour extérieur de la forme définitive (1.2) du profiLé creux échauffé (1), tandis que le contour extérieur des segments d'écartement (7) à l'état écarté, correspond au contour intérieur de la forme définitive (1.2) du profilé creux échauffé (1) et le contour extérieur aes segments d'écartement (7), à l'état non écarté, correspond au contour intérieur de la forme de base (1.1) du profilé creux (1) échauffé, les segments d'écartement (7) présentant une aLésage conique (7. 1) dans lequel le mandrin (8) s'insère par sa partie antérieure conique (8.1).