Brevet FR2696956A1 — publié le 19940422

L'invention concerne un outil de laminage pour le laminage à pas de pèlerin froid de tubes, comportant une paire de cylindres calibrés, mobiles en va-et-vient et roulant sur le tube temporairement stationnaire, et un mandrin de laminage calibré, maintenu à l'intérieur du tube, dont les calibrages sont réalisés de façon telle que, dans une première zone de réduction, l'écartement entre le cylindre et le mandrin diminue continuellement de l'épaisseur de paroi de la loupe à l'épaisseur de paroi définitive du tube laminé jusqu'à une conicité minimale des deux outils et, dans une zone de finition s'y raccordant, à géométrie légèrement conique du mandrin, la stabilité dimensionnelle du tube fini est obtenue. De tels outils de laminage servent à la fabrication aux dimensions exactes de tubes à partir de loupes Dans le calibre de finition, on obtient l'exactitude dimensionnelle du tube fini en ce que, de façon idéale, le mandrin et le calibre des cylindres sont, dans cette zone, des cylindres de diamètre constant Malheureusement, cette géométrie idéale ne peut être réalisée sur le mandrin que lorsque la matière du tube est du cuivre, d'autres matières du tube nécessitant des géométries légèrement coniques du mandrin dans le calibre de finition. Pour les calibrages jusqu'à présent usuels à réduction continue de paroi dans toute la zone de réduction, on obtient, à partir des exigences différentes concernant la conicité dans la zone de réduction et la zone de finition, des inflexions sur les deux outils De telles inflexions sont, comme cela est évident, non souhaitées et doivent être le plus possible évitées Lorsque ces inflexions sont lissées, c'est-à- dire par rectification d'une transition, il existe le risque de former un étranglement dans le mandrin, dans lequel, lors du processus de laminage à pas de pèlerin, le tube est laminé Lorsque le processus de laminage se poursuit, il se crée ainsi de fortes forces longitudinales sur le mandrin, qui peuvent entraîner sa rupture. La présente invention a pour but d'éviter cet inconvénient et de rechercher une solution pour empêcher une inflexion à la transition entre la zone de réduction et la zone de finition, sans, pour cela, provoquer des inconvénients pendant le processus de laminage. A cet effet, l'outil de laminage pour le laminage à pas de pèlerin froid de tubes, du type indiqué ci-dessus, est remarquable, selon l'invention, en ce que les zones de réduction des deux calibres d'outil présentent, en com- mençant à la transition de la zone de réduction vers la zone de finition, des zones de transition s'étendant de façon parabolique sans inflexion, la courbe décrivant le calibre du mandrin, en commençant au point de l'écartement le plus étroit entre le cylindre et le mandrin, s'étendant parallè- lement à la zone de transition parabolique du calibre du cylindre en formant une zone de finition de paroi. Ainsi, l'invention propose tout d'abord de remplacer les droites appartenant au calibrage des deux outils de la conicité minimale, à partir du point limite entre la zone de réduction et la zone de finition, par des zones de transi- tion paraboliques Cela seul ne suffit cependant pas, du fait que les transitions ainsi sans inflexion de la zone de réduction dans la zone de finition présentent l'inconvénient que l'écartement le plus étroit entre les outils se produit déjà peu avant la fin de la zone de réduction Il en résulte un étranglement de la paroi du tube à cet endroit qui, lorsque l'on poursuit la réduction du diamètre externe, entraîne le refoulement de la paroi du tube Cela est évité grâce à la deuxième caractéristique de l'invention, en ce que, grâce à la réalisation proposée de la zone de transition du cylindre, ce profil sur le mandrin n'est conservé que jusqu'au point le plus étroit entre le cylindre et le mandrin A partir de là, la courbe du mandrin s'étend parallèlement à la courbe décrivant le calibre du cylindre. On obtient ainsi un tronçon à écartement constant entre les outils, la paroi du tube étant amenée très précisément à la dimension finale souhaitée. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure I montre-un calibrage usuel d'un outil de laminage à pas de pèlerin froid. La figure 2 montre le calibrage avec transition sans in- flexion. La figure 3 montre le calibrage de l'invention avec zone de finition de paroi et transition sans inflexion. Sur la figure 1, le développement du calibre du cylindre d'un laminoir à pas de pèlerin froid est désigné par la référence numérique 1 La référence numérique 2 désigne la paroi du tube entre le cylindre 1 et le mandrin 3, dont le développement du calibre est désigné par la référence numérique 4 Aussi bien le mandrin 3 que le cylindre 1 se divisent en une zone de réduction 5 et une zone de finition 6, la zone de réduction 5, comme on peut le voir, devenant continuellement plus étroite et, ainsi, la paroi du tube 2 diminuant de l'épaisseur de paroi de la loupe à l'épaisseur de paroi du tube fini Dans la zone de finition 6, il ne se produit plus aucune réduction notable de la paroi, mais le diamètre du tube fini est simplement amélioré. Sur la figure 1, on voit clairement en 7 que, -entre la zone de réduction et la zone de finition, il existe une inflexion en ce que la conicité minimale 8, nécessaire dans cette zone, de la zone de finition présente une autre valeur que la conicité 9 du mandrin 3 dans la zone de finition. Sur la figure 2, cette inflexion est évitée en ce que, sur les deux outils, les droites 8 de la conicité minimale, qui font partie du calibrage, ont été remplacées à partir du point limite 10 entre la zone de réduction 5 et la zone de finition 6 par des paraboles 11, 12 En vérité, on voit en 13 l'écartement le plus étroit qui se trouve dans la zone de réduction 5 et entraîne un étranglement de la paroi du tube à cet endroit. Cet écartement le plus étroit est évité, comme le montre la figure 3, en ce que, dans la zone du mandrin 3, est intro- duite une zone de finition de paroi 14 dans laquelle, à15 partir de l'écartement le plus étroit 13, la courbe dé- crivant la géométrie du mandrin s'étend parallèlement à la zone de transition parabolique 11 du cylindre On voit clairement à partir de la représentation de la figure 3 que, ainsi, un écartement constant entre les outils de laminage20 demeure, qui permet le calibrage dimensionnel du tube. REVENDICATION Outil de laminage pour le laminage à pas de pèlerin froid de tubes, comportant une paire de cylindres calibrés, mobiles en va-et-vient et roulant sur le tube temporairement sta- tionnaire, et un mandrin de laminage calibré, maintenu à 5 l'intérieur du tube, dont les calibrages sont réalisés de façon telle que, dans une première zone de réduction, l'écartement entre le cylindre et le mandrin diminue conti- nuellement de l'épaisseur de paroi de la loupe à l'épaisseur de paroi définitive du tube laminé jusqu'à une conicité10 minimale des deux outils et, dans une zone de finition s'y raccordant, à géométrie légèrement conique du mandrin, la stabilité dimensionnelle du tube fini est obtenue, caractérisé en ce que les zones de réduction ( 5) des deux calibres d'outil ( 1,4) présentent, en commençant à la15 transition de la zone de réduction ( 5) vers la zone de finition ( 6), des zones de transition ( 11,12) s'étendant de façon parabolique sans inflexion, la courbe décrivant le calibre du mandrin ( 4), en commençant au point de l'écarte- ment le plus étroit ( 13) entre le cylindre et le mandrin,20 s'étendant parallèlement à la zone de transition parabolique ( 11) du calibre du cylindre ( 1) en formant une zone de finition de paroi ( 14).