Brevet FR2692826A1 — publié le 19931231

PROCEDE D'ETIRAGE DE BARRES. L'invention concerne un procédé d'étirage à froid de barres, tubes ou profilés, au moyen d'une matrice d'étirage, notamment pour la réalisation de profils dentés sur des arbres de transmission, la surface des barres, tubes et profilés étant pourvue, avant l'étirage, d'empreintes en creux que l'on remplit d'un agent de lubrification Pour réduire les contraintes apparaissant lors de l'étirage à froid, dans la surface du matériau, et qui peuvent conduire à la formation de fissures dans la surface et à des arrachements à l'extrémité de la barre, différentes méthodes sont proposées. D'après le document DE-OS 15 27 898, il est connu de prévoir entre deux filières d'étirage, un espace annulaire pour l'amenée d'un agent de lubrification et de refroidissement. Le document DE-OS 27 57 205 divulgue un dispositif pour l'étirage de fil, qui par la combinaison d'un outillage de compression et d'une filière d'étirage, doit permettre de renoncer à l'utilisation d'un agent de lubrification lors de l'étirage Un tel outillage est toutefois peu adapté pour des sections profilées. Le document DE-PS 635 220 divulgue un procédé conforme à celui mentionné en introduction, selon lequel, par exemple des tubes d'acier, sont nettoyés par décapage et sont ensuite rendus plus rugueux par un bain d'attaque particulier ou par voie mécanique, un revêtement se solidifiant d'un agent de lubrification renfermant de la graisse ou d'un autre agent de lubrification non métallique, étant ensuite appliqué sur la surface ainsi traitée L'attaque de surface par un bain d'attaque ou par voie mécanique produit une surface globalement fissurée, comportant des stries reliées entre-elles. Selon le document DE-FS "Stahl und Eisen", 1971, pages 105 112, il est connu dans le principe, d'utiliser des huiles d'étirage lors de l'étirage à froid Selon le tableau 4 de ce document, les échantillons analysés ont subi un grenaillage ou un pré- grenaillage et ont ensuite été décapés Les agents de lubrification ont été appliqués à la suite. Lors de l'étirage à froid de profils dentés, il est usuel jusqu'à présent, de faire subir à l'ébauche un phosphatage, la couche de phosphate, qui elle même peut être considérée comme étant une couche de lubrifiant solide, pouvant recevoir, en raison de sa porosité, des agents de lubrification solides et liquides, qui assurent alors au cours de l'opération d'étirage, une lubrification suffisamment bonne dans l'interstice d'étirage Mais des arbres ayant subi un phosphatage présentent toutefois toute une série d'inconvénients, lors d'un traitement thermique qui, en règle générale, est effectué ultérieurement Ces inconvénients sont de fortes vaporisations et la formations de flocons lors du chauffage au-dessus de 5000 C (température de trempe 850 11000 C) suivant la teneur en carbone et en fonction des éléments d'alliages, une entrave pour le refroidissement brusque nécessaire à l'opération de trempe, et une fragilisation par l'hydrogène des zones de la pièce proches de la surface, suite au phosphatage. Le but de la présente invention consiste à fournir un procédé d'étirage à froid de barres, tubes et profilés, qui, tout en renonçant à un phosphatage, permet d'obtenir une meilleure aptitude de la surface du matériau, à absorber un agent de lubrification Ce but est atteint conformément à l'invention, grâce au fait que les empreintes en creux sont réalisées par déformation mécanique, sans enlèvement de copeaux, de la surface des barres, tubes et profilés, de manière telle que ces empreintes soient séparées les unes des autres par des nervures de séparation les entourant totalement. Les empreintes en creux pouvant être réalisées de manière simple par voie mécanique, sont alors adaptées à introduire de l'agent de lubrification en quantité suffisante, dans la lunette ou la matrice d'étirage. Dans ce cas, les nervures de séparation restent intactes et la surface reste libre de micro-fissures C'est là qu'apparaît l'effet conforme à l'invention, à savoir que des coussins individuels d'agent de lubrification sont enfermés dans les empreintes en creux, lors de l'introduction dans la matrice A cette occasion il s'établit un pression élevée dans ces coussins d'agent de lubrification, qui est supérieure à la pression superficielle lors de l'étirage à sec Un raclage ou un refoulement de l'agent de lubrification le long de micro-fissures, qui en définitive conduirait à nouveau à un étirage à sec, est exclu conformément à l'invention. Les contraintes de surface sont réduites grâce à la lubrification efficace Les nervures de séparation correspondent en hauteur, de préférence au contour de la surface initiale non déformée. L'agent de lubrification utilisé, sous forme liquide, peut de préférence être appliqué à froid, et peut être éliminé par lavage après l'étirage De l'agent de lubrification appliqué en surplus peut dans ce cas être éliminé par raclage, lors de l'entrée dans la lunette d'étirage, l'agent de lubrification contenu dans les empreintes en creux étant toutefois entraîné jusque dans la zone de la matrice d'étirage La pièce subit ensuite un lavage à l'eau ou dans un autre bain de lessivage. De manière avantageuse, les empreintes en creux sont réalisées en forme de calottes sphériques. Cela peut être réalisé, notamment par un procédé de billage. D'autres possibilités pour la réalisation d'empreintes en creux sphériques sont le roulage aux galets, à l'aide de galets présentant une surface appropriée, ou un forgeage circulaire, c'est à dire un martelage périphérique, les mors de martelage comportant des protubérances sphériques appropriées. Ces opérations de réalisation ont simplement en commun, la formation d'empreintes en creux autour desquelles s'étendent des nervures de séparation fermant chacune de ces empreintes. Selon une caractéristique de l'invention, l'espacement moyen (de centre à centre) des empreintes en creux correspond au diamètre moyen des empreintes en creux, à la surface de la pièce Un espacement moyen favorable des empreintes en creux, de centre à centre, vaut environ 0, 15 mm Le diamètre moyen des empreintes en creux elles-mêmes, à la surface de la pièce, vaut environ 0,15 mm, de sorte que de façon idéale, la surface est globalement recouverte d'un réseau de cavités, très dense. on obtient une mise en oeuvre particulièrement favorable du procédé, en utilisant pour le remplissage des empreintes en creux, en guise d'agent de lubrification, une huile d'étirage comprenant une part de 15 % de Mo 52. Le procédé conforme à l'invention est économique, améliore la qualité d'état de surface d'un profil denté et influence favorablement la durée de vie des matrices. REVENDICATIONS. 1 Procédé d'étirage à froid de barres, tubes ou profilés, au moyen d'une matrice d'étirage, notamment pour la réalisation de profils dentés sur des arbres de transmission, la surface des barres, tubes et profilés étant pourvue, avant l'étirage, d'empreintes en creux que l'on remplit d'un agent de lubrification, caractérisé en ce que les empreintes en creux sont réalisées par déformation mécanique, sans enlèvement de copeaux, de la surface des barres, tubes et profilés, de manière telle, que ces empreintes soient séparées les unes des autres par des nervures de séparation les entourant totalement. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise un agent de lubrification sous forme liquide. 3 Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les empreintes en creux sont réalisées en forme de calottes sphériques. 4 Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les empreintes en creux sont réalisées par billage. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les empreintes en creux sont réalisées par roulage au galets. 6 Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les empreintes en creux sont réalisées par un forgeage circulaire, c'est à dire un martelage périphérique. 7 Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'espacement moyen (de centre à centre) des empreintes en creux correspond au diamètre moyen des empreintes en creux, à la surface de la pièce. 8 Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'espacement moyen des empreintes en creux vaut environ 0,15 mm. 9 Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le diamètre moyen des empreintes en creux, à la surface de la pièce, vaut environ 0,15 mm. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que pour le remplissage des empreintes en creux, on utilise en guise d'agent de lubrification, une huile d'étirage comprenant une part de 15 % de MO 52.