Brevet FR2704463A1 — publié le 19941104

L'invention concerne un procédé et un dispositif destinés à réaliser une denture profilée sur un arbre, au moyen d'une opération d'usinage à la presse. La réalisation sur des arbres, de dents ou nervures dirigées radialement vers l'extérieur, au moyen de matrices de filage, est connue (DE-AS 2 212 767). Pour remédier aux difficultés apparaissant ici et que l'on a déjà pu constater, à savoir le remplissage total par de la matière, des rainures prédéterminées dans la matrice, on a proposé la solution suivante: dans la partie d'entrée de la matrice, la distance du fond de rainure à l'axe longitudinal de la matrice augmente en direction de la partie d'entrée, et, le cas échéant, on prévoit également une augmentation de la largeur de rainure. L'expérience a toutefois montré que les moyens proposés ne permettent pas d'obtenir un remplissage total des rainures de la matrice de filage, de sorte que les dents présentent une forme légèrement affaissée en direction de l'extrémité d'arbre, c'est à dire que leur diamètre de tête est réduit. En même temps, il apparaît un autre inconvénient, selon lequel des déformations peuvent se produire même dans le cas d'un alignement parfait des axes de l'outil et de la pièce. Le but de l'invention consiste concevoir le procédé de filage et le dispositif de filage, de manière telle, qu'il soit possible de respecter sur toute la longueur du profil de denture à réaliser, la forme de denture visée ou le profil de denture visé, tout en excluant les déformations de l'arbre le long de son étendue axiale. Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce au fait que l'arbre est repoussé, au moyen d'une force d'actionnement, au travers d'une matrice de filage pourvue d'un profil correspondant à la denture profilée à réaliser sur l'arbre, une force antagoniste, plus faible que la force d'actionnement, agissant simultanément sur l'extrémité libre de l'arbre. L'application de la force antagoniste empêche le libre fluage de l'extrémité d'arbre, et permet ainsi de réaliser un remplissage à 100% des rainures de la matrice de filage, qui définissent la denture, tout en empêchant une déformation de l'arbre à munir de la denture, en raison de l'opération de filage. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, l'arbre est repoussé au travers de la matrice de filage, au moyen d'un premier pilon actionné hydrauliquement, et un second pilon de diamètre extérieur inférieur au cercle circonscrit intérieur du profil de la matrice de filage, est sollicité par la force antagoniste en traversant la matrice de filage, dans la position initiale. Du fait que le second pilon applique déjà la force antagoniste sur l'arbre, dans la position initiale, permet de garantir la formation complète du profil sur la totalité de la longueur de l'arbre, qui doit être munie de la denture. Selon une autre configuration avantageuse de l'invention, le second pilon est également actionné hydrauliquement. Cette mesure permet d'obtenir, de manière simple, une adaptation de la force antagoniste à la force d'actionnement. Dans le cas d'un procédé destiné à réaliser simultanément une denture profilée aux deux extrémités d'un arbre, il est prévu qu'une denture profilée soit réalisée simultanément aux deux extrémités de l'arbre, la force antagoniste étant appliquée aux deux extrémités de l'arbre, par l'intermédiaire de seconds pilons disposés des deux côtés de l'arbre, en traversant chacun la matrice de filage, qui lui est associée. Dans un dispositif utilisé pour la mise en oeuvre du procédé, il est prévu que la matrice de filage soit maintenue dans un manchon de logement, et que le second pilon soit guidé par une douille de guidage maintenue dans le logement, le second pilon étant maintenu par la force antagoniste, dans la position initiale en traversant la matrice de filage. Dans un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé destiné à réaliser simultanément une denture profilée aux deux extrémités d'un arbre, il est prévu que l'arbre soit maintenu en position horizontale, par un dispositif de serrage, et que des matrices de filage disposées de part et d'autre de l'arbre puissent être repoussées horizontalement sur les extrémités de l'arbre, avec une force d'actionnement adaptée à la pression d'usinage respectivement nécessaire, deux seconds pilons qui appliquent une pression antagoniste, étant disposés de façon à traverser de manière centrée, la matrice de filage respectivement associée. Grâce au montage central de l'arbre dans un dispositif de serrage, il est possible de réaliser simultanément, grâce au procédé considéré, également des profils nécessitant chacun des forces d'actionnement différentes. Dans la suite, l'invention va être explicitée plus en détail, en se référant à des exemples de réalisation représentés sur les dessins annexés, qui montrent: Fig. 1 une vue d'ensemble du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention. Fig. 2 la disposition du second pilon appliquant la force antagoniste, et comprenant un dispositif d'actionnement hydraulique. Fig. 3 la position initiale dans la matrice, du second pilon appliquant la force antagoniste. Fig. 4 un logement de centrage disposé dans le premier pilon, pour centrer l'arbre à usiner, et Fig. 5 un dispositif destiné à réaliser une denture des deux côtés d'un arbre. Le dispositif de mise en oeuvre du procédé, représenté sur la figure 1, est essentiellement composé du vérin principal 1 dans lequel est intégré un premier pilon 2, qui pour sa part reçoit un arbre 3 ou la pièce à usiner considérée. Dans la partie inférieure d'outillage, qui est essentiellement matérialisée par un plateau de fixation 10, la matrice de filage 5 est maintenue dans un manchon de logement 4. La matrice de filage 5 s'appuie, à l'encontre des forces de pressage agissant en direction axiale, par l'intermédiaire d'une douille de guidage 6, sur le plateau de fixation 10. A l'intérieur de la douille de guidage 6 est disposé le second pilon 7, qui est relié au piston 9 destiné à ce second pilon, par l'intermédiaire d'un élément de liaison 8. Un cylindre 11 sert à produire la force antagoniste, au moyen d'une pression hydraulique réglée en conséquence. Dans la position initiale, le second pilon 7 est maintenu en traversant la matrice de filage 5. Cela permet de garantir la présence de la force antagoniste, dès le début de l'opération d'usinage pour la denture à réaliser sur l'arbre 3. La figure 2 montre une représentation agrandie du plateau de fixation et de la partie inférieure de l'outillage, et visualise la traversée de la matrice de filage 5 par le second pilon 7. La figure 3 montre selon une représentation agrandie, le maintien du second pilon 7 s'établissant à l'intérieur de la matrice de filage 5, dans la position initiale. La figure 4 montre une tête de centrage destinée à recevoir l'arbre 3, et telle qu'elle est associée au premier pilon 2. La tête de centrage comporte une broche de centrage 14 chargée par un ressort 15, guidée par une portée ajustée dans la tête de centrage 12, et présentant du jeu dans l'insert de centrage 13. La force du ressort 15 peut être adaptée aux conditions considérées, par l'intermédiaire d'une vis de réglage 16. L'insert de centrage 13 présente, sur son côté dirigé vers le pilon 2, une surface sphérique à laquelle fait face une surface correspondante dans la tête de centrage 12. Grâce à cela et au maintien avec jeu de la broche de centrage 14 dans l'insert de centrage 13, la tête de centrage peut s'adapter à la surface d'appui supérieure de l'arbre 3 considéré. La figure 5 montre un dispositif pour réaliser simultanément une denture profilée des deux côtés d'un arbre 3. Le dispositif réalisé sous la forme d'un poste double, est essentiellement constitué d'un dispositif de serrage 23, dans lequel l'arbre 3 est monté à l'horizontale. Les vérins hydrauliques 18 produisent la force d'actionnement nécessaire de chaque côté, par l'intermédiaire de tiges de piston creuses 21. A l'intérieur des tiges de piston creuses 21, sont disposés les seconds pilons 7 traversant les matrices de filage 5 maintenues dans un logement de support 22. Les logements de support pour les matrices de filage 5 sont fixés sur une traverse 20 pouvant être déplacée en translation par la tige de piston creuse 21. Les vérins hydrauliques 18 sont supportés par des traverses 19 fixées sur un bâti à colonnes de guidage 24. Le procédé décrit peut être mis en oeuvre aussi bien pour des arbres pleins que pour des arbres creux. REVENDICATIONS. 1. Procédé destiné à réaliser une denture profilée sur un arbre, au moyen d'une opération d'usinage à la presse, caractérisé en ce que l'arbre (3) est repoussé, au moyen d'une force d'actionnement, au travers d'une matrice de filage (5) pourvue d'un profil correspondant à la denture profilée à réaliser sur l'arbre (3), une force antagoniste, plus faible que la force d'actionnement, agissant simultanément sur l'extrémité libre de l'arbre (3). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre (3) est repoussé au travers de la matrice de filage (5), au moyen d'un premier pilon (2) actionné hydrauliquement, et en ce qu'un second pilon (7) de diamètre extérieur inférieur au cercle circonscrit intérieur du profil de la matrice de filage (5), est sollicité par la force antagoniste en traversant la matrice de filage (5), dans la position initiale. 3. Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le second pilon (7) est également actionné hydrauliquement. 4. Procédé pour réaliser simultanément une denture profilée aux deux extrémités d'un arbre, selon les revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce qu'une denture profilée est réalisée simultanément aux deux extrémités de l'arbre (3), la force antagoniste étant appliquée aux deux extrémités de l'arbre (3), par l'intermédiaire de seconds pilons (7) disposés des deux côtés de l'arbre (3), en traversant chacun la matrice de filage (5), qui lui est associée. 5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1, 2, 3 et 4, caractérisé en ce que la matrice de filage (5) est maintenue dans un manchon de logement (4), et en ce que le second pilon (7) est guidé par une douille de guidage (6) maintenue dans le logement, le second pilon (7) étant maintenu par la force antagoniste, dans la position initiale, en traversant la matrice de filage (5). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'arbre (3) est maintenu en position horizontale, par un dispositif de serrage (23), et en ce que des matrices de filage (5) disposées de part et d'autre de l'arbre (3) peuvent être repoussées horizontalement sur les extrémités de l'arbre (3), avec une force d'actionnement adaptée à la pression d'usinage respectivement nécessaire, deux seconds pilons (7) qui appliquent une pression antagoniste, étant disposés de façon à traverser de manière centrée, la matrice de filage (5) respectivement associée.