Brevet FR2726493A1 — publié le 19960510

Outillage pour la fabrication d'un pivot à tête sphérique avec une empreinte creuse côté queue. Les pivots utilisés dans la suspension et la direction des véhicules automobiles comprennent une tête sphérique à laquelle se rattache une queue. Dans certaines applications, le pivot comporte à l'extrémité de la queue une empreinte creuse qui peut être cylindrique, carrée, en forme de six pans, ou avoir toute autre forme. Jusqu'à présent, l'empreinte était réalisée après la fabrication du pivot sur une presse-transfert, par une opération de reprise ou d'enlèvement de copeaux. Mais une telle fabrication est longue et onéreuse. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients et propose à cet effet, un outillage qui permet de fabriquer un pivot à empreinte creuse dans une presse-transfert, sans opération de reprise ou d'enlèvement de copeaux. L'outillage selon l'invention comprend une matrice contenant un noyau creux dont la forme est complémentaire de celle de la queue du pivot, une aiguille fixe montée dans l'axe du noyau et se terminant par un poinçon de forme complémentaire de celle de l'empreinte creuse à réaliser, ledit poinçon ayant une section plus petite que le diamètre intérieur du noyau de manière à laisser subsister entre ce dernier et le poinçon un intervalle tubulaire dans lequel la matière de la queue du pivot peut fluer pour former la paroi latérale de l'empreinte, une bague tubulaire montée concentriquement autour de l'aiguille et pouvant être déplacée par un éjecteur depuis une position rétractée pour laquelle l'extrémité de la bague arrive au niveau de la base du poinçon, jusqu'à une position avancée où la bague éjecte le pivot hors de la matrice. Un mode de réalisation sera décrit à présent en détail à titre d'exemple non limitatif en regard des dessins dans lesquels les figures 1 à 5 montrent des vues en élévation illustrant différentes phases de transformation d'un lopin jusqu'à l'obtention d'un pivot à empreinte creuse selon un mode de réalisation particulier la figure 6 est une vue en coupe d'une presse-transfert à quatre postes incorporant l'outillage utilisé pour la fabrication du pivot de la figure 5 ; et la figure 7 est une vue à échelle agrandie du poste Iv de la figure 6. La description qui va suivre sera faite dans le cas particulier du pivot 10 à collerette de la figure 5, mais il va de soi que cet exemple n'est donné que pour fixer les idées et que l'invention s'applique aussi bien à un pivot dépourvu de collerette. Le pivot 10 de la figure 5 comprend, de façon connue en soi, une tête sphérique 12 à laquelle se rattache une queue 14 sur laquelle sont formées successivement une gorge sous tête 16, une collerette cylindrique 18 et deux portions cylindriques 20, 22 de diamètres différents. A l'extrémité de la portion cylindrique terminale est forme une empreinte creuse 24 en forme de six pans, mais qui peut être également carrée ou avoir toute autre forme appropriée. Le pivot est réalisé en partant d'un lopin 25 (figure 1) découpé dans une couronne de fil d'acier prétraité. Dans une première opération, on tréfile le lopin pour ramener une portion de sa longueur à un plus faible diamètre (figure 2). On gonfle ensuite l'autre extrémité pour obtenir une préforme de tête 26 et en même temps on réalise par filage, trois portions cylindriques de diamètres différents sur le restant de la longueur du lopin (figure 3). La tête 12 est ensuite amenée à sa forme sphérique définitive en même temps que les portions cylindriques 20, 22 sont déformées pour approcher de leur cote définitive (figure 4). Enfin dans une dernière opération, on fait apparaître la collerette 18 et l'empreinte creuse 24. On se référera à présent à la figure 6 qui représente une presse-transfert à quatre postes munie d'un outillage approprié pour effectuer les transformations successives du lopin jusqu'à l'obtention du pivot 10. Pour ne pas alourdir inutilement la description, on s'abstiendra de décrire les trois premiers postes I, II et III ainsi que le côté poinçon du poste Iv car ils ne font pas l'objet de l'invention. On en trouvera une description détaillée dans la demande de brevet nO 94.12430 déposée au nom du même demandeur. Avec référence à la figure 6 et plus particulièrement à la figure 7, on reconnaît dans la partie poinçon du poste Iv le système à mors de serrage 30 qui permet de se refermer sur la tête de pivot pendant la phase de forgeage de la collerette et les vis 32, 34 qui commandent l'ouverture des mors lors du recul du corps de poinçon 36. Du côté matrice, l'outillage comprend un noyau creux 38 en acier rapide dont la cavité axiale a une forme complémentaire de celle de la collerette et des deux portions cylindriques 20, 22 de la queue. Le noyau est logé dans une frette 40. L'ensemble du noyau et de la frette est monté coulissant dans la partie avant d'un boîtier 42 qui contient dans sa partie arrière au moins une cale de pression fixe (dans le cas présent deux cales de pression 44, 46). Entre la cale de pression avant 44 et l'ensemble noyau-frette est interposé un ressort 48 qui repousse normalement ledit ensemble vers l'avant contre une bride 50 du boîtier. La cale de pression arrière 46 porte sur sa face avant une aiguille cylindrique 54 qui traverse un canal 55 formé dans la cale de pression avant 44 et qui fait saillie dans la cavité du noyau 38. L'aiguille se termine à son extrémité libre qui est située à l'intérieur du noyau par un poinçon 56 de forme complémentaire de celle de l'empreinte à réaliser. L'aiguille a un diamètre inférieur au diamètre intérieur du noyau, de sorte qu'il subsiste entre eux un intervalle tubulaire. Autour de l'aiguille est enfilée une bague tubulaire coulissante 58 dont l'extrémité avant est reçue avec jeu dans ledit intervalle tubulaire. La bague tubulaire est entraînée en mouvement de va-et-vient axial par un éjecteur 60 qui agit, par l'intermédiaire d'une rondelle 62, sur plusieurs tiges axiales 64, 66, par exemple trois tiges, qui traversent la cale de pression arrière 46. Le pivot 10, sous la forme qu'il a dans la figure 4, est amené au poste Iv, les mors 30 étant à l'état ouvert, tandis que l'aiguille 52 du côté poinçon et la bague tubulaire 58 sont en position avancée. Le pivot est saisi entre l'aiguille 52 et la bague 58 et est mis en place dans le noyau 38. Lorsque le corps de poinçon 36 avance, les mors 30 se referment sur la tête sphérique du pivot. Le corps de poinçon continuant d'avancer, il bute contre la matrice 38, 40 qu'il fait reculer en comprimant le ressort 48. Pendant ce recul, la bague tubulaire 58 est refoulée vers sa position rétractée, pour laquelle l'extrémité avant de l'aiguille 54 arrive au niveau de la base du poinçon 56. La matière du pivot flue alors autour du poinçon formant ainsi l'empreinte creuse 24. Lorsque le corps de poinçon 36 recule, les vis 32, 34 commandent l'ouverture des mors 30, comme cela est expliqué en détail dans le document cité précédemment. Au début de ce mouvement, les mors restent plaqués contre la matrice 38, 40 par un ressort 70. La tête sphérique du pivot est alors libérée. Le corps de poinçon continuant de reculer, il entraîne avec lui les mors 30, mais pas le pivot. La matrice 38, 40 est alors repoussée vers l'avant par le ressort 48 et le pivot est éjecté par l'éjecteur 60 qui agit sur la bague 58 par l'intermédiaire des tiges 64, 66. La bague 58 présente sur son extrémité arrière une bride 68 qui l'empêche d'être éjectée avec le pivot. Revendications 1. Outillage pour la fabrication d'un pivot à tête sphérique, pourvu d'une empreinte creuse du côté queue, caractérisé en ce qu'il comprend une matrice (40) contenant un noyau creux (38) dont la forme est complémentaire de celle de la queue (14) du pivot, une aiguille fixe (54) montée dans l'axe du noyau (38) et se terminant par un poinçon (56) de forme complémentaire de celle de l'empreinte creuse (24) à réaliser, ledit poinçon ayant une section plus petite que le diamètre intérieur du noyau de manière à laisser subsister entre ce dernier et le poinçon un intervalle tubulaire dans lequel la matière de la queue du pivot peut fluer pour former la paroi latérale de l'empreinte (24), une bague tubulaire (58) montée concentriquement autour de l'aiguille (54) et pouvant être déplacée par un éjecteur (60) depuis une position rétractée dans laquelle l'extrémité de la bague arrive au niveau de la base du poinçon (56), jusqu'à une position avancée où la bague éjecte le pivot (10) hors de la matrice. 2. Outillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble matrice-noyau (38, 40) est monté coulissant dans la partie avant d'un boîtier (42) qui contient dans sa partie arrière au moins une cale de pression (44, 46), un ressort (48) étant intercalé entre la cale et ledit ensemble matrice-noyau (38, 40) pour repousser celui-ci vers l'avant contre une bride de retenue (50) formée sur le boîtier. 3. Outillage selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lors de l'éjection du pivot, l'éjecteur (60) repousse la bague tubulaire (58) par l'intermédiaire de tiges axiales (64, 66) qui traversent les cales de pression (44, 46) et qui agissent sur une rondelle (62) prenant appui sur la bague tubulaire. 4. Outillage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bague tubulaire (58) présente sur son extrémité arrière une bride (68) qui l'empêche d'être éjectée avec le pivot.