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"Procédé de fabrication de disques, rais ou rayons de roues ou autres pièces similaires et matrice destinée à l'exécu- tion de ce procédé".
On connait déjà des disques de roues dans lesquels la partie comprise entre le moyeu et la jante présente des ondulations en forme d'S en direction radiale et est égale- ment ondulé ou plié alternativement d'un côté ou de l'autre en direction axiale.
Lorsqu'il s'agit de disques coulés ou moulés., cette double ondulation du disque en direction radiale et axiale nécessite, pour la fabrication des disques, des moules toujours difficiles à fabriquer, bien qu'elle n'of- fre par ailleurs aucun obstacle sérieux. Mais pour des dis- @
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ques forgés ou pressés présentant des ondulations de ce genre, l'ondulation en direction axiale ne pouvait être pratiquée jusqu'ici que sur la partie médiane ou sur le voi- le du disque entre le moyeu et la jante, ainsi que sur le raccordement du disque au moyeu, tandis que la profondeur de l'ondulation devait décroître constamment jusqu'à la jonction du disque à la jante, car un déplacement de la matière usinée, en ce point, au cours du procédé de pressa- ge était impossible par suite de la faible section du raccordement.
Ceci est en particulier le cas chaque fois que la jante et, éyentuellement, le moyeu, doivent jouer le rôle d'anneaux élastiques, car pour obtenir cette élas- ticité, les sections des raccordements du disque au moyeu et à la jante doivent être aussi réduites que possible et rejoindre le moyeu et la jante par des arrondis de diamètres très faibles. Du fait de cette petitesse des sections et des rayons de raccordement, un déplacement relatif du raccorde- . ment du disque à la jante au cours du pressage était impos- sible jusqu'ici.
L'invention permet d'obtenir dans des disques, rais ou rayons pour roues ou pièces usinées similaires, en matière forgeable, dont la partie en forme de disque est laminée d'abord à plat et pressée ensuite à la forme désirée, des ondulations axiales du disque ainsi que du raccordement à la jante au cours du pressage. A cet effet, la largeur de la jante est laissée plus grande au laminage préalable et cette jante est ondulée également en direction axiale lors du pressage, ou refoulée ou pliée alternati- vement d'un côté ou.de l'autre, la matière en excès des
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deux côtés sur la jante étant éliminée, après le pressage, par exemple au tour.
Ce procédé permet donc de donner à l'ondulation axiale de la jante une profondeur égale à celle qu'elle doit présenter en direction axiale sur le disque proprement dit de la roue. L'avantage de ce procédé consiste en ce que le raccordement du disque à la jante n'éprouve en aucun point un déplacement relatif par rapport à la jante, de sorte que les fibres de la matière ne sont pas déplacées en direction axiale et que le matière n'est soumise à aucune sollicita- tion dans cette direction.
Toutefois, il est également possible de donner aux ondulations axiales de la jante une profondeur plus faible que sur le disque, de sorte que le raccordement du disque à la jante subit un déplacement par rapport à celle-ci. Ce déplacement du raccordement peut, cependant, être maintenu assez faible pour qu'il ne se produise aucune fatigue inadmissible de la matière en direction axiale et que les fibres n'éprouvent aucun déplacement exagéré.
L'invention comprend, en outre, une matrice servant à l'exécution du procédé décrit. Lesparties de cette matri- ce qui sont destinées à travailler les surfaces frontales de la jante sont, de préférence, ondulées ; en outre chacu- ne des moitiés de matrice est munie d'un rebord annulaire en forme de cône creux, qui entoure la surface externe cylindrique de la jante et forme en elle-même une matrice fermée.
La ligne de joint des moitiés de la matrice peut être soit plane, soit présenter des ondulations corres- @
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pondant à la forme des ondulations à produire.
Le nouveau procédé est particulièrement approprié à la fabrication de disques de roues pour véhicules sur rail, automobiles et autres véhicules et peut, par ailleurs, être utilisé dans tous les cas où il s'agit de fabriquer, en matière forgeable, des corps de révolution qui doivent être ondulés en directionaxiale sur la partie en forme de disque comprise entre le moyeu et une pièce pouvant être assimi- lée à une jante, ainsi que sur le raccordement du disque à cette pièce.
L'invention n'est pas limitée à la fabrication de disques de roues entiers, munis d'ondulations de la manière décrite,mais elle s'étend aussi à la fabrication de roues à rais ou à rayons, dans lesquelles les rais ainsi que leur raccordement à la jante sont déplacés à partir de la position médiane, alternativement d'un côté et de l'au- tre.
Le dessin représente, à titre d'exemple, un mode d'exécution d'une matrice destinée à la mise en pratique du procédé.
La figure 1 est une coupe partielle de cette matrice.
La figure 2 montre, réduite à plus petite échelle et développée, une coupe concentrique à la pièce à usiner faite suivant la ligne 2-2 de la figure 1.
Le disque de roue est d'abord laminé à plat de manière à présenter la forme indiquée en 3 par des traits pointillés. Outre l'ondulation en forme d'S en direction radiale,.les moitiés de matrice 1 et 2 donnent au disque des ondulations en direction axiale.
Le raccordement du disque à la jante reçoit également une forme ondulée en direction aixale, mais, @
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conformément à l'invention, en vue d'éviter un déplacement du raccordement par rapport à la dite jante, celle-ci est également ondulée dans la même direction grâce à une conformation spéciale des surfaces 6 et 7 des matrices.
Les matrices elles-mêmes entourent la surface externe de la jante, préalablement laminée cylindrique, par des re- bords 8 et 9 ayant la forme de cônes creux, la ligne de joint 10 recevant une ondulation correspondante à celle de la jante. Grâce à la forme conique des rebords annulaires 18 et 9 l'introduction des ébauches à presser et l'enlèvement des pièces pressées se trouvent facilités. Evidemment, on peut prévoir pour l'éjection des pièces finies , n'im- porte quelle sorte d'éjecteur connu.
En outre, il est possible, pour faciliter l'éjection des pièces pressées, de munir d'un boudin ou d'une saillie 11 lors du laminage préalable, la surface extérieure de la jante. Lors du pressage, ce boudin reste droit ou est ondulé suivant la forme des surfaces des matrices (plates ou ondulées) et en introduisant un outil au-dessous de lui, on peut faciliter l'enlèvement de la pièce finie.
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"Process for manufacturing discs, spokes or spokes for wheels or other similar parts and die for carrying out this process".
Wheel discs are already known in which the part between the hub and the rim has S-shaped undulations in the radial direction and is also corrugated or alternately bent on one side or the other in the axial direction.
In the case of cast or molded discs, this double corrugation of the disc in the radial and axial direction necessitates, for the manufacture of the discs, molds which are always difficult to manufacture, although it does not otherwise offer any serious obstacle. But for dis- @
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As forged or pressed having corrugations of this kind, the corrugation in the axial direction could heretofore only be practiced on the middle part or on the web of the disc between the hub and the rim, as well as on the connection of the disc to the hub, while the depth of the corrugation had to decrease constantly until the junction of the disc and the rim, because a displacement of the material machined, at this point, during the pressing process was consequently impossible. the small section of the connection.
This is particularly the case whenever the rim and, optionally, the hub, have to act as elastic rings, because to obtain this elasticity, the sections of the connections of the disc to the hub and to the rim must also be as small as possible and join the hub and the rim by rounding of very small diameters. Due to this smallness of the sections and the connection radii, a relative displacement of the connection. The movement of the disc to the rim during pressing was previously impossible.
The invention makes it possible to obtain, in discs, spokes or spokes for wheels or similar machined parts, in forgeable material, the disc-shaped part of which is rolled first flat and then pressed to the desired shape, axial corrugations of the disc as well as the connection to the rim during pressing. For this purpose, the width of the rim is left larger during the preliminary rolling and this rim is also corrugated in the axial direction during the pressing, or upset or folded alternately on one side or the other, the material in excess of
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two sides on the rim being removed, after pressing, for example by lathe.
This method therefore makes it possible to give the axial corrugation of the rim a depth equal to that which it must present in the axial direction on the actual disc of the wheel. The advantage of this method is that the connection of the disc to the rim does not undergo a relative displacement with respect to the rim at any point, so that the fibers of the material are not displaced in the axial direction and the matter is not subject to any solicitation in this direction.
However, it is also possible to give the axial corrugations of the rim a shallower depth than on the disc, so that the connection of the disc to the rim undergoes a displacement relative to the latter. This displacement of the connection can, however, be kept small enough that no objectionable fatigue of the material occurs in the axial direction and the fibers do not experience any undue displacement.
The invention further comprises a matrix for carrying out the described method. The parts of this matrix which are intended to work the front surfaces of the rim are preferably wavy; furthermore, each of the die halves is provided with an annular flange in the form of a hollow cone, which surrounds the cylindrical outer surface of the rim and in itself forms a closed die.
The parting line of the die halves may be either flat or have corresponding corrugations.
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laying down the shape of the ripples to be produced.
The new process is particularly suitable for the manufacture of wheel discs for rail vehicles, automobiles and other vehicles and can, moreover, be used in all cases where it is a question of manufacturing, in forgeable material, bodies of revolution. which must be corrugated in the axial direction on the part in the form of a disc between the hub and a part which can be assimilated to a rim, as well as on the connection of the disc to this part.
The invention is not limited to the manufacture of entire wheel discs, provided with corrugations in the manner described, but it also extends to the manufacture of spoked or spoke wheels, in which the spokes as well as their connection to the rim are moved from the middle position, alternately to one side and the other.
The drawing shows, by way of example, an embodiment of a die intended for the practice of the method.
Figure 1 is a partial section of this die.
Figure 2 shows, reduced to a smaller scale and developed, a section concentric to the workpiece taken along line 2-2 of Figure 1.
The wheel disc is first rolled flat so as to have the shape indicated at 3 by dotted lines. Besides the S-shaped corrugation in the radial direction, die halves 1 and 2 give the disc undulations in the axial direction.
The connection of the disc to the rim also receives a wavy shape in the axal direction, but, @
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according to the invention, in order to avoid displacement of the connection relative to said rim, the latter is also corrugated in the same direction by virtue of a special conformation of the surfaces 6 and 7 of the dies.
The dies themselves surround the outer surface of the rim, previously rolled cylindrical, by edges 8 and 9 having the shape of hollow cones, the joint line 10 receiving a corrugation corresponding to that of the rim. Thanks to the conical shape of the annular flanges 18 and 9, the introduction of the blanks to be pressed and the removal of the pressed parts are facilitated. Obviously, one can provide for the ejection of the finished parts, any known kind of ejector.
In addition, to facilitate the ejection of the pressed parts, it is possible to provide a flange or a projection 11 during the preliminary rolling, the outer surface of the rim. During pressing, this rod remains straight or is corrugated according to the shape of the surfaces of the dies (flat or corrugated) and by introducing a tool below it, it is possible to facilitate the removal of the finished part.