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"Procédé de fabrication de corps creux en métal, en forme de gobelet à parois épaisses, par creusage d'un bloc introduit dans une matrice."
On sait que 1-son peut faire des corps creux en métal en forme de gobelet à parois épaisses en enfonçant un mandrin dans un bloc incandescent de fer ou d'acier se trouvant dans une matrice qui détermine la forme extérieure du corps creux.
Pour que la cavité produite par le mandrin ait une surface lisse sur ses parois, et pour réduire le plus possible la dépense de force pendant la pression, il faut que le bord de la tranche du mandrin perforateur présente une arête rectangulaire aussi vive que possi- ble ou bien arrondie suivant le plus petit rayon de courbure possible,
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cette arête abusant graduellement au cours du travail de per- foration, de sorte que l'extrémité du mandrin perforateur s'amincit en forme de cône.
Au fur et à mesure que l'usure du mandrin augmente, la force de pression augmente aussi, et avec elle 1' effort que la matière travaillée, doit subir tandis que les parois intérieures du corps creux produit perdent petit a petit leur aspect lisse, jusqu'a ce que des fissures se produisent, ce qui oblige a changer le mandrin ou à le retoucher. Plus la matière utilisée est difficile à travailler, plus est petit le nombre de creusures que l'on peut faire avec le même mandrin.
Lorsqu'il s'agit par exemple de travailler des aciers inoxydables, les matières à outils même les meilleures ne fournissent que très peu de creusures irréprochables.
On peut supprimer cet inconvénient, suivant l'in- vention, en enfonçant dans le bloc en métal une rondelle en métal /rondelle de creusure/ formant le fond du trou à pra- tiquer et dont la section a une forme correspondant à celle de ce trou. Le mandrin servant à enfoncer cette rondelle de creusure a de préférence une section transversale un peu plus petite que celle du trou à faire, de sorte que le bord de la rondelle de creusure dépasse légèrement, de 0,2 mm environ, le bord de la tranche du mandrin d'enfoncement.
Pour assurer la position relative voulue de la rondelle de creusure et du mandrin d'enfoncement, on assujet- tit cette rondelle sur la tranche du mandrin de façon à l'em- pécher de se déplacer transversalement, et on la maintient dans le sens de la course du mandrin par un force de traction, limitée par exemple par friction ou par une dépression d'air, ou encore, lorsqu'il s'agit de rondelles de creusure en matière paramagnétique, par traction magnétique.
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Quelques exemples de réalisation du procédé qui fait l'objet de l'invention sont représentés dans le dessin annexé :
Figs. 1 et 2 sont des coupes longitudinales du bloc de métal introduit dans la matrice, avant et après l'enfoncement de la rondelle de creusure,
Fig. 3 est une coupe d'une variante de la rondelle de creusure et du mandrin d'enfoncement, et
Fig. 4 est une coupe longitudinale d'un mandrin d'enfoncement construit pour aspirer la rondelle de creusure,
Fig.
5 est une vue d'un autre mode de réalisation possible. a est le bloc de métal à perforer, bloc qui est introduit incandescent dans la matrice b, dont la forme correspond â celle que doit avoir le bloc perforé, On sait que la section du bloc est de préférence plus petite que la section intérieure de la matrice, la différence étant égale à la section du trou à pratiquer, pour que la matière n'ait besoin d'être refoulée que latéralement, et non dans le sens de l'axe aussi, pendant la perforation.
A cet effet, lorsque l'on fait des corps creux ayant une section circulaire) le bloc à perforer peut avoir une section carrée. c est la rondelle de creusure dont le contour correspond à la section du trou a perforer, et qui est en matière suffisamment dure, en tôle d'acier laminée ou en fonte par exemple, pour pouvoir agir sur le bloc a lorsqu'elle est enfoncée dans ce dernier. d est le mandrin d'enfoncement, qui n'a besoin que d'avoir une résistance suffisante a la pression pour pouvoir résister a l'effort qui se produit pendant l'enfoncement de la rondelle de creusure, la dureté de ce mandrin d'enfoncement n'entrant
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pas en ligne de compte, la matière étant travaillée exclusi- vement par la rondelle de creusure.
La rondelle de creusure c a une surface un peu plus grande que la section du mandrin d'enfoncement, de sorte que le bord de la rondelle dépasse légèrement celui de la tranche du mandrin.
Pour que la rondelle puisse être centrée exactement sur le mandrin, ce dernier port? un téton de centrage e au centre de tranche, comme le montrent figs. 1 et 2, et la ron- delle comporte en son centre un trou d'ajustage correspondant f. Avant de perforer le bloc a on applique la rondelle de creusure c sur le mandrin, en enfonçant le téton de centrage de celui-ci dans le trou d'ajustage f de la rondelle.
Dans la variante représentée en fig. 3 la rondelle de creusure c comporte un bord relevé g dans lequel s'engage l'extrémité térieure du mandrin, extrémité qui, le cas échéant, est légèrement décolletée.
Lorsque le mandrin d'enfoncement fonctionne par une course verticale, il faut faire en sorte que la rondelle de creusure appliquée sur le mandrin y reste appliquée jusqu'à ce qu'elle rencontre la pièce. Ce résultat peut être obtenu de différentes façons. Le mandrin d'enfoncement peut par exemple être légèrement conique, de faÇon à retenir par fric- tion la rondelle de creusure, qui. peut être pourvue d'un trou d'ajustage conique. Si la rondelle de creusure est en matière paramagnétique, par exemple en acier, on peut aimanter le mandrin, qui est également en acier, de façon que la rondelle soit retenue par l'attraction magnétique, le téton de cent- rage étant de préférence en métal non magnétique.
Une autre façon de retenir la rondelle de creusure sur le mandrin d'enfoncement consiste à munir ce dernier de canaux h débouchant sur sa tranche et reliés à une conduite
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d'aspiration, de façon que la dépression aspire la rondelle et la maintienne appliquée contre le mandrin.
La rondelle de creusure qui rencontre la pièce pendant la course de travail du mandrin, est enfoncée par celuici dans la pièce incandescente, celle-ci étant traitée exclusivement par le bord saillant de la rondelle, tandis que le mandrin pénètre sans friction dans le trou préalablement préparé. Pendant la course de retour du mandrin, la rondelle est maintenue dans la pièce et elle constitue le fond du trou produit /fig. 2/, le mandrin pouvant être retiré sans résistance. Etant donné que la rondelle ne doit effectuer qu'une seule opération, elle travaille donc toujours avec une arête rectangulaire parfaite, ce qui assure l'obtention de creusures impeccables tandis qu'il n'y a plus besoin d'interrompre le travail de la presse pour le changement de mandrin.
Dans les exemples précédents la rondelle da crousure est appliquée sur le mandrin d'enfoncement, mais on peut aussi effectuer la perforation en appliquant la rondelle de perforation c, comme le montre fig. 5, sur la tranche supérieure du bloc a qui se trouve dans la matrice à travers l'ouverture de centrage m du couvercle k, qui ferme l'ouverture de la matrice.
Lorsque le bloc perforé servant de loupe de départ est étiré et transformé en tubes au banc poussant, on coupe celle des extrémités du tube étiré qui contient la rondelle de creusure. Toutefois, lorsque le bloc perforé sert de corps creux destiné aâtre fermé hermétiquement au fond, la rondelle de creusure qui recouvre le fond de la cavité et qui est en matière sûrement étanche, contribue a assurer la fermeture hermétique du fond, lorsqu'il arrive que celui-ci présente des points non étanches dus à des défauts de la matière.
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"Method of manufacturing hollow metal bodies, in the shape of a thick-walled cup, by hollowing out a block introduced into a die."
It is known that 1-son can make thick-walled cup-shaped metal hollow bodies by driving a mandrel into a glowing block of iron or steel in a die which determines the outer shape of the hollow body.
In order for the cavity produced by the mandrel to have a smooth surface on its walls, and to minimize the expenditure of force during pressing, the edge of the edge of the perforating mandrel must have a rectangular edge as sharp as possible. ble or rounded according to the smallest possible radius of curvature,
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this edge gradually abuses during the drilling work, so that the end of the perforating mandrel tapers into a cone shape.
As the wear of the mandrel increases, the pressing force also increases, and with it the stress that the material worked must undergo while the inner walls of the hollow body produced gradually lose their smooth appearance. until cracks occur, requiring chuck changing or reworking. The more difficult the material used to work, the smaller the number of hollows that can be made with the same mandrel.
When it comes to working with stainless steels, for example, even the best tool materials provide very few flawless hollows.
This drawback can be overcome, according to the invention, by driving into the metal block a metal washer / hollow washer / forming the bottom of the hole to be made and the section of which has a shape corresponding to that of this. hole. The mandrel used to drive this hollow washer preferably has a cross section a little smaller than that of the hole to be made, so that the edge of the hollow washer slightly protrudes, by about 0.2 mm, from the edge of the hole. edge of the driving mandrel.
To ensure the desired relative position of the recess washer and the driving mandrel, this washer is secured to the edge of the mandrel so as to prevent it from moving transversely, and it is held in the direction of the mandrel. the stroke of the mandrel by a tensile force, limited for example by friction or by an air depression, or again, in the case of hollow washers made of paramagnetic material, by magnetic traction.
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Some examples of implementation of the process which is the subject of the invention are shown in the appended drawing:
Figs. 1 and 2 are longitudinal sections of the block of metal introduced into the die, before and after the depression of the hollow washer,
Fig. 3 is a section through a variant of the hollow washer and the driving mandrel, and
Fig. 4 is a longitudinal section of a driving mandrel constructed to suck the hollow washer,
Fig.
5 is a view of another possible embodiment. a is the block of metal to be perforated, a block which is introduced incandescent into the matrix b, the shape of which corresponds to that which the perforated block must have, It is known that the section of the block is preferably smaller than the internal section of the die, the difference being equal to the section of the hole to be made, so that the material needs to be pushed back only laterally, and not also in the direction of the axis, during the perforation.
For this purpose, when making hollow bodies having a circular section) the block to be perforated may have a square section. it is the hollow washer whose contour corresponds to the section of the hole to be drilled, and which is made of a sufficiently hard material, rolled sheet steel or cast iron for example, to be able to act on the block a when it is pushed in in this last. d is the driving mandrel, which only needs to have sufficient resistance to pressure to be able to withstand the force which occurs during the driving of the hollow washer, the hardness of this mandrel of indentation not entering
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not taken into account, the material being worked exclusively by the hollow washer.
The recess washer c has a slightly larger area than the section of the driving mandrel, so that the edge of the washer slightly protrudes that of the edge of the mandrel.
So that the washer can be centered exactly on the mandrel, this last port? a centering nipple e at the center of the slice, as shown in figs. 1 and 2, and the washer has in its center a corresponding adjustment hole f. Before perforating the block a, apply the hollow washer c to the mandrel, inserting its centering pin into the adjusting hole f of the washer.
In the variant shown in FIG. 3 the hollow washer c has a raised edge g into which engages the rear end of the mandrel, an end which, where appropriate, is slightly turned off.
When the driving mandrel operates by a vertical stroke, it is necessary to ensure that the recess washer applied to the mandrel remains applied to it until it meets the workpiece. This result can be achieved in different ways. The driving mandrel may, for example, be slightly conical, so as to retain by friction the recess washer, which. can be fitted with a conical adjustment hole. If the hollow washer is made of paramagnetic material, for example steel, the mandrel, which is also made of steel, can be magnetized so that the washer is retained by the magnetic attraction, the centering pin preferably being of non-magnetic metal.
Another way of retaining the hollow washer on the driving mandrel consists in providing the latter with channels h opening out on its edge and connected to a pipe
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suction, so that the vacuum sucks the washer and keeps it pressed against the mandrel.
The hollow washer which meets the part during the working stroke of the mandrel, is driven by it into the incandescent part, the latter being treated exclusively by the protruding edge of the washer, while the mandrel penetrates without friction into the hole beforehand. prepare. During the return stroke of the mandrel, the washer is held in the part and it constitutes the bottom of the produced hole / fig. 2 /, the mandrel can be withdrawn without resistance. Since the washer only needs to perform a single operation, it therefore always works with a perfect rectangular edge, which ensures that perfect hollows are obtained while there is no need to interrupt the work of the washer. press for chuck change.
In the previous examples the washer da crousure is applied to the driving mandrel, but the perforation can also be carried out by applying the perforation washer c, as shown in fig. 5, on the upper edge of the block a which is located in the die through the centering opening m of the cover k, which closes the opening of the die.
When the perforated block serving as a starting magnifying glass is stretched and transformed into tubes on the pushing bench, that of the ends of the drawn tube which contains the hollow washer is cut. However, when the perforated block serves as a hollow body intended for a hearth hermetically sealed at the bottom, the hollow washer which covers the bottom of the cavity and which is made of a surely waterproof material, contributes to ensuring the hermetic closure of the bottom, when it happens that it has leaky spots due to material defects.
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