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"PROCèDE. POUR L'EXECUTION DE DISQUES ANIlUI.9.IR1S"
Pour permettre, l'exécution, avec un minimum, de déchets, de disques, en tôle, notamnent pour roues de véhicules à moteum, on a déjà proposé un procédé consistant à partir d'une ébauche circulaire. présentant une épaisseur plus grande et un diamètre plus. petit, que le disque final, at à laminer cette ébauche suivant des directions décalées, d'un certain angle, de préférence droit, les unes par rapport aux autres-, jusqu'à obtention du diamètre augmenté et, par conséquent, de l'épaisseur réduite, voulus.
Pour obtenir un disque annulaire par le même procédé, il serait nécessaire de découper, ou séparer d'une
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autre manière, du disque plein obtenu, un disque circulaire d'un diamètre correspondant au diamètre intérieur voulu.
Suivant la présente invention, la nécessité de découper un disque central lors de l'exécution d'un disque annulaire est supprimée du fait qu'on part d'une ébauche annulaire et que cette dernière est laminée suivant des directions décalées. les unes par rapport aux autres d'un certain angle, de préférence droit. Il est surprenant de constater qu'on peut réaliser ainsi un disque annulaire de dimensions plus grandes et de forme exactement circulaire, car, à première vue, on devrait supposer que, l'espace vide intérieur de l'ébauche circulaire étant soustrait au processus de laminage, il se produirait des perturbations lors des transformations subies par la pièce au cours des phases successives du laminage.
Des études basées. sur le calcul et les méthodes graphiques, d'une, part, et des expériences pratiques, d'autre part, ont cependant démontré que tant le pourtour extérieur que le pourtour intérieur de l'anneau passent de la forme circulaire à la forme elliptique, pour revenir ensuite à la forme circulaire, sans, toutefois, que le diamètre intérieur augmente dans les mêmes proportions que le diamètre extérieur. Il y a donc lieu de tenir compte de cette circonstance lors du calcul des dimensions de l'ébauche de départ.
Pour obtenir des disques. annulaires finis présentant les dimensions voulues, il sera nécessaire, dans chaque cas, de déterminer d'avance, au besoin à l'aide d'essais préalables, les dimensions correspondantes de l'ébauche de départo
Le procédé suivant l'invention sera exposé ci-après en regard des Figures schématiques 1 et 1b à 1d, en supposant qu'il est fait usage d'un train de laminoirs trio. Dans la Fig. 1, l'ébauche est représentée partout en coupe, tandis
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que, dans les Figa. lb à, ld, cette ébauche est montrée en vue extérieure.
Le disque annulaire. 1 qui sert cornue ébauche et qui présente un faible diamètre et une grande épaisseur comparativement à celui-ci, est envoyée au cours de la. pre- mière passe, à travers le gabarit . prévu entre les cylindres c et d. Ceci a pour effet que le disque annulaire est aminci dans une proportion en pourcent qui correspond au rapport entre l' épaisseur de l'ébauche 1 et la.grandeur du gabarit x et est étiré de telle manière qu'on cbtient l'anneau 2 pré- sentant des pourtours intérieur et extérieur elliptiques, Le disque 2 est alors décalé de 90 et est passé à travers le gabarit y entre les cylindres d et e, la disposition étant telle que le rapport entre l'épaisseur de la pièce 2 et le gabarit y, c'est-à-dire l'amincissement en pourcent, est le même que dans la passe précédente.
On obtient ainsi un dis- que annulaire 3 de forme exactement circulaire,mais dont las diamètres, extérieur et intérieur sont plus grands que ceux: de l'ébauche de départ. Toutefois, 1'augmentation en pour- cent du diamètre intérieur est moins importante que cella du diamètres extérieur, lequel est à son tour plus. petit que ne l'aurait été le diamètre extérieur d'un disque cir- culaire plein qui serait obtenu par le mène procédé de la- minage, mais en partant d'une ébauche circulaire pleine.
Les Figures 2 et 3 montrent en plan et à plus grande échelle, la transformation d'une ébaucheannulaire en un disque annulaire plus mince et de plus grand diamètre.
Dans la Fig. 2, 1 désigne l'ébauche annulaire., et II, la pièce à. contours elliptiques, obtenue après la première passe. Dans la Fig. 3, III désigne cette dernière pièce, dé- sormais décalée de 90 , et 17, le disque annulaire de plus grand diamètre et de moindre épaisseur, obtenu ensuite de
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la deuxième passe. Ici, on a supposé dams chaque passe un étirage, donc un amincissement, de 25%. En comporant 1 et IV, on constate que les diamètres extérieur et intérieur de IV sont plus grands que les diamètres correspondants de I, mais que ces deux diamètres n'ont pas été augmentés dans las mêmes proportions. L'augmentation en pour-cent du diamètre intérieur est moins importante que celle du diamètre extérieur.
On prévoit autant de passes qu'il est nécessaire pour obtenir les dimensions finales. L'amincissement en pour-cent lors du retour à la forme circulaire doit correspondre chaque fois à l'amincissement en pour-cent qui a été appliqué dans l'opération précédente, au cours de laquelle la pièce avait reçu un contour elliptique. On peut également prévoir deux ou plusieurs passes sans changement de la. direction de laminage, notamment sans décalage de l'ébauche, si l'on fait suivre cette opération par un amincissement de la pièce qui correspond en pour-cent à l'amincissement total réalisé au cours de la dite opération.
Lorsque la direction de laminage est décalée d'un autre angle que 90 , il est utile de choisir un angle de décalage tel que le plus petit angle de rotation totale qu'on puisse concevoir en appliquant l'angle de décalage en question, soit un multiple sans fraction de l'angle de décalage choisi, comme c'est le cas par exemple pour les. angles de 45 et de 30 .
Le changement de la direction de laminage pourrait également être obtenu en disposant les différentes cages de laminoirs suivant des angles appropriés les unes par rapport aux autres, dans lequel cas il n'est pas nécessaire. de tourner la pièce lors du passage d'une paire de cylindres à une autre.
Outre la. fabrication exempte de déchets, il y a encore
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lieu de mentionner l'avantage qui provient du fait que, contrairement à ce qui se passe dans le cas d'un disque plein, les efforts s'exerçant sur les cylindres ne sont pas plus importants dans la zone centrale de l'ébauche que dans les autres parties de celle-ci, étant donné que le centre du disque est exempt de matière.
Cet avantage réside en ce que, lors du passage de la pièce, les cylindres ne sont pas. amenés à. s'écarter au milieu d'une quantité plus grande que dans leurs parties latérales, de sorte que la. largeur du gabarit, qu'il s'agit d'observer en vue de garder un amincissement en pour-cent toujours le même, est maintenue uniforme sans l'emploi de moyens auxiliaires- supplémentaires.
En outre, la forme annulaire facilite également l'obtention. de la pièce de départ, dans le cas où l'on procède à cet effet en débitant en plusieurs tranches un bloc cylindrique creux en acier. La présence- de l'évidement intérieur permet d'éviter de-s perturbations dans le travail de l'outil de coupa, perturbations qui peuvent toujours se produire lors du découpage d'un bloc: plein.,
Les disques annulaires en acier exécutés suivant l'invention peuvent servir à divers usages,, avec ou sans façonnage ultérieur. L'application comma disques de roues pour véhicules à moteur a déjà. été citée plus haut, à titre d'exemple.
Dans cette dernière application, on peut utiliser les disques à l'éta.t plan ou après, les avoir bombés.
Ci-après, un exemple pris dans la pratique : Les ébauches consistaient en anneaux ayant un diamètre extérieur de 220 mm., un alésage da 132 mm. et une épaisseur de 50 mm.
Après un grand nombre de passes de laminage avec, chaque fois, un amincissement de 22%, on a obtenu les, dimensions suivantes : diamètre extérieur - 425 mm.; alésage - 207 mm.; épaisseur - 12 mm.
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"PROCEDURE. FOR THE EXECUTION OF ANIlUI.9.IR1S DISCS"
To allow the execution, with a minimum, of waste, of discs, in sheet metal, in particular for wheels of moteum vehicles, a method has already been proposed consisting of starting from a circular blank. having a greater thickness and a larger diameter. small, that the final disc, had to roll this blank in offset directions, at a certain angle, preferably right, with respect to each other, until the increased diameter is obtained and, consequently, the reduced thickness, desired.
To obtain an annular disc by the same process, it would be necessary to cut, or separate from a
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otherwise, the solid disc obtained, a circular disc with a diameter corresponding to the desired internal diameter.
According to the present invention, the need to cut a central disc during the execution of an annular disc is eliminated by the fact that one starts from an annular blank and that the latter is rolled in offset directions. relative to each other at a certain angle, preferably straight. It is surprising to note that one can thus achieve an annular disc of larger dimensions and of exactly circular shape, because, at first sight, one would have to assume that, the empty space inside the circular blank being subtracted from the process of rolling, disturbances would occur during the transformations undergone by the part during the successive stages of rolling.
Studies based. on the calculation and graphic methods, on the one hand, and practical experiments, on the other hand, have however shown that both the outer perimeter and the inner perimeter of the ring pass from the circular shape to the elliptical shape, to then return to the circular shape, without, however, increasing the internal diameter in the same proportions as the external diameter. This circumstance should therefore be taken into account when calculating the dimensions of the initial blank.
To get records. finished annulars having the desired dimensions, it will be necessary, in each case, to determine in advance, if necessary with the aid of preliminary tests, the corresponding dimensions of the starting blank.
The process according to the invention will be explained below with reference to schematic Figures 1 and 1b to 1d, assuming that use is made of a trio rolling mill train. In Fig. 1, the blank is shown everywhere in section, while
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that in Figa. lb to, ld, this blank is shown in exterior view.
The annular disc. 1 which serves as a blank retort and which has a small diameter and a large thickness compared to the latter, is sent during the. first pass, through the template. provided between cylinders c and d. This has the effect that the annular disc is thinned in a percentage proportion which corresponds to the ratio between the thickness of the blank 1 and the size of the template x and is stretched in such a way that the ring 2 is pre-formed. - feeling elliptical inner and outer edges, The disc 2 is then offset by 90 and is passed through the jig y between the cylinders d and e, the arrangement being such that the ratio between the thickness of the part 2 and the jig y, that is to say the thinning in percent, is the same as in the previous pass.
We thus obtain an annular disc 3 of exactly circular shape, but whose diameters, outside and inside are larger than those of the initial blank. However, the percent increase in the inside diameter is less than that in the outside diameter, which in turn is larger. small than would have been the outside diameter of a solid circular disc which would be obtained by the normal milling process, but starting from a solid circular blank.
Figures 2 and 3 show in plan and on a larger scale, the transformation of an annular blank into a thinner annular disc of larger diameter.
In Fig. 2, 1 designates the annular blank., And II, the part to. elliptical contours, obtained after the first pass. In Fig. 3, III designates this last part, now offset by 90, and 17, the annular disc of larger diameter and less thickness, then obtained from
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the second pass. Here, we have assumed in each pass a stretching, therefore a thinning, of 25%. By including 1 and IV, it can be seen that the outside and inside diameters of IV are greater than the corresponding diameters of I, but that these two diameters have not been increased in the same proportions. The percent increase in inside diameter is less than that in outside diameter.
As many passes are provided as are necessary to obtain the final dimensions. The percent thinning when returning to the circular shape must always match the percent thinning that was applied in the previous operation, in which the part was given an elliptical contour. It is also possible to provide two or more passes without changing the. direction of rolling, in particular without offset of the blank, if this operation is followed by a thinning of the part which corresponds in percent to the total thinning achieved during said operation.
When the rolling direction is offset by an angle other than 90, it is useful to choose an offset angle such as the smallest total rotation angle that can be conceived by applying the offset angle in question, i.e. a multiple without fraction of the selected offset angle, as is the case for example for. angles of 45 and 30.
The change of the rolling direction could also be achieved by arranging the different rolling stands at appropriate angles to each other, in which case it is not necessary. to rotate the part when changing from one pair of cylinders to another.
Besides the. waste-free manufacturing, there is still
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instead of mentioning the advantage which derives from the fact that, contrary to what happens in the case of a solid disc, the forces exerted on the rolls are not greater in the central zone of the blank than in the the other parts of it, since the center of the disc is free of material.
This advantage lies in that, during the passage of the part, the cylinders are not. brought to. deviate in the middle of a greater amount than in their side parts, so that the. the width of the template, which must be observed in order to keep the percent thinning always the same, is kept uniform without the use of additional auxiliary means.
In addition, the annular shape also makes it easier to obtain. of the starting part, in the case where this is done by cutting a hollow cylindrical steel block in several sections. The presence of the internal recess makes it possible to avoid disturbances in the work of the cutting tool, disturbances which can always occur when cutting a block: solid.,
The annular steel discs made according to the invention can be used for various purposes, with or without subsequent shaping. The application comma wheel discs for motor vehicles already has. mentioned above, as an example.
In this last application, the discs can be used flat or afterwards, have them rounded.
Hereinafter, an example taken in practice: The blanks consisted of rings having an outer diameter of 220 mm., A bore of 132 mm. and a thickness of 50 mm.
After a large number of rolling passes, each time with a thinning of 22%, the following dimensions were obtained: outside diameter - 425 mm .; bore - 207 mm .; thickness - 12 mm.