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Procédé de fabrication des soupapes oreuses.
La présente invention se rapporte au procédé de fabrication des soupapes creuses qui consiste à partir d'un godet cylindrique ou "pot de fleur" dont le fond et la paroi latérale ont sensiblement la même épaisseur
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et à le conformer, par des opérations appropriées, telles que des opérations de matriçage et de rétreinte, de ma- nière à réaliser la tête, le col et la tige de la sou- pape. En particulier, l'obtention de ce godet par em- boutissage d'un disque en tôle a été décrit dans le brevet belge n 434.358 déposé par MM. Gardelle et Lemoine le 13 mai 1939.
Une première particularité de l'invention consiste à renforcer par une accumulation de métal la partie périphérique de la tête de soupape, dans son plus grand diamètre.
Dans ce but, et suivant un premier mode de réalisât ion, on part d'un godet cylindrique ayant un diamètre non pas égal mais inférieur au diamètre final de la tête de soupape et, avant de rétreindre sa paroi latérale, on le soumet à une opération de refoulement dans le sens,,axial (électrique, mécanique, hydraulique ou autre) de manière à épanouir latéralement son fond sensiblement jusqu'au diamètre de la tête dé soupape terminée.
Ce godet cylindrique avec fond épanoui est ensuite conformé par les moyens connus, tels que matri- çage, rétreinte, pour obtenir la tête de soupape, de profil voulu, le col et la tige. En particulier, le' profil de la tête peut comporter, à L'endroit dela portée, une gorge destinée à recevoir une garniture rapportée.
Il y a lieu de remarquer que le métal ainsi accumulé sur la partie périphérique de la tête de soupape est prélevé, au cours du refoulement, sur la paroi laté- rale du godet et non sur son fond, dont le profil inté- rieur et extérieur, l'épaisseur et le fibrage restent sans modification.
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Suivant une variante de réalisation, le renfor cernent de la partie périphérique de la tête de soupape est obtenu en partant d'une tête de soupape ayant une épaisseur sensiblement uniforme mais dont le diamètre es' supérieur à celui de la tête de soupape que lton veut obtenir et dont la périphérie est soumise à un martelage radial.
Une autre particularité de l'invention,- qui peut être combinée ou non avec la première, a pour but de réaliser la cavité de la tige de soupape à la cote voulue et de produire la fermeture totale ou partielle de la partie terminale de ladite tige, sans enlèvement de métal à l'outil sur la paroi extérieure de la tige. La oonti- nuité des fibres est ainsi sauvegardée dans la zone ex- terne de la tige de soupape,
Dans ce but, on effectue une des dernières passes de rétreinte, martelage ou autre, sur une portion seulement de la longueur de la tige, à partir du col, de telle manière qu'à l'extrémité ou partie terminale-de la tige subsiste une épaisseur de métal suffisante pour per- mettre d'en assurer la fermeture définitive par une opé- ration finale de rétreinte, martelage ou autre.
Ia description qui va suivre, en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention paît être réa- ',lisée,
Les fig. 1 et 2 montrent deux phases d'un premier mode de réalisation d'une soupape à tête ren- forcée, le godet ou pot de fleur étant représenté en coupe longitudinale,
La f ig. 3 montre la tête de soupape terminée.
La fig. 4 montre une variante de réalisation d'une soupape à tête renforcée.
Les fig. 5 à 9 représentent schématiquement ,les dernières phases de la conformation de la tige de soupape conformément à l'invention.
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Pour réaliser une soupape à tête renforcée., conformément à l'invention, on établit-par un procédé quelconque, par exemple par emboutissage d'un flan de tôle, un godet dont le fond 1 (fig. 1) et la paroi la- térale 2 ont sensiblement la même épaisseur uniforme,, le diamètre extérieur d de ce godet étant inférieur au diamètre extérieur D que devra avoir la tête de soupape terminée, représentée en traits mixtes.
On introduit ensuite dans la cavité 3 du godet 2 un mandrin 4 (fig. 2); on procède ensuite au chauffage de la partie de la paroi attenant au fond et on produit le refoulement de la dite paroi partout moyen convenable (machine à refouler, à marteler, presse, eto ...). On obtient ainsiune accumulation de métal ou épanouissement 5 représenté fig. 2 et en même temps un raocourcissement de la paroi latérale 2.
Les opérations qui précèdent peuvent être effec- tuées dans une maohine produisant en même temps le chauffage ainsi que le refoulement dans le sens des flèches 7, du genre de celles employées pour la fabri- cation de soupapes pleines. Bien entendu, le mandrin 4 peut être remplacé par un piston ou autre organe ana- logue obligeant le métal à s'épanouir à l'extérieur sans modifier le profil intérieur du godet.
A la fin de l'opération, la tête 1 de l'ébau- che a un diamètre suffisant pour permettre d'obtenir ultérieure ment, par une opération de façonnage approprié, le diamètre exact D de la tête de soupape.
On retire alors le mandrin 4 eton procède ensuite aux opérations habituelles de rétreinte ou autre pour obtenir le col et la tige de soupape, on voit en coupe sur la fig. 3 la tête de soupape la terminée; sur cette figure, on a représenté en traits ponctués la
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gorge 6 qui pourrait être éventuellement prévue à l'endroit de la portée pour recevoir une garniture en alliage spécial.
Dans la variante représentée fig. 4, le ren- forcement de la partie, périphérique de la tête de sou- pape est obtenu, en partant d'une tête de diamètre plus grand ayant une épaisseur sensiblement uniforme comme montré en traits mixtes, par martelage radial (flèche 7a) de ladite partie jusqu'à obtenir le profil désiré.
Pour conformer la tige de soupape sans avoir .à enlever à l'outil du métal sur sa paroi extérieure, on peut; conformément à l'invention, procéder de la manière suivante t on commence par réduire le diamètre du corps du godet représenté fig. 2 par une ou plusieurs passes de rétreinte ou opération analogue; on obtient ainsi une ébauche de tige 2a montrée figé 5 sur laquelle on enfile un manchon ou bague 8, de préférence métallique qui .s'étend sur une certaine longueur de l'ébauche.
Puis on ramène la partie manchonnée au dia- mètre de la partie non manchonnée (figé 6) soit par rétreinte, soit par tout autre moyen,On enlève le manchon (fig. 7) par usinage et on obtient alors une ébauche 2b ayant le profil représenté sur ladite figure 7.
On alèse la cavité 3b de l'ébauche sans tou- cher à la paroi intérieure de la partie terminale 9 de celle-ci (le tracé de l'alésage étant représenté en 10 sur la fig. 7); on obtient alorsune ébauche 2c ayant le profil représenté fig. 8.
Enfin on effectue la fermeture partielle ou totale de la partie terminale 9 en ramenant ladite partie au diamètre du restant de la tige, soit par ré- treinte soit par tout autre moyen (figé 9) et on obtient ainsi une tige de soupape creuse 2d totalement ou
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partiellement fermée, c'est-à-dire présentant un canal central sans que la paroi extérieure de ladite tige ait été usinée.
Suivant une variante on peut effectuer les/opé- rations ci-dessus sans employer de manchon mais à condi- tion d'utiliser une machine à rétreindre à matrices ouvrantes.
Il va de soi que des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation quiviennent d'être décrits sans pour cela sortir du cadre de l'invention; en particulier, celle-cis'étend à la fabrication de sou- papes creuses dans lesquelles la tête et la tige sont assemolées ou sont en une seule pièce.
REVENDICATIONS.
1.- Procédé de fabrication de soupapes creuses à partir d'un godet dont le fond et la paroi latérale ont sensiblement la même épaisseur, caractérisé par le fait que la partie périphérique de la tête de soupape est ren- forcée dansson plus grand diamètre par une accumulation de métal.