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"Procédé et outil pour la fabrication de corps creux sans aoudure, à nervures longitudinales",
L'invention concerne un procédé et un outil pour la. fabrica- tion de corps creux: sans soudure, qui sont établis, en une seule opération, avec des nervures longitudinales ou des renforcements de la paroi, qui s'étendent en direction longitudinale.
Il est déjà connu de munir des corps creux de nervures lon gitudinales dans le procédé d'étirage. Dans ce cas, on no parvient toutefois pas à produire des renforcements vraiment solides de la paroi , c'est-à-dire de fabriquer des corps creux possédant de fortes nervures longitudinales. En plus, des corps creux de grande longueur doivent être étirés en plusieurs opérations exigeant
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l'emploi de plusieurs mandrins d'étirage et matrices de dimensions différentes, ce qui augmente inutilement les frais de fabrication.
C'est pour ces raisons que, jusque présent, la fabrication économique de corps creux à fortes nervures longitudinales, par exemple de cloches de filage pour l'industrie de la soie artifi- cielle, se faisait toujours en rapportant sur le corps creux las nervures de renforcement établies séparément.
Pour permettre également la fabrication de corps creux de ce genre, avec de fortes nervures longitudinales, l'invention propo- se de former ceux-ci, à l'aide d'un mandrin dans une matrice, avec des renforcements de paroi qui s'étendent en direction lon- gitudinale, c'est-à-dire avec des nervures longitudinales inté- rieures ou extérieures ayant un profil approprié quelconque, en partant d'un disque, d'un tronçon de barre ou d'une autre ébauche courte, le mandrin et/ou la matrice présentant alors des dégage- mente qui s'étendent dans le sens longitudinal et correspondent au renforcement de la paroi du corps creux.
Il existait de sérieux doutes concernant la possibilité de réalisation de cette proposition, mais l'expérience a prouvé que, d'une manière tout à fait inattendue, les difficultés pré- sumées ne se manifestent pas. On admettait notamment que la dé- formation extrêmement forte de la matière, résultant de la forme irrégulière, en coupe transversale, des outils,, devait exercer une action destructrice sur l'outil et la matière de travail, puisque cette matière doit être déformée non seulement dans le sens de l'étirage, rnais aussi transversalement par rapport à celui-ci* Des essais ont montré que cette crainte n'était pas motivée. On obtenait, d'une manière tout à fait imprévue, des pièces de travail bien achevées, sans que les outils soient ex- posés à une usure notable.
Suivant l'invention, les corps creux peuvent être formés, soit en produisant les projections par étirage, c'est-à-dire en
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exerçant une pression sur le bord supérieur de la pièce de travail, pendant que la matière est pressée à travers une matrice avec réduction de son diamètre extérieur, ou bien en produisant les projections par pression, c'est-à-dire en pressant la.matière hors d'une matrice à l'aide d'un mandrin.
Dans les deux cas, la matrice ou le mandrin, ou même l'une et l'autre, sont pourvus das dégagements nécessaires à la forma- tion des nervures longitudinales.
L'invention présente le grand avantage que des corps creux munis de nervures longitudinales relativement fortes de n'importe quel profil, peuvent être fabriqués en une seule opé- ration, donc en grandes séries, ce qui était impossible jusqu'à présent.
Le procédé selon l'invention sera décrit ci-après d'une manière plus détaillée avec référence au dessin annexé dans le- quel Figs.. 1 et 6 montrent la pièce de travail initiale ou ébauche, et Figs. 4 et 5 une vue en coupe transversale du corps creux fini. Les Figs. 2 et 3 se rapportent à la production des projections par pression, tandis que les Figs. 7 et 8 concernent la production des projections par étirage.
Comme ébauche, on utilise le disque 1 (Fig. 1), qui peut éventuellement être remplacé par un tronçon de barre. Cette pièce de travail est placée dans la matrice 2, tel que montré en Fig...
La matrice présente des fraisures 3. En pénétrant dans la matrice, un mandrin 4 presse la matière de. travail hors de la matrice, entre celle-ci et le mandrin.. La matière reflue vers le haut et s'adapte en même temps à la matrice par sa. surface extérieure, pendant que la paroi 5 reçoit des renforcements 6 s'étendant en direction longitudinale, comme montré en Fig. 4.
La Fig. 3-illustre le même procédé de formation des projec- tions par pression, qui diffère de celui décrit ci-dessus en ce que la matrice 2 ne présente pas de fraisures à sa surface inté-
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rieure. Dans ce cas, la tête 7 du mandrin 8 est toutefois pourvue de rainures 9, lesquelles donnent lieu à la formation de nervures longitudinales 11 à la surface intérieure de la pièce de travail 10, comme montré en Fig. 5.
Pour établir des corps creux à nervures longitudinales, en opérant par étirage, le tronçon de tube 12 (Fig. 6) est placé, comme montré en Fig. 7, dans la matrice 13, et la matière de travail est pressée vers le bas hors de la matrice sous l'effet de la pression du mandrin 14 sur la partie supérieure 15 du tronçon de tube. La partie cylindrique 16 du mandrin,. qui pénètre dans l'ouverture 17 de l'ébauche, sert alors de guide. On peut éventuellement utiliser aussi l'ébauche pleine 1 et se servir alors du prolongement 16 du mandrin pour opérer le poinçonnage de cette ébauche. La matrice 13 pourvue de rainures 18 assure l'obtention des nervures longitudinales 6 à la surface extérieure du corps creux.
Dans le cas de Fig. 8, la formation des projections par étirage s'effectue à l'aide du mandrin 20 pourvu de fraisures 19, qui donne lieu à l'obtention des nervures 11 à la surface inté- rieure de la pièce de travail, comme montré en Fig. 5.
Dans les deux cas, donc aussi bien lorsqu'on produit les projections par pression que par étirage, des rainures peuvent être prévues aussi bien sur le mandrin que sur la matrice, de manière à obtenir un corps creux présentant à la fois des nervu- res longitudinales extérieures et intérieures.
Lorsque la matrice ou le mandrin est monté à rotation et ue les rainures dans la matrice ou le mandrin sont légèrement inclinées, il est également possible de produire sur le corps creux des nervures longitudinales s'étendant suivant une ligne hélicoïdale de grand pas.
Ce procédé permet d'obtenir des nervures longitudinales
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de n'importe quel profil, même des nervures longitudinales écrénées, c'est-à-dire des nervures dont la section transver- sale est rétrécie à la base. Dans ce cas, la matrice ou le mandrin qui engendre les nervures longitudinales présente tou- tefois une section longitudinale quelque peu cunéiforme, de sorte que la nervure longitudinale formée acquiert progressive- ment la-forme écrénée. Il n'est pas non plus nécessaire que le corps creux à. fabriquer présente une section transversale cir- culaire.
Le procédé suivant l'invention permet également d'éta- blir das corps creux pourvus de nervures longitudinales, qui présentent une section transversale de n'importe quelle autre forme, par exemple ovale, non circulaire ou angulaire. Comme matière de travail, on peut utiliser tous les métaux et alliages qui peuvent être facilement étirés ou déformés, spécialement l'aluminium et les alliages d'aluminium, les alliages de magné- sium, les alliages de cuivra, mais aussi le fer et les alliages de fer.
REVENDICATIONS.
1 - Procédé de fabrication de corps creux sans soudure, à nervures longitudinales ou renforcements de paroi s'étendant en direction longitudinale, caractérisé en ce qu'un disque, un tronçon de barre ou une autre ébauche courte; ' est transformée, à l'aide d'un mandrin agissant dans une matrice, en un corps creux présentant des renforcements de paroi s'étendant en di- rection longitudinale, c'est-à-dire des nervures longitudinales intérieures et/ou extérieures d'un profil approprié quelconque, ce mandrin et/ou cette matrice présentant des dégagements qui s'étendent en direction longitudinale et correspondent au profil des dits renforcements de paroi.
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"Method and tool for the manufacture of seamless hollow bodies with longitudinal ribs",
The invention relates to a method and a tool for. Manufacture of hollow bodies: seamless, which are established, in a single operation, with longitudinal ribs or wall reinforcements, which extend in the longitudinal direction.
It is already known to provide hollow bodies with longitudinal ribs in the drawing process. In this case, however, it is not possible to produce really solid reinforcements of the wall, that is to say to manufacture hollow bodies having strong longitudinal ribs. In addition, hollow bodies of great length must be stretched in several operations requiring
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the use of several drawing mandrels and dies of different dimensions, which unnecessarily increases manufacturing costs.
It is for these reasons that, until now, the economical manufacture of hollow bodies with strong longitudinal ribs, for example spinning bells for the artificial silk industry, has always been carried out by placing the ribs on the hollow body. reinforcement established separately.
In order also to allow the manufacture of such hollow bodies, with strong longitudinal ribs, the invention proposes to form these, using a mandrel in a die, with wall reinforcements which s' extend in a longitudinal direction, that is to say with internal or external longitudinal ribs having any suitable profile, starting from a disc, a section of bar or other short blank, the mandrel and / or the die then exhibiting undercuts which extend in the longitudinal direction and correspond to the reinforcement of the wall of the hollow body.
There were serious doubts about the feasibility of this proposal, but experience has shown that, quite unexpectedly, the alleged difficulties do not arise. It was admitted in particular that the extremely strong deformation of the material, resulting from the irregular shape, in cross-section, of the tools, had to exert a destructive action on the tool and the working material, since this material must be deformed without only in the direction of stretching, but also transversely to it. Tests have shown that this fear was not justified. Completely finished work pieces were obtained, quite unexpectedly, without the tools being exposed to noticeable wear.
According to the invention, the hollow bodies can be formed, either by producing the projections by stretching, that is to say by
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exerting pressure on the upper edge of the workpiece, while the material is pressed through a die with reduction of its outer diameter, or by producing the projections by pressure, that is to say by pressing it. material out of a die using a mandrel.
In both cases, the die or the mandrel, or even both, are provided with the clearances necessary for the formation of the longitudinal ribs.
The invention has the great advantage that hollow bodies provided with relatively strong longitudinal ribs of any profile can be manufactured in a single operation, therefore in large series, which has been impossible until now.
The method according to the invention will be described below in more detail with reference to the accompanying drawing in which Figs. 1 and 6 show the initial workpiece or blank, and Figs. 4 and 5 a cross-sectional view of the finished hollow body. Figs. 2 and 3 relate to the production of the projections by pressure, while Figs. 7 and 8 relate to the production of projections by stretching.
As a blank, the disc 1 (Fig. 1) is used, which can optionally be replaced by a bar section. This work piece is placed in die 2, as shown in Fig ...
The die has countersinks 3. Entering the die, a mandrel 4 presses the material. work outside the die, between the latter and the mandrel. The material flows upwards and at the same time adapts to the die by its. outer surface, while the wall 5 receives reinforcements 6 extending in the longitudinal direction, as shown in FIG. 4.
Fig. 3-illustrates the same method of forming the projections by pressure, which differs from that described above in that the die 2 does not have any countersinks on its internal surface.
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higher. In this case, the head 7 of the mandrel 8 is however provided with grooves 9, which give rise to the formation of longitudinal ribs 11 on the inner surface of the workpiece 10, as shown in FIG. 5.
To establish hollow bodies with longitudinal ribs, operating by drawing, the tube section 12 (Fig. 6) is placed, as shown in Fig. 7, into the die 13, and the working material is pressed down out of the die by the pressure of the mandrel 14 on the upper part 15 of the tube section. The cylindrical part 16 of the mandrel ,. which enters the opening 17 of the blank then serves as a guide. One can optionally also use the solid blank 1 and then use the extension 16 of the mandrel to effect the punching of this blank. The matrix 13 provided with grooves 18 ensures that the longitudinal ribs 6 are obtained on the outer surface of the hollow body.
In the case of Fig. 8, the forming of the projections by stretching takes place with the aid of the mandrel 20 provided with countersinks 19, which gives rise to the formation of the ribs 11 on the inner surface of the workpiece, as shown in FIG. 5.
In both cases, so as well when the projections are produced by pressure as by drawing, grooves can be provided both on the mandrel and on the die, so as to obtain a hollow body having both ribs. longitudinal exterior and interior.
When the die or mandrel is rotatably mounted and the grooves in the die or mandrel are slightly inclined, it is also possible to produce on the hollow body longitudinal ribs extending in a helical line of large pitch.
This process makes it possible to obtain longitudinal ribs
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of any profile, even skimmed longitudinal ribs, that is to say ribs whose cross-section is narrowed at the base. In this case, the die or the mandrel which generates the longitudinal ribs, however, has a somewhat wedge-shaped longitudinal section, so that the longitudinal rib formed gradually acquires the screened shape. It is also not necessary that the hollow body to. the fabrication has a circular cross section.
The method according to the invention also makes it possible to establish hollow bodies provided with longitudinal ribs, which have a cross section of any other shape, for example oval, non-circular or angular. As working material, all metals and alloys which can be easily drawn or deformed can be used, especially aluminum and aluminum alloys, magnesium alloys, copper alloys, but also iron and aluminum alloys. iron alloys.
CLAIMS.
1 - A method of manufacturing a seamless hollow body, with longitudinal ribs or wall reinforcements extending in the longitudinal direction, characterized in that a disc, a section of bar or another short blank; 'is transformed, with the aid of a mandrel acting in a die, into a hollow body having wall reinforcements extending in a longitudinal direction, that is to say internal and / or external longitudinal ribs of any suitable profile, this mandrel and / or this die having clearances which extend in the longitudinal direction and correspond to the profile of said wall reinforcements.
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