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Matrice de pressage
Les matrices de pressage, en particulier celles qu'on utilise dans la métallurgie pour l'établissement de blocs ou ag- glomérés à l'aide de poudres concrétées sous pression, sont le plus souvent en aciers trempés pour avoir une plus grande résistance à l'usure. Comme cette résistance a une importance particulière, on a déjà pensé à améliorer cette propriété en armant les surfaces de travail des matrices au moyen d'alliages durs se présentant sous la forme de la stellite. Pour y parvenir on fabrique en acier le corps de la matrice, tandis que la surface de travail est pourvue de l'alliage dur en question par aspersion ou soudage opéré par-dessus cette surface.
L'inconvénient des matrices de pressage de ce genre et la .raison pour laquelle elles ne se sont pas imposées sur une vaste échelle dans la pratique industrielle, c'est qu'il n'est pas possible d'assurer à un degré suffisant le traitement de leurs surfaces de travail. Or pareil traitement est nécessaire si l'on veut, d'une part, réaliser une adaptation parfaitement correcte du poinçon de pressage et, d'autre part, pousser l'usinage à un degré de finesse assez accentué pour éviter au cours du travail de pressage qu'il ne se manifeste au sein de la matière soumise au pressage des cônes d'éboulement ou des phénomènes de dissociation mécanique similaires.
Or le traitement en question est déjà rendu impossible de fa- çon générale du fait que les outils de meulage ou rodage ne peuvent être introduits dans les angles et les encoignures du moulé matriceur.
On n'a pas obtenu de résultats pratiques plus appréciables par d'autres procédés consistant à établir effectivement la matrice en métal dur mais en la formant de plusieurs pièces séparées qu'on assemble à nouveau en vue de chaque opération de pressage. En effet, s'il est vrai qu'on obtient bien ainsi des surfaces planes lorsque les matrices ont en section droite la forme de' simples carrés.ou rectangles et que ces surfaces. peuvent être généralement arases sans notables difficultés à l'aide de métal dur (par aspersion, soudage pardessus ou même brassage de plaques entières) il n'est pas possible'd'utiliser des matrices de ce genre pour effectuer des travaux de pressage Intercalés dans une fabrication à la chaîne ou en série surtoutquand on doit faire intervenir des
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pressions extraordinairement élevées.
Par opposition à ce qui vient d'être ait, on obviera aux difficultés indiquées si l'on établit comme suit les matrices de pressage dont les surfaces da travail doivent être en métal dur : - La chambre de compression sera délimitée par des segments en métal dur distincts de conformation et disposition choisies de telle sorte que le pourtour externe des segments juxtaposés forme une circonférence. Malgré le profil circonférentiel du pourtour de ces segments, la forme de la chambre de compression peut êtte quelconque, par exemple quadrangulaire, ovale ou autre. Les joints ou surfaces d'aboutement des divers segments doivent s'étendre ici radialement au pourtour externe.
Il importe peu d'ailleurs qu' on s'écarte quelque peu d'une radialité parfaite à condition que l'ensemble des divers segments l'orme un tout se maintenant d'un seul tenant.
Les segments assemblés pour former un pourtour circonférentiel sont maintenus par une frette en acier emmanchée sur eux à chaud. un constate qu'il est rationnel de choisir le calibre intérieur à froid de cette frette de maintien pour qu'aux tem-
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pératures et' e:[;l3.L"'1Cnament comprises entre 400 et 7000 environ elle puisse être engagée autour du pourtour circulaire de l'assemblage des segments.
Grâce à de montage, il est possible de travailler avec tout le soin et la minutie désirables les diverses surfaces de la matrice.' Un opéré ici en constituant de manière connue
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les divers segments à l'aiae a'une poudre d'un métal QUI' (tel que ceux aoûton se sert pour la fabrication des outils coupants) qu'on comprime dans un moule pour concréter ou agglo- mérer cette poudre selon la forme requise. C'est sur le bloc ainsi obtenu par concrétion qu'on usine les surfaces qui délimiterontla chambre de compression, cetusinage comportant
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ae préférence un plissag3 ou brunissage à reflets.
La !brille ues surfaces à usiner uoi't toujours âtre caoisie ici àe maniera que les outils à raeular et à polir puissent les attaquer sans entrave.
Il n'est pas indispensable que les segments aient la même forma tous les cas. Bien au contraire ils peuvent avoir les formes les plus différentes. Il n'est pas nécessaire en
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particulier que, lj,U8JHÁ on utilise des segments à formes aiffé- renciéds, la structure résultante soit symétrique par rapport aux axes de la matrice de pressage.
Suivant une autre réalisation de l'invention, il est égs-
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lement possible me prévoir l..",,-,S les parties de segments sépares das alvéoles eu 8V 1,[e:;en ts pour l'encastrement de pièces rapportées en .,étal au elles-mêmes déterminantes pour aonner à la chambre de c,ïi'orz:.ai.ialx son profil définitif. un :,.it ¯<;ec J.33 ..¯at¯.ices Lie Ci.) jenre comprimer soue les pj.'3bion;. les j>lus élevées les poudres utilisées d'1l1S la lllétallür;l.8 Li'2 (J,:: eïiC3 sans risque C;ü formation de cônes ci' ebouleou d'autres phénomènes de dissociation mécanique et COnOuition lae les surfaces ue travail soient Jolies à reflets.
Cette condition est facile 8. remplir sans autre exigence grâce au ;.i0!'..: ;< fabrication choisi pour les: motrices de prs5su=..,e.
.Lat:: () '3 S:. ,L ilS S c.,,;J.:;" ti ue annexés raT:rc::..1ta11t t u i v 8 r exem- ples de réalisation de l'invention. Les figures montrant en plans des matrices de pressage dont les segments constitutifs
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en <uàt#1 ur 1,:::::ÍIltcmus par une frette sont Hélchurés pour i'aci- liter la compréhension.
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La fig. 1 montre une matrice de pressage ménageant une chambre de compression rectangulaire délimitée par des segments distincts 1 en métal dur. Les surfaces 2 d'aboutement de ces segments s'étendent radialement. Une frette en acier 3 emmanchée à chaud autour de ces segments les maintient assemblés. Il est évident que les surfaces 2 peuvent s'écarter de la direction radiale sans que la pression exercée en cet endroit sur les segments par la frette 3 donne lieu à des décalages.
La fig. montre une matrice de pressage avec chambre de travail ovale-délimitée par des segments distincts ayant aes formes très différenciées.
La fig. 3 montre une matrice de pressage dont les segments constitutifs ne sont pas, contrairement à ce qui est le cas dans les fig. 1 et 2, symétriques par rapport aux axes. Il est prévu ici tout d'abord un segment 1 ayant la'forme d'un anneau non fermé et un deuxième segment lb qui complète l'anneau et qui se prolonge par un lobe le faisant nettement saillie à l'intérieur de la chambre de compression pour donner à celle-ci la forme en arc outrepassé qui est représentée et imposer par là même cette forme, au bloc aggloméré dedans.
Ici encore les divers segments sont maintenus assemblés par une frette en acier 5 ceinturant leur pourtour et emmanchée à chaud.
La fig. 4 montre une matrice de pressage formée de quatre segments 1 présentant des alvéoles dans lesquelles sont emboî- tés des coins la en métal dur faisant partiellement saillie dans la chambre de compression qu'ils concourrent à délimiter en donnant à son pourtour un profil crénelé. Les surfaces d' aboutement ou de mitoyenneté 2 des divers segments 1 sont pratiquement. radiales et les alvéoles servant de logements aux coins la sont rationnellement symétriques à ces surfaces .
Dans cette réalisation telle que la montre la fig. 4, on peut d'ailleurs renoncer aux surfaces d'aboutement sans risque que les pièces 1 et la en métal aur maintenues.assemblées par la pression de la frette .2 se déplacent les unes par rapport aux autres.
On voit par ces figures qui n'ont d'ailleurs aucun caractère limitatif qu'il est/possible de donner aux chambres de compression des matrices les formes les plus diverses soit à l'aide de segments simples, soit en utilisant des segments fractionnés ou monoblocs pourvus de pièces encastrées.
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Pressing die
Pressing dies, in particular those used in metallurgy for the establishment of blocks or agglomerates using powders solidified under pressure, are most often made of hardened steels to have greater resistance to l 'wear. As this resistance is of particular importance, thought has already been given to improving this property by reinforcing the working surfaces of the dies by means of hard alloys in the form of stellite. To achieve this, the body of the die is made of steel, while the work surface is provided with the hard alloy in question by spraying or welding carried out over this surface.
The disadvantage of pressing dies of this kind, and the reason why they have not established themselves on a large scale in industrial practice, is that it is not possible to ensure to a sufficient degree the treatment of their work surfaces. However, such a treatment is necessary if one wants, on the one hand, to achieve a perfectly correct adaptation of the pressing punch and, on the other hand, to push the machining to a sufficiently pronounced degree of fineness to avoid during the work of pressing that it does not manifest itself within the material subjected to pressing, landslide cones or similar mechanical dissociation phenomena.
Now, the treatment in question has already been made impossible in general because the grinding or lapping tools cannot be introduced into the angles and the corners of the die cast.
More appreciable practical results have not been obtained by other methods of actually making the hard metal die but forming it from several separate pieces which are assembled again for each pressing operation. Indeed, if it is true that one thus obtains plane surfaces when the matrices have in cross section the form of 'simple squares. Or rectangles and that these surfaces. can generally be leveled without noticeable difficulty using hard metal (by sprinkling, over welding or even mixing entire plates) it is not possible to use dies of this kind to carry out pressing work Interleaved in assembly-line or series production, especially when it is necessary to involve
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extraordinarily high pressures.
As opposed to what has just been said, we will obviate the difficulties indicated if we establish as follows the pressing dies whose working surfaces must be in hard metal: - The compression chamber will be delimited by metal segments distinct hard conformation and arrangement chosen such that the outer periphery of the juxtaposed segments forms a circumference. Despite the circumferential profile of the periphery of these segments, the shape of the compression chamber can be any, for example quadrangular, oval or other. The joints or abutting surfaces of the various segments must here extend radially around the outer periphery.
It matters little, moreover, that one deviates somewhat from a perfect radiality on condition that the set of the various segments elm a whole being held in one piece.
The segments assembled to form a circumferential rim are held by a steel hoop fitted on them when hot. one notes that it is rational to choose the cold inner caliber of this retaining ring so that at times
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peratures and 'e: [; l3.L "' 1Cnament between 400 and 7000 approximately it can be engaged around the circular periphery of the assembly of the segments.
Thanks to the assembly, it is possible to work with all the desired care and thoroughness on the various surfaces of the matrix. ' One operated here by constituting in a known manner
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the various segments with the help of a powder of a metal WHICH (such as those used for the manufacture of cutting tools) which is compressed in a mold to solidify or agglomerate this powder according to the required shape . It is on the block thus obtained by concretion that the surfaces which will delimit the compression chamber are machined, this machining comprising
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preferably a plissag3 or browning with reflections.
The shining surface to be machined, which is always hearth provided here, will ensure that the scouring and polishing tools can attack them without hindrance.
It is not essential that the segments have the same shape in all cases. On the contrary, they can have the most different shapes. It is not necessary in
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In particular, that, lj, U8JHÁ, segments with differentiated shapes are used, the resulting structure is symmetrical with respect to the axes of the pressing die.
According to another embodiment of the invention, it is also
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It is also possible to provide me with the .. ",, -, S the parts of segments separated from the alveoli eu 8V 1, [e:; en ts for the fitting of added parts in., etal to themselves determining for aonner to the chamber of c, ïi'orz: .ai.ialx its final profile. un:,. it ¯ <; ec J.33 ..¯at¯.ices Lie Ci.) jenre compress soue the pj.'3bion ;. the J> higher the powders used of lllétallür; l.8 Li'2 (J, :: eïiC3 without risk C; ü formation of cones below or other phenomena of mechanical dissociation and COnOuition lae the surfaces of the work be Pretty with reflections.
This condition is easy 8. to fulfill without any other requirement thanks to the; .i0! '..:; <manufacture chosen for the: motors of prs5su = .., e.
.Lat :: () '3 S :. , L ilS S c. ,,; J.:; "Ti ue appended raT: rc :: .. 1ta11t tuiv 8 r examples of embodiment of the invention. The figures showing in plans pressing dies whose segments constitutive
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in <uàt # 1 ur 1, ::::: Íltcmus by a fret are Helchured to facilitate comprehension.
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Fig. 1 shows a pressing die forming a rectangular compression chamber delimited by separate segments 1 of hard metal. The abutment surfaces 2 of these segments extend radially. A steel band 3 hot-fitted around these segments keeps them assembled. It is obvious that the surfaces 2 can deviate from the radial direction without the pressure exerted in this place on the segments by the hoop 3 giving rise to offsets.
Fig. shows a pressing die with oval-shaped working chamber delimited by distinct segments having very different shapes.
Fig. 3 shows a pressing die, the constituent segments of which are not, contrary to what is the case in FIGS. 1 and 2, symmetrical with respect to the axes. There is provided here first of all a segment 1 having the shape of an unclosed ring and a second segment lb which completes the ring and which is extended by a lobe projecting clearly inside the chamber. compression to give it the shape of a horseshoe arch which is shown and thereby impose this shape on the agglomerated block therein.
Here again the various segments are kept assembled by a steel band 5 surrounding their periphery and hot-fitted.
Fig. 4 shows a pressing die formed of four segments 1 having cells in which are nested hard metal wedges 1a partially projecting into the compression chamber which they help to delimit by giving its periphery a crenellated profile. The abutting or joint surfaces 2 of the various segments 1 are practically. radial cells and the cells serving as housings at the corners 1a are rationally symmetrical to these surfaces.
In this embodiment as shown in FIG. 4, it is also possible to dispense with the abutment surfaces without the risk that the parts 1 and the metal have maintained.assemblies by the pressure of the hoop .2 move relative to each other.
It can be seen from these figures which, moreover, have no limiting nature that it is / possible to give the compression chambers of the dies the most diverse shapes either by using simple segments, or by using split segments or monoblocs provided with embedded parts.