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Procédé pour la fabrication de pièces estampées
Dans la fabrication de pièces estampées, il est inévitable que les surfaces s'étendant dans la même direction, disposées dans le sens de déplacement du marteau ou du mouton de la presse à forger forment entre elles un très petit angle, car le dégagement de la matrice hors de la pièce n'est possible que si cette matrice présente une certaine conicité. Ce fait entraîne un inconvénient lorsque les surfaces, une fois la pièce terminée, doivent se trouver exactement parallèles l'une à l'autre, comme cela est le cas par exemple pour les évidements en forme d'U dans les fourches. De ce fait, on a jusqu'à présent été obligé d'amener ces surfaces dans la position parallèle désirée en les soumettant à une opéra- -tion ayant pour résultat un enlèvement de copeaux.
L'évidement en forme d'U d'une pièce en forme de fourche présente des surfaces doublement coniques, l'intervalle entre elles étant le plus faible dans le plan de séparation de la matrice. Dans les procédés de forgeage en usage jusqu'à présent, la matière est enlevée dans l'évidement au. moyen d'un outil de presse jusqu'à obtenir entre les deux surfaces se faisant vis-à-vis, la distance libre que doit présenter la pièce terminée, y compris la marge pour le finissage. Un corps profilé est ensuite introduit de force dans l'évidement puis, à la presse ou au moyen de coups, une pression est exercée sur la pièce perpendiculairement à la surface de la pièce profilée afin d'aplanir les aspérités provoquées sur la pièce par l'enlèvement à la presse de la matière constitutive.
Ce procédé de fabrication n'est pas seulement compliqué, mais encore les produits obtenus ne présentent aucun une
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grande exactitude de mesures, de sorte que dans tous les cas, il doit être procédé à une opération ultérieure donnant lieu à un enlèvement de copeaux.
La présente invention se rapporte à un procédé pour la fabrication de pièces estampées, de préférence de pièces présentant un évidement en forme d'U, donnant donc lieu à une forme en fourche.
Dans le procédé, le volume de la pièce brute correspond de prime abord exactement au volume de la pièce complètement terminée. Le volume de la pièce brute n'est augmenté, par rapport à la pièce terminée, que de la quantité constituant la bavure inévitable.
La matrice pour le forgeage de dégrossissage est exécutée de manière à ce que, lors du forgeage de dégrossissage, l'évidement possède un volume plus grand que lorsque la pièce est terminée.
La matière constitutive nécessaire pour combler par après cet espace vide se trouve tout d'abord dans la partie constitutive entourant la cavité.
Lorsque le forgeage de dégrossissage, au moyen d'une matrice exécutée de cette manière est terminé, il est introduit dans l'évidement une pièce profilée présentant la forme définitive de l'évidement qui, de ce fait, s'adapte avec un certain jeu dans l'évidement dégrossi à la forge.
La matrice pour le forgeage de finissage, dont l'espace libre est inférieur au volume de la pièce dégrossie à la forge, permet l'adaptation de la pièce profilée mentionnée ci-dessus et lorsque des coups ou une pression agissent perpendiculairement au plan de la pièce profilée sur la matrice, la matière constitutive, amenée par un échauffement approprié dans un état où elle se laisse facilement déformer, remplit complètement l'espace existant à l'intérieur de la matrice et le produit définitif obtenu est une pièce présentant des dimensions exactes et dans laquelle en particulier les surfaces de l'évidement se trouvent l'une par rapport à l'autre, dans deux plans exactement parallèles. Il est par conséquent inutile de procéder ultérieurement à un usinage quelconque de ces surfaces ayant pour résultat d'y enlever des copeaux.
En contradiction avec le procédé employé jusqu'à présent, il est encore possible en opérant avec précision, d'arriver à obtenir à l'extrémité de la pièce profilée introduite dans la pièce à travailler, des surfaces complètement lisses.
Cependant, il arrive très souvent qu'il soit nécessaire de donner à la paroi frontale intérieure d'un évidement un certain profil, qui ne peut être réalisé avec une matrice dans laquelle les forces agissent perpendiculairement à son plan de séparation.
Suivant l'invention, ce problème est résolu en ce sens que la pièce profilée est exécutée de manière à ce que, lors de la compression des parties de la matrice, il se produise un déplacement
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perpendiculaire à la direction de la force du marteau ou de la presse à forger. Ce déplacement peut par exemple être obtenu en faisant en sorte que la face extérieure de la pièce profilée possède un chanfrein et que la partie de la matrice en face de ce chanfrein en présente un analogue. Au moment où les deux surfaces entrent en contact, lors du rapprochement des parties de la matrice, il se développe une composante de force agissant perpendiculairement à la direction de la force du marteau ou de la presse.
La pièce profilée introduite dans l'évidement en forme d'U, dont la face frontale dirigée vers l'intérieur présente le profil désiré, pénètre alors par cette face frontale dans la pièce et donne naissance dans cette dernière au profil désiré.
Les procédés de travail décrits ci-dessus concernent une fourche simple. En utilisant à présent plusieurs pièces profilées dont les surfaces sont disposées parallèlement l'une à l'autre, il est possible de fabriquer des fourches multiples', dans lesquelles tous les évidements en forme d'U ont leurs surfaces toutes parallèles entre elles.
Il arrive cependant très souvent qu'il soit nécessaire de fabriquer des fourches articulées dans lesquelles les évidements en forme d'U se trouvent décalée de 90 l'un par rapport à l'autre.
Dans ce cas, une pièce profilée est tout d'abord introduite dans la pièce brute de la manière décrite ci-dessus après le forgeage de dégross'issage, afin de constituer, à ses mesures exactes, l'un des deux évidements en forme d'U exigé par la fourche d'articulation. Dans une autre opération, contrairement au procédé décrit en premier lieu, la matrice utilisée présente, en face de l'endroit où devrait se trouver le second évidement, des talons qui, en comprimant latéralement la matière constitutive déformable lors du rapprochement de la matrice, donnent naissance au second évidement.
Afin d'arriver ici également à ne pas avoir de perte de matière, on utilise pour le forgeage de dégrossissage une matrice avec laquelle la hauteur de la pièce de construction est tout d'abord réduite dans une mesure telle qu'il se produise dans son intervalle de hauteur un creux dont le volume est égal à celui de l'évidement à réaliser par après. Dans cet espace creux pénètre à nouveau la matière cédant latéralement pendant la seconde opération. Le second évidement reçoit alors sa forme définitive de la même manière que celle déjà décrite ci-dessus pour une fourche simple.
Les opérations de travail et les pièces intervenant dans le procédé d'estampage sont représentées schéma.tiquement aux figures 1 à 8 du dessin.
Fig.l montre une pièce en forme de fourche a déjà dégrossie à la forge. Il est prévu ici un évidement b en forme d'U, dont la hauteur libre est plus grande que celle de l'évidement définitif
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de la pièce terminée. Dans l'espace vide b est disposée librement une pièce profilée c se déplaçant dans des guides pendant le forgeage de finissage. Tandis que les surfaces intérieures de l'évide- ment b dégrossi à la forge présentent encore la conicité inévitable lors de l'emploi d'une matrice, les surfaces de la pièce profilée ± sont planes et exactement parallèles l'une à l'autre. La distance entre ces surfaces est celle que doit présenter le produit fini.
Si, pendant le forgeage de finissage, une pression est à présent exercée au moyen d'un marteau ou d'une presse perpendiculairement aux surfaces de la pièce de construction ± sur les deux moitiés de la matrice, la matière constitutive vient se placer fermement, des deux côtés, contre la pièce profilée ± et les surfaces obtenues sont alors complètement planes et lisses et n'ont plus besoin de subir encore un usinage quelconque. la face frontale intérieure de la pièce profilée c également, la matière s'adspte étroitement contre cette dernière, de sorte qu'à cet en- droit aussi tout usinage ultérieur devient superflu. Une fois les parties de la matrice séparées, la pièce profilée ± peut être enlevée de l'évidement en donnant un simple coup ou en exerçant une pression perpendiculairement à la direction de déplacement du marteau ou de la presse.
Si la paroi frontale interne de l'évidement b doit être profilée, la pièce profilée c est, suivant l'invention, pendant la compression des parties de la matrice lors du forgeage de finissage, soumise à un déplacement supplémentaire perpendiculaire à la direction de la force du marteau ou de la presse. Dans l'exemple d'exécution suivant les fig.2 à 4, ce déplacement est rendu possible du fait que la pièce profilée ± est pourvue à sa face extérieure d'un chanfrein d correspondant à un chanfrein analogue à l'une des parties de la matrice. Lorsque la matrice descend, les deux surfaces obliques entrent en contact, ce qui donne lieu à une composante de force dans le sens de la flèche des fig. 2 et 3. Fig. 3 montre la position de la pièce profilée ± avant son déplacement horizontal.
Le profil en. forme de voûte e présenté par la face frontale intérieure de la pièce c se trouve alors devant une face plane f de l'évidement b. Fig.4 montre que le déplacement horizontal de la pièce profilée c a donné lieu dans l'évidement f à la formation d'un profil g en forme de voûte. Les Fig.5 et 6 montrent des exemples de fourches double et multiple. Dans ce cas, deux ou plusieurs pièces profilées c sont introduites dans la pièce; elles peuvent soit rester immobiles pendant le forgeage de finissage, soit se déplacer horizontalement pendant l'opération ce qui, à la fig. 6, est indiqué par des flè- ches.
Dans les deux figures, la face frontale intérieure de deux pièces profilées ± présente un arrondi h en demi-cercle et cet arrondi se marque alors également pendant le forgeage de finis-
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sage de la pièce sur la face frontale intérieure de l'évidement b.
Fig.7 montre une matrice pour la fabrication d'une fourche d'articulation. Lors du dégrossissage à la forge, il est réalisé, à la partie de la pièce se trouvant à droite sur le dessin, des creux i dont le volume est de même grandeur que celui d'un second évidement en forme d'U à pratiquer dans la pièce a perpendiculairement à l'évidement dans lequel se trouve la pièce profilée c.
Les deux moitiés k de la seconde matrice sont à présent pourvues de talons 1 qui, par suite du rapprochement des parties de la matrice, repoussent la matière dans les creux i et font apparaître ainsi le second évidement en forme d'U. Le façonnage définitif de cet évidement est alors réalisé de la même manière que celle décrite ci-dessus pour des fourches simples et multiples.
Fig.8 montre une fourche terminée, tournée de 90 par rapport à la figure 7.
L'utilisation des pièces profilées qui, en'vue d'obtenir des profils supplémentaires pendant le rapprochement des parties de la matrice, se déplacent perpendiculairement au sens de déplacement de ces dernières, n'est pas limitée à un procédé pour la fabrication de fourches.
REVENDICATIONS.
------------------ l.- Procédé pour la fabrication de pièces estampée, de préférence des pièces analogues à des fourches, munies d'évidements en forme d'U, caractérisé en ce que, pour la fabrication de pièces à surfaces parallèles, le volume de la pièce obtenue à la forge lors du dégrossissage correspond exactement au volume de la pièce terminée, en ce que lors du dégrossissage à la forge l'ouverture libre de l'évidement en forme d'U est plus grande que la hauteur de la pièce profilée devant être enfoncée en elle pour le finissage à la presse et en ce que cette dernière opération est réalisée sans enlèvement préalable de matière hors de l'évidement.
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Process for the production of stamped parts
In the manufacture of stamped parts, it is inevitable that the surfaces extending in the same direction, arranged in the direction of travel of the hammer or ram of the forging press, form a very small angle between them, since the clearance of the forging press die out of the part is only possible if this die has a certain taper. This fact leads to a drawback when the surfaces, once the part is finished, must be exactly parallel to each other, as is the case, for example, with U-shaped recesses in forks. Thus, it has heretofore been necessary to bring these surfaces into the desired parallel position by subjecting them to an operation resulting in chip removal.
The U-shaped recess of a fork-shaped piece has doubly conical surfaces, the gap between them being the smallest in the parting plane of the die. In the forging processes in use heretofore, material is removed in the recess at. by means of a press tool until the free distance that the finished part must have between the two surfaces facing each other, including the margin for finishing, is obtained. A profiled body is then forcibly introduced into the recess and then, with a press or by means of blows, pressure is exerted on the part perpendicular to the surface of the profiled part in order to smooth out the roughness caused on the part by the 'press removal of the constituent material.
This manufacturing process is not only complicated, but also the products obtained do not exhibit any
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high measurement accuracy, so that in any case, a subsequent operation must be carried out leading to chip removal.
The present invention relates to a process for the manufacture of stamped parts, preferably parts having a U-shaped recess, thus giving rise to a forked shape.
In the process, the volume of the blank initially corresponds exactly to the volume of the completely finished part. The volume of the blank is increased, relative to the finished part, only by the amount constituting the inevitable burr.
The die for rough forging is executed in such a way that when rough forging, the recess has a larger volume than when the workpiece is finished.
The constituent material necessary to subsequently fill this empty space is first of all in the constituent part surrounding the cavity.
When the rough forging, by means of a die carried out in this way, is introduced into the recess a profiled piece having the final shape of the recess which, therefore, adapts with a certain clearance. in the rough-cut recess at the forge.
The die for finishing forging, the free space of which is less than the volume of the roughened part at the forge, allows the adaptation of the profiled part mentioned above and when blows or pressure act perpendicular to the plane of the part profiled on the die, the constituent material, brought by appropriate heating to a state in which it can be easily deformed, completely fills the space existing inside the die and the final product obtained is a part having exact dimensions and in which in particular the surfaces of the recess lie relative to each other, in two exactly parallel planes. It is therefore unnecessary to subsequently carry out any machining of any of these surfaces resulting in the removal of chips.
In contradiction with the process employed until now, it is still possible, by operating with precision, to obtain completely smooth surfaces at the end of the profiled part introduced into the workpiece.
However, it very often happens that it is necessary to give the inner front wall of a recess a certain profile, which cannot be achieved with a die in which the forces act perpendicular to its plane of separation.
According to the invention, this problem is solved in that the profiled part is executed in such a way that, when compressing the parts of the die, a displacement occurs.
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perpendicular to the direction of the force of the hammer or forging press. This movement can for example be obtained by ensuring that the outer face of the profiled part has a chamfer and that the part of the die opposite this chamfer has a similar one. As the two surfaces come into contact, as the parts of the die come together, a force component develops which acts perpendicular to the direction of the force of the hammer or press.
The profiled part introduced into the U-shaped recess, the front face of which facing inward has the desired profile, then penetrates through this front face into the part and gives rise in the latter to the desired profile.
The working methods described above relate to a single fork. By now using several profiled pieces whose surfaces are arranged parallel to each other, it is possible to fabricate multiple forks, in which all of the U-shaped recesses have their surfaces all parallel to each other.
However, it very often happens that it is necessary to manufacture articulated forks in which the U-shaped recesses are offset by 90 with respect to each other.
In this case, a profiled part is first introduced into the blank in the manner described above after the rough forging, in order to constitute, to its exact measurements, one of the two d-shaped recesses. 'U required by the articulation fork. In another operation, unlike the method described first, the die used has, opposite the place where the second recess should be located, heels which, by compressing the deformable constituent material laterally when the die is brought together, give rise to the second recess.
In order to achieve here also no loss of material, a die is used for the rough forging with which the height of the component is first of all reduced to such an extent that it occurs in its height interval a hollow whose volume is equal to that of the recess to be made later. In this hollow space again penetrates the material yielding laterally during the second operation. The second recess then receives its final shape in the same way as that already described above for a single fork.
The working operations and the parts involved in the stamping process are shown schematically in Figures 1 to 8 of the drawing.
Fig.l shows a fork-shaped piece already roughened in the forge. A U-shaped recess b is provided here, the free height of which is greater than that of the final recess.
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of the finished piece. In the empty space b is freely arranged a profiled part c moving in guides during the finishing forging. While the interior surfaces of the forge roughened recess b still exhibit the inevitable taper when using a die, the surfaces of the profiled part ± are flat and exactly parallel to each other. . The distance between these surfaces is that which must present the finished product.
If, during the finish forging, pressure is now exerted by means of a hammer or a press perpendicular to the surfaces of the workpiece ± on the two halves of the die, the constituent material comes into place firmly, on both sides, against the profiled part ± and the surfaces obtained are then completely flat and smooth and no longer need to undergo any further machining. the inner end face of the profiled part c too, the material fits tightly against the latter, so that there too any further machining becomes superfluous. Once the die parts have been separated, the profiled part ± can be removed from the recess by giving a single blow or by exerting pressure perpendicular to the direction of travel of the hammer or press.
If the internal front wall of the recess b is to be profiled, the profiled part c is, according to the invention, during the compression of the parts of the die during the finishing forging, subjected to an additional displacement perpendicular to the direction of the cutting. hammer or press force. In the example of execution according to Figs. 2 to 4, this displacement is made possible by the fact that the profiled part ± is provided on its outer face with a chamfer d corresponding to a chamfer similar to one of the parts of the matrix. When the die descends, the two oblique surfaces come into contact, which gives rise to a force component in the direction of the arrow in fig. 2 and 3. Fig. 3 shows the position of the profiled part ± before its horizontal displacement.
The profile in. vault shape e presented by the internal front face of the part c is then in front of a flat face f of the recess b. Fig.4 shows that the horizontal displacement of the profiled part c gave rise in the recess f to the formation of a profile g in the form of an arch. Figs. 5 and 6 show examples of double and multiple forks. In this case, two or more profiled parts c are introduced into the part; they can either remain stationary during the finishing forging, or move horizontally during the operation which, in fig. 6, is indicated by arrows.
In both figures, the inner end face of two profiled parts ± presents a rounding h in a semicircle and this rounding is then also marked during the forging of finishes.
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wise of the part on the inside front face of the recess b.
Fig. 7 shows a die for making an articulation fork. During the roughing in the forge, it is made, in the part of the part to the right of the drawing, hollows i whose volume is the same size as that of a second U-shaped recess to be made in the part a perpendicular to the recess in which the profiled part is located c.
The two halves k of the second die are now provided with heels 1 which, as a result of bringing the parts of the die together, push the material back into the hollows i and thus reveal the second U-shaped recess. The final shaping of this recess is then carried out in the same way as that described above for single and multiple forks.
Fig. 8 shows a completed fork, rotated 90 compared to Fig. 7.
The use of profiled parts which, in order to obtain additional profiles during the bringing together of the parts of the die, move perpendicular to the direction of movement of the latter, is not limited to a process for the manufacture of forks .
CLAIMS.
------------------ l.- Process for the manufacture of stamped parts, preferably fork-like parts, provided with U-shaped recesses, characterized by that, for the manufacture of parts with parallel surfaces, the volume of the part obtained in the forge during the roughing corresponds exactly to the volume of the finished part, in that during the roughing in the forge the free opening of the recess U-shaped is greater than the height of the profiled part to be pressed into it for press finishing and in that the latter operation is carried out without first removing material from the recess.