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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.