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L'invention a pour objets un procédé et une machine visant la fabrication d'écrous et articles analogues, et plus particulièrement d'un écrou dont l'une des faces au moins a la forme d'une rondelle, ou présente une partie saillante annulaire . Comme on l'a représenté, l'ébauche de l'écrou fabriqué conformément à l'invention, est un écrou polygonal dont l'une des faces a la forme d'une rondelle et qui est chanfreiné sur la face opposée.
Comme on le voit sur le dessin, le procédé comprend une série d'opérations de pressage sur une machine compor- " Perfectionnements aux procédés de fabrication des ébau- ches d'écrous ".
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tant plusieurs postes ; machine tronçonne d'abord une longueur convenable d'une barre pleine pour constituer une ébauche à laquelle on donne ensuite, à froid, la forme définitive de l'écrou non taraudé . On effectue ces opéra- tions sur une machine comportant plusieurs postes, servant passe aux différentes opérations ; l'ébauche/d'un poste au sui- vant et la machine accomplit les différentes opérations sur différentes ébauches en même temps.
On se propose, dans la présente invention, d'utiliser une barre d'un diamètre relativement grand comparé à la largeur de l'écrou final , afin de réduire l'importance du fluage latéral du métal, nécessaire au cours des opéra- tions de fabrication - l'ébauche de l'écrou, à l'état final, est pourvue d'un trou la traversant de part en part pour recevoir le taraudage et l'on ne perd cependant qu'une quantité relativement faible de métal du fait que l'on évide profondément l'ébauche dans les opérations de fabrication, en laissant seulement une faible épaisseur de métal qui est enlevé à l'emporte-pièce pour achever le trou .
De plus, avec la présente machine et en utilisant le procède ci-dessus, on obtient finalement une ébauche d'écrou polygonal qui possède, sur l'une de ses faces, une rondelle bien formée et bien définie; les angles de 1.' ébauche sont bien remplis et exactement définis et la face opposée à la précédente est munie d'un chanfrein bien net.
L'invention a encore pour objet un nouveau procédé de fabrication, à partir d'une barre pleine, d'une ébauche d'écrou dont l'une des faces présente la forme d'une ron- delle.
L'invention a aussi pour objets un nouveau procédé et une machine nouvelle pour la fabrication d'une ébauche d'écrou polygonal, à partir d'une barre pleine, une des
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faces de l'écrou présentant la forme d'une rondelle . De plus , l'écrou est fabriqué à froid avec le minimum d'opéra- tions à partir de l'ébauche , et le fluage latéral du mé- tal, au cours de cette fabrication, est relativement fai- ble .
L'invention a encore pour objet un nouveau procédé de fabrication d'une ébauche d'écrou, dont l'une des faces présente la forme d'une rondelle ; ce procédé comporte une série d'opérations exécutées dans les postes successifs d'une seule machine , de telle sorte que les opérations effectuées dans certains postes soient commencées ou accomplies partiellement aux postes précédents, en réduisant ainsi le travail nécessaire dans les postes suivants.
Enfin, l'invention concerne une machine pour fabriquer des ébauches d'écrous, cette machine comportant un certain nombre de postes dans lesquels sont effectuées, à froid, les opérations successives sur l'ébauche ; est acheminée successivement d'un poste à l'autre, et les opérations,dont le nombre est relativement réduit permettent d'obtenir une ébauche avec le minimum d'efforts.
L'invention comporte les caractéristiques et les combinaisons d'organes décrites ci-après.
Sur le dessin annexé :
La fig. 1 est une vue en coupe de la partie travaillan- te d'une presse pour écrous, destinée à mettre en oeuvre le procédé de fabrication conforme à l'invention; la fig. 2 est une vue en coupe, à grande échelle, des outils utilisés au poste 2 de la machine ; la fig. 3 est une vue analogue des outils utilisés au poste 3; la fig. 4 est une vue en coupe,à grande échelle,des outils utilisés au poste 4; la fig. 3 est'une vue en coupe, à grande échelle, des outils utilisés au poste 5 de la machine;
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la fig. 6 est une vue en élévation latérale et en plan par-dessus de l'ébauche utilisée pour la fabrication de l'écrou non taraudé ; la fig. 7 représente des vues analogues de l'ébauche, après passage de celle-ci au poste 2;
la fige 8 représente des vues analogues de l'ébauche après passage de celle-ci au poste 3; les fig. 9 et 10 représentent des vues analogues de l'ébauche après passage de celle-ci aux postes 4.et 5.
Pour illustrer le procédé et l'un des modes de réa- lisation de la machine destinée à mettre en oeuvre ce procède, on a représenté un bloc support 10 des matrices, maintenu à une extrémité du bâti 11 par les cales 12,et un châssis mobile 13 auquel on peut communiquer un mouve- ment de va-et-vient le rapprochant ou l'éloignant du bloc support des matrices à la manière habituelle ; cechâssis comporte un certain nombre d'outils destinés à travailler avec un certain nombre de matrices séparées, montées sur le bloc support, ainsi qu'il est décrit ci-après.
Au poste 1 est montée une matrice tronçonneuse 14 comportant une ouverture qui la traverse de part en part dans laquelle avance, d'une certaine longueur, une barre 15 de manière qu'une partie de cette barre dépasse de la matrice et soit coupée par un couteau de tronçonnage 16, représenté schématiquement, de la manière bien connue et utilisée dans cette technique . Après qu'une petite longueur ou ébauche 17 (fig. 6) a été coupée de la barre, cette ébauche est acheminée au poste 2 de la machine par le couteau 16 à la manière habituelle .
Au poste 2,, sur le bloc support 10 est monté un porte-matrice 18 muni d'un alésage dans lequel peut se
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mouvoir une matrice guidée 19, qui possède un épaulement 20 coopérant avec un épaulement 21, lui faisant face, du porte-matrice 18 pour limiter le mouvement de la matrice dans un sens. La matrice 19 est poussée en avant par un ressort de compression 22 relativement puissant de telle sorte que 1'épaulement 20 vienne normalement buter con- tre l'épaulement 21, et que la face de la matrice vienne au niveau de la face avant du porte-matrice . Une tige éjec- trice 23, montée également de manière amovible dans le porte-matrice , est disposée dans un trou de la matrice intérieure 19a, cette tige éjectrice remplissant sensi- blement le trou .
La tige éjectrice 23 est commandée par une tige 24 qui peut être poussée par un mécanisme appro- prié(non représenté) centre un tampon de remplissage 25 qui, à son tour, pousse la tige éjectrice 23. Il y a lieu de noter que l'extrémité de la tige 23 est légèrement chanfreinée comme représenté en 26, de sorte que, ainsi qu'il sera ex- pliqué par la suite, cette tige éjectrice forme un évidement ou cuvette sur la face arrière de l'ébauche.
A ce poste le châssis est muni d'un support 27 à l'intérieur duquel est monté un porte-matrice 28 portant une matrice 29 ; cettedernière comporte une cavité 30 qui coopère avec le trou de la matrice intérieure 19a pour donner à l'ébauche la forme qu'elle acquiert à ce poste.
On peut noter aussi, que la partie inférieure de la cavité de la matrice 30 est légèrement conique vers l'inté- rieur, comme représenté en 31, et est munie de surfaces planes qui s'étendent au-dessus de cette partie conique; ces parties planes deviennent par la suite les faces polygonales de l'écrou .
La matrice 29 est également pourvue d'un trou qui la traverse de part en part dans lequel est montée une tige
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33 poussée vers l'avant par le ressort 34, le mouvement vers l'avant étant limité par le contact de l'épaulement 35 avec la partie arrière du porte-matrice 28.
Le châssis de la machine est représenté sur la fig.l dans sa position avancée ou vers l'avant. Lors du retour en arrière à partir de cette position, la tige 23 fait sail- lie à l'extérieur du châssis et une ébauche 17 coupée sur. la barre est amenée par le couteau 16 en coïncidence avec le trou de la matrice intérieure 19a . Le châssis est alors poussé vers l'avant et l'extrémité de la tige 33 vient au contact de l'ébauche et l'extrait du conteau 16 pour l'amener dans le trou de la matrice intérieure,ce qui permet au couteau de se retirer.
Quand le châssis est poussé vers l'avant, la tige 33 recùle par rapport à la matrice 29, (après que l'ébauche a été placée dans le trou de la matrice intérieure 19a) et la face extérieure de la matrice 29 vient au contact de la face extérieure de la matrice intérieure 19a, enfermant ainsi l'ébauche à l'intérieur des trous complémentaires des matrices, et la tige 33 ferme à ce moment la partie arrière du trou de la matrice 29. Lorsque le châssis continue encore son avance, le support et la matrice 19 se déplacent en même temps,cette dernière se déplaçant contre la tension du ressort 22 jusqu'à ce que le métal de l'ébauche flue et remplisse complètement la cavité formée par les trous complémentaires des deux matrices, entre les tiges 23 et 33.
Au début de l'opération de mise en forme, l'ébauche est complètement enfermée dans les cavités de la matrice, et la plus grande partie de cette opération a lieuendant que le sup- port et la matrice 19 se déplacent ensemble vers l'arrière contre la tension du ressort de la matrice.
Lorsque l'ébauche sort du poste 2, elle présente la forme représentée en 36, sur la fig. 7. La partie arrière
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est sensiblement de forme cylindrique et présente un évidement ou une concavité 37 sur sa face arrière, laissant un bord relativement mince sur sa périphérie, autour de la partie évidée, ce qui permet au métal, dans la phase suivante de la fabrication, de fluer vers l'exté- rieur pour former des angles arrondis sur la face arrière de l'ébauche. La partie avant de l'ébauche est conique, comme représenté en 38 et 39, et est munie de parties planes 40 situées partiellement sur la partie conique et partiellement sur la partie cylindrique . Cette ébau- che 36 passe alors au poste 3, par un mécanisme de trans- port approprié (non représenté) .
A ce poste, une matrice fixe 41 est montée dans un porte-matrice 42; cette ma- trice est munie d'une ouverture dans laquelle se déplace une tige éjectrice 43, cette tige pouvant être tirée en arrière par le ressort 43a. Dans la matrice 41 se trouve une matrice intérieure 44 traversée également par la tige 43, cette matrice intérieure étant munie à l'avance d'une surface évasée ou ponique 45 qui forme un angle très petit avec l'axe de la matrice , de manière à fermer une surface conique annulaire sur l'ébauche en cet endroit ;
cette surface s'évase du côté du bord de l'ébau- che, de sorte que celle-ci soit légèrement plus épaisse à sa partie centrale, qui est en contact avec la tige 43. Il y a lieu de noter que la matrice intérieure 44 a un diamètre légèrement plus faible que l'ouverture la.la de la matrice 41, de manière à laisser une petite partie plane 46 à la surface de l'ébauche située dans l'ouverture de la matrice, et particulièrement aux angles formés par les côtés plats.
L'ouverture de la matrice présente générale- ment une forme polygonale avec des angles quelque peu ar- rondis pour effectuer une mise .en forme préliminaire de l'ébauche . A ce poste, une matrice 47 est fixée au châs- sis dans un porte-matrice 48 et une tige 49, pouvant cou-
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lisser à l'intérieur de cette matrice, est poussée vers l'extérieur par le ressort 50. La motrice est munie d'une ouverture complémentaire sur sa face avant, cette ouverture comportant des parties angulaires ou tronconi- ques 51 et 52 qui donnent généralement à la face avant de l'ébauche une configuration en forme de dôme, dont la pa- roi latérale est cependant angulaire plutôt qu'arrondie.
L'ouverture pratiquée dans la matrice est munie également de faces planes formant entre elles des angles légèrement arrondis, pour coopérer avec l'ouverture de la matrice 41, à la mise en forme de l'ébauche . L'extrémité de la tige 49 est sensiblement plane, de sorte que la face extrê- me avant de l'écrou, sous les parties en forme de dôme ou angulaires 51 et 52, est sensiblement plane.
L'ébauche, après avoir été soumise à l'action des outils au poste 3, est représentée en 54 sur la fig. 8 du dessin. Il est à remarquer que, lorsque l'ébauche quitte la poste 3, elle présente généralement des côtés plats 55 avec des angles peu nets ou arrondis 56. La face ar- rière de l'ébauche présente une surface 57 angulaire ou inclinée vers l'extérieur, cette surface étant généra- lement de forme annulaire et laissant des parties planes 58 à 1-'endroit des angles arrondis ; ces parties planes constituent un élément essentiel pour remplir complètement les angles de l'ébauche dans les opérations suivantes.
Ainsi que cela ressort de la description qui suit, la sur- face angulaire inclinée vers l'extérieur devient la face en forme de bondelle de l'écrou terminé.
La partie inférieure de l'écrou comprend deux surfaces 59 et 60, sensiblement angulaires; ces surfaces sont formées par les parties 51 et 52 de l'ouverture pré- vue dans la matrice . Il y a lieu de noter que les surfaces 59 et 60 forment un angle beaucoup plus prononcé avec le plan général des surfaces avant et arrière de l'ébauche,
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que l'angle formé par la surface inclinée 57.
L'ébauche 54 est ensuite acheminée au poste 4 de la machine où l'on termine la mise en forme de l'ébauche,l'opé- ration de perçage restant à effectuer. A ce poste, une libre matrice/ 1=est montée d'une manière amovible dans un porte- matrice 62, la matrice étant poussée vers l'extérieur par un puissant ressort 63. A l'intérieur d'une ouverture de la matrice 61, sont montées des matrices intérieures 64 et 65, la première étant munie d'une ouverture cylindri- que à l'intérieur de laquelle se déplace le poinçon 66.
La matrice intérieure 65 est munie d'une ouverture polygo- nale 67 présentant des angles bien nets, pour donner à l'écrou la forme définitive convenable . Le poinçon 66 comporte une extrémité réduite 68 qui pénètredans la surfa- ce extérieure de l'ébauche, et, ainsi qu'on le verra, l'ouverture de la matrice intérieure 64 est légèrement plus petite que celle de la matrice intérieure 65,ce qui a pour résultat de former sur l'ébauche, à ce poste, une surface surélevée ou une face en forme de rondelle; cette surface surélevée est de forme annulaire. et se trouve en retrait vers l'intérieur à une certaine distance des bords latéraux de l'ébauche et particulièrement des angles.
Le châssis à ce poste est muni d'un poinçon fixe 69 maintenu dans un porte-poinçon 70. Ce poinçon est muni de faces polygonales 71 et d'une extrémité réduite 72 pour former un creux relativement profond sur la face avant de l'ébauche. Il y a lieu de noter que le poinçon 69 est légèrement plus petit que l'ouverture 67 de la ma- trice intérieure 65, de manière à laisser une petite sur- face de l'ébauche qui ne vienne pas en contact avec la face du poinçon,
formant ainsi un bord chanfreiné sur la face avant de l'ébauche . Les extrémités réduites
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68 et 72 des poinçons 66 et 69 sont profilées de manière à chanfreiner les parties creusées pratiquées dans les faces de l'ébauche . Ceci empêche la formation de copeaux ou de bavures sur l'une ou l'autre face de l'écrou lors du taraudage.
Lorsque l'ébauche a été amenée dans l'axe des outils du poste 4, par le mécanisme de transport habituel,le châssis avance et le poinçon 69 extrait l'ébauche du méca- nisme de transport et l'amène dans l'ouverture 67 de.la matrice intérieure 65. Lorsque le poinçon continue à avancer, l'ébauche se trouve comprimée entre les poin- çons 66 et 69 ; oblige ainsi le métal de l'ébauche à fluer contre les parois polygonales de l'ouverture de la matrice et à remplir les angles vifs formés entre ces parois.
De même, la matrice 61 est poussée légèrement vers l'arrière contre le ressort 63, de sorte que la par- tie arrière de l'ébauche est obligée de monter vers l'extrémité du poinçon fixe 66, formant ainsi une cavité dans la face arrière de l'ébauche et constituant en même temps, autour de cette cavité, contre l'extrémité du poinçon et dans l'ouverture de la matrice intérieure 64, la face annulaire surélevée en forme de rondelle . Le métal de l'ébauche autour de la face en forme de rondelle flue vers l'extérieur dans les angles de la matrice inté- rieure polygonale 65 située vers l'avant de la face de la matrice intérieure 64.
Lorsque le châssis est retiré vers l'arrière, l'é- bauche est éjectée par le poinçon 66 et est transportée au poste 5. A ce moment, l'ébauche à la forme représen- tée sur la fig. 9, sur laquelle on voit qu'elle est munie de faces planes 74 limitées par des angles 75 bien définis. La face avant de l'ébauche est chanfreinée comme représentée en 76, et est munie d'un creux ou évidement 77 relativement profond.
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La face arrière de l'ébauche comporte une cavité centrale 78 laissant une épaisseur 79 de métal entre elle et l'évidement 77. Autour de la cavité 78, une surfa- ce annulaire surélevée 80, (qui donne à la face une forme de rondelle) a été formée en laissant à une cer- taine distance en avant une surface plane 81 adjacente aux angles des pans et se trouvant à l'extérieur de la surface annulaire 80.
Au poste 5 le châssis est muni d'un poinçon de perçage 82 qui coopère.avec une matrice de maintien 83 et une matrice enclume $la., ces deux matrices reposant sur un manchon fixe 85. Ainsi qu'on le voit sur la figu- re 5, la matrice 84 est légèrement évidée comme repré- senté en 86; cet évidement présentant les mêmes dimen- sions tant en diamètre qu'en profondeur que celles de la face en forme de rondelle 80 formée sur l'ébauche,de sorte que toutes les parties de la surface arrière de l'ébauche reposent sur la face de la matrice enclume pendant l'opération de perçage . De plus, la matrice de maintien 83 entoure seulement la partie arrière de l'ébauche pour empêcher cette partie de se dilater pen- dant l'opération de perçage .
Grâce à cette disposition, la matrice de maintien 83 peut être formée d'un seul bloc au lieu d'être en plusieurs pièces, et tandis que l'ébauche est effectivement protégée montre un gonfle- ment ou une dilatation, elle sera facilement retirée de la matrice lors du retour du poinçon et extraite par l'extracteur habituel 87.
L'ébauche après avoir été travaillée par les outils du poste 5 est représentée en 88 sur la figure 10, sur laquelle on voit qu'elle comporte un trou poli 89 pou- vant recevoir un taraudage approprié pour parachever la fabrication de cet écrou.