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PERFECTIONNEMENTS'APPORTES AUX PROCEDES ET MACHINES POUR POINCONNER OU CREUSER.
@ DES PIECES METALLIQUES.
La présente invention est relative à des procédés et machi- nes pour poinçonnera ou creuser des pièces métalliques tels que des vis ou boulons à tête creuse à partir de fils ou tiges tronçonnés et par un tra- vail à froid du métal.
Le type général des machines, qui conviennent à cet effet, comprend un bâti et un bloc de nam matriçage avec plusieurs matrices, un coulisseau entêteur à mouvement alternatif et portant des outils façonneurs du métal ainsi qu'un mécanisme d'alimentation intermittent pour fournir l'ouvrage à l'une desdites matrices à un moment approprié. La machine peut comporter un mécanisme de cisaillement pour découper une ébauche de la tige ou barre initiale ou analogue ainsi qu'un mécanisme de transfert pour dé- placer les ébauches d'une matrice à une autre jusqu'à ce que l'opération finale soit achevée.
La présente invention a pour objet un nouveau procédé pour le travail obtenu à l'aide des outils et matrices et pour la succession des opérations ainsi qu'une nouvelle méthode pour façonner un objet entêté et creux. Quand on veut établir des outils pour des machines entêteuses à froid, on tâche avant tout d'obtenir les objets voulus avec un travail à froid et un déplacement ou fluage aussi réduit que possible pour le métal de l'ébauche car il est bien connu que le travail à froid rend le métal friable et l'expose à se fendiller tout en rendant son usinage plus diffi- cile et en réduisant la durée d'usage des outils.
La présente invention a pour but, surtout, de réduire le travail à froid et le durcissement du métal à l'endroit où l'ébauche doit être percée ou creusée. A cet effet, on part d'une ébauche qui est à en- têter et dont le diamètre est plus grand que celui de la queue de la vis ou
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du boulon à obtenir et on déforme par extrusion la partie, correspondant à la queue, dans une matrice ayant un diamètre plus petit, ce qui laisse la partie, destinée à former la tête, à son état initial. La partie non travaillée de la tête est alors façonnée dans une matrice cylindrique jus- qu'à avoir une forme cylindrique mais cette déformation n'est pas poussée assez loin pour que les arêtes de l'ébauche soient formées.
Comme l'opé- ration finale pour le remplissage des arêtes nécessite une pression consi- dérable,la tête cylindrique n'a pas encore subi un travail à froid im- portant. La tête façonnée peut donc être poinçonnée ou creusée aisément et on profite du poinçonnage pour obtenir le remplissage des arêtes de la matrice.
Une cause de l'usure rapide de l'outil, au cours des opé- rations d'entêtage à froid appliquées jusqu'ici, est le fluage ou l'extru- sion du métal, en sens inverse à celui du mouvement actif de l'outil, le long de l'organe ou de la matrice qui enserre le métal pendant le poin- çonnage. Non seulement cette extrusion soumet le métal à un travail ex- cessif à froid et le rend friable mais elle use et détériore rapidement l'organe -enserreur de sorte que la précision du façonnage n'est pas con- servée. Un autre but de l'invention est de réduire fortement l'usure de l'outil et la matrice par suite de l'extrusion du métal.
Ceci est obtenu en enserrant la tête, pendant le poinçonnage, par un organe (tel qu'un manchon mobile) agencé de manière que le métal qui est expulsé par ex- trusion et qui vient en contact avec le manchon puisse entraîner celui-ci par le fluage du métal.
L'invention a pour objet un procédé pour façonner un ob- jet poinçonné et qui consiste à enserrer la partie à poinçonner de cet objet dans une chambre délimitée par une partie fixe et une paroi mobile- par rapport à cette partie et à poinçonner cet objet à.froid pour obtenir l'extrusion du métal par cette paroi, le métal refoulé entraînant avec lui ladite paroi mobile pendant le poinçonnage.
L'invention a également pour objet un procédé pour fa- çonner un objet poinçonné et qui consiste à façonner d'abord une ébauche de manière à lui faire comporter une partie sensiblement cylindrique avec arêtes arrondies, à placer l'ébauche ainsi obtenue dans une matrice, à entourer ladite ébauche d'un organe relativement mobile, plus spécialement d'un manchon ayant un diamètre interne égal à celui de la partie cylindri- que de l'ébauche et à poinçonner l'ébauche à froid de manière que l'on obtienne, en substance, la formation des arêtes de l'ébauche et l'extru- sion du métal contre la paroi dudit manchon, le métal expulsé entraînant ledit manchon pendant le poinçonnage.
L'invention a également pour objet une machine pour fa- çonner un objet poinçonné par un entêtage à froid, cette machine comprenant un poinçon et des organes formant une chambre dans laquelle est confinée la partie de l'objet à poinçonner et selon l'invention on délimite la chambre susdite par une partie fixe et une paroi mobile par rapport à ladite partie, des moyens étant prévus pour refouler le poinçon dans l'objet pour creuser celui-ci à froid, en vue de refouler le métal contre ladite paroi mobile, celle-ci étant constituée et agencée de manière que le métal reflué puisse entraîner ladite paroi avec lui pendant le poinçonnage.
Les dessins ci-annexés montrent, à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'invention.
Les figures 1 et 2 montrent l'opération effectuée dans la première matrice, suivant un mode de réalisation préféré, après que l'ébau- che a été séparée par cisaillement, la figure 1 montrant l'ébauche cisail- lée placée en regard de la matrice et la figure 2 montrant l'ébauche dé-
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formée par extrusion à l'aide du premier outil.
Les figures 3 et 4 montrent l'opération effectuée à l'aide de la deuxième motricela figure 3 montrant l'ébauche, obtenue à la sortie de la première matrice, en regard de la deuxième matrice et la figure 4 montrant l'entêtage achevé dans la deuxième matrice.
La figure 5 montre, en coupe axiale, l'ensemble, comprenant le manchon, le poinçon et l'outil extracteur, établi conformément à l'inven- tion et qui coopère avec la troisième matrice.
Les figures 6 et 7 montrent, semblablement et à plus grande échelle, les organes à l'aide desquels on obtient le poinçonnage, la figure 6 montrant le poinçonnage quand il est effectué en partie et la figure 7 quand le poinçonnage est achevé.
Sur la figure 1 l'ébauche cisaillée 01 est montrée en regard de la première matrice D1. La machine complète comprend un mécanisme ci- sailleur et un mécanisme de transfert pour découper et positionner l'ébau- che, mais ces mécanismes sont bien connus et ne sont donc pas décrits en détail. Suivant un mode de réalisation préféré, la matrice Dl comporte un passage 1 de section plus petite que celle de l'ébauche 01 et un rac- cord à paroi conique 2 peut relier ce passage à un passage plus grand 3 de la matrice,ce passage ayant un diamètre sensiblement égalà celui de l'ébauche O1. L'outil Tl comporte une encoche 4 ayant le même diamètre que le passage 3 et cet outil peut être chanfreiné en 5 pour réduire l'encom- brement.
Après que l'ébauche 01 se trouve en regard de la matrice par le mécanisme de transfert l'outil Tl avance, comme montré sur la figure 2, pour refouler l'ébauche dans le passage 1, de section réduite, de la ma- trice ce qui forme la queue 7 par extrusion. La partie 6 de l'ébauche forme une tête dont le diamètre est plus grand que celui de la queue 7 et qui n'a subi qu'un travail à froid réduit ou nule A la fin de cette opéra- tion et quand le coulisseau entêteur et l'outil ont reculé, un doigt ex- pulseur Kl intervient à un moment approprié à l'aide d'une commande bien connue pour expulser l'ébauche 02 hors de la matrice Dl et pour l'introdui- re dans le mécanisme de transfert,
qui est venu en regard de la matrice pour recevoir l'ébaucheo
Sur la figure 3 l'ébauche 02 se trouve en regard de la matrice D2 et celle-ci comprend un passage cylindrique 10 dans lequel est logé le doigt expulseur K2 en ayant le même diamètre que la queue 7 de l'ébauche.
Dans la matrice est également ménagée une encoche 11 pour façonner la tête de l'ébauche.
On voit sur la figure'4 et lorsque l'outil T2 a refoulé l'ébau- che dans la matrice D2 que la queue 7 n'a pour ainsi dire pas été sollicitée alors que le métal, qui auparavant formait la tête 6 de l'ébauche 02, est déformé de manière à remplir en substance l'encoche 11 de la matrice, de sorte que l'ébauche 03 comporte une tête sensiblement cylindrique. On pré- fère donner à la matrice et à l'ébauche des dimensions relatives telles que les arêtes de la matrice ne soient pas remplies pendant cette opéra- tion, ce qui diminue la pression nécessaire pour façonner la tête.
Comme cette opération correspond au premier travail à froid de la partie entêtée de l'ébauche et comme les arêtes de la matrice ne sont pas remplies, l'opé- ration de la figure 4 ne soumet pas le métal à un travail à froid impor- tant et ce métal. conserve un étant relativement ductile avant de subir le poinçonnage.
Avant de terminer la description du cycle des opérations, ef- fectuées selon la présente invention, on se réfère à la figure 5 qui mon-
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tre le mécanisme de la troisième matrice. Le coulisseau entêteur H peut se déplacer suivant un mouvement alternatif et de la manière usuelle pour se rapprocher et s'écarter du bloc de matriçage et ce coulisseau comprend à cet endroit un bossage 20 dans lequel est logé un outil. Le bossage 20 comprend un alésage pour un manchon coulissant S entouré d'une douille de guidage 22 calée dans le bossage en 23. Un rebord arrière 24 du manchon S empêche le dégagement de celui-ci vers l'avant quand les pièces sont as- semblées. Un point P et un manchon extracteur 32 sont logés dans le man- chon S et sont maintenus dans celui-ci à l'aide d'un manchon 25 engagé dans l'alésage du bossage 20.
Les détails du mécanisme extracteur ne font pas partie de l'invention et des moyens appropriés pour commander ce méca- nisme sont indiqués dans une demande de brevet déposée le 3 mai 1950 au même nom sous le n 386,089 et sous le titre : "Perfectionnements apportés aux machines pour fabriquer, à froid, des pièces métalliques creuses".
On décrit ci-dessous brièvement un mode de réalisation du cou- lisseau et du mécanisme extracteur qui convient à la mise en oeuvre de l'invention. Le bouchon 25 est prolongé, à l'intérieur, par un guide cy- lindrique 26 sur lequel peut coulisser le manchon S à cause de l'alésage 27 de celui-ci. Deux plongeurs 28 et 29 sont engagés sur la tête 30 du plongeur P et la partie active et hexagonale 31 de celui-ci est en retrait pour faciliter l'engagement de celui-ci dans l'ouvrage et son dégagement hors de celui-ci. L'ensemble décrit ci-dessus ainsi que le manchon ex- tracteur 32 sont logés dans les alésages du manchon S. Dans l'extrémité active de celui-ci est ménagé un passage 33 dont le diamètre est égal à celui de la tête de l'objet que l'on veut obtenir. Comme le manchon ex- tracteur 32 coulisse également dans le passage 33 il a aussi le même dia- mètre.
L'extrémité 32a du manchon 32 peut venir en contact avec la tête de l'ébauche et est maintenue .en contact par un mécanisme à came, décrit en détail dans la demande de brevet susindiquée.
La partie arrière du manchon extracteur 32 comporte un rebord 34 sur lequel plusieurs tiges 35 prennent appui, ces tiges traversant des trous des plongeurs 28 et 29 en étant solidaires d'un plongeur 37 ou re- liés de toute manière appropriée à celui-ci. Un prolongement 38 du plon- geur 37 a une extrémité arrondie 39 pour coopérer avec une surface profilée 40 d'une came C montée sur un arbre 41 et commandée comme décrit dans la demande de brevet antérieure. Dans le coulisseau entêteur est ménagée une fente 42 pour recevoir la came C et un coin W est prévu pour maintenir le bouchon 25 à une position convenable. Généralement une vis agit sur la face avant du bouchon 25 afin que la position de celui-ci puisse être con- venablement réglée de pair avec l'effet du coin W.
La face inclinée 43 du coin W est appliquée sur une face oblique 44 de la fente du coulisseau.
Dans ce cas la matrice D3 a une forme particulière en ce sens qu'elle comporte un téton annulaire 15 pour la raison expliquée ci-après.
Le diamètre interne de ce téton est égal à celui du passage de la matrice qui reçoit la queue de l'ébauche 03. Son diamètre extérieur est sensible- ment égal à celui du passage 33 du manchon coulissant S de sorte que celui- ci peut s'engager sur le téton annulaire 15 de la matrice.
Ayant terminé la description de l'outil et de la matrice, au troisième poste, on 'va décrire les opérations qui restent à faire pour obtenir le creusage de la tête de l'objet. La figure 6 montre le dispo- sitif quand le poinçon P est engagé en partie dans la tête de l'ébauche alors que le manchon S est venu entourer la tête et s'est engagé sur le téton 15 de la matrice. Quand le poinçonnage continue, le métal tend à se déformer pour former les arêtes 51 de l'ébauche. En même temps le métal déformé tend à refluer dans une direction opposée à celle de l'avan- cement du poinçon. Comme le manchon S n'est pas maintenu positivement contre la matrice, le métal reflué qui agit sur la paroi du passage 33 du manchon, comme en 52, tend à entraîner le manchon avec lui pour l'écar- ter de la matrice.
Sur la figure 6, par exemple, on montre un interval- le 53 qui est obtenu par le recul du manchon S à cause de l'extrusion du métal. Cette figure montre également la fonction du téton annulaire 15
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qui, de pair avec le manchon S, délimite complètement et à tout moment le logement de la tête de l'ébauche pendant le poinçonnage, même si le machon a reculé partiellement à cause du fluage du métal, dont question ci-dessus.
La figure 7 montre la fin du poinçonnage et le manchon S a re- culé davantage en rendant l'intervalle 53 plus grand. Deux petites flè- ches indiquent le fluage ou l'extrusion du métal qui agit sur la partie 52 de la face interne du manchon pour provoquer le recul de celui-ci.
Pendant le poinçonnage le manchon extracteur 32 est maintenu écarté de l'objet entêté pendant que le coulisseau entêteur avance sous la commande du mécanisme décrit en détail dans la demande de brevet antérieure, dont question plus haut. Quand le poinçonnage est terminé, le poinçon est dégagé hors de l'ébauche comme décrit en détail en cette demande, les parties en retrait du poinçon facilitent cette opération.
On se rend compte que l'objet entêté et poinçonné peut être obtenu avec un minimum de travail du métal et de manière que la matrice ne subisse qu'une usure ,très réduite en n'étant soumisaà aucun effet d'extrusion ou d'abrasion de la part du métal de l'ébauche.' Le manchon et les organes de matriçage permettent de creuser ou de poinçonner avec succès l'ébauche même si la tête est sensiblement cylindrique avant le poinçonnage.
Diverses modifications peuvent être effectuées sans sortir des limites de protection de l'invention. Les différents organes, montrés sur la figure 5, peuvent être usinés de la manière usuelle. Bien que l'on préfère, comme montré sur les figures 1 et 2, commencer par une ex- trusion plutôt que par un entêtage, les compétences se rendent aisément compte que l'on pourrait partir d'une ébauche ayant une section transver- sale égale à celle de la pièce à obtenir après quoi cette pièce est fa- çonnée de manière à recevoir une tête. Le choix du début par une extru- sion ou par un entêtage dépend fortement de la forme de l'objet final et de la matière qui la constitue.
De même,la tête de l'ébauche de la figure 4 ne doit pas né- cessairement être cylindrique car elle peut être légèrement tronconique.
L'expression "travail à froid" doit être comprise dans son sens usuel, c'est-à-dire comme étant un travail en dessous de la température à laquelle se fait une croissance rapide des grains du métal ou une recris- tallisation. L'application de l'invention est, toutefois, tout particuliè- rement utile aux températures inférieures de la zone du travail à froid car à ces températures, qui peuvent atteindre environ 200 à 260 , les difficul- tés résultant de bavures, d'un coincement dans les matrices et d'un retrait sont évitées et le problème du dégagement net des particules est plus pro- nonce.
Au lieu de fabriquer des vis ou boulons à tête creuse, on pour- rait se servir du procédé et de la machine selon l'invention pour obtenir d'autres objets à poinçonner ou à percer, telsque des écrous ou analo- gues.
REVENDICATIONS.
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IMPROVEMENTS IN PROCESSES AND MACHINES FOR PUNCHING OR DIGGING.
@ METAL PARTS.
The present invention relates to methods and machinery for punching or hollowing out metal parts such as socket head screws or bolts from chopped wires or rods and by cold working of the metal.
The general type of machines, which are suitable for this purpose, include a frame and a die naming block with several dies, a reciprocating head ram and carrying metal shaping tools as well as an intermittent feed mechanism to provide the 'work to one of said dies at an appropriate time. The machine may include a shearing mechanism for cutting a blank from the initial rod or bar or the like as well as a transfer mechanism for moving the blanks from one die to another until the final operation is completed. completed.
The object of the present invention is a new method for the work obtained using tools and dies and for the succession of operations, as well as a new method for shaping a stubborn and hollow object. When we want to establish tools for cold heading machines, we try above all to obtain the desired objects with cold work and a displacement or creep as small as possible for the metal of the blank because it is well known that cold working makes the metal friable and exposes it to cracking while making it more difficult to machine and reducing the tool life.
The object of the present invention is, above all, to reduce the cold working and the hardening of the metal at the place where the blank is to be drilled or hollowed out. For this purpose, we start with a blank which is to be headed and whose diameter is greater than that of the shank of the screw or
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of the bolt to be obtained and the part, corresponding to the tail, is deformed by extrusion in a die having a smaller diameter, which leaves the part, intended to form the head, in its initial state. The unworked part of the head is then shaped in a cylindrical die until it has a cylindrical shape, but this deformation is not pushed far enough for the edges of the blank to be formed.
As the final operation for filling the ridges requires considerable pressure, the cylindrical head has not yet undergone significant cold work. The shaped head can therefore be punched or hollowed out easily and the punching is used to obtain the filling of the edges of the die.
One cause of the rapid wear of the tool, during cold heading operations applied so far, is the creep or extrusion of the metal, in the opposite direction to that of the active movement of the tool, along the part or die which grips the metal during punching. This extrusion not only subjects the metal to excessive cold work and makes it brittle, but it quickly wears out and deteriorates the sensor organ so that the precision of the shaping is not preserved. Another object of the invention is to greatly reduce the wear of the tool and the die as a result of the extrusion of the metal.
This is achieved by enclosing the head, during punching, by a member (such as a movable sleeve) arranged so that the metal which is extruded by extrusion and which comes into contact with the sleeve can entrain the latter by the creep of the metal.
The object of the invention is a method for shaping a punched object and which consists in clamping the part to be punched of this object in a chamber delimited by a fixed part and a movable wall with respect to this part and in punching this object. à.fold to obtain the extrusion of the metal through this wall, the forced metal driving with it said movable wall during punching.
The subject of the invention is also a process for shaping a punched object and which consists in first shaping a blank so as to make it comprise a substantially cylindrical part with rounded edges, in placing the blank thus obtained in a die. , in surrounding said blank with a relatively mobile member, more especially with a sleeve having an internal diameter equal to that of the cylindrical part of the blank and in punching the blank cold so that one obtains , in essence, the formation of the ridges of the blank and the extrusion of metal against the wall of said sleeve, the extruded metal driving said sleeve during punching.
The subject of the invention is also a machine for shaping an object punched by cold heading, this machine comprising a punch and members forming a chamber in which the part of the object to be punched is confined and according to the invention. the aforesaid chamber is delimited by a fixed part and a movable wall relative to said part, means being provided for pushing the punch into the object in order to hollow it out cold, with a view to pushing the metal against said mobile wall, the latter being constituted and arranged in such a way that the refluxed metal can entrain said wall with it during the punching.
The accompanying drawings show, by way of example, one embodiment of the invention.
Figures 1 and 2 show the operation performed in the first die, according to a preferred embodiment, after the blank has been sheared off, Figure 1 showing the sheared blank placed opposite the blank. matrix and Figure 2 showing the blank de-
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formed by extrusion using the first tool.
Figures 3 and 4 show the operation performed using the second motor, Figure 3 showing the blank, obtained at the exit of the first die, facing the second die and Figure 4 showing the header completed in the second matrix.
FIG. 5 shows, in axial section, the assembly, comprising the sleeve, the punch and the extractor tool, established in accordance with the invention and which cooperates with the third die.
Figures 6 and 7 show, similarly and on a larger scale, the members with the aid of which the punching is obtained, figure 6 showing the punching when it is carried out in part and Figure 7 when the punching is completed.
In FIG. 1, the sheared blank 01 is shown opposite the first die D1. The complete machine includes a scissor mechanism and a transfer mechanism for cutting and positioning the blank, but these mechanisms are well known and are therefore not described in detail. According to a preferred embodiment, the die D1 comprises a passage 1 of section smaller than that of the blank 01 and a conical wall connector 2 can connect this passage to a larger passage 3 of the die, this passage having a diameter substantially equal to that of the blank O1. Tool T1 has a notch 4 having the same diameter as passage 3 and this tool can be chamfered at 5 to reduce the bulk.
After the blank 01 is located opposite the die by the transfer mechanism, the tool T1 advances, as shown in figure 2, to push the blank into the passage 1, of reduced section, of the die which forms the tail 7 by extrusion. Part 6 of the blank forms a head the diameter of which is greater than that of shank 7 and which has undergone only reduced or zero cold work. At the end of this operation and when the stubborn slide and the tool have moved back, an expelling finger K1 intervenes at an appropriate moment with the aid of a well-known command to expel the blank 02 out of the die D1 and to introduce it into the release mechanism. transfer,
who came next to the matrix to receive the draft
In FIG. 3, the blank 02 is located opposite the die D2 and the latter comprises a cylindrical passage 10 in which the expelling finger K2 is housed, having the same diameter as the shank 7 of the blank.
A notch 11 is also provided in the die for shaping the head of the blank.
It can be seen in figure '4 and when the tool T2 has driven the blank into the die D2 that the shank 7 has hardly been stressed while the metal, which previously formed the head 6 of the The blank 02 is deformed so as to substantially fill the notch 11 of the die, so that the blank 03 has a substantially cylindrical head. It is preferred to give the die and the blank such relative dimensions that the die ridges are not filled during this operation, which decreases the pressure required to shape the head.
As this operation corresponds to the first cold work of the stubborn part of the blank and as the edges of the die are not filled, the operation of figure 4 does not subject the metal to significant cold work. so much and this metal. retains being relatively ductile before undergoing punching.
Before concluding the description of the cycle of operations carried out according to the present invention, reference is made to FIG. 5 which shows
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be the mechanism of the third matrix. The header slider H can move in a reciprocating motion and in the usual manner to approach and move away from the stamping block and this slider comprises at this location a boss 20 in which a tool is housed. The boss 20 comprises a bore for a sliding sleeve S surrounded by a guide sleeve 22 wedged in the boss at 23. A rear flange 24 of the sleeve S prevents the latter from being released towards the front when the parts are assembled. seemed. A point P and an extractor sleeve 32 are housed in the sleeve S and are held therein by means of a sleeve 25 engaged in the bore of the boss 20.
The details of the extractor mechanism do not form part of the invention and suitable means for controlling this mechanism are indicated in a patent application filed on May 3, 1950 with the same name under number 386,089 and under the title: "Improvements made machines for cold manufacturing hollow metal parts ".
One embodiment of the slide and extractor mechanism which is suitable for practicing the invention is briefly described below. The stopper 25 is extended, inside, by a cylindrical guide 26 on which the sleeve S can slide because of the bore 27 thereof. Two plungers 28 and 29 are engaged on the head 30 of plunger P and the active and hexagonal part 31 of the latter is set back to facilitate the engagement of the latter in the structure and its release from the latter. The assembly described above as well as the extractor sleeve 32 are housed in the bores of the sleeve S. In the active end of the latter is formed a passage 33 whose diameter is equal to that of the head of the sleeve. object that we want to obtain. As the extractor sleeve 32 also slides in the passage 33 it also has the same diameter.
The end 32a of the sleeve 32 can come into contact with the head of the blank and is kept in contact by a cam mechanism, described in detail in the above-mentioned patent application.
The rear part of the extractor sleeve 32 comprises a rim 34 on which several rods 35 bear, these rods passing through holes in the plungers 28 and 29 being integral with a plunger 37 or connected in any suitable manner thereto. An extension 38 of the plunger 37 has a rounded end 39 to cooperate with a profiled surface 40 of a cam C mounted on a shaft 41 and controlled as described in the prior patent application. In the header slide is formed a slot 42 to receive the cam C and a wedge W is provided to maintain the stopper 25 in a suitable position. Usually a screw acts on the front face of the plug 25 so that the position of the latter can be suitably adjusted together with the wedge effect W.
The inclined face 43 of the wedge W is applied to an oblique face 44 of the slot of the slider.
In this case, the die D3 has a particular shape in that it comprises an annular stud 15 for the reason explained below.
The internal diameter of this stud is equal to that of the passage of the die which receives the tail of the blank 03. Its external diameter is substantially equal to that of the passage 33 of the sliding sleeve S so that the latter can s 'engage on the annular stud 15 of the die.
Having finished the description of the tool and of the die, in the third station, we will describe the operations which remain to be done to obtain the hollowing of the head of the object. FIG. 6 shows the device when the punch P is partially engaged in the head of the blank while the sleeve S has come to surround the head and is engaged on the stud 15 of the die. As punching continues, the metal tends to deform to form the ridges 51 of the blank. At the same time the deformed metal tends to flow back in a direction opposite to that of the advance of the punch. Since the sleeve S is not positively held against the die, the refluxed metal acting on the wall of the sleeve passage 33, as at 52, tends to drag the sleeve with it away from the die.
In Fig. 6, for example, an interval 53 is shown which is obtained by the recoil of the sleeve S due to the extrusion of the metal. This figure also shows the function of the ring stud 15
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which, together with the sleeve S, completely and at all times delimits the housing of the head of the blank during punching, even if the machon has partially retreated due to the flow of the metal, as discussed above.
Figure 7 shows the end of the punching and the sleeve S has retracted further making the gap 53 larger. Two small arrows indicate the flow or extrusion of the metal which acts on the part 52 of the internal face of the sleeve to cause the latter to recoil.
During punching, the extractor sleeve 32 is kept away from the stubborn object while the stubborn slide advances under the control of the mechanism described in detail in the earlier patent application, discussed above. When the punching is complete the punch is released from the blank as described in detail in this application, the recessed parts of the punch facilitate this operation.
We realize that the stubborn and punched object can be obtained with a minimum of metal work and so that the die only undergoes wear, very reduced by not being subjected to any extrusion or abrasion effect. from the metal of the blank. ' The sleeve and the die-forging members make it possible to successfully hollow out or punch the blank even if the head is substantially cylindrical before punching.
Various modifications can be made without departing from the protective limits of the invention. The various members, shown in FIG. 5, can be machined in the usual way. Although it is preferred, as shown in Figures 1 and 2, to start with an extrusion rather than a header, it will be readily appreciated by those skilled in the art that one could start with a blank having a cross section. equal to that of the part to be obtained after which this part is shaped so as to receive a head. The choice of whether to start with an extrusion or a header strongly depends on the shape of the final object and the material that constitutes it.
Likewise, the head of the blank in FIG. 4 does not necessarily have to be cylindrical because it can be slightly frustoconical.
The term "cold working" is to be understood in its usual sense, that is to say as working below the temperature at which rapid growth of the grains of the metal or recrystallization takes place. The application of the invention is, however, particularly useful at the lower temperatures of the cold working zone because at these temperatures, which can reach about 200 to 260, the difficulties resulting from burrs, Entrapment in the dies and shrinkage are avoided and the problem of net particle release is more pronounced.
Instead of making socket-head screws or bolts, the method and machine according to the invention could be used to obtain other objects to be punched or drilled, such as nuts or the like.
CLAIMS.
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