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  PROGEDE DE FABRIC ATION DE BOULONS ET D'EGROUS. 



   La présente invention a pour objet un procédé de fabrication de boulons et d'écrous par travail à   froide   et sa caractéristique réside en ce que la pièce à travailler est améliorée sur toute sa longueur par des pres- sions intantanées agissant transversalement à l'axe du boulons par exemple par martelage ou laminage transversal.

   L'avantage de ce procédé est que la résistance de la pièce à travailler est améliorée d'environ 20 à 25% et plus, par compression et grâce à l'obtention d'une structure fibreuse favo- rable, dans la totalité d'une section   droite,,,   non seulement dans la région du   filetage.9   qui peut être usiné par laminage à froide mais aussi dans la région de la tige et de la tête et aussi aux endroits intermédiaires entre la partie filetée et la tige.Le martelage ou le laminage transversal exige en outre une moindre dépense de force que celle qui résulte d'un pressage avec une seule course motrice. 



   Il est avantageux de marteler ou de laminer la partie lisse de la tige d'un boulon de façon qu'elle soit plus mince d'environ 1 à 5% que le noyau de la partie filetée ou les autres parties épaisses, et de la munir par travail à froid de zones de transition progressive, la reliant à la par- tie la plus épaissepuis d'usiner à froid le filetage sur la partie plus épaisse, par exemple à   l'aide   de rouleaux, de telle sorte que le filetage pé- nètre dans la zone de transition   progressive.   Par ce moyen, on évite des dis- continuités de résistance entre la partie filetée et la partie lisse de la tige et par conséquent le risque de rupture en cet endroits d'autant plus que la zone de transition demeure un peu plus épaisse que la partie mince et lisse de la tige. 



   Selon une forme de réalisation préférée, on fabrique un boulon à tête tout d'abord comme un boulon saris   tête.,   on le munit  à l'extrémité cor- respondant à la têtes d'une dentelure ou de rainures, puis on façonne à froid un élément de   tête,,   semblable à un écrou et non   fileté., 'et   on le moule sur cette dentelure ou ces rainures. On épargne ainsi une coûteuse opération à chaud pour la fabrication de la tête, et on obtient pour la tête une amélio- 

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 ration de résistance par le travail   à   froid de   18 écrou   constituant cette   tête,\)   de même que pour la partie de la tige entourée par cet écrou. 



   On peut fabriquer un boulon à tête à partir d'un barreau de diamètre correspondant à celui de la tête, comportant un court forage corres- pondant à peu près à un six pans intérieur et un forage long et mince cor- respondant approximativement à la longueur du   barreau.,,   ou bien à partir d'un tube de diamètre correspondant au diamètre extérieur de la tête, la tête et puis la tige étant ensuite façonnées à froid,, par   1-'extérieur,,   sur des man- drins enfoncés dans les forages. On obtient ensuite de bonnes structures fi- breuses dans la partie comprise entre la tête et la tige, ainsi qu9une amé- lioration de résistance et un polissage de ces deux parties par l'intérieur. 



   On usine simultanément,et également par travail à froide les chanfreins des extrémités du boulon, de sorte qu'on épargne une opération de tournage. 



   Selon une autre forme de réalisation avantageuses on fabrique un écrou (ou un manchon de serrage) à partir   d'un   anneau cylindrique non   filetée   en enfonçant dans son alésage un mandrin creux, pourvu à une extré- mité   d'un   filetage, et dans celui-ci un autre mandrin pourvu d'un épaulement et enfoncé par le côté du filetage au moyen d'un ajustage à emboîtement; l'anneau est ensuite martelé ou laminé de l'extérieur sur le filetage, de sorte que la pièce à travailler   s'étale   dans le sens de la longueur sur la partie non filetée de la tige constituée par les mandrins.,, en conservant le diamètre extérieur du filetage;

   puis l'écrou est muni du six pans exté- rieur.Du fait que la matière à travailler peut s'étaler par côté sur le mandrin lisse., par travail à froide au dehors de la partie filetée le file- tage du mandrin et de 1?écrou n'est pas endommagée et grâce à la division du mandrin en deux parties à   1-'une   des extrémités du filetage, les deux parties du mandrin peuvent être commodément tirées ou dévissées de   l'écrou,   quand le filetage est terminé. 



   Les barreaux servant à la fabrication des boulons sont avanta- geusement tronçonnés à 1?aide de rouleaux à partir d'une barre de fer ce qui permet de laminer en même temps les chanfreins des extrémités du barreau. 



  Cette manière de faire a pour avantage qu'on obtient directement et de façon   continue.,   par le procédé mentionnés les barreaux   à   partir de barres de fer, à leur longueur correcte et avec leurs extrémités toutes préparées,, sans tra- vail d'enlèvement de copeaux et sans déchets,, et que par conséquent on peut amener directement ces barreaux à 1?opération   suivante..,   telle que le   martela-   ge à froid ou le laminage à froid de la totalité du boulon et le laminage du filetage. 



   Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé consiste en ce que deux rouleaux en forme de disques.. à axes   parallèles,,   pourvus à leur circonférence d'un tranchant à angle aigu et de chanfreins coniques  accolés de part et d'autre du tranchante et tournant dans le même sens, sont disposés de telle sorte   quils   se touchent presque par leurs arêtes tranchantes. La barre de fer est placée entre les deux arêtes tranchantes de telle sorte qu' elle soit entraînée en rotation par les rouleaux et qu'elle soit ainsi pour- vue simultanément d'une entaille circulaire de plus en plus profonde et de chanfreirs, le noyau très mince subsistant presque dans son axe étant finale- ment arraché. 



   Selon une forme de réalisation avantageuse des rouleaux de   coupe,,   ceux-ci sont placés   l'un   à côté de l'autre dans un plan horizontal et sont mobiles en hauteur; le cas échéant ils sont pourvus d'une commande positive pour les déplacer en hauteur. La barre de fer n'a plus alors qu'à être pous- sée en avant de la quantité désirée et elle est ensuite saisie automatique- ment et découpée par les rouleaux de coupe mobiles. 



   De préférence,, le boulon sans   tête,,,   amélioré- sur toute sa lon- gueur par travail à froide est porté au rouge sur une longueur telle que le volume porté au rouge constitue environ 80% du volume de la tête de boulon 

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   définitive,   puis on donne tout   d9abord à   la tige, au milieu de sa section droiteune forme à peu près conique par pressage et ensuite on lui donne une forme de champignon   139 élargissant   vers 1?extérieur pour obtenir la for- 
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 me de la tête de boulon.

   Cette manière d30pérer a pour avantage de ne pas déchirer pendant la formation de la tête les fibres longitudinales crééespar le travail à froide mais de les courber d9environ 45 à 900 selon leur posi- tion dans la tête de boulon définitive., Puisque dans le chauffage au rouge 1-lamélioration obtenue par travail à froid est en grande partie conservée, la   tête à   également une haute résistance spécifique pour un allongement un peu plus   élevée   de sorte   que.,   dans un effort excessif, la tête cède sans que la   tige se   brise.Dans la zone intermédiaire, entre-la tête et la tige, 
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 1'amélioration obtenue par le travail à froid est presque complètement con- servée puisque de cette manière la tige n-est chauffée qu9indirectement. 



   Selon une forme de réalisation avantageuse qui comporte plusieurs ¯phases, la dernière opération a lieu presque   '--'état   froid et la partie su- 
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 périeu.re de la tête reçoit par pressage une forme plate., exception faite d9im., pe- tite #vité ubsistante. Les fibres du boulon sont alors courbéa:o jusqu9à 19 angle droit et le moule est bien rempli.En outre.: la résistance de la tête qui avait été abaissée par le chauffage au rouge, est portée à nouveau à sa valeur précédente. La tête et la tige du boulon conservent ainsi des   coeffi-   cients de résistance pratiquement égaux, sans que la matière à travailler devienne cassante dans la zone intermédiaire. 



   Le dispositif consiste de préférence en une bobine alimentée en courant   à   haute fréquence et recevant la partie de la tige améliorée à froid correspondant à la tête, en une matrice cylindrique recevant   l'autre   partie de la tige pendant toute l'opération de façonnage   à.   chaud et pourvue à sa partie inférieure   d'un   profil pour l'obtention du chanfrein et à sa partie supérieure d'un profil pour la formation,   d'une   gorge annulaire entre la ti- ge et la   tête,   et en un ou plusieurs poinçons munis   d'un   cône central en saillie,,pour le façonnage de   le.   tête. 



   Il est avantageux de marteler ou de laminer à froid un barreau plein ou creux ayant sensiblement la section droite de la tête de boulon dé- 
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 f.nitive, tout d3abord uniquement dans la partie correspondant à la tige,, en lui donnant une partie intermédiaire fortement arrondie la reliant à la par- tie correspondant à la tête, jusqu'à 1-'obter-'rïon du diamètre du flanc du fi- letage définitifs puis de donner à la tête du barreau sa forme définitive par martelage à froid ou pressage dans une matrice en forme de douille et dans un poinçon adapté à la têtes et ensuite de laminer ou de marteler   à   froid le filetage.L'avantage réside en ce   au-on   épargne un chauffage du boulon et en ce que la tête demeure un peu moins dure que la tigetout en ayant une résistance améliorée et une bonne structure fibreuse. 



   Selon une autre forme de réalisation avantageuses on choisit une ébauche de boulon suffisamment grande pour correspondre à deux boulons, on diminue tout d'abord le diamètre des deux bouts par travail à froide puis la partie médiane du barreau, correspondant aux deux têtes de boulons, est coupée transversalement (à   19aide    une scie ou par un procédé de tronçonna- 
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 ge sans copeau utilisant des rouleaux de coupe ou des disques 'tranh8Llt.s) et on travaille euauites à nouveau à froide les deux barreaux obtenus. De cette manière., on peut mettre commodément 19ébauche sur la machine d9usinage et la travailler. 



   On a décrit ci-dessous et représenté au dessin annexé plusieurs formes de réalisation de   l'invention. -   - la figure 1 est une vue de côté   d'un   boulon   à     tête,   fabriqué 
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 par le procédé suivant 19invention9 - la figure 2 est une vue frontale du même boulon; la figure 3 représente une ébauche   pour   un boulon creux; la figure 4 est. une coupe longitudinale de ce boulon terminé; 

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 - la figure 5 représente une ébauche de boulon,, constitué par un tube; - la figure 6 est une coupe longitudinale du boulon correspondante terminé; - la figure 7 représente en coupe une ébauche   d'écrou    engagée sur un mandrin tarauder;

     - la   figure 8 est une coupe partielle d'un dispositif de chauffa- ge et de pressage pour les têtes de boulons; - les figures 9 à 11 représentent différents porte-matrices,, à échelle réduite; - la figure 12 est une coupe partielle   d'un   autre dispositif de chauffage et de pressage pour les têtes de boulons; - la figure 13 est une vue schématique d'un dispositif de tron- çonnage; - la figure 14 représente une ébauche pleine pour deux boulons; - la figure 15 représente les boulons après amincissement de la tige - la figure 16 représente un boulon définitif non fileté;

   - la figure 17 représente une ébauche en forme de tube pour deux boulons.- - la figure 18 représente les boulons après l'amincissement des deux extrémités constituant les tiges9 et - la figure 19 représente un boulon terminée non fileté. 
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  Selon les figures 1 et 2. un barreau 2a par exemple en acier j,laminé àfoid ou étiré à ft-oids est martelé (au moyen de marteaux de forme) ou laminée à froide depuis le diamètre 3 (diamètre du flanc du filetage) dans la zone correspondant à la partie non filpt2'e de la tige jusqu'au diamètre 4 (environ 1 à 5% plus petit que le dielllètre du moyeu du filetage), et cela de telle sorte qu'aux deux extrémités prennent naissance des zones de raccordement progressif 5a 6 (chanfreins ). 
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 Puis., on pratique., également par travail à froid,,,, le chanfrein 31 sur l'extrém mité libre du boulon de façon à épargner une opération de tour postérieure., Le filetage 7 est ensuite laminé de telle sorte qu'il pénètre dans le chan- frein 6.

   Puis on lamine ou on martèle une courte denture 8 de manière qu'elle s'arrête à une partie cylindrique de la tête   9,,   On enfonce ensuite un écrou 
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 non fileté 10.11 sur l'élément de tête g8 9 et on le presse sur celui-ci par martelage, pressage ou laminage.La denture reçoit ainsi  abstraction faite de l'effort de pressage, une partie de l'effort de torsion transmis au   boulon.,   tandis que la partie ronde de la tête 9 reçoit une partie de l'effort de ten- sion. 
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  Au lieu de denture.. on peut prévoir également un moletage.l1 des rainures, un filetage ou analogue. 



  A travers   l'écrou   et la   tige.,   on peut en outre introduire une goupille trans- versale et   l'assujettir   par pressage dans son logement. Cela est cependant inutile dans la forme de réalisation des figures 1 et 2. 



   De cette façon.. on fabrique un boulon très bon marché et en outre très solide et précis. 



   Le martelage se fait à   19aide   de pièces de forme qui présentent 
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 chacune le profil de la moitié de la pièce à obtenir et qui agishent simulta- nément des deux côtés opposés,, de telle sorte que la pièce à travailler est terminée quand les deux marteaux spt-lichent. Les marteaux sont en outre guidés par dès-glissières de la machine à marteler.Dans les façonnages impor- tants on peut employer successivement plusieurs jeux de différents marteaux de forme. 

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   Le laminage   à   froid a lieu avantageusement entre trois rouleaux lisses pourvus de chanfreins.\) analogues aux rouleaux de filetage connus. 



   Selon les figures 3 et 4, on fore dans une ébauche épaisse   11   
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 %19un diamètre extérieur un peu supérieur à celui de la tête définitive) un mince trou axial   12.   et un trou axial court et plus épais 13,puis on enfon- ce dans le trou 13 un mandrin hexagonal et   '±'.-on   façonne le trou hexagonal 14 par laminage ou martelage   extérieur.   Ensuite., on façonne et on étire la ti- ge 15 par laminage à. froide après insertion d'un mandrin mince dans le fora- 
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 ge 12e puis on retire la tête 60 Le six panfl4 sertau logement d'une clé à canon et une fente transversale 17 peut servir a Inaction d-'un tournevis. 



  Après laminage de la tige 15, on meule la croûte de laminage dans 
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 la région du filetage 18s de telle sorte qu'aucune rupture ne se produise pen- dant le laminage du filetages puis on lamine à froid le filetage 18, on obtient ainsi à nouveau une solidité égale à celle de la tige 15. 



   Un tel boulon est en particulier utilisable pour résister aux   ef-   forts de flexion, par exemple   comme   axe de piston ou analogue 
Selon les figures 5 et 6, on fabrique un boulon semblable à   parMr    d'un   tube épais 19 par martelage sur un mandrin de la tête 20 pour former un six pans extérieur et par laminage à froid pour atteindre un diamètre   21.  On peut laminer ou   marteler.,   ou bien seulement   visserij   dans l'extrémité de la tête ou dans la pointe du boulon une pièce de remplissage 22 ou 23, de façon à obtenir un boulon étanche. 



   De tels boulons, lorsqu'ils ont une cavité 32 suffisamment gran- des sont particulièrement bien utilisés comme boulons graisseurs., dans les- quels la cavité 32 sert à l'admission et un forage latérale à la   distribu-   tion de la graisse qui se trouve sous la pression   d'un   ressort. 



   Selon la figure 7,un mandrin creux 26 est enfoncé par ajustage 
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 à glissements sur un mandrin 24 muni d'un épaulement ,3, le mandrin 26 porte à une extrémité un filetage   27   correspondant à la longueur du filetage de 
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 p écrou à fabriquer (ou d, manchon de serrage ou analogue).

   Sur ce filetage, on pousse un anneau non fileté 28 et on le martèle ou le lamine sur le file- tage   27.  Puis, ou bien on martèle les faces extérieures du six-pans sur 1' 
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 a.nneau 28 et on dévisse du mandrin 26p 27 P écrou terminé après enlèvement du mandrin 24e 25 ou bien on dévisse du filetage 27 P écrou rond 28 et on 1e8tanlpe ensuite en forme de six pans ou de carré dans une machine à es- tamper 
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 Il est ici essentiel sur 19ébauche 28 puisse s'étaler latérale- ment pendant le martelages le pressage ou le la-minage,, sur les parties lis- ses formant noyau 29 ,-, 3 0 dont le diamètre correspond au diamètre extérieur du filetage., afin que le filetage 27 au noyau ne soit pas arraché. 



   Sur la figure   8 .des   matrices 34, en forme de douilles,, sont en- castrées dans des forages 33, pratiqués dans un porte-matrices   32   à inter- 
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 valles égaux.: et ces matrices présentent un fond 36 muni dun trou dsextrac-   tion   35 et   d'un   chanfrein intérieur 37   et.\)   à son extrémité   supérieure,   une 
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 collerette 38 munie d.-,on bossage annulaire 39 
Sur le porte-matrices 32., est disposé un porte-poinçons 40,   mo-   bile de haut en bas au moyen   d'une   commande à manivelle ou à came ou analo- 
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 gue; à la partie inférieure de ce porte-poinçonôà sont vissés ou engagés des poinçons 41j) 1.;2, bzz bloqués au moyen de vis sans tête ou analogue. 



  Sur le porte-poinçons 40, est en outre fixée une bobine de chauffage à hau- te fréquence 44 (ou plusieurs disposées à intervalles égaux) au moyen d'une bride 45 munie dun garnissage en céramique 46; dans la position basse du por- 
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 te-poinçons 10, cette bobine entoure à son extrémité supérieure, pour le por- ter au   rouge.:,   le boulon 47 qu'il   s'agit   de munir d'une tête et qui est enfon- cé dans la matrice 34. 



   Le poinçon 41 et   42   comportent un   profil 48.9   49 en forme de cône 
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 aigu et un cône central 50s 51  les profils 48,, 50 étant plus aigus que les 

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 profils 49e 5le de telle sorte que la pièce destinée à former la tête et portée au rouge   soit,,   en position basse du porte-poinçons 40, comme fendue dans son milieu et progressivement pressée de façon à   s'ébaisser   et à s' élargir,de sorte que les fibres longitudinales du boulon 47 soient cour- bées sans danger de rupture autour du bossage annulaire 39 en prenant une forme semblable à celle d'un champignon. 



   Le poinçon   43   comporte un profil 52 correspondant à la forme extérieure 
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 définitmeie la tête du boulon et un pointeau 53 pouvant glisser verticalement dans le poinçon  muni d'un cône 54 à surface presque parabolique.,,et placé sous Inaction d'un ressort de pression 55 poussant vers l'extérieur le poin- teau 53 après   Inachèvement   de la tête du boulon. Le pointeau 53 reposes   dans   sa position rentrée, sur un épaulement 56 et est limité dans son déplacement en hauteur par une goupille 57 engagée dans une rainure 58 du pointeau. 



  Au lieu d'un ressort 55, on peut aussi utiliser une goupille fixe pour pous- ser le pointeau 53 pendant le mouvement vers le haut du porte-poinçons 45, afin   d'extraire   la tête de boulon. 



   Les cônes 50 et 51 présentent un angle au sommet   d'environ   50 à 80  et le cône parabolique 54 un angle au sommet moyen d'environ 70 à 90  et plus. Tous les cônes sont arrondis à leur extrémité en forme de sphère d' un rayon d'un à trois   millimètres,,,   afin que les pointes ne soient pas por- tées au rouge. 
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  Pour l'extraction de la tête de boulon hors du poinçona on peut se servir également, au lieu du pointeau 53.p d'un électro-aimant 5, 60 dis- posé de manière fixe à la partie inférieure de la matrice., les poinçons se déplaçant au-dessus de cet électro-aimant. Les matrices 34 doivent alors être constituées par un acier non magnétique ou un bronze   dur.   Pendant le refoulement de la tête de boulon,,   l'extrémité   inférieure du boulon 47 est simultanément pressée sur le chanfrein   37,et   par conséquent un chanfrein correspondant est façonné sur le boulon par travail à froid. 
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  Pour l'extraction du boulon 47 hors de la matrice .34.p on peut se servir d'un poussoir 61 qui s'engage à travers le trou 35 de la matrice. 
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 L'alésage des matrices a de préférence un diamètre supérieur à Os2 mmo à celui des boulons 47 de façon qu'on puisse facilement les extraire. 
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  Les matrices 34 Peuvent, selon la figure 98 être disposées à in- terwille égaux sur un porte=matrices 32 en forme de disque tournant autour d'un axe 62. 



   Les matrices 34 peuvent aussi  selon la figure 10, être disposées sur une chaîne sans fin 63 qui se replie sous la partie inférieure d'une ta- 
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 ble de travail,, de sorte que les boulons terminés tombent d9ejx-même-s de la chaîne sans fine dans la position de retour.Le poussoir 61 est alors super- flu. 



   Selon la figure 11, les matrices 34 peuvent être disposées à la périphérie d'un disque 65 tournant autour d'un axe horizontal 64, de sorte que les boulons terminés tombent de même automatiquement des matrices 34. 



  Dans cette disposition, les bobines de chauffage séparées 44 et les poinçons 
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 1,.9 43 doivent cependant être actionnés séparément. 



  .Au lieu des poinçons 4l  42 et 43 on peut aussi;, le cas échéante pour de plus petits boulons,, prévoir seulement un   poinçon   41 et le poinçon 43, ou bien encore le poinçon   43   seul.De   même    pour de petits boulonsune seule bobine de chauffage en général est nécessaire et on peut même la sup- primer, tandis que pour les gros boulons on doit disposer deux -à   .1.rois   bobines de chauffage 44 également espacées les unes des autres  uu bien le chauffage des boulons doit se faire dans des dispositifs séparés,   indépen-   dants du porte-poinçons  car le chauffage dure, le plus   souvent..}   sensiblement plus longtemps qu'une course du porte-poinçons 40. 



   Le chauffage du boulon   47   ,peut avoir lieu par chauffage indirect au moyen d'une résistance électrique,, par chauffage par induction ou même par 

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 .Nr.smrs9 par chauffage au gaz ou analogue.   @   Selon la figure 129 des matrices 74 en forme de douilles sont 
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 encastrées dans des perçages '3, pratiqués à intervalles égaux dans un por- te=matrices bzz9 ces matrices sont pourvues d-un fond 76 avec un trou d'extrac- tion   75   et un chanfrein intérieur 77   et.!)   à leur extrémité supérieures   d'une   collerette 78 avec un bossage annulaire supérieur 79. 



   Sur le porte-matrices 72, est   dispose un     porte=poinçons   80 pou- vant se déplacer de bas en haut au moyen   d'une   commande   à   manivelle ou à came,ou analogue, et dans la partie inférieure duquel sont vissés ou en- 
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 foncés des poinçons 81.., 82 s 839 bloqués au moyen de vis sans tête ou ana-   'Logue,  Au porte-poinçons 80 est fixée en outre une   oobine   de chauffage   84   (ou   plusieurs   disposées à intervalles égaux) au moyen   d'une   bride 85 munie d'un garnissage en céramique 86;

   cette bobine., dans la position basse du 
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 porte-poinçons $0 enveloppe., pour le porter au rouge, l'extrémîte supérieu- re du boulon 87 qu'il   s'agit   de munir   d'une   tête et qui est enfoncé dans la matrice 74. 



   Les poinçons 81 et 82 portent., à leur extrémité inférieure, des mandrins centraux 88, 89 en forme de solide de révolution à génératrices courbes, paraboliques concaves.La pointe des mandrins présente avantageuse- ment un arrondissement sphérique pour éviter qu'elle soit portée au rouge. 
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  Le mandrin 88 est plus aigu que le mandrin 89, de façon que 19extrémîtê por- tée au rouge de la tête du boulon 87 soit d'abord pourvue, par abaissement du porte-poinçon $0, d'une cavité relativement profonde  tout en étant si- multanément élargie., tandis queTeBsndETnsub'ati89aJa'git encore plus cette ca- vité.., surtout sur son bord,, de sorte que 1.e1:

  3 fibres longitudinales du bou- lon 87 soient recourbées de manière réglementaire et de façon continuée Dans cette opération de refoulement,, la partie correspondant à la tête qui   s'accroît   en épaisseur, reste à peu près cylindrique et ne présente pas en tout cas la forme en tonneau ou en poire   qui.,   par ailleurs, prend toujours naissance dans les opérations de refoulement exécutées avec des pointeaux plats., forme dans laquelle les fibres., surtout dans la phase finale de 1' opération de refoulement, se brisent facilement et de manière   incalculableo   
Le   bossage   annulaire 79 donne aussi, dans la partie intermédiai- re entre la tige et la tête du boulon, une direction de fibres à courbure continue,sans brisure vive. 



   Le pointeau 91 repose, dans sa position   rentrée,,   sur un épaule- ment 93.Dans le cas où. il est muni à sa partie inférieure   d'un   profil à estamper., il est avantageusement guidé par une goupille 94 et une rainure longitudinale 95   afin   que   1?empreinte   soit immobilisée de manière univoque par rapport aux angles   d'une   tête hexagonale.En même temps, son mouvement 
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 longitudinal est limité par l'extrémité supérieure de la rainure. On peut aussi remplacer le ressort 92 par une goupille fixe qui, dans le mouvement vers le haut du porte-poingons, fait sortie la tête de boulon. 



  Pour séparer le boulon de manière sûre des mandrins 88> 89 ou du moule 9Ca on peut aussi prévoir â Pextrémité inférieure des matrices 74 des électro'-aimants fixes 96  97a qui dans le mouvement de retour du porte-poïn- çon 80 retiennent les boulons 87 dans les matrices. Dans ce as,9 les mairi- ces doivent être constituées par un acier non 'magnétique ou par un   bronze   dur. 
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  Pendant le refoulement de la têtes leextrémité inférieure du boulon 87 est pressée sur le chanfrein 77 et est pourvue d'un chanfrein cor- respondant . 



   De petites têtes de boulons peuvent être pressées directement à 
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 1>état froid uniquement par 19emp-Loi du poinçon 83. 



  Suivant la figure 13 deux rouleaux 102s 103 en forme de disqueq, avec des tranchants à angle aigu 104  105 disposés sur leur circonférence et des chanfreins coniques 106.a lo7> accolés à ceux=ci de part et dautre, tour- 

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 nent autour d'axes 108, 109 dans le même sens, de sorte que leurs arêtes tranchantes 104 et 105 se touchent presque.Une barre de fer   110   est pla- cée par le haut (ou par le bas) entre les rouleaux, de façon   qu'un   barreau 111 soit tronçonné et en même temps que les morceaux 110 et 111 soient pourvus de chanfreins 112 et   113.   Le boulon découpé 111 peut ensuite être amené dans un travail continu directement aux postes de traitement   sui-   
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 vantsq comme par exemple aux machines à marteler et aux rouleaux à fileter. 



   Selon les figures   14   à 16, un boulon rond 122 est martelé ou laminé transversalement aux deux extrémités,, depuis environ le diamètre ex- 
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 térieur de la tête ronde définitive du boulon jusqu'à l'obtention d'une par- tie amincie 123 ayant environ le diamètre du flanc du filetage définitif, de façon à obtenir des parties intermédiaires 124 fortement arrondies re- liant les parties amincies à la partie médiane 125.  '-Puis.,,   la partie médiane 125 est coupée à la scie par le milieu en 126 ou séparée en deux transversa- lement au moyen de rouleaux de coupe ou de meules.Ensuite les tiges des boulons sont introduites dans une matrice en forme de douille qui présentes à   l'extrémité   inférieure,

   un fond avec un chanfrein pour la formation d'un 
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 biseau .27 et9 à la partie supérieure,,, une bordure sensiblement semi-circu- laire en coupe transversale pour la formation d'un arrondissement 128. En- suite, un poinçon est posé sur la tête 125 et la tête 125 est refoulée   à   froid dans le poinçon par martelage ou pressage, de façon que le poinçon soit complètement rempli. Après enlèvement du boulon 123,  125   on peut le munir directement d'un filetage par laminage ou martelage ou bien on peut 
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 d'abord l'amincir encore sur la partie non filetée jusqu9à atteindre le diamètre du noyau du filetage ou un peu plus et ensuite seulement le munir d'un filetage. 



   Selon les figures 17 à 19, on martèle   d9abord   un barreau creux 129, cylindrique intérieurement et hexagonal   extérieurement.,   aux deux ex-   trémités.,   pour obtenir une partie amincie   130   correspondant à la tige, avec une zone intermédiaire arrondie 131 reliant la partie amincie à la partie 
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 médiane 1.3g de façon que la partie amincie 130 puisse comporter un fin ca- nal intérieur. Le barreau est ensuite tronçonné en 133.9 puis il est pourvu, comme dans le cas de la figure l6j) d'une tête définitive 132  au moyen de matrices et de   poinçons.\)   par travail à froid.

   Le canal intérieur peut être complètement fermé par le travail à froid du chanfrein 1134. 
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 Le poinçon présente avantageusement-un mandrin axial en forme d3hyperboloî- de de révolution., de sorte que la tête conserve une cavité intérieure   135.   



  Un arrondissement 136 est façonné dans la tête par le poinçon  de sorte que les fibres formées dans la tête reçoivent une forme en champignon entre 1' arrondissement 136 et le cône creux 135. 



   Le martelage ou le laminage transversal de la tige 130 peut d'abord avoir lieu sur un mandrin introduit axialement et retiré avant le dernier travail à froid.

Claims

RESUME.- EMI8.7 ICI Procédé de fabrication de boulons et d 6orouB par travail à froide caractérisé par le fait que la pièce à travailler est'améliorée sur toute sa longueur par des pressions instantanées agissant transversalement a l'axe du boulon (martelage ou laminage transversal). EMI8.8

II. Formes de réalisation du procédé suivant 109 caractérisées par les points suivants pris séparément ou en combinaison.

1/ La partie lisse de la tige d'un boulon est martelée ou lami- EMI8.9 née de façon qu'elle soit plus mince dgenviron 1 à 5% q116 le noyau de la partie filetée ou les autres parties épaisses et elles est munie, par tra- EMI8.10 vail a froide de zones de transition progressive la reliant à la partie plus épaisses, puis le filetage est usiné à froid sur la partie plus épaisse,, par exemple à l'aide de rouleaux, de telle sorte que le filetage pénètre dans la zone de transition progressive.

2/ Un boulon à tête est fabriqué tout d'abord comme un boulon sans <Desc/Clms Page number 9> tête et on le munit, à l'extrémité correspondante à la tête, d'une dente- lure ou de rainures, puis on façonne à froid un élément de tête, sembla- ble à un écrou non filetés en le moulant sur cette dentelure ou ces rai- nures.

3/ La pièce à travailler, non filetée et améliorée par travail à froid sur toute la longueur de la tige de boulons est débarrassée par moulage de la pellicule superficielle durcie,, dans la région du filetage avant le martelage ou le laminage de celui-ci.

4/ Dans une ébauche ayant approximativement le diamètre de la tête du boulon on fore un trou axial ayant à peu près la longueur de la tête,'et ce trou est façonné en forme de cavité polygonale pour une clé à canons par travail à froid extérieur sur un mandrin polygonal enfoncé dans ce trou, puis la tige est façonnée à froid jusqu'à l'obtention du diamètre désiré du flanc ou du noyau du filetage et par là même étirés... après quoi le filetage du boulon est façonné à froid.,, le cas échéant.. après meulage de la partie à fileter.

5/ Un boulon est pourvu., sur toute sa longueur ou approximati- vement jusqu'à la pointe du boulon, d'un forage axial et.\) avant le façon- nage à froid définitif de la tige, on enfonce dans ce forage un mandrin sur lequel le façonnage à froid est mené à son terme.

6/ Un boulon est fabriqué à partir d'un tube ayant approximati- vement comme diamètre le diamètre extérieur de la tête., un court mandrin, rond ou polygonale étant d'abord enfoncé dans la partie correspondant à la tête et cette partie étant martelée et laminée de 1?extérieur au moyen de marteaux ronds ou polygonaux, après quoi la partie correspondant à la ti- ge est façonnée à froid sur un mandrin long et mince introduit dans le fo- rage longitudinal.

7/ Dans le forage longitudinal d'un boulon creuxon introduit, à la pointe ou à 1-'extrémité. de la tête du boulon, une pièce de remplissa- ge, par martelage... pressage ou vissage, de telle sorte que le boulon soit obturé dans le sens de la longueur.

8/ Les chanfreins (biseaux) sont usinés aux extrémités du bou- lon, par façonnage à froide et spécialement par laminage à froid..

9/ On fabrique un écrou (ou un manchon de serrage) à partir d'un anneau cylindrique non fileté (ou une douille), en enfonçant dans son alé- sage un mandrin creux, pourvu à une extrémité d'un filetages et dans celui- ci un autre mandrin, pourvu d'un épaulement et enfoncé par le côté du file- tage au moyen d9un ajustage à emboîtement, puis Panneau est martelé ou la- miné de l'extérieur sur ce filetage.\) de sorte que la pièce à travailler s' étale dans le sens de la longueur sur la partie non filetée de la tige cons- tituée par les mandrins.) en conservant le diamètre extérieur du filetage., et l'écrou est ensuite muni de la surface polygonale extérieure.

10/ Les barreaux destinés à la fabrication des boulons, sont tron- çonnés à partir d'une barre de fer à 1?aide de rouleaux,, ce qui permet de la- miner en même temps les chanfreins des extrémités des barreaux.

11/ Le boulon sans tête, amélioré sur toute sa longueur par tra- vail à froid,, est porté au rouge à l'extrémité destinée à former la tête sur une longueur telle que le volume porté au rouge constitue environ 80% du volume de la tête définitive, puis,\) par pressages on creuse tout d'abord la tige au milieu de sa section droite.\) en lui donnant une forme sensiblement conique et ensuite en la façonne en forme de champignons s'élargissant vers 1,'extérieur pour obtenir la forme de la tête de boulon.

12/ La tête est d'abord préformée selon un profil extérieur en forme de cône aigu comportant une cavité étroite et relativement profonde, puis elle est façonnée à l'état encore incandescent ou à froide de façon à obtenir la tête de boulon de largeur définitive., comportant une cavité ana- logue à un cône., plus plate et plus large. <Desc/Clms Page number 10>

13/ Le préformage se fait en une ou plusieurs phases successi- veso 14/ Les extrémités des tiges de boulons sont portées au rouge par un courant électrique à haute fréquence., circulant dans une bobine entourant cette partie de la tige.

15/ En même temps que le façonnage à chaude une étroite gorge ayant une section droite sensiblement semi-circulaire et reliant directement la tête à la tige est façonnée par pressage à la partie inférieure de la tête de boulon à former.

16/ En même temps que le façonnage de la têtes un chanfrein est formé par pressage à froid à 1-'autre extrémité du boulon.

17/Le boulon est d'abord creusé par pressage dans le milieu de la section droite de sa tête,,, suivant à peu près la forme d'un cône aigu ou celle d'un parabololde de révolution jusqu'à sensiblement la profondeur défi- nitive.: en laissant une liberté complète à la dilatation latérale, puis il est façonné par pressage de la tête et de la cavité dans un moule plus plat qui lui donne une forme en champignon s'élargissant vers l'extérieur jusqu'à l'obtention de la forme de tête définitive.

18/ La dernière opération a lieu presque à 1-'état froid et la partie supérieure de la tête reçoit, par pressage une forme plates exception faite d'une petite cavité subsistante.

19/ La tête des petits boulons comportant une cavité conique est façonnée par pressage à l'état froide éventuellement par une seule opération de pressage.

20/ Un barreau plein ou creux ayant environ la même section droi- te que la tête de boulon définitives est d'abord martelé ou laminé transver- salement., à froid, uniquement dans la partie correspondant à la tiges en lui donnant une partie intermédiaire fortement arrondie la reliant à la partie destinée à former la tête jusqu'à. l'obtention du diamètre du flanc du file- tage définitif.puis on donne à la tête du barreau sa forme définitive par martelage à froid ou pressage dans une matrice en forme de douille et dans un poinçon adapté à la tête, après quoi on lamine ou on martèle à froid le filetage.

21/ On choisit une ébauche de boulon suffisamment grande pour cor- respondre à deux boulons,\) on diminue tout d'abord le diamètre des deux bouts par travail à froid, puis on coupe transversalement la partie médiane du bar- reau correspondant aux deux têtes de boulons, et on travaille ensuite, à nou- veau à froid,, les deux barreaux obterus.

22/ On emploie une barre d'acier ronde pour la fabrication des boulons à têtes cylindriques et une barre d'acier polygonale pour la fabrica- tion des boulons à tête polygonales.

23/ Pour la fabrication des boulons à têtes polygonales, on emploie un tube à paroi épaisse, cylindrique intérieurement et, polygonal extérieure- ment.

24/ Un canal longitudinal mince,9 subsistant dans le boulons est fermé par façonnage à froid d'un chanfrein extérieur sur l'extrémité du boulon.

III.Dispositif pour la mise en oeuvre du nrosédé suivant I et éventuellement II, caractérisé par les points suivants pris séparément ou en combinaison : 1/ Deux rouleaux er forme ie disques à axes parallèles, pourvus à leur circonférence '-'un tranchaut a. angle aigu et de chanfreins coniques,, accolés de part et vautre du tranchante et tournant dans le même sens, sont disposés de telle sorte qu'ils se touchent presque par leurs arêtes tranahm- tes. <Desc/Clms Page number 11>

2/ Les rouleaux de tronçonnage sont placés l'un à côté de l'au- tre dans un plan horizontal et sont mobiles en hauteur, étant pourvus., le cas échéante dune commande positive pour leur déplacement en hauteur.

3/ Le dispositif comporte, pour le façonnage de la tête., une bobine alimentée en courant à haute fréquence et entourant la partie de la tige améliorée à froid destinée à former la tête, une matrice cylindrique- recevant l'autre partie de la tige pendant toute l'opération de façonnage à chaud et pourvue., à sa partie inférieure, du profil pour l'obtention du chanfrein. et, à sa partie supérieure, du profil pour la formation de la gor- ge annulaire, et un ouplusieurs poinçons munis de oônes centraux en sail- lie.

4/ Un certain nombre de matrices sont disposées à intervalles égaux les unes des autres sur une table tournante ou à la périphérie d'un disque tournant ou sur une bande sans fin tournante,, et la bobine à haute fréquence ainsi qu'un ou plusieurs poinçons sont disposés vis-à-vis des matrices à des distances égales ou multiples des distances séparant les ma- trices et sont mobiles dans la direction de l'axe du boulon à travailler.

5/ Les cônes centraux des poinçons peuvent être poussés au de- hors du profil extérieur du poinçon.

6/ Vis-à-vis des poinçons, au voisinage de la partie inférieure des matrices., des électro-aimants sont prévus.

7/ Les cônes centraux des poinçons présentent une tête arrondie en forme de sphère d'un diamètre d'environ 1 à 3 mm et plus.

8/ Lorsqu'on emploie plusieurs poinçons travaillant les uns après les autres l'angle au sommet des cônes travaillant en premier est d'envi- ron 50 à 80 et l'angle au sommet moyen des poinçons travaillant ensuite, est plus grand, par exemple d'environ 70 à 90 et plus.

9/ Les génératrices des cônes employés en dernier sont courbes et concaves.

10/Lorsqu'on utilise un dispositif de chauffage pour la partie du boulon destinée à former la tête, et une ou plusieurs matrices cylindri- ques recevant 1?autre partie de la tige du boulon,, les cônes centraux ou les paraboloïdes de révolution des poinçons disposés vis-à-vis des matrices, présentent une hauteur telle qu'à chaque coup de presse, ils pénètrent dans la tête des boulons jusqu'à sensiblement la profondeur définitive (environ jusqu'à 1?obtention de la surface de tête définitive de la tête du boulon), et les poinçons utilisés en premier présentent dans leur cavité un diamètre plus grand que celui qui correspond au diamètre de la tête refoulée à chaque fois.

Il/Les génératrices de chaque cône des poinçons utilisés sont courbes et concaves et le poinçon utilisé en dernier présente une base pla- ne avec une petite pointe conique centrale, ou pas de pointe conique du tout, et un profil correspondant à la forme de tête définitive.

12/ Pour le pressage de petites têtes de boulon., on utilise un seul poinçon, muni dune pointe conique en forme de paraboloïde de révolution pénétrant jusqu'à la moitié ou plus de la hauteur de la tête définitive.