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PROCEDE ET DISPOSITIF- POUR AUGMENTER L'EPAISSEUR DU FOND D'UN OBJET CREUX:.
ET NOTAMMENT,D'UN GODET DE METAL EMBOUTI.
Les difficultés rencontrées fréquemment dans la fabrication à froid des objets creux en métal à parois minces et à fonds épais, nécessitant plusieurs passes après recuite, ont généralement pour origine la cause suivan- te : les sidérurgistes ou les laitonniers ne poussent pas très fort l'écrouis- sage des bandes laminées d'où seront découpés les flancs destinés à être em- boutis, pour éviter une trop grande dureté, laquelle aurait des répercussions nuisibles à la tenue des outils de découpage. Ceci est particulièrement vrai quand on fait le découpage du flan et son emboutissage en une seule passe sur une machine à double vilebrequin. Il en résulte que les grains composant la structure du métal ne se transforment pas dans la masse intérieure et n'ont plus le pouvoir de se recristalliser.
Seules, les parties superficielles dont les effets d'écrouissage sont plus marqués, peuvent se recristalliser. Il en résulte que les objets creux et notamment les godets, emboutis à partir de flans, et notamment de flans de laiton, de ce genre sont d'une qualité défec- tueuse.
On sait qu'il y a intérêt pour la facilité et la qualité des fabri- cations d'objets creux à parois minces et à fonds épais, à utiliser des flans de faible épaisseur et de grand diamètre, en introduisant dans leur fabrication à froid un procédé destiné à augmenter l'épaisseur du fondp Il est d'ailleurs beaucoup plus aisé d'obtenir un embouti bien centré quand le rapport entre le diamètre et 1'-épaisseur se situe entre huit et dix.
La présente invention a pour objet un procédé pour augmenter à froid l'épaisseur du fond d'un objet creux et notamment d'un godet embouti.
Il convient de procéder à cet accroissement de l'épaisseur du fond avant de procéder aux passes d'étirage. Ce procédé consiste essentiellement à agir sur la tranche et le fond du godet, tout en maintenant la forme de la cavité de ce godet,,lequel est retenu dans une matrice dont le diamètre se restreint à
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partir du fond du godet, cette action ayant pour effet de refouler du métal dans une chambre située au-dessous du godet.
Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé comporte : - un poinçon - une matrice - un piston de retenue ou contre-poinçon.
Poinçon :Le poinçon possède à sa partie supérieure un épaulement. Cet épaule- ment a un diamètre extérieur égal au diamètre extérieur du godet à traiter, c'est-à-dire égal au diamètre intérieur de la partie cylindrique du haut de la matrice, diminué des tolérances de fabrication de l'outillage. Au-delà de cet épaulement, le poinçon a la forme de la cavité à maintenir.
Matrice : La matrice se divise en deux parties, au point de vue de son profil.
1 ) En haut, une partie cylindrique dans laquelle coulisse librement l'épaulement du poinçon,
2 ) En bas, une partie qui se rétrécit de manière à modifier le profil du godet et d'amener le diamètre de son culot au diamètre que réalise- ra le produit après le dernier étirage.
Piston de retenue : Le piston de retenue ou contre-poinçon, ferme la matrice à sa partie inférieure et sert à extraire le produit après son frappage.
Le procédé qui fait l'objet de la présente invention permet d'uti- liser, en vue de l'obtention d'un godet creux à paroi mince et à fond épais, un flan dont le diamètre sera suffisamment grand en regard de son épaisseur pour la réalisation d'un embouti danB3 de parfaites conditions, c'est-à-dire que le rapport entre diamètre et épaisseur pourra se situer facilement entre huit et dix. On obtiendra, pour le produit réalisé après usage du procédé, une épaisseur de fond qui pourra être 60 % plus forte que celle du flan initial.
En même temps, on corrigera par ce procédé le défaut signalé plus haut par le manque d'écrouissage des bandes, en provoquant par le travail in- térieur, du métal un nouvel écrouissage qui aura pour conséquence une grande amélioration du métal dans toute sa structure.
En outre, étant donné la forme obtenue par ce procédé à la base du produit embouti qui est d'un diamètre égal à celui de la dernière passe d' étirage, les efforts demandés aux presses se trouveront assez sensiblement diminués,
Le dessin annexé illustre schématiquement à titre d'exemple, la mi- se en oeuvre de la présente invention ; lafig. 1 étant une coupe axiale, avant opération, du godet dont on veut augmenter l'épaisseur, et la figure 2 mon- trant comment se fait l'opération, avec le produit tel qu'il est obtenu après l'opération.
Soit un godet embouti (fig. 1) dont on veut augmenter l'épaisseur du fond. On utilisera à cet effet un dispositif comprenant un poinçon et une matrice.
Le poinçon offre une partie de plus grand diamètre 2 présentant un épaulement 3 ayant sensiblement la largeur de la tranche de la paroi du godet à traiter. Le poinçon se termine par une partie 4 ayant la forme de la cavité à maintenir dans le produit à obtenir:,Cette partie du poinçon est lé- gèrement plus courte que la profondeur intérieure du godet 1. La matrice 5 comporte une partie cylindrique 6 épousant sensiblement la partie 2 de plus grand diamètre du poinçon, et une autre partie à peu près cylindrique 7 de moindre diamètre, son diamètre de fond étant égal à celui du produit fini après la dernière passe d'étirage.
La région intermédiaire 8 raccorde progres- sivement les deux parties cylindriques de la matrice, de façon à donner appui au fond du godet qui, une fois mis en place, laisse au-dessous de lui une chambre. Le fond de la matrice est constitué de préférence par un piston de retenue 9 qui ferme cette chambre et sert d'extracteur.
On opère de la manière suivante :
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On place le godet 1 dans la matrice où il pénètre jusqu'à ce que son fond prenne appui sur la région intermédiaire 8. On fait alors descendre le poinçon 2 dont l'épaulement 3 s'appuie d'abord sur la tranche de la paroi du godet, puis sur le fond de la cavité de ce godet.
Il s'effectue alors une rétraction du métal qui cherche sa voie dans l'étranglement de la matrice et remplit la chambre 7, arrêté par le piston de retenue 9.
La position de l'épaulement 3 du poinçon par rapport au bout de la partie 4 de ce poinçon a été calculée de façon à ce que le volume déplacé des parois corresponde exactement à celui constituant la surépaisseur désirée.
De même, la course du poinçon a été réglée de telle sorte que le volume de la cavité entre l'extrémité du fond du godet et le piston de retenue corresponde exactement à la surépaisseur voulue.
Avec un tel procédé, il est possible d'augmenter à froid l'épaisseur du fond d'un embouti dans une proportion allant jusqu'à 60 % de l'épaisseur initiale. En faisant monter le piston 9, on éjecte le godet à fond épaissi contenu dans la matrice.
REVENDICATIONS.
"Ayant ainsi décrit notre invention et nous réservant d'y apporter "tous perfectionnements ou modifications qui nous paraîtraient nécessaires, "nous revendiquons comme notre propriété exclusive et privative".
1 ) Procédé pour augmenter à froid, de préférence avant les passes d'étirage, l'épaisseur du fond d'un objet creux et notamment d'un godet de métal embouti, consistant à agir, tout en maintenant la cavité de ce godet, sur la tranche et le fond du godet retenu dans une matrice de diamètre plus restreint à partir du fond du godet, de façon à refouler du métal dans une chambre située au-dessous du godet.
2 ) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant 1 compor- tant un poinçon à épaulement, dont l'épaulement a sensiblement la largeur de la tranche du godet à traiter et est suivi d'une partie ayant la.forme de la cavité et qui comporte une partie de diamètre plus restreint raccordée progres- sivement à la partie plus large de façon à former un épaulement qui donne appui au fond du godet, cette partie du diamètre restreint formant une chambre dont le fond a un diamètre égal à celui du produit fini après les passes d'étirage .
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METHOD AND DEVICE- FOR INCREASING THE THICKNESS OF THE BOTTOM OF A HOLLOW OBJECT :.
AND IN PARTICULAR, A BUCKET OF BOTTLED METAL.
The difficulties frequently encountered in the cold manufacture of hollow metal objects with thin walls and thick bases, requiring several passes after annealing, are generally due to the following cause: the steelmakers or the brassmakers do not push very hard. work hardening of the rolled strips from which the sides intended to be stamped will be cut, to avoid too great a hardness, which would have harmful repercussions on the performance of the cutting tools. This is especially true when blank cutting and stamping are done in a single pass on a double crankshaft machine. The result is that the grains making up the structure of the metal do not transform into the interior mass and no longer have the power to recrystallize.
Only the superficial parts whose hardening effects are more marked can recrystallize. As a result, hollow objects and in particular cups, stamped from blanks, and in particular brass blanks, of this type are of a defective quality.
We know that there is an advantage in the ease and quality of the manufacture of hollow objects with thin walls and thick bases, in using blanks of small thickness and of large diameter, by introducing into their cold manufacture a process intended to increase the thickness of the fondp It is also much easier to obtain a well-centered stamping when the ratio between the diameter and the thickness is between eight and ten.
The present invention relates to a process for cold increasing the thickness of the bottom of a hollow object and in particular of a stamped cup.
This increase in the bottom thickness should be done before proceeding with the drawing passes. This process essentially consists of acting on the edge and the bottom of the bucket, while maintaining the shape of the cavity of this bucket, which is retained in a die, the diameter of which is restricted to
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from the bottom of the bucket, this action having the effect of forcing metal into a chamber located below the bucket.
The device for implementing the method comprises: - a punch - a die - a retaining piston or counter-punch.
Punch: The punch has a shoulder at its upper part. This shoulder has an outside diameter equal to the outside diameter of the bucket to be treated, that is to say equal to the inside diameter of the cylindrical part of the top of the die, minus the manufacturing tolerances of the tool. Beyond this shoulder, the punch has the shape of the cavity to be maintained.
Matrix: The matrix is divided into two parts, from the point of view of its profile.
1) At the top, a cylindrical part in which the shoulder of the punch slides freely,
2) At the bottom, a part which narrows so as to modify the profile of the cup and to bring the diameter of its base to the diameter that the product will achieve after the last stretching.
Retaining piston: The retaining piston or counter-punch, closes the die at its lower part and serves to extract the product after it has been struck.
The method which is the object of the present invention makes it possible to use, with a view to obtaining a hollow cup with a thin wall and a thick bottom, a blank whose diameter will be sufficiently large compared to its thickness. for the realization of a deep-drawn danB3 in perfect conditions, that is to say that the ratio between diameter and thickness can easily be between eight and ten. For the product produced after use of the process, a bottom thickness will be obtained which may be 60% greater than that of the initial blank.
At the same time, the defect pointed out above by the lack of work hardening of the bands will be corrected by this process, causing by the internal work of the metal a new work hardening which will result in a great improvement of the metal throughout its structure .
In addition, given the shape obtained by this process at the base of the pressed product which is of a diameter equal to that of the last drawing pass, the forces required of the presses will be quite significantly reduced,
The accompanying drawing illustrates schematically by way of example the practice of the present invention; lafig. 1 being an axial section, before operation, of the bucket, the thickness of which is to be increased, and FIG. 2 showing how the operation is carried out, with the product as it is obtained after the operation.
Or a deep-drawn bucket (fig. 1) whose bottom thickness is to be increased. For this purpose, a device comprising a punch and a die will be used.
The punch offers a portion of larger diameter 2 having a shoulder 3 having substantially the width of the edge of the wall of the cup to be treated. The punch ends with a part 4 having the shape of the cavity to be maintained in the product to be obtained:, This part of the punch is slightly shorter than the internal depth of the cup 1. The die 5 comprises a cylindrical part 6 conforming to substantially the part 2 of larger diameter of the punch, and another approximately cylindrical part 7 of smaller diameter, its bottom diameter being equal to that of the finished product after the last drawing pass.
The intermediate region 8 gradually connects the two cylindrical parts of the die, so as to give support to the bottom of the cup which, once in place, leaves a chamber below it. The bottom of the die is preferably formed by a retaining piston 9 which closes this chamber and serves as an extractor.
We operate as follows:
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The cup 1 is placed in the die where it penetrates until its bottom rests on the intermediate region 8. The punch 2 is then lowered, the shoulder 3 of which first rests on the edge of the wall. of the bucket, then on the bottom of the cavity of this bucket.
A retraction of the metal then takes place, which seeks its way into the constriction of the die and fills the chamber 7, stopped by the retaining piston 9.
The position of the shoulder 3 of the punch relative to the end of part 4 of this punch was calculated so that the displaced volume of the walls corresponds exactly to that constituting the desired extra thickness.
Likewise, the stroke of the punch has been adjusted so that the volume of the cavity between the end of the bottom of the bucket and the retaining piston corresponds exactly to the desired extra thickness.
With such a process, it is possible to cold increase the thickness of the bottom of a stamped in a proportion of up to 60% of the initial thickness. By raising the piston 9, the cup with a thickened bottom contained in the die is ejected.
CLAIMS.
"Having thus described our invention and reserving the right to make" any improvements or modifications that we consider necessary, "we claim as our exclusive and private property".
1) Method for cold increasing, preferably before drawing passes, the thickness of the bottom of a hollow object and in particular of a stamped metal cup, consisting in acting, while maintaining the cavity of this cup, on the edge and bottom of the cup retained in a die of smaller diameter from the bottom of the cup, so as to force metal into a chamber located below the cup.
2) Device for implementing the method according to 1 comprising a shoulder punch, the shoulder of which has substantially the width of the edge of the bucket to be treated and is followed by a part having the shape of the cavity and which comprises a part of smaller diameter connected progressively to the larger part so as to form a shoulder which gives support to the bottom of the bucket, this part of the restricted diameter forming a chamber whose bottom has a diameter equal to that of the product finished after the drawing passes.
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