<Desc/Clms Page number 1>
PERFECTIONNEMENT AU PERCAGE A CHAUD DES METAUX.
La présente invention concerne le perçage à chaud de billet- tes métalliques, au moyen d'un mandrin soumis à l'action d'une presse, notamment en vue de la préparation d'ébauches pour le filage de tubes par extrusion à chaud.
Le perçage à chaud des billettes destinées à la fabrication des tubes s'effectue généralement dans un conteneur cylindrique, sur des pièces de section carrée dont la surface est calculée de manière qu?au cours de l'opération de perçage la billette conserve une longueur sensi- blement constante. Les efforts mis en jeu sont alors relativement fai- bles et proviennent essentiellement de la déformation du métal dans un. plan perpendiculaire à l'axe de perçage.
Une autre méthode consiste à utiliser des billettes rondes dont le diamètre extérieur est légèrement inférieur à celui du conteneur.
La déformation s'effectue alors à la fois perpendiculairement et parallè- lement à l'axe de perçage. Les efforts nécessaires pour effectuer le tra-. vail sont encore relativement faibleso
Dans les deux cas, les efforts de frottement le long des pa- rois du conteneur sont peu importants et l'usure de la partie travaillante du mandrin de pergage n'est pas rapide.
Ces procédés présentent par contre l'inconvénient de donner fréquemment des trous excentrés par suite des jeux qu'il est nécessaire de prévoir pour permettre l'introduction de la billette dans le conteneur.
Un autre procédé consiste à comprimer la billette, ronde, car- rée ou de forme quelconque, dans le conteneur avant d'effectuer l'opéra- tion de perçage. Ce procédé donne des perçages remarquablement centrés,
<Desc/Clms Page number 2>
mais son application se heurte à des difficultés de lubrification du nez de mandrin de perçage, par suite de l'augmentation notable des efforts mis en jeu,due à la compression préalable qui fait croître les frottements du métal déformé contre les outillages. Ces difficultés ont empêché le déve- loppement industriel de ce procédé.
Pour diminuer ces difficultés, on a essayé d'améliorer la lu- brification du nez de mandrin en vue de réduire les efforts nécessaires au perçage et l'usure de l'outillage. C'est ainsi que l'on a proposé d'utili- ser, comme lubrifiant, une substance capable de fondre au moins partielle- ment sous l'effet de la chaleur de la billette, tout en restant visqueuse et, notamment, du verre qui peut être mis en oeuvre par exemple sous forne de plaque, poudre ou fibre interposée entre le nez de mandrin et la bil- lette, ou sous forme de voile de verre enveloppant la billette.
On a aussi proposé de donner au nez de mandrin de perçage des formes particulières, notamment ogivales ou en calotte sphérique.
La mise en oeuvre des lubrifiants ci-dessus rappelés a permis d'améliorer notablement le centrage du trou percé dans les bllettes et de diminuer sensiblement les efforts mis en jeu. Toutefois, lors de la pénétration du mandrin dans la billette, les produits lubrifiants tendent à être refoulés par le nez de mandrin et à s'échapper en majeure partie, dès le début de l'opération, sur les côtés du mandrin, l'efficacité des dits produits se trouvant ainsi considérablement diminuée.
La présente invention, due aux travaux de Mr Jacques SEJOUR- NET, permet de remédier à cet inconvénient, grâce à l'utilisation d'un nez de mandrin présentant une surface frontale concave.
L'invention est décrite plus en détail ci-après avec référen- ce au dessin annexé, dans lequel
Figs. 1, 2, 3, 4, 5 et 6 sont des vues en élévation de profils de divers types de nez de mandrin habituellement utilisés pour le perçage à chaud des métaux en billettes;
Fig. 7 et 8 sont des vues en coupe longitudinale de deux exem- ples de réalisation de nez de mandrins conformes à l'invention;
Fig. 9 est ùne vue schématique, en coupe longitudinale, d'une billette en cours de perçage conformément à l'invention.
Ainsi qu'il est représenté aux figs.l à 6, on a proposé des formes très diverses pour les nez de mandrin destinés au perçage à chaud de billettes métalliques, en vue de réaliser des conditions opératoires les meilleures possibles. C'est ainsi que les nez de mandrin connus peu- vent être côniques (fig. 1), avec un angle au sommet plus ou moins aigu ou obtus, hémisphériques (fig. 2), ovoides (fig. 3) et plus ou moins al- longés, en calotte sphérique (fig. 4), ou encore à surface frontale plane, le nez ayant alors un diamètre constant sur toute sa hauteur (fig. 5) ou présentant une section rétrécie vers l'arrière (fig. 6). Les formes représentées aux figs. 3 à 6 sont celles qui ont été récemment les plus utilisées.
Cependant, ces formes n'ont pas donné complète satisfaction, même lorsqu'on utilisait de façon concomittante, un lubrifiant constitué par une substance fondant au moins partiellement tout en restant visqueuse à la température de l'opération de perçage, par exemple du verre.
Les nez de mandrin conformes à l'invention présentent (figs.7 et 8) un corps cylindrique 1, dont le diamètre est égal à celui du trou à percer, muni d'un moyen de fixation, par exemple d'une queue 2 permet- tant son assujettissement au mandrin proprement dit et une surface fron- tale dans laquelle est ménagée une cavité de peu de profondeur. Cette cavité peut être par exemple en forme de calotte sphérique, ainsi qu'il est représenté en 3, à la fig. 7, ou présenter un méplat, ainsi qu'il est
<Desc/Clms Page number 3>
représenté en 4 à la fig. 8.
Pour procéder au perçage d'une billetté dé métal 5 (fig.9), celle-ci est placée,.de la façon usuelles dans un conteneur cylindrique 6 reposant sur une plaque de base 7. -Le nez de mandrin 1 est assujetti'par' sa queue 2 sur le mandrin 8 actionne.par des moyens,, par exemple hydrauli- ques, non représentés.
Au début de l'opération,on place le lubrifiant, par exemple du verre sous forme de plaque, poudre ou fibre, sur la billette 5, logée dans le conteneur 6, On approche ensuite le nez de mandrin 1 de la billet- te. Celui-ci découpe dans le lubrifiant une rondelle de même diamètre, que l'on pousse au travers de la billette. Au fur et à mesure que l'opéra- tion avancesous l'influence de la chaleur et de la pression,le lubri- fiant 9 fond partiellement et s'écoule constamment le long du nez de man- drin 1, en recouvrant d9une couche lubrifiante 9a la surface intérieure du trou percé'.
L'expérience montre quedans ces conditions, le perçage né- cessite un effort nettement moindre que par les méthodes connues, que les trous obtenus sont bien centrés et que 1?usure du nez de mandrin devient négligeable, les résultats étant encore meilleurs si 19on prend soin de lubrifier les parois du conteneur, préalablement à l'introduction de la billette, au moyen de sels ou d'un voile de verre, fondant à la tempéra- ture de l'opération tout en restant visqueux.
L'invention s9applique particulièrement bien en combinaison avec la compression préalable de la billette, procédé qui, employé seul, s'était révélé inutilisable jusqu'à ce jour.
A titre d'exemple, on a procédé au perçage de lingots d'a- cier demi-dur ayant, avant et après perçage dans un conteneur approprié, les dimensions suivantes Avant perçage Diamètre extérieur 180 mm.
Longueur 400 mm.
Après perçage Diamètre extérieur 185 mm,
Longueur 465 mm.
Alésage 80 mm.
On a utilisé, toutes choses égales par ailleurs - Dans une première opération un nez hémisphérique conforme à la figure 2; - Dans une deuxième opération, un nez concave conforme à la figure 7.
Dans la première opération le nez était hors d'usage après le pergage d'une billetteo La surface hémisphérique était fortement érodée.
Dans la deuxième opération, le nez a percé vingt lingots sans retouches. Il a alors été légèrement nettoyé au papier de verre et a per- cé une nouvelle série de vingt lingots. Après quoi il était encore par- faitement utilisable.
Tous les lopins percés par le procédé conforme à l'invention présentaient un excentrage inférieur à un millimètre.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.