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PROCEDE DE FABRICATION DE DOUILLES AUTRES QUEN LAITON POUR ARMES ET BOUCHES
A FEU ET DOUILLES AINSI OBTENUES.
Les douilles métalliques, en laiton 72/28 ou 66/33 sont obtenues dans le procédé classique, par la déformation d'un flan, au cours d'une sé- rie assez longue de passes d'emboutissage et d'étirage, nécessitant un outil- lage important (presses spéciales, assortiment très étendu de poinçons et de matrices) ainsi que des installations extensives de traitement thermique avec leur complément indispensable de décapage; brillantage, séchage, pour les recuits nombreux et délicats, intervenant en cours de fabrication.
Une douillerie, avec ses annexes obligatoires - ateliers de mé- canisation et de rectification de poinçons et matrices, traitement thermique de ceux-ci ,traitement thermique et décapage des passes de fabrication - est donc une installation très difficile et coûteuse a-monter et très compli- quée à exploiter en temps de paix; en temps de guerre c'est un ensemble ma- laisément camouflable et défendable et, d'autant plus vulnérable, qu'un seul chaînon mis hors de service, arrête inévitablement et intégralement la production entière de l'usine.
En vue de remédier à ces inconvénients majeurs, on avait déjà précédemment pensé, en partant de tubes ou de flans appropriés en laiton, à fabriquer par matriçage, forgeage ou refoulement à chaud, le cylindre ou étui tel que produit sinon par le procédé d'emboutissage et d'étirage, permet-- tant ainsi de supprimer, en grande partie, ces opérations, longues, compli- quées et onéreuses.
Il suffirait alors de terminer la.douille en donnant au cylindre obtenu,les passes de finissage nécessaires : formation du culot et calibrage du corps.
Ce procédé, tel quel, s'avéra inacceptable: en effet, les ef- fets d'écrouissage absolument indispensables pour donner à la douille fi- nie, ses caractéristiques mécaniques de résistance et de dureté indispensa- bles, faisaient défaut.
Il fallait donc prévoir un étui de diamètre supérieur à celui qui était désiré et le soumettre ensuite à un ou plusieurs tréfilages jusqu'à
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l'obtention simultanée du calibrage voulu accompagné de l'écrouissage in- dispensable, opérations très délicates et qui faisaient perdre d'office la majeure partie des avantages prévus pour ce procédé.
Le culot de l'étui était alors formé, suivant les procédés ha- bituels, ce qui lui donnait à son tour,le degré d'écrouissage requis.
Ces écrouissages n'étant, en tout état de cause, que superfi- ciels, la résistance finale de la douille et surtout du bourrelet caracté- risant le culot de la plupart des douilles d'artillerie, était très précaire et les résultats ne furent probants, ni techniquement , ni économiquement. @
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients tout en supprimant toutes les complications du procédé traditionnel :elle permet d'obtenir en une seule opération l'étui complet, avec son bourrelet et les diverses conformations et particularités du culot et de sa tranche, jusques et y compris le marquage.
Actuellement, par suite de considérations tant économiques que tactiques, et se basant d'ailleurs sur les expériences concluantes de la guerre, le remplacement du laiton par l'acier et les alliages légers, pour la fabrication des douilles, est une chose définitivement fixée.
Ces matières, contrairement à ce qui se présente pour la laiton, peuvent être soumises à des traitements thermiques, leur conférant une gamme étendue de caractéristiques mécaniques, amplement suffisantes pour l'usage prévu.
Ceci étant dit, le présent procédé nouveau, consiste essentiel- lement et substantiellement à partir d'un tube de composition voulue : acier à basse teneur de carbone, comprise entre 0,1 et 0,3%, susceptible de cémen- tation et/ou de trempe, ou encore, alliages légers à haute résistance, pou- vant subir des traitements de solution et de précipitation dans ce but.
Ce tube aura les diamètres extérieur et intérieur requis et sera suffisamment long que pour correspondre au poids final de la douille complète.
Tel quel, il sera placé dans une matrice (1) aux diamètres et longueurs adéquats (2, 4,) et munie d'un mandrin central (6), présentant exac- tement les caractéristiques fondamentales du profil intérieur de la douille désirée (7) et comportant un logement axial (8) judicieusement choisi, dont l'utilité sera précisée plus loin.
Cette matrice est montée sur une presse convenable, hydrauli- que ou mécanique, horizontale ou verticale, du type courant pour ce genre de travail de forgeage ou de refoulement à chaud.
Sur le coulisseau de cette même presse, sera placé le poinçon de forgeage ou de refoulement (9), de configuration voulue et comportant en plus des marques et rainures éventuelles (10), un nez central (11), aux dimensions requises pour façonner, lors de la passe de forgeage ou de refou- lement, le logement de l'amorce - chapelle avec ou sans enclunette et ses évents - ou de la vis-amorce.
Ce nez sera suffisamment long que pour être, en temps utile, guidé à l'intérieur du logement axial (8) prévu dans le mandrin central (6). comme dit ci-dessus, cette conformation et cette particularité étant spé- cialement intéressantes pour une formation parfaite du culot de la douille (12) autour de ce nez et tout en n'ayant à prévoir que le minimum de métal indispensable.
Cette particularité évite complètement, toutes les imperfec- tions et les défauts de structure qui pourraient se présenter au point de jonction, plus ou moins central, des parties de tube refoulé ou forgé.
L'opération se fera à chaud, soit que la matrice soit. chauffée @ au moyen de résistances électriques (5) ou par induction à haute fréquence, soit que les matrice et poinçon jouent, au contact, le rôle d'électrodes; un refroidissement par eau étant éventuellement prévu pour la partie des ou-
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tillages ou du tube qui n'ont pas à intervenir dans la transformation.
Les avantages de ce procédé nouveau sont multiples simplicité de mode opératoire au moyen d'une machine standard du marché, équipé d'un seul outillage, facile à réaliser, permettant d'obtenir, sans recuits in- termédiaires , en une seule opération et à des pressions tout à fait minimes, si on les compare avec celles nécessitées dans les modes de fabrication ac- tuels, une ébauche complètement terminée de la douille, avec culot avec son bourrelet, son logement d'amorce, des rainures éventuelles et du marquage.
Pour obtenir la douille finie, il suffira d'une seule opéra- tion complémentaire de calibrage, pouvant, le cas échéant, s'effectuer sans recuit,le corps de la douille en question n'ayant subi, au cours de l'opé- ration décrite ci-dessus, aucune-déformation mécanique qui aurait pu provo- quer un écrouissage du tube utilisé.
Après ce calibrage, un traitement thermique approprié, va si- multanément normaliser la douille finie, en faisant disparaître toutes ten- sions internes indésirables et en lui donnant définitivement, les caractéris- tiques mécaniques optima, désirées.
Enfin, au point de vue économie de matière première, le procédé permet de réduite au strict minimum la quantité de tube absolument indispen- sable, sans pertes ni déchets onéreux, comme dans la fabrication tradition- nelle .
Dans le but d'établir la portée exacte de l'invention, un mode d'exécution est schématiquement représenté au dessin annexé, pris à la posi- tion limite de fin de travail et dans lequel (1) est la matrice, montrant en (2) le diamètre réel de la douille, en (3) l'épaulement pour la formation du bourrelet de culot de la douille et en (4) le diamètre pour le coulis- sement du poinçon qui est au diamètre du culot de la douille; enfin, en (5) nous voyons le système de chauffage.
En (6) nous avons le mandrin intérieur, avec en (7) la confor- mation spéciale adaptée au profil intérieur de la douille à fabriquer et en (8) le logement axial pour le guidage du nez (11) du poinçon de forgeage ou de refoulement (9) portant en (10) les marques et reliefs divers devant fi- gurer sur la tranche de culot de la douille, que nous voyons représentée en (12).
REVENDICATIONS
1.- Procédé de fabrication de douilles, caractérisé par le fait qu'il consiste en un forgeage ou refoulement d'un tube de dimensions adéquates (diamètres, longueurs et poids), le tube employé étant en alliages ferreux ou légers ou tout autres, pouvant être traités thermiquement en vue de l'ob- tention de caractéristiques mécaniques intensifiées.
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MANUFACTURING PROCESS OF NON-BRASS SOCKETS FOR WEAPONS AND MOUTHS
A FIRE AND SOCKETS SO OBTAINED.
The metal bushes, in brass 72/28 or 66/33 are obtained in the conventional process, by the deformation of a blank, during a rather long series of stamping and drawing passes, requiring a extensive tooling (special presses, very extensive assortment of punches and dies) as well as extensive heat treatment facilities with their essential pickling supplement; shining, drying, for the numerous and delicate annealing operations occurring during manufacture.
A socket, with its obligatory annexes - workshops for the mechanization and grinding of punches and dies, heat treatment of these, heat treatment and pickling of production passes - is therefore a very difficult and costly installation to assemble and very complicated to operate in peacetime; in time of war, it is a badly camouflable and defensible whole and, all the more vulnerable, because a single link put out of service, inevitably and completely stops the entire production of the factory.
With a view to remedying these major drawbacks, it had already been previously thought, starting from suitable tubes or blanks made of brass, to manufacture by stamping, forging or hot upsetting, the cylinder or case as produced otherwise by the process of stamping and drawing, thus makes it possible to eliminate, in large part, these operations, which are long, complicated and expensive.
It would then suffice to finish la.douille by giving the cylinder obtained the necessary finishing passes: formation of the base and calibration of the body.
This process, as it was, proved to be unacceptable: in fact, the work hardening effects absolutely essential to give the finished sleeve its essential mechanical characteristics of resistance and hardness were lacking.
It was therefore necessary to provide a case with a diameter greater than that which was desired and then subject it to one or more wire drawing up to
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simultaneous obtaining of the desired calibration accompanied by the essential work hardening, very delicate operations which automatically lost most of the advantages provided for this process.
The base of the case was then formed, following the usual procedures, which in turn gave it the required degree of hardening.
These work hardenings being, in any case, only superficial, the final resistance of the sleeve and especially of the bead characterizing the base of most artillery cases, was very precarious and the results were inconclusive. , neither technically nor economically. @
The object of the present invention is to remedy these drawbacks while eliminating all the complications of the traditional process: it makes it possible to obtain in a single operation the complete case, with its bead and the various conformations and particularities of the base and of its edge. , up to and including the marking.
Currently, as a result of both economic and tactical considerations, and based moreover on the conclusive experiences of the war, the replacement of brass by steel and light alloys, for the manufacture of casings, is something definitively fixed.
These materials, contrary to what occurs for brass, can be subjected to heat treatments, giving them a wide range of mechanical characteristics, amply sufficient for the intended use.
This being said, the present new process consists essentially and substantially from a tube of the desired composition: steel with a low carbon content, between 0.1 and 0.3%, susceptible to cementation and / or quenching, or even high strength light alloys, which can undergo solution and precipitation treatments for this purpose.
This tube will have the required outside and inside diameters and be long enough to match the final weight of the complete socket.
As it is, it will be placed in a die (1) of suitable diameters and lengths (2, 4,) and provided with a central mandrel (6), having exactly the fundamental characteristics of the internal profile of the desired sleeve (7 ) and comprising a judiciously chosen axial housing (8), the usefulness of which will be explained below.
This die is mounted on a suitable press, hydraulic or mechanical, horizontal or vertical, of the common type for this kind of hot forging or upsetting work.
On the slide of this same press, the forging or upsetting punch (9) will be placed, of the desired configuration and comprising in addition to any marks and grooves (10), a central nose (11), with the dimensions required for shaping, during the forging or upsetting pass, the housing of the primer - chapel with or without an enclosure and its vents - or of the primer screw.
This nose will be long enough to be, in due time, guided inside the axial housing (8) provided in the central mandrel (6). as said above, this conformation and this particularity being particularly advantageous for a perfect formation of the base of the sleeve (12) around this nose and while having to provide only the minimum of metal essential.
This peculiarity completely avoids all imperfections and structural defects which could occur at the more or less central junction point of the parts of the forced or forged tube.
The operation will be done hot, whether the matrix is. heated @ by means of electrical resistors (5) or by high frequency induction, or the die and punch play, on contact, the role of electrodes; water cooling possibly being provided for the part of the or-
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tillages or tube which do not have to intervene in the transformation.
The advantages of this new process are multiple simplicity of operation by means of a standard machine on the market, equipped with a single tool, easy to carry out, making it possible to obtain, without intermediate annealing, in a single operation and at completely minimal pressures, if we compare them with those required in current manufacturing methods, a completely finished blank of the sleeve, with base with its bead, its primer housing, any grooves and marking.
To obtain the finished sleeve, a single additional calibration operation will suffice, which can, if necessary, be carried out without annealing, the body of the sleeve in question not having undergone, during the operation. ration described above, no mechanical deformation which could have caused work hardening of the tube used.
After this calibration, an appropriate heat treatment will simultaneously normalize the finished bushing, removing all undesirable internal tensions and giving it definitively the optimum mechanical characteristics desired.
Finally, from the point of view of economy of raw material, the process makes it possible to reduce to the strict minimum the quantity of absolutely essential tube, without losses or expensive waste, as in the traditional manufacture.
In order to establish the exact scope of the invention, an embodiment is schematically shown in the accompanying drawing, taken at the end of work limit position and in which (1) is the die, showing at ( 2) the actual diameter of the socket, at (3) the shoulder for forming the socket base bead and (4) the diameter for the punch slide which is the diameter of the socket base; finally, in (5) we see the heating system.
In (6) we have the internal mandrel, with in (7) the special conformation adapted to the internal profile of the sleeve to be manufactured and in (8) the axial housing for guiding the nose (11) of the forging punch or discharge (9) carrying at (10) the various marks and reliefs to be shown on the base section of the sleeve, which we see represented at (12).
CLAIMS
1.- Process for manufacturing bushings, characterized by the fact that it consists of forging or pushing a tube of adequate dimensions (diameters, lengths and weight), the tube used being in ferrous or light alloys or any other, which can be heat treated to obtain enhanced mechanical properties.