DISPOSITIF POUR LA FABRICATION DE CORPS CREUX EN ACIER AUTOFRETTES OU
SURPRESSES.
La présente invention a pour objet un dispositif pour la fabrication de corps creux en acier réalisés selon la technique de l'autofrettage ou du surpressage, c'est-à-dire selon laquelle on produit une déformation permanente de la paroi du corps creux, et éventuellement des frettes, par application à froid d'une pression intérieure imposant des efforts supérieurs à la limite élastique du métal.
Dans ce mode de fabrication, le corps creux est placé entre les plateaux d'une presse hydraulique et l'un au moins desdits plateaux comporte une admission de fluide sous pression. Un joint étanche est ménagé entre chaque plateau de la presse et l'extrémité du corps creux appliqué sur ledit plateau.
Pendant le frettage à froid ou le surpressage, il se produit une expansion du corps creux dans le sens radial sous l'effet de la pression intérieure. Cette expansion radiale provoque un raccourcissement dans le sens de la longueur. Ce raccourcissement longitudinal risque de compromettre le maintien de la pression appliquée. Il peut être compensé en manoeu-
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réaliser correctement, car le raccourcissement est variable en fonction de la longueur initiale du corps creux et de la déformation qui lui est imposée.
La présente invention a pour but de rendre cette compensation automatique.
Elle consiste à ménager entre le plateau et l'extrémité du corps creux en cours d'autofrettage ou de surpressage à au moins une de ces ex-trémités, un joint coulissant. Ce joint est en deux parties: une couronne
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extrémité du corps creux, le coulissement de la couronne fixe s'effectuant
de lui-même et en suivant le raccourcissement du corps creux, par l'effet
de la pression intérieure appliquée.
En outre, on constate fréquemment, en pratique, que, dans la fabrication de corps creux autofrettés ou surpressés, le raccourcissement longitudinal demeure inférieur à l'allongement de la paroi par expansion radiale. Il en résulte, en raison de la différence de volume entre raccourcissement longitudinal et allongement transversal, que la paroi subit une diminution d'épaisseur. Cette diminution est généralement faible, de l'ordre de 1 à 2 % de l'épaisseur. Mais, même faible, elle est indésirable car elle se traduit par une réduction de la section utile de la paroi, donc
de sa résistance mécanique.
Le dispositif selon l'invention permet de remédier à cette réduction d'épaisseur. Il est aménagé pour produire, au cours de l'expansion
de la paroi du corps creux, une compression longitudinale complémentaire.
Notamment la couronne mobile du-joint glissant présente un décrochement ménageant une chambre annulaire en communication avec le fluide sous pression. De ce fait la pression intérieure provoque, en même temps.que l'expansion du corps creux, une compression longitudinale complémentaire
sur la paroi.
Cette compression longitudinale augmente le raccourcissement.
Elle est déterminée de façon à ce que le raccourcissement longitudinal relatif de la paroi compense exactement son allongement radial relatif : de
la sorte, l'épaisseur, à la fin de l'autofrettage ou du surpressage, reste
la même qu'au début de l'opération.
La compression longitudinale peut être appliquée pendant toute
la durée de l'opération ou seulement pendant un temps déterminé à un moment convenablement choisi.
Les dessins annexés représentent deux modes de réalisation du joint glissant selon l'invention.
La figure 1 montre en coupe le joint glissant au début de l'opération. La figure 2 montre en coupe le joint glissant à la fin de l'opération. La figure 3 représente en coupe une variante du joint glissant aménagé pour produire une compression longitudinale complémentaire.
Dans ces figures, 10 désigne la paroi du corps creux auquel
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teaux d'une presse hydraulique, avec interposition de joints étanches. Les figures représentent un seul des plateaux 13 avec le joint glissant selon l'invention. Mais il est entendu que les deux extrémités du corps creux
10 peuvent être montées de la même façon.
Le joint glissant comprend une couronne en acier 16 rendue solidaire du plateau 13 par un dispositif de fixation appropriée 17. Autour de la couronne fixe 16 est montée une couronne coulissante 18 sur laquelle est fixée, par les vis 19, une pièce 20. Cette pièce 20 porte une encoche
21 à paroi 22 inclinée ou non, avec rainure 23. La rainure 23 reçoit un joint de caoutchouc 24 agencé de façon à pouvoir suivre la paroi du corps
10 dans son expansion. A cet effet un conduit 25 d'arrivée de fluide sous pression, air comprimé par exemple, est ménagé dans la pièce 20 débouchant en 26 dans la rainure 23 sous le joint 24..
Par construction le diamètre intérieur de la couronne 18, sur sa partie glissante 27, est supérieur au diamètre intérieur du corps à surpresser à sa position initiale, au moins égal au diamètre intérieur du même corps à la fin du surpressage, et d'une façon générale sensiblement égal
DEVICE FOR THE MANUFACTURING OF SELF-FRESTED STEEL HOLLOW BODIES OR
OVERPRESSES.
The present invention relates to a device for the manufacture of steel hollow bodies produced according to the technique of autofrettage or overpressing, that is to say according to which a permanent deformation of the wall of the hollow body is produced, and possibly the hoops, by cold application of an internal pressure imposing forces greater than the elastic limit of the metal.
In this method of manufacture, the hollow body is placed between the plates of a hydraulic press and at least one of said plates comprises an inlet for pressurized fluid. A tight seal is formed between each plate of the press and the end of the hollow body applied to said plate.
During cold shrinking or overpressing, there is an expansion of the hollow body in the radial direction under the effect of the internal pressure. This radial expansion causes a shortening in the length direction. This longitudinal shortening risks compromising the maintenance of the applied pressure. It can be compensated by maneu-
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perform correctly, because the shortening is variable depending on the initial length of the hollow body and the deformation imposed on it.
The object of the present invention is to make this compensation automatic.
It consists in providing between the plate and the end of the hollow body during autofrettage or overpressing at least one of these ex-hoppers, a sliding joint. This seal is in two parts: a crown
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end of the hollow body, the fixed crown sliding
of itself and following the shortening of the hollow body, by the effect
internal pressure applied.
In addition, it is frequently observed, in practice, that, in the manufacture of self-fretted or overpressed hollow bodies, the longitudinal shortening remains less than the elongation of the wall by radial expansion. As a result, due to the difference in volume between longitudinal shortening and transverse elongation, the wall undergoes a reduction in thickness. This reduction is generally small, of the order of 1 to 2% of the thickness. But, even low, it is undesirable because it results in a reduction in the useful section of the wall, therefore
of its mechanical resistance.
The device according to the invention makes it possible to remedy this reduction in thickness. It is fitted out to produce, during the expansion
of the wall of the hollow body, additional longitudinal compression.
In particular, the movable ring of the sliding seal has a recess providing an annular chamber in communication with the pressurized fluid. As a result, the internal pressure causes, at the same time as the expansion of the hollow body, a complementary longitudinal compression
on the wall.
This longitudinal compression increases the shortening.
It is determined so that the relative longitudinal shortening of the wall exactly compensates for its relative radial elongation:
the kind, the thickness, at the end of autofrettage or overpressing, remains
the same as at the start of the operation.
Longitudinal compression can be applied during any
the duration of the operation or only for a determined time at a conveniently chosen time.
The accompanying drawings show two embodiments of the sliding seal according to the invention.
Figure 1 shows in section the sliding seal at the start of the operation. Figure 2 shows in section the sliding seal at the end of the operation. FIG. 3 shows in section a variant of the sliding seal arranged to produce a complementary longitudinal compression.
In these figures, 10 designates the wall of the hollow body to which
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of a hydraulic press, with the interposition of watertight seals. The figures show only one of the plates 13 with the sliding seal according to the invention. But it is understood that both ends of the hollow body
10 can be mounted in the same way.
The sliding seal comprises a steel crown 16 made integral with the plate 13 by an appropriate fixing device 17. Around the fixed crown 16 is mounted a sliding crown 18 to which is fixed, by the screws 19, a part 20. This part 20 carries a notch
21 with wall 22 inclined or not, with groove 23. The groove 23 receives a rubber seal 24 arranged so as to be able to follow the wall of the body
10 in its expansion. For this purpose an inlet pipe 25 for pressurized fluid, compressed air for example, is provided in the part 20 opening at 26 in the groove 23 under the seal 24 ..
By construction, the internal diameter of the crown 18, on its sliding part 27, is greater than the internal diameter of the body to be overpressed in its initial position, at least equal to the internal diameter of the same body at the end of the overpressing, and in a manner generally substantially equal