BE541320A

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Publication number: BE541320A
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Description

La présente invention a pour objet des perfectionnements à la fabrication des pièces d'acier comportant une tête, telles que notamment les boulons six pans, dans laquelle la tête est obtenue par refoulement à froid.

Dans cette fabrication, la tète est généralement obtenue en comprimant l'extrémité d'une tige de métal dont la partie non refoulée constitue la tige. Cette opération d'écrouissage provoque dans le métal des tensions notables:.

Ordinairement, on détruit les tensions que le refoule- ment crée dans la tête par un recuit, suivi au besoin d'un autre traitement thermique.

Outre que le recuit constitue une complication, il a l'inconvénient de faire perdre à la pièce les caractéristiques mécaniques dues à l'écrouissage qui sont cependant désirables pour la qualité de la pièce finie.

La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient et de permettre une fabrication satisfaisante

sans reouit, qui conserve par conséquent les avantages de l'écrouissage, mais en diminuant ou éliminant la fragilité due à ce mode de fabrication à froid.

Elle consiste à assurer la formation de la tête du boulon, ou pièce analogue, au moyen d'un outil d'étampage comportant en son centre une zone en relief qui s'imprime en creux dans la face extérieure de la tête.

De préférence, la partie en relief de l'outil d'étam- page est en forme de cône ou de tronc de cône. Une calotte sphérique de. dimensions voisines du tronc de cône produit déjà des résultats appréciables.

L'expérience révèle que la partie en relief de l'outil provoque dans 1 e métal une modification de la disposition des .fibres et que de ce fait la ou les lignes de fragilité se dé- placent vers des zones proches de l'extrémité de la tête où leur présence est moins dangereuse que selon le mode de fabri cation usuel.

L'invention et ses avantages seront plus amplement dé crits en référence aux dessins annexés. Dans ceux-ci : la figure 1 représente en coupe une tête de boulon fabriquée selon le procédé usuel ; @ la figure 2 représente une tête de boulon établie selou la présente invention; la figure 3 illustre le résultat obtenu.avec une tête de boulon fabriquée selon la figure 2.

Lorsque l'on examine un boulon fabriqué selon le mode usuel, par refoulement à froid (fig. 1), l'observation directe ou la micrographie révèle que, dans la tige 1 et la tête 2, les fibres de métal se trouvent orientées suivant les lignes 3. Des zones de 'fragilité apparaissent en 4 et 5 perpendiculairement à' l'axe du boulon, la zone 4 à la jonction de la tige 1 avec la tête 2, la zone 5 à l'intérieur' de, la tête à une distance va- riable de la zone 4.

La zone 4 est évidemment très dangereuse puisqu'elle est une amorce de rupture de la tête 2. La zone 5 est elle-même nocive et ceci d'autant plus qu'elle est plus rapprochée de la tige 1.

On y remédie selon l'invention (figs. 2 et 3) en effec- tuant le refoulement de la tête au moyen d'un outil d'étampage
6 qui, au lieu de s'appliquer sur le métal par'une face plane, présente en son centre une partie en relief 7 en forme de cane ou de tronc de cône, ou éventuellement de calotte sphérique de dimensions voisines de celles du tronc de cône. Cette partie en relief 7 s'imprime dans la face extérieure 8 de la tête 2 du boulon en créant un creux 9.

Du fait de l'action oblique de la partie en relief 7, on constate que la disposition des fibres du métal dans la tête 2 se trouve modifiée, comme indiqué en 10 sur la figure 3. En même temps la zone de fragilité interne (précédemment indiquée par 5)vient se placer en 11, en s'éloignant de la tige 1. En outre la zone fragile à la jonction de la tète et de la tige en 12 (précédemment indiquée en 4, fig. 1) est notablement moins prononcée, ce résultat paraissant dû à un trajet des molécules de métal pendant le refoulement différent de celui que produit
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. une étampe plateûsuel3.e.

Par ce double effet, éloignement de la zone de fragilité il interne et réduction de tension dans les zones 11 et 12, on augmente dans de fortes proportions la solidité des têtes de boulons.

Les boulons ainsi fabriqués n'ont pas besoin d'être recuits, ils conservent les qualités mécaniques que leur confère l'écrouissage..

@ Il.ne peut évidemment être obtenu de résultat favorable que si le mode d'emboutissage ne comporte pas d'ébauchage provo- quant des ruptures internes qui soient imputables à cet ébauchage.

Les dimensions de la partie en relief 7 de l'outil. d'étampage, et par suite du creux 9 imprimé dans la tête du boulent peuvent varier largement.

Des résultats satisfaisants sont obtenus en donnant à la partie en relief la forme d'un tronc de cône dont la grande base 13 a un diamètre de même ordre de grandeur que celui de la tige 1, avec un angle au sommet de l'ordre de 1200 Il convient que la petite base 14 du tronc de cône ait un diamètre inférieur aux 3/5 du diamètre de la grande base 13. Les angles peuvent être arrondis et la section trapézoïdale du creux 9 peut être limitée par des lignes courbes du moment que l'effet de coin dû à la partie en relief 7 de l'outil est obtenu.

L'invention décrite, en se référant à des boulons, est applicable à toutes autres pièces à têtes fabriquées selon le même procédé de refoulement à froid sans recuit.

Elle vise non seulement le'procédé de fabrication, mais encore et ce, à titre de produits industriels nouveaux, les pro- duits tels que boulons, obtenus suivant ce procédé et se carac- térisant par une empreinte conique ou tronconique dans la face externe de la tête.

Claims

R E S U M E.

1 - Perfectionnements à la fabrication de pièces à têtes et notamment de boulons, obtenue par refoulement à froid sans.recuit, consistant à assurer la formation de la tête par un outil d'étampage comportant en son centre une partie en relief s'imprimant en creux dans la face extérieure de la tête.

2 - La partie en relief est en forme de cône ou de tronc de cane, ou même simplement de calotte sphérique.

3 - La partie en relief de forme conique a une base de diamètre sensiblement égal à celui de la tige de la pièce avec un angle au sommet de 120 environ.

4 - Lorsque la partie en relief est tronconique, sa petite base est inférieure aux 3/5 de la grande base.

5 - A titre de produits industriels nouveaux, les boulons ou autres pièces à tètes obtenus par refoulement à froid sans recuit et dont la tète comporte sur sa face extérieu une empreinte conique ou tronconique ou de forme voisine.