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La présente invention a pour objet un procédé et des dispositifs pour la fabrication d'écrous normaux, spéciaux et pièces similaires par défor- mation à froid.
Dans les procédés connus de fabrication d'écrous on utilise soit des barres de section rectangulaire, soit des barres profilées préformées, soit par- fois des barres de section rondes.
La formation des,pans est obtenue dans le cas de barres de section rectangulaire par des mâchoires extérieures avant poinçonnage du trou. Dans le cas de barres profilées et rondes elle est 'obtenue par poussée du métal dans les angles de la matrice de formage lors de l'enfoncement du trou. Dans tous les cas, il est nécessaire de faire intervenir des efforts considérables qui ont pour con- séquence d'écrouir exagérément le métal, ce ce qui oblige de le recuire pour pas- ser d'une opération à la suivante. De plus l'effort demandé aux poinçons est pré- judiciable à leur bonne)tenue.
D'autre part, dans tous ces procédés qui utilisent une action d'ex- trusion du métal, le métal file en arrière le long du poinçon et le métal n'a qu'une faible tendance à remplir les angles de la matrice, d'où des écrous de mauvaise présentation. '
Le procédé suivant l'invention permet d'éliminer ces inconvénients.
Il consiste à partir d'un lopin, obtenu par exemple par tronçonnage d'une barre métallique de section circulaire ou profilée, à le soumettre succes- sivement aux opérations suivantes: (1) dressage des faces du lopin avec premier calibrage et, de préférence, préformage des pans, (2) chanfreinage supérieur, (3) enfoncement de la face supérieure, avec chanfreinage inférieur et deuXième cali- brage,(4) poinçonnage du trou intérieur, (5) formation des pans et chanfreinages intérieurs et (6) éventuellement, surfaçage des faces et des chanfreins et mar- quage .
Suivant une autre caractéristique de l'invention, la formation des pans est obtenue par laminage du métal au moyen d'organes en forme de secteurs entraînés par le mouvement de la pièce.
Par rapport aux procédés connus, le procédé suivant l'invention per- met notamment : -de couper les lopins dans des barres rondes plus économiques que des barres profilées préformées.
- d'exécuter aux premières opérations une préforme assez minime ce qui conduit à un faible écrouissage du métal.
- d'effectuer le débouchage avant la formation des pans, alors que ce débouchage est effectué ensuite dans les autres procédés.
- de former les-pans par laminage et non pas par forçage du métal dans une matrice. Il en résulte qu'une puissance moins importante est nécessaire puisque l'effort est gradué au fur et à mesure du déplacement de la pièce dans les organes en forme de secteurs.
- d'obtenir, grâce au laminage, des angles très vifs à l'intersection des pans.
- de ne nécessiter aucun recuit au cours du forgeage.
- d'utiliser des presses à forger de moins grande puissance puisque les efforts élémentaires de préformage et de formage des pans sont moins élevés.
Par ailleurs le procédé suivant l'invention permet d'obtenir, sur les procédés connus de fabrications d'écrous normaux, spéciaux ou pièces similaires, l'avantage que le nombre de postes peut être augmenté, ce qui permet de réduire le travail de chaque outil, avantage notamment intéressant dans le cas d'écrous
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de moyen et grand diamètres et d'autres pièces similaires.
L'invention vise également des dispositifs pour la mise en oeuvre de ce procédé qui permettent d'effectuer automatiquement les diverses opérations né- cessaires et d'obtenir une cadence de fabrication rapide.
Ces dispositifs comprennent deux éléments fixes placés l'un au-dessus de l'autre et qui servent au maintien et au guidage des outils de travail, ces deux éléments laissant entre eux un intervalle qui est complètement dégagé par les outils lors du transfert des ébauches d'un poste où elles ont été soumises à une opération au poste suivant.
Les postes de travail sont avantageusement disposés suivant un cercle et on prévoie un plateau circulaire tournant comportant des alvéoles dans les- quels sont disposées les ébauches pour les mener successivement aux divers postes,
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui .suit et qui est relative à une forme de réalisation donnée à ti tre d'exemple.
Dans cette description on se réfère aux dessins ci-joints qui montrent: fige 1 une vue d'ensemble en coupe montrant les dispositifs des dif- férents postes de travail.
Fig. 2 une vue de détail en coupe suivant II-II de la fig, 1.
Fig. 3 une vue schématique en plan d'un dispositif à manège pour le transfert des pièces d'un poste au suivant.
Dans la forme de réalisation représentée, le dispositif comprend un élément fixe inférieur 1 formant table qui est solidaire de la partie fixe 2 et un élément supérieur 3, également fixe, ces deux éléments laissant libre entre eux un espace 4. Les outils de travail supérieurs sont actionnés par une plaque 5 mobile qui est solidaire du coulisseau d'une presse.
On part d'un lopin A lequel peut être obtenu par tronçonnage d'une barre ronde ou profilée.
Pour une première opération, ce lopin est amené à un poste I afin de réaliser le dressage de ses faces ainsi qu'un premier calibrage et éventuellement le préformage des pans. Ce poste comprend une matrice 6 solidaire de la plaque 1 et dans laquelle peut coulisser un extracteur 7 monté sur un support 8 sur le- quel agit un poussoir 9. Il comprend également un poinçon 10, monté sur une ti'- ge 11, et comportant une embase 10a sur laquelle agit une pièce 12 concentrique à la tige 11 et montée dans un manchon 13 solidaire de la plaque 5. Cette pre- mière opération est réalisée dans la matrice 6 par l'action combinée du poinçon 10 et de la face supérieure de l'extracteur 7. On obtient ainsi un disque A1 préoalibré, dont les faces sont dressées.
Eventuellement les pans peuvent être préformés en donnant à la matrice une forme convenable.
Le support 8 comporte des billes 14 soumises à l'action d'un ressort 15, ces billes venant se loger dans une rainure 30 de la pièce cylindrique 16 après relevage. Le poinçon 10 comporte lui-même des rainures longitudinales 17 coopérant avec des doigts 18 prévus dans la plaque 3, ceci afin d'assurer un gui- dage. Enfin la pièce 12 comporte des conduits radiaux dans lesquels sont pré- vues des billes 19 soumises à l'action de ressorts 20 et qui viennent en contact, dans la position haute, avec des rainures circulaires ou un épaulement 21,de la tige 11. Ces dispositifs sont tels qu'après obtention de l'ébauche A1 et releva- ge des outils, le conduit 4 est complètement dégagé, la face supérieure de l'ex- tracteur 7 affleurant le niveau de la plaque 1 et le poinçon 10 affleurant lui- même la face inférieure de la plaque 3.
L'ébauche A1 est donc libérée et peut être amenée au poste II suivant où l'on effectue le chanfreinage supérieur. Cette opération est réalisée entre
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une pièce fixe 22 solidaire de la plaque I et une douille 23 actionnée par la pièce 24 montée sur la plaque 5. Cette douille coulisse entre une bague 25 et une pièce 26 solidaires de la plaque 3. Son rappel après travail est obtenu au moyen de ressorts 27 de façon à libérer le conduit 4 et à permettre à l'ébauche A2 obtenue de passer au poste III.
Au poste III sont réalisées les opérations d'enfoncement de la face supérieure de l'ébauche, son chanfreinage inférieur et un deuxième calibrage.
Ces opérations sont obtenues dans une matrice 28 entre un poinçon 29 actionné par la plaque 5 et l'extracteur 31 lui-même en forme de poinçon. Comme dans le cas du poste I, lorsque l'opération est terminée, le poinçon 29 est relevé pour dégager le conduit 4 et l'extracteur 31 se relève sous l'action du poussoir 32, son mouvement vers le haut étant limité également pour dégager le dit conduit.
Dans ce but l'extracteur 31 est solidaire d'un support 36 comportant des billes 33 soumises à l'action de ressorts 34 et qui viennent se loger dans une rainure circulaire 35.
L'ébauche A passe ensuite au poste IV, où un poinçon 37, actionné par la plaque 5 et coopérant avec une douille fixe 38, assure le poinçonnage du trou, la chute étant évacuée par le conduit 39.
Après relevage du poinçon 37, l'ébauche A, est amenée au poste V. Ce poste comprend un poinçon supérieur 40 comportant intérieurement une arête pour le ohanfreinage'intérieur de l'ébauche. Intérieurement à ce poinçon est disposé un noyau coulissant 41 comportant une gorge 42 coopérant avec une bille 43 pré- vue dans le poinçon. Ce poste comprend également un contre-poinçon 44 pourvu d'une arête pour le chanfreinage intérieur de l'autre face de l'ébauche et d'un évidement 45 dans lequel peut pénétrer l'extrémité inférieure du noyau 41.
Sur la plaque fixe 1 sont articulés suivant de,s axes 46 des organes 47, au nombre de six si l'écrou doit être à six-pansj et qui' sont en contact les uns avec,les autres par leurs faces latérales 48. Leur face 49 destinée à venir agir sur l'ébauche A4 est de forme circulaire.
Lorsque; l'ébauche A est introduite entre:les organes 47 sous l'action du poinçon supérieur qui continue à descendre, les dits organes sont en - traînés en rotation par l'ébauche laquelle, soutenue par le poinçon extracteur, subit un laminage qui assure la formation des pans. Il est à noter que lors du relevage l'ébauche est à nouveau soumise à l'action des organes 47.
En fin de course les organes 47 viennent en contact avec une platine 50 montée àressorts 51 sur la partie fixe. Le poinçon supérieur 40 comporte une rainure'longitudinale 52 coopérant avec un doigt 53 pour son guidage. Le poin- çon extracteur 44 est lui-même solidaire d'une pièce 54 dont le guidage est as- suré par une rainure longitudinale 55 avec clavette 56 montée sur ressorts 57.
Ce poinçon-extracteur est actionné par un poussoir 58.
Après arrivée dans le conduit 4 et effacement des outils, la pièce A5 peut éventuellement être amenée à un poste VI où s'effectuent les opérations de finition telles que surfaçage des faces des chanfreins et marquage. Ces opé- rations sont effectuées d'une part entre un poinçon supérieur 60 et une douille 61 concentrique montée élastiquement au moyen de ressorts 64 sur la plaque 3, et d'autre part un poinçon inférieur 62 sur lequel se déplace une douille con- centrique 63 montée au moyen de ressorts 65 sur la pièce fixe 66. Le mouvement de la douille vers le haut est commandé par un poussoir 67 agissant par l'inter- médiaire de la rondelle 68 et du doigt 69.
L'écrou fini A6 est enfin amené au poste VII d'évacuation qui com- prend un poussoir 70 actionné par la plaque 3.
Il est avantageux=de disposer circulairement les axes des différents postes de travail..Il est alors possible, au moyen d'un système formant manège, d'assurer le transfert des pièces d'un poste à l'autre.
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La fig. 3 représente schématiquement et à titre d'exemple un tel dis- positif. Il comprend un disque 71 pourvu d'alvéoles 72 dans lesquels s'engagent les pièces. Extérieurement et concentriquement à ce disque est prévue une cou- ronne 73 empêchant le dégagement des pièces hors des alvéoles. L'ensemble est placé entre le plateau de la presse et la table fixe.
La rotation du disque 71 doit être assurée pas par pas, chaque pas cor- respondant à l'écart angulaire d'un poste au suivant. On peut utiliser dans ce but tout moyen convenable. Dans l'exemple considéré, on utilise un système de deux leviers 74-75 articulés l'un sur l'autre, le levier 74 étant lui-même arti- culé sur la partie fixe. Le levier 75 actionne un cliquet 76 coopérant avec des créneaux 77 d'un disque 78 solidaire du disque 71, Ce levier commande également un ergot 79 qui s'engage dans un créneau et assure le verrouillage après rotation d'un pas du disque.
Il doit être bien entendu que l'invention n'est pas limitée à la for- me d'exécution qui précède mais qu'elle peut être réalisée suivant diverses va- riantes.
REVENDICATIONS.
1 ) Procédé pour la fabrication d'écrous normaux, écrous spéciaux et autres pièces similaires, caractérisé en ce qu'il consiste, partant d'un lopin obtenu par exemple par tronçonnage d'une barre métallique de section circulaire ou profilée, à le soumettre successivement aux opérations suivantes: (1) dressa- ge des faces du lopin avec premier calibrage et, de préférence, préformage des pans, (2) ohanfreinage supérieur, (3) enfoncement avec chanfreinage inférieur et deuxième calibrage, (4) poinçonnage du trou intérieur, (5) formation des pans et chanfreinages intérieurs et (6) éventuellement - surfaçage des faces et des chan- freins et marquage.
2 ) Procédé suivant 1) caractérisé en ce que les opérations telles que dressage des faces, calibrage, préformage des pans sont réalisées en matrice au moyen de poinçons et de contre-poinçons formant extracteurs.
3 ) Procédé suivant 1) caractérisé en ce que la formation des pans est obtenue par laminage du métal au moyen d'organes en forme de sectéurs entraî- nés par le mouvement de la pièce.
4 ) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant 1 ) caracté- risé en ce que deux éléments fixes en forme de plaques, placés l'un au.-.dessus de l'autre servent au maintien et au guidage des outils assurant les diverses opérations et sont séparés par un intervalle qui est complètement dégagé par les dits outils lors du transfert des ébauches d'un poste au suivant.
5 ) Dispositif suivant 4) caractérisé en ce que les postes de tra- vail sont disposés suivant un cercle.
6 ) Dispositif suivant 5) caractérisé en ce qu'il comporte un plateau circulaire tournant comportant des alvéoles dans lesquels sont disposées les ébauches pour les amener successivement aux divers postes.
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