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Procédé et presse à filer pour la fabrication de profilée creux*
Pour le filage à la presse de tuyaux de sec- tion ronde ou quelconque,ou de profilée creux en métal, matière plastique synthétique ou en tout autre matière plastiquement déformable, on emploie d'ordinaire une fi- lière travaillant en combinaison avec une aiguille qui est ou bien solidaire du piston et poussée petit à petit dans le trou de la filière, ou bien montée sur la filière par l'intermédiaire d'arceaux ou de ponts (filière combi- née ou filière à ponts).
La filière combinée présente sur sa face tournée vers la billette des ouvertures pour l'écoulement du métal. Ces ouvertures ont une section ronde ou allongée et sont disposées à distance l'une de l'autre autour de
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l'aiguille qui détermine la ou les cavités du profile creux*
La filière combinée doit résister à des fer- ces particulièrement grandes.
Non seulement l'aiguille, mais également les arceaux reliant celle-ci à la filière partagent le flux du métal au coure du filage ; 1 la lugrie- fication des arceaux ou de l'aiguille n'est pas possible car le film de lubrifiant se déposant alors sur les sur* faces fraîches des veines de métal séparées empocherait leur ressoudage parfait dans la filière*
Dans la fabrication de divers profilés ne- tamment ceux à plusieurs cavités) l'emploi d'une filière combinée est pratiquement inévitable, car il n'est, la plupart du temps, pas possible d'employer une aiguille correspondant à la section transversale de la cavité du profilé, et qui ne soit pas fixée à la filière par des arceaux.
Dans une filière combinée pour la fabrication de profilés creux, la charge supportée par l'aiguille et les arceaux dépend de la pression de travail et de la grandeur de la surface comprise entre les ouvertures mê- nagées pour l'écoulement du métal ; la charge peut parfois devenir si grande que l'outil risque de se rompre.
La présente invention a pour objet un procès dé et un dispositif permettant de diminuer la charge spé- cifiuqe supportée par les parties de la filière fortement mises à contribution, même lorsqu'on utilise au maximum les possibilités de la presse.
Pour le filage de tuyaux de n'importe quel @ diamètre,mais spécialement pour le filage de profilés creux à plusieurs cavités ou ayant un diamètre intérieur relativement grand (diamètre du cercle circonscrit d'en-i viron 150 mm ou plus) on emploie simultanément selon la
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présente invention une aiguille montée sur une filière (filière combinée) et une broche de décharge, la matière à filer étant introduite dans le conteneur de la presse sous la forme d'une billette creuse.
La broche n'est pas fixée au piston, et décharge la filière combinée en sa partie centrale, entre les ouvertures d'écoulement du métal, et même dans une proportion considérable quand cette broche est fixée à un contre-appui derrière le pis- ton, parce que la pression provoquée par le frottement de la matière à filer ainsi que par le frottement de l'anneau d'extrusion contre la broche est alors compensée.
Lorsque la broche as termine par uni pointe de section plus faible, la force de frottement est com- pensée partiellement par la pression statique du matériau à extruder qui s'exerce en sens inverse de la force de frottement. La partie frontale de la pointe de la broche est avantageusement formée de façon à couvrir la plus grande surface possible de la partie centrale de la filiè- re combinée située entre les ouvertures.
La grandeur et la forme de la broche de dé- charge et de son éventuelle pointe dépendent en substance de la grandeur et de la répartition des ouvertures située. autour de l'aiguille de la filière combinée. Quand la bro- che est fixée au contre-appui, il est avantageux de pré- voir sur la face de la filière combinée tournée vers le conteneur un évidement de profondeur convenable, de 10 à 15 mm par exemple dans lequel l'extrémité de la broche pénètre et glisse avec le jeu nécessaire.
On empêche par l l'infiltration de matière entre la surface frontale de la broche et la face de la filière tournée vers le con- teneur, lorsque la filière se déforme élastiquement noua la pression de filage. Si la matière à filer avait l'oc- casion de s'infiltrer en cet endroit, la filière pourrait
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se rompre après l'arrêt du filage, car la matière infil- trée l'empêcherait de reprendre sa position initiale.
Si l'emploi d'une broche de décharge fixée à un contre-appui est impossible, soit, par exemple qu'il n'y a pas de contre-appui, ou que les forces de frottement sur la broche dépassent les limites admissibles, on peut employer une broche de décharge mobile (flottante). Celle* ci prend alors place dans la cavité de l'anneau d'extru- sioa et de la billette creuse et s'appuie contre la filles re combinée pendant le filage. Dans ce cas, la filière combinée n'a pas besoin d'être munie d'un évidement, car la broche flottante suit les mouvements de fléchissement de la filière sous l'effet de la pression de filage.
La broche de décharge ne devrait pas être lubrifiée car alors des impuretés seraient transportées dans la filière combinée et empêcheraient les veines de métal de se ressouder entre elles.
Le filage au moyen de la presse selon l'inj- vention s'effectue comme le filage habituel.La broche de décharge et la billette creuse sont introduites dans le conteneur jusqu'à ce que la broche s'appuie contre une butée. La filière combinée est alors mise en place quand la broche de décharge est fixée, son extrémité frontale pénètre dans l'évidement de la filière combinée, quand elle est flottante, elle est quelque peu repoussée, par exemple d'environ 40 mm lors du fixage de la filière.
La billette est ensuite comprimée puis relâchée. Le conte* neur est reculé pour l'évacuation de l'air puis avancé à nouveau. On effectue ensuite le filage proprement dit ; à la fin le culot est retiré de la presse et séparé comme, dans le filage ordinaire de tubes.
Le schéma annexé représente un exemple d'eé- cution de la presse selon l'invention.
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La fig. 1 représente en coupe longitudinale, la fig. 2 en vue frontale une filière combinée selon l'in- vention pendant l'extrucate d'un tuyau de section rectan- gulaire en alliage d'aluminium, la fig.3 représente une coupe longitudinale de la presse.
La filière combinée 10 est composte du porte- filière 11,de la filière proprement dite 12 et de l'ai- guille 13 reliée au porte-filière par des arceaux non re- présentés dans le dessin. La face de la filière combinée tournée vers la billette ne présente aucune partie sial- lante, ce qui facilite en fin de filage la séparation du culot de la partie extrudée. La broche de décharge 14 est fixée par l'intermédiaire de la tringle 23 au contre-appui 24 à l'aide d'une molette de réglage 25 (fig. 3), et est pourvue à l'avant d'une pointe 16 dont la section est adaptée à celle du tuyau à filer et est donc rectangulaire. L'anneau d'extrusion 17 est pressé contre la billette par le piston creux 18.
La billette creuse en alliage d'aluminium à extruder est désignée par 19. Sous l'effet de la pression, le métal N'écoule par les ouvertures 20 et 21 autour de l'aiguille 13, puis entre la filière 12 et l'aiguille 13 pour produire un tuyau de section rec- tangulaire 22. Sous l'effet de la pression de filage, la. filière combinée 10 se déforme légèrement. Pour tenir compte de cette déformation et éviter une infiltration de matière à extruder entre la face de l'aiguille 13 tour- née vers le conteneur et la face frontale de la pointe 16 de la broche de décharge 14, il est prévu dans l'aiguille 13 un évidement 26 dans lequel l'extrémité de la pointe de la broche pénètre et glisse avec le jeu nécessaire.
Ainsi la plus grande partie de l'aiguille 13 est déchargée par la broche 14. Seule la partie annulaire de la filière combinée située autour de la pointe 16 est
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exposée à la pression de filage.
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Les tîgo 41 5 et 6 yepréstntent en coupe transversale des exemples de profilés à parois relative** ment minces pouvant être produits avantageusement sur la presse selon l'invention.
Le profila selon la Fig. 4 a une largeur de 300 mm et une hauteur de 250 mm, l'Urne 27 a une épaisseur de 5 mm et les ailes 28 une épaisseur de 8 mm. ta cavité mesure en coupe transversale 160 x 234 mm.
Le profilé selon la tige ; mesure 290 mm dans SA plus grande largeur, ses parois ont une épaisseur de 5 mm de même que l'aile 29, cependant que l'aile 30 n'a que 3 mm d'épaisseur. La cavité mesure et coupe transe versale 155 x 59 mm
Le profilé selon la fig. mesure 275 mm dans sa plus grande largeur, ses parois ont 5 mm d'épaisseur L'aile 31 a une épaisseur de 5 mm et l'aile 32 une épais* seur de 3 m.
Le procédé selon l'invention présente les avantages suivants par rapport aux procédés connus jus- qu'ici employant des filière 8 combinées ;
Le poinçon de décharge est en contact avec la filière et couvre une partie de la surface libre de l'aiguille 13, ce qui diminue la charge totale supportée par cette dernière sous l'effet de la pression de filage
La pression spécifique de filage est plus grande que lors de l'extrusion d'une billette pleine dans un morne conteneur.
La température de filage peut être adaptée au matériau à extruder ;la surélévation de la températu- re de filage est évitée,de sorte que l'acier de la Fi- lière travaille dans un domaine de températures dans le-1 quel sa résistance est plus élevée.
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;lA taux de corroyage est plus faible, la pression de filage nécessaire est donc aussi plue faible.
ZLe fluas$ s'amocer mieux.
:La. filière combinée est mieux assurée ocnte la ruprue REVENDICATIONS l1.- ;Procédé de fabrication de profilés cureexu par extruaage, caractérisé en ce qu'on file à la prese une ballotte creuse en employant une filière combinée et uns broche de décharge en contact par sa partie frontale avec la partie centrale de la filière combinée,entre les ouvertures d'écoulement.
2.- Presse à filer avec filière combinée pour la fabrication de profilés creux, caractérisée en ce qu'elle présente une broche de décharge qui, pendant le filage, est en contact par sa face frontale avec la partie centrale de la filière combinée, entre les ouver- tures d'écoulement, et n'est pas reliée au piston de la presse.
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Process and extrusion press for the production of hollow sections *
For the press-spinning of pipes of round or any cross section, or of hollow profile of metal, synthetic plastics or any other plastically deformable material, a thread is usually employed which works in combination with a needle which is either integral with the piston and gradually pushed into the die hole, or else mounted on the die by means of hoops or bridges (combined die or bridge die).
The combined die has on its face facing the billet openings for the flow of metal. These openings have a round or elongated section and are arranged at a distance from each other around
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the needle which determines the cavity (s) of the hollow profile *
The combined die must withstand particularly heavy loads.
Not only the needle, but also the hoops connecting it to the die share the flow of metal during the spinning; 1 lugrification of the hoops or of the needle is not possible because the film of lubricant then depositing on the fresh surfaces * of the separated metal veins would prevent their perfect re-welding in the die *
In the manufacture of various profiles, notwithstanding those with several cavities) the use of a combined die is practically inevitable, since it is in most cases not possible to employ a needle corresponding to the cross section of the die. the profile cavity, and which is not fixed to the die by hoops.
In a combined die for the manufacture of hollow sections, the load supported by the needle and the hoops depends on the working pressure and on the size of the surface between the openings formed for the flow of the metal; sometimes the load can become so great that the tool may break.
The object of the present invention is a process and a device making it possible to reduce the specific load supported by the parts of the die which are heavily involved, even when the possibilities of the press are used to the maximum.
For the spinning of pipes of any diameter, but especially for the spinning of hollow profiles with several cavities or with a relatively large internal diameter (diameter of the circumscribed circle of about 150 mm or more), simultaneously used according to
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The present invention includes a needle mounted on a die (combined die) and a discharge spindle, the spinning material being introduced into the press container in the form of a hollow billet.
The pin is not attached to the piston, and relieves the combined die in its central part, between the metal flow openings, and even to a considerable extent when this pin is attached to a counter-support behind the piston. , because the pressure caused by the friction of the spinning material as well as by the friction of the extrusion ring against the spindle is then compensated.
When the spindle ends with a point of smaller section, the frictional force is partially compensated by the static pressure of the material to be extruded, which is exerted in the opposite direction to the frictional force. The front part of the tip of the spindle is advantageously formed so as to cover the largest possible area of the central part of the combined die located between the openings.
The size and shape of the discharge pin and of its possible tip depend in substance on the size and distribution of the openings located. around the needle of the combination die. When the spindle is fixed to the counter-support, it is advantageous to provide on the face of the combined die facing the container a recess of suitable depth, from 10 to 15 mm for example in which the end of the spindle penetrates and slides with the necessary play.
This prevents the infiltration of material between the front surface of the spindle and the face of the die facing the container, when the die deforms elastically against the spinning pressure. If the material to be spun had the opportunity to infiltrate in this place, the spinneret could
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break after stopping spinning, because the infiltrated material will prevent it from returning to its initial position.
If the use of a relief pin attached to a counter-bearing is not possible, either, for example, that there is no counter-bearing, or the frictional forces on the pin exceed the allowable limits, a movable (floating) discharge pin can be used. This then takes place in the cavity of the extrusion ring and the hollow billet and rests against the combined daughters during spinning. In this case, the combined die does not need to be provided with a recess, since the floating spindle follows the bending movements of the die under the effect of the spinning pressure.
The discharge pin should not be lubricated as this would carry impurities through the combined die and prevent the metal veins from re-soldering together.
The spinning by means of the press according to the invention is carried out in the same way as the usual spinning. The discharge spindle and the hollow billet are introduced into the container until the spindle rests against a stop. The combined die is then put in place when the unloading pin is fixed, its front end penetrates into the recess of the combined die, when it is floating, it is pushed back somewhat, for example by about 40 mm when fixing of the sector.
The billet is then compressed and then released. The container is moved back for air release and then moved forward again. The actual spinning is then carried out; at the end the pellet is removed from the press and separated as in ordinary tube spinning.
The accompanying diagram represents an exemplary embodiment of the press according to the invention.
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Fig. 1 shows in longitudinal section, FIG. 2 in front view of a combined die according to the invention during the extrusion of a pipe of rectangular section made of aluminum alloy, FIG. 3 shows a longitudinal section of the press.
The combined die 10 is made up of the die holder 11, the die itself 12 and the needle 13 connected to the die holder by hoops not shown in the drawing. The face of the combined die facing the billet has no sializing part, which facilitates, at the end of spinning, the separation of the pellet from the extruded part. The discharge pin 14 is fixed via the rod 23 to the counter-support 24 by means of an adjusting wheel 25 (fig. 3), and is provided at the front with a point 16 of which the section is adapted to that of the pipe to be extruded and is therefore rectangular. The extrusion ring 17 is pressed against the billet by the hollow piston 18.
The aluminum alloy hollow billet to be extruded is designated by 19. Under the effect of the pressure, the metal does not flow through the openings 20 and 21 around the needle 13, then between the die 12 and the needle. 13 to produce a pipe of rectangular section 22. Under the effect of the spinning pressure, the. combined die 10 deforms slightly. To take this deformation into account and prevent infiltration of material to be extruded between the face of the needle 13 turned towards the container and the front face of the tip 16 of the discharge pin 14, it is provided in the needle 13 a recess 26 in which the end of the tip of the pin penetrates and slides with the necessary play.
Thus the greater part of the needle 13 is discharged by the pin 14. Only the annular part of the combined die located around the point 16 is
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exposed to the spinning pressure.
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Tigos 41 5 and 6 show in cross section examples of relatively thin-walled sections which can be advantageously produced on the press according to the invention.
The profila according to FIG. 4 has a width of 300 mm and a height of 250 mm, the Urn 27 has a thickness of 5 mm and the wings 28 a thickness of 8 mm. your cavity measures in cross section 160 x 234 mm.
The profile according to the rod; measures 290 mm in its greatest width, its walls are 5 mm thick as is wing 29, while wing 30 is only 3 mm thick. The cavity measures and cuts versal trance 155 x 59 mm
The profile according to fig. measures 275 mm at its greatest width, its walls are 5 mm thick. Wing 31 is 5 mm thick and wing 32 is 3 m thick.
The process according to the invention has the following advantages over the processes known hitherto employing combined dies 8;
The discharge punch is in contact with the die and covers part of the free surface of the needle 13, which reduces the total load supported by the latter under the effect of the spinning pressure
The specific extrusion pressure is greater than when extruding a solid billet into a dull container.
The spinning temperature can be adapted to the material to be extruded; the increase in the spinning temperature is avoided, so that the steel of the die works in a temperature range in which its resistance is higher. high.
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; The wringing rate is lower, the necessary spinning pressure is therefore also lower.
ZThe fluas $ get along better.
:The. Combined die is better ensured ocnte la ruprue CLAIMS 11.-; Process for manufacturing cureexu profiles by extruding, characterized in that a hollow bale is spun by prese using a combined die and a discharge pin in contact with its part front with the central part of the combined die, between the flow openings.
2.- Spinning press with combined die for the manufacture of hollow profiles, characterized in that it has a discharge pin which, during spinning, is in contact by its front face with the central part of the combined die, between outlets, and is not connected to the press piston.