<Desc/Clms Page number 1>
"Procédé et dispositif de matriçage de têtre ù douille-
La présente invention est relative à un procède de for- nationde têtes à douille, en particulier deo tôteo de Allés et similaires, pour les vis à tête, los vis d'arrêt etc., sinsi qu'à un dispositif de matriçage pour la mise en oeuvre de ce procédé
Dans la fabrication des vis à douille par le procède de oonforaation à froid, il était impossible dans l'industrie de produire de tels objets avec une précision désirée et sans bavu- res, sans l'utilisation de moins de quatre opérations avec poin-
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
çon et-matrice.
Do tala prOo6d('a à quatre coupa ou opération* , tout en étant aonoiblomont plus rapides que les VrOoéd6s anté- riours dans lesquola les rhlloeu de oorvformation utaicut inter- rompues par une ou plusieurs phases de rocuît- n'étaient oopondant
EMI2.2
pas plus faciles z réaliser tout en étant limités par le temps nécessaire pour la réalisation des quatre coupa ou épurations,
EMI2.3
Même ci ceux-ci pouvaient être nas an oeuvre dans une seule ma- chine .
Des vis et des rivets à tête rondo, plut, ou à tôto similaire ont été avantageusement produits par un procédé à deux coups habituellement dans une machine à deux coups du type qui réalise doux opérations successives sur une pièce par des coups alternes 'successifs. De telles machines à matrice pleine sont bien connues dans la technique de la fabrication des via et dos
EMI2.4
rivets et sont produites par Waterbury-Fcrrell et par la natio- nal Hachinery.
Comme une masse importante de métal est déplacée à par- tir de la pièce rondo lorsqu'on forme une via à tête à douille, on n'a pas encore apporte jusqu'à présent dans l'industrie uno solution dans laquelle le refoulement et le oontrôlo de la forma- tion de la tête sont d'une précision et d'une uniformité telles que l'on atteigne des spécifications précises ou oo qui concerne les dimensions, les tolérances et les caractéristiques métallur- giques. Certains procédés antérieurs de production de via for- maient les douilles dans les tatas par des opérations distinctes
EMI2.5
. dtalésage.
D'autre procédés, comme dans le brevet U.S.A. n 2 ..093.646, réalisaient un minimum de quatre opérations en utili- sant deux matrices distinctes et quatre poinçons différente.
La présente invention a pour but de prévoir un procède dans lequel après qu'un tronçon de fil a été découpe depuis un fil ou tige d'alimentation, ce tronçon reçoit une double aotion, tandis qu'il reste dans uns matrice, et ce afin de transformer
<Desc/Clms Page number 3>
oe tronçon en un flan- de vis à douille qui peut par la suite être pourvu d'un filet de toute manière courante.
D'une manière générale, un but do l'invention est dono de procurer un procède ! doux coupe pour la formation d'un flan de vis à douille en par-! tant d'un tronçon de fil ou tige,
Un autre but de l'invention est de procurer un procède ) deux coups, tel qu'envisagé ci-dessus, dans lequel l'extrémité 'du tronçon qui doit être transformée en une tête à douille est totalement enfermée durant le refoulement constituant le premier coup, tout en s'étendant partiellement hors de la cavité de la matrice dans laquelle la conformation s'effectue, pour assurer un contrôle du refoulement qui assure une précision de la forme do la tête lorsque celle-ci est finalement terminée par le se- oond coup.
Un autre but de l'invention est de procurer un procède, tel que caractérisé ci-dessus, dans lequel le second coup forme la surface de la tête, tout en réalisant la conformation finale de la douille de oelle-oi..
Un autre but encore de l'invention est de procurer un nouveau dispositif de matriçae pour la mise en oeuvre du procé- dé suivant la présente invention. ' L'invention a également pour but de prévoir un procédé nouveau économique et convenable, d'une grande utilité, et de procurer un appareil qui est de fonctionnèrent efficace, commode à utiliser, facile à installer en position de travail, et facile à. démonter, tout en étant de fabrication économique,relativement simple et d'uno utilité centrale supérieure.
L'invention envisage également des combinaisons nouvel- les de phases opératoires, ainsi que de nouveaux détails de cons- truotion et de nouvelles combinaisons et agendements de pièces qui apparaîtront plus clairement au cours do la description sui- vante qui est faite avec référence aux dessins annexés Il sera
<Desc/Clms Page number 4>
cependant entendu que la description et les dessins ne sont que
EMI4.1
purement 1llustratifa.
Aux dessins, les mêmes notations de référence désignent des parties similaires dans les différentes figues, La. figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un poinçon de refoulement et d'une matrice coopérante, cette vue montrant un. tronçon cylindrique de métal mis en place dans la matrice avant la première phase ou phase de refoulement de la conformation d'un/flan de vis suivant l'invention. la figure 2 est, à une échelle plus grande, une vue en coupe partielle du poinçon et de la matrice, réalisant l'opéra- tion do refoulement grâce au premier coup.
La figure 3 est une vue semblable d'un poinçon de con- formation coopérant avec la matrice des figures 1 et 2 et réali-
EMI4.2
sant la seconde opération jgr&e au second coup, XI sera entendu qu'un appareil a deux oap prévoira une disposition cote à cote des deux poinçons illustras et per- mettra le montage de la matrice de façon que celle-ci puisse être 'déplacée alternativement afin de coopérer avec les deux poinçons, les coups successifs se produisant en succession rapide, habi-
EMI4.3
tuellement on une fraction de seconde. Comme mentionné prbac5.. demment, une machine de M'aterbury-Farrell ou de la National Ma- ohinery peut recevoir lead1te matrices pour ces doux coupa suo- a9ss.sWe! brevet U.3.A. mentionne précédemment illustre une telle machine.
La matrioe 4 est représentée comme comprenant une douil-
EMI4.4
.le 5 présentant un alésage 6 qui comporte de préférence un 6trW1- glement conique extrême 7 à l'extrémité opérante de la matrice, tandis qu'un bouchon 8 ferme l'autre extrémité de 1* alésa/je 6 et ont de préférence monté par vissage dans la douille 5. une ma- trice conique 9 pour la tête est montée diuij5 l'étranglement ooni- que de l1 alésage de façon que sa plus petite surface extérieure
<Desc/Clms Page number 5>
10 soit de niveau avec la surface 11 de la douille de matrice 5.
Cotte matrice de tête 9 est maintenue en position opérante par le bouohon 8, une matrice de corps 12, une matrice de pointe 13 et un élément d'espacement 14..
Il sera évident que les éléments 9, 12, 13 et 14 peuvent varier de dimensions, spécialement de longueur, suivant la lon- gueur de la tige désirée pour le tlan de la vis à tête que l'on forme. La matrice de tête 9 est conformée en un anneau présen- tant une ouverture centrale 15 qui est cylindrique et d'une di- mension diamétrale désirée pour correspondre à la tête du flan de vis termine. L'épaisseur de la matrice de tête correspond à la hauteur de la tête finale de la vis, La matrice de corps 12 présente un alésage central 16 d'une dimension propre pour rece- ,voir par glissement un tronçon 17 de métal, de façon que celui=ci soit coaxial avec précision à l'axe de l'ouverture 15 de la ma- trioe de tête.
La matrice de pointe 13 présente un chanfrein 18 d'une dimension propre à recevoir un biseau que présente le tron- çon 17. On verra à la figure 1 que l'introduction du tronçon 17 dans la matrice de corps est limité par le chanfrein 18 et que oelui-oi localise exactement l'extrémité extérieure de ce tronçon par rapport à la matrice de tête 9, Corne on peut le voir à la figure 1, l'extrémité du tronçon 17 s'étend au-delà de la surface 10 de la matrice et la masse du métal de ce prolongement au-delà de la surface de la matrice de corps 12 est légèrement inférieure au volume de l'espace formé par l'ouverture 15 de la matrice de tête.
La raison de ce rapport entre le prolongement extérieur du tronçon et l'ouverture de la matrice de tête est que, comme on le verra par la suite, la tête terminée est entièrement formée par cette extrémité du tronçon et que, corme cette tête comportera une douille, la masse de la tête finie sera inférieure au volume ou espace 15 de la matrice de tête.
La matrice de pointe et l'élément d'espacement, de même
<Desc/Clms Page number 6>
que le bouchon, présentent un alésage commun 19 dans lequel s'é- tend une tige de décharge 20 dont 1* extrémité éjecte le flan de via termine. Un bouton de tige/ décharge 21 rosis l'opération de la tige 20 de la manière habituelle.
La matrice 4 décrite ci-dessus coopère avec un poin@@n de refoulement 25 qui est représente comme comprenant un support
26 qui présente un aléaage longitudinal 28. Une piooe Intérim-
EMI6.1
laire durcie 29 est montre dans 1* extrémité* opérante de aet,'1;-! sage et est maintenue fixement on place par des moyens oonv<t f bleu quelconques. Celte pièce intercalaire présente un vieille M la traversant de part en part et dans lequel est montée 1 broche de refoulement 32 qui, dans le prient cas, comporte . projection à tète 33 qui est normalement en position rètraute dans l'alésage 31.
Une cavito conique peu profonde 35 est l'. née dans la surface extrême 34 de la pièce intercalaire. la broche de refoulement 32 s'étend vers l'arriére hie rye de la pièce intercalaire 29 et son extrémité* arrière est, de as manière habituelle, adossée au bélier qui porte le poinçon 25.
Cependant ce bélier est mobile dans le sens longitudinal, un res- sort 27 le sollicitant vers la position opérante.
Suivant le présent procédé. la matrice 4 et le poinçon 25 que l'on a décrit ci-dessus réalisent la phase de refoulement du procédé, au cours de laquelle la matrice et le poinçon coopère' pour préformer simultanément la tète de la vis et y former une douille initiale, tandis que la préformation de la tâte est con- trôlée de façon efficace pour empêcher un étalement non uniforme de cette tête et la formation de bavures,spécialement tout autour du bord extérieur de la tête.
En pratique, la matrice 4 a une position fixe, la seule partie de cette matrice qui se déplace étant la tie de décharge 20 qui est rétractée par un tronçon 17 entrant et est poussée pour déloger un flan de fin termina par actionnemnt du bouton
<Desc/Clms Page number 7>
21. Le poinçon de refoulement 25 est porté par un bélier de type habituel et est déplaçable sous force d'un tout dans le sens lon- gitudinal, à l'interventeion du bélier, en direction de la matrice 4 pour amener en contact la surface 34 de la place intercalaire et la surface 10 do la matrice, oe qui ferme ainsi la cavité de matrice 15.
La figure 1 montre une position voisine de la posi- tion de contact, dans laquelle l'extrémité en saillie d'un tron- çon 17 se trouvant dans la matrice pénètre dans l'alésage 31 de la pièce intercalaire 29 et repousse la broche de refoulement 32, car à ce moment la broche est libre ou flottante dans son alésa- ge 31.
.Après que le support 26 et la pièce intercalaire 29 ont atteint la position de fermeture de la cavité de la matrioe, re- présentée à la figure 1, lo bélier en poursuivant sa course, agit comme appui pour l'extrémité extérieure de la broche 32 et fait saillir l'extrémité conique 33. Durant oe premier ooup, ootte tête 33, en agissant sur l'extrémité du tronçon de motel, fonc- tionne comme poinçon central, en maintenant un alignement précis du poinçon et du tronçon de métal, car l'extrémité en saillie du tronçon est refoulée dans l'ouverture ou cavité centrale 15 de la matrice de tête 9, cette ouverture ou cavité ôtant fermée par la pièce intercalaire de refoulement 29.
La longueur du tronçon de métal est prédéterminée de manière que la tête finie de la vis sera pleinement conformée, tout en ne laissant pas d'excès de matière qui ne s'adapterait pas à l'ouverture 15. Le mouvement de fermeture de la broche de poinçon 32 a pour résultat-, on premier lieu que la tête préfor- mée 36 s'étale à la pleine dimension diamétrale de l'ouverture 15, tandis qu'une douille préformée 37 est réalisée dans cette tête,
avec ensuite un remplissage de la cavité 35 do la pièce @ intercalaire 29 pour former sur la tête de la vis un bombage co nique extérieur 38 qui est complémentaire de cette cavité 35
<Desc/Clms Page number 8>
Il sera évident que l'étalement normal du tronçon de mé- tal à l'Intervention de l'extrémité 33 de la broche, tout en ame- nant la tête préformée 36 à remplir la cavité de tête 9, amènerait ordinairement le métal,à l'extrémité de la tête de via, ä être insuffisant et à ne pas former totalement l'extrémité de cette tête, ou à être trop abondant et à déborder de la cavité de ma- trioe en formant une bavure annulaire.
Le présent procède évite l'un ou l'autre de ces inconvénients. Le présent procédé assure que la surface 34 de la pièce intercalaire, en particulier la cavité 35 de cette surface, fermant la cavité de matrice, est on contact complot avec l'extrémité extérieure de la tête préformée
36, 1 de aorte,que, tandis que ce oontaot est maintenu, le métal de la tête est refoulé vers l'intérieur en raison de la forme conique. Il en résulte que la tête préformée 36 sera complète en oe qui concerne sa surface cylindrique extérieure et que cette même tête aura un bombai extrade conique complètement formels.
Comme 11 serait très difficile do réaliser une tête préformée 36 comme ci-dessus qui remplisse totalement la cavité de matrice 15, le procédé prévoit que les borda circulaires opposes 39 et 40 du la tête préformée seront bien arrondis ou biseautée ou chanfrei- nés,bien que le coin interne 41 où la tête rejoint la partie 42 formant la tige de la vis soit formé de façon bien nette,
On notera que la pièce intercalaire 29 ferme la cavité de la matrice mais n'agit en aucune manière sur le tronçon de mé- tal car ce dernier pénètre simplement dans l'alésage 31 de cette pièce intercalaire, loroque le poinçon 25 est amené en contact aveo la matrice.
Ce n'est qu'après que la cavité de matrice 15 est complètement fermée que la broche de poinçon 32 agit pour réaliser'la tête de vis 36 comme décrit ci-dessus. Enfin la surface 34 de la piooe intercalaire et sa cavité conique 35 l'en- trent pas en contact avec la tête de vis, de façon à former le bombaje 38 sur cette tête, avant la partie terminale de la pro.
<Desc/Clms Page number 9>
jection de la broche 32.
EMI9.1
De Ce qui pr6où(le, il sera évident que la tâts prêter mée 36 cet liane et uniforme ot réalin6uele façon oyaétriq mae toutôo zen laaqs externes , On verra également que l'êxtotémité - 33 du poinçon forme la douille 37 sana bavureai puisque 14 tMt- 'a;o de la tète 38 remplit totalement la cavité annulaire à <Mjg aigu qui est formée par la surface conique 35 et 1.'etxitdr 33 de la broche.
De ce fait, la première phase du prooé4i prépara admirablement la via pour la réalisation de la phaM iea3.r r conformation, qui est mise en oeuvre Immédiatement Qrboj, afin d'ovitor un changement do l'état du métal prGiorn6,, t 00 paa* séparation de la matrice 4 d'avec le poinçon 25 en laiussat la vis préformée dans la matrice, avec ensuite mise en alignement axial do la matrice 4 avec un poinçon de finition 45 et déplas- cernent immédiat de ceux-ci au coure du second coup du prcoédé,
le poinçon 45 comporte une douille de marteau 46 avec est
EMI9.2
un bouchon d'adossomont 47 et/pourvu d'un support de broohe 49 qui contient une broche de conformation 50 de.la manière que le poinçon 25 porte sa broche de refoulement 32. Cette broche de
EMI9.3
conformation 50 présent une saillie polygonale 51, qui eâtfhQj -'1 gonale dans le cas représenté, et ce avec une pointe conique 52,
EMI9.4
Une cavité concave 53 est for-6e dans la face externe 54'du 0up¯ ' port de broche 49e cette cavité étant conformée i-1-a-a#-reraalement suivant la forme extrême partiellement aplatie que l'on désire pour la tête de vis terminée.
Au second coup,la saillie 51 forme pleinement la douil- le 55 et la surface de la cavité 53 parachève tout à fait la tête terminée 56 et ce en parachevant complètement les coins précédemment arrondis 39 et 40, comme on peut le voir à la figure 3. Comme la concavité de la cavité 53 tire le métal vers l'in- térieur au coin extérieur, la tête 56 est alors pleinement et complètement formée sans bavures, puisqu'il n'y a pas d'étalement vers l'extérieur du métal, mais au lieu de cela un déplacement
<Desc/Clms Page number 10>
EMI10.1
do oe udtal vers 1 'Intel1 if tffr oo.':r4\1ro.nt le premier ooup.
Lorsque la matrice 4 et le poinçon 4!i sont alors adpa- r4a. la broche de décharge 19 ont alors poucc60 pour 4uatQr le flan de via termina qui, lorsqu'il aura dito pourvu d'un filet sur sa 3a 4,aexu oomplotoment termina et prêt a l'utilisa- tion
Bien quo l'on ait décrit et que l'on ait Illustra cd
EMI10.2
que l'on ctonaitiore oomnl0 étant lao meilleur mode de mine en pou- vre de l'invention, et oo en oo qui oolicoriio 4 la fois le 1'1'006- do* et l'appareil, il est bien évident que ceux-ci sont Dujetlh de nombreuses variantent sans pour autant sortir du cadre de la présente invention.
EMI10.3
HEVE!IDICATIOK3 1. Un proo6dé de conformation d'ilcSmenta à douille en partant de tronçons oylindriquos de métal, qui consiste à refou-
EMI10.4
ler une extréttitô du tronçon do mdtal dans mis matrice pour oon.. former partiellement une tête, tout en chassant la surface enté- rieure et les portions adjacentes de la tête en direction de l'axe de oelle-oi pour former un bombage conique qui s'étend au- delà de l'extrémité ouverte de la matrice, et en conformant par- tiellement en môme temps une douillo dans la tôte partiellement forage, avec ensuite, tandis que la tête partiellement formée reste dans la matrice, et tandis qu'on Maintient cette tête et
EMI10.5
son "bojcîjage conique, la conformation de finition de la tête,
tan- dis qu'elle est ainsi maintenue, et de la douille que comporte cette tête..