<Desc/Clms Page number 1>
Procédé de fabrication permettant d'obtenir par frappes à froid ou à chaud des têtes forgées ou matricées aveo empreintes de formes symétriques ou dissymétriques dans des pièces métalliques ou non, et les produits résultant.
Dans'les procédés connus, qui permettent d'exécuter par frappe des pièces telles que vis et boulons en purtioulier, on forme les têtes aveo des empreintes et on remarque générale- ment, dès que ces empreintes sont dissymétriques, qu'il se pro- duit une déformation de la tête ou partie recevant l'empreinte.
Cette déformation provoque des irrégularités préjudiciables à la présentation à l'utilisation et à la résistance de la pièces
Le procédé qui fait l'objet de l'invention remédie à cet inconvénient, et il est remarquable par le fait que la tôte ou partie recevant l'empreinte est directement et définitivement formée lors de la première frappe et avant la formation de Item- preinte, tandis qu'il se produit un allongement, par filage du
<Desc/Clms Page number 2>
métal, de la partie inférieure cylindrique non déformée, lorsque le piston do forme pénétrera, dans la tête de la pièce pour for- mer 1'empreinte.
Suivant une modalité de mise en couvre du procède, on forme en premier lieu une ébauche de la tête en contement de toute part le métal constituant la tige, puis on finit de former la tête par l'action d'un poinçon à empreinte appropria l'ex- cèdent du métal refoula par le poinçon à empreinte paseant par filage dans la partie qui oonstitue la tige de la pièce, à laquelle on a donné la latitude d'expansion nécessaire.
Suivant une autre caractéristique, une partie du métal de la tête, qui est refoulé par l'exécution de l'empreinte, pas- se par filais dans la tige et en provoque l'allongement, à l'ex- trémité préalablement libérée longitudinalement en déplaçant le niveau d'appui donné par une cale ou organe similaire, pour en permettre l'ullongement,
Selon une autre caractéristique, le métal de la tête estrefoule dans la tige en produisant une expansion radiale ou diamétrale de la dite tige qui est préalablement placée dans une matrice permettant cette expansion diamétrale.
Selon d'autres caractéristiques, le métal de la tête est refoulé dans la tige pour produire d'une manière combinée, l'allongement de la dite tige par filage de l'extrémité infé- rieure, et, d'autre part, une expansion diamétrale-de cette tige qui est montée dans une matrice ou support autorisant oes déve- loppements.
Selon d'autres caractéristiques, l'augmentation en dia- mètre de la tige peut être uniforme sur toute la longueur de la tige. ou partielle, sur une longueur prédéterminée. En outre le procédé, pormet d'exécuter des pièces telles que vis ou boulons, ou autres, présentant n'Importe quelle forme d'empreinte.Par
<Desc/Clms Page number 3>
ailleurs, ce procédé peut être mis en oeuvre, soit sur une seule machine automatique, comportant une succession de poinçons ap- propriés, soit sur plusieurs machines séparées'.
Ces caractéristiques, et d'autres encore ressortiront de la suite de la description.
Pour fixer l'objet de l'invention, sans toutefois le limiter, dans les dessins annexés !
Les figures 1 - 2 - 3 - 4 et 5 illustrent schématique- ment, selon un procédé connu, les différentes phases d'obtention de la tête avec empreinte d'une vis à tête fraisée.
Les figures 6 - 7 - 8 - 9 et 10 illustrent schématique- ' ment les phases du procédé selon l'invention, pour obtenir la même tête avec empreinte dans une piè@@ identique.
Les figures 11 et 12 illustrent deux variantes de vis avec empreintes, obtenues selon le procédé de l'invention.
La figure 13 illustre schématiquement la disposition sur une machine à deux,frappes de l'outillage de mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
Les figures 14 - 15 et 16 illustrent schématiquement, un exemple nullement limitatif de mise en oeuvre du procédé, dans le cas d'un allongement de la tige par filage de son ex-. trémité libre. On a simplement illustré partiellement ce pro- cédé,. en représentant uniquement'opération d'ébauche de la tête (figure 14), la libération de l'extrémité de la tige pour par-, mettre son allongement (figure 15), l'exécution-de l'empreinte, le parachèvement de la tête et le filage de l'extrémité inférieure de la tige (figure 16).
La figure 17 illustre schémotiquement, un exemple nulle- ment limitatif de mise en oeuvre du procédé, dans le cas d'une .production en continu et selon laquelle un blec inférleur pré-
<Desc/Clms Page number 4>
sente plusieurs matrices qui sont placées devant autant de poin- çone à frappe simultanée. Les pièces étant déplacées d'une ma- trice à la suivante entre chaque avance des poinçons par un sys- tème d'extraction et de pinces transfert.
Les figures 18 - 19 - 20,¯illustrent schematiquement l'exécution de l'ébauche de la t te (figure 19), puis l'exécu- tion de l'empreinte et le parachèvement de la tête (figure 20), avec une expansion uniforme diamétrale de la tige préalablement libérée radialement (figure 19), par l'utilisation d'une matrice différente de celle utilisée pour l'ébauche de la tête.
On se réfère aux figures du dessin pour décrire d'une ma- niére plus concrète, mais nullement limitative, le procédé fai- sant l'objet de la présente invention.
Dans les exemples illustrés, on a schématise pour une meilleure compréhension, l'obtention d'une vis à tête fraisée d'un type connu.; mais il est évidant que le procédé peut s'ap- pliquer pour des vis ou autres pièces, avec des têtes de diffé- rentes formes et sections dans lesquelles sont pratiquées les empreintes qui peuvent avoir un profil variable, symétrique ou non.
Solon un procédé connu, pris en exemple comparatif et qui se trouve illustré aux figures 1 à 5, on remarque que la tête de la vis est formée en partant d'une tige cylindrique 1, qui est maintenue guidée sur une partie de sa longueur dans une matrice 2. L'extrémité supérieure de la tige 1, dépasse en saillie au-dessus du plan supérieur de la matrice, de manière à être éorasée et refoulée dans la forme creuse conique évasée 2a, sous l'action d'un piston 3 émergeant d'un poinçon mobile 4 (figure 2).
Suivant ce procédé, or constate que le métal refoulé ne suffit pas pour remplir le cane 2a correspondant au volume de la tète à obtenir. Cette tête matricée ou forgée sera formée par une deu- xième opération nécessaire, lorsque le poinçon de forme 5, pénè-
<Desc/Clms Page number 5>
trant dans le métal le refoule d'une manière plus ou moins ré- gulière, et généralement irrégulière autour de l'empreinte qui peut être un six pans creux, une fente ou toute autre forme.
Suivant le procédé de l'invention illustré aux figures 6 à 10 ; la tige initiale 1, a les mêmes dimensions que dans le procédé décrit précédemment, mais on la positionne moins pro- fondément à l'intérieur de la matrice 2 de façon que l'extré- mité libre en saillie au-dessus de la matrice soif plus longue et qu'il y ait, de ce fait, un plus grand volume de métal à re- fouler. Ce volume est suffisant pour remplir l'empreinte 2a de la matrice, (figur 7).
Ainsi la tête la de la vis eot direc- tement et définitivement délimitée des la première frappe, tan- dis que le poinçon de forme 5, creusera à la seconde frappe, l'empreinte désirée 3, sans aucune déformation de la dite tête,
De ce fait, et pour éviter la déformation de la tête de la vis sous l'action du poinçon de forme lors de la frappe suivante afin de permettre la répartition rationnelle de la ma- tière, on prévoit selon l'invention la mise en place d'une cale simple ou éventuellement à deux étapes ¯6 logée entre l'extrac- teur 7 assurant l'évacuation de la vis terminée, et le piston 8 commandant le déplacement ou dit extracteurs
Cette cale 6 est déplacée perpendiculairement par rapport à l'axe de frappe, avant l'action du poinçon de forme (figure 8)
et elle permet d'obtenir un espace ou jeu! entre l'extrémité inférieure de la,vis 1, et l'extracteur 7 Sous l'action du piston de forme 5 assurant la formation de l'empreinte dans la tête de la vis 'le métal refoulé de la tête provoque un allonge- ment et un filage de la partie inférieure cylindrique 1cqui comblera le jeu! provoqué par le déplacement de la cale 6 (fi- gare 9) puis la vis terminée pourra être éjectée (figure la) .
<Desc/Clms Page number 6>
On conçoit bien l'intérêt et les avantages du procédé, selon l'invention., qui permet d'obtenir des vis ou boulons ou autrespièces avec une tête parfaitement circulaire, tandis que l'empreinte peut être fortement dissymétrique.
On souligne également que ce procédé peut s'appliquer pour l'obtention de pièces métalliques, ou en toute autre matière, et il permet de réaliser les différentes formes et profils de via avec empreintes que l'un trouve dans le commerce ou éven- tuellement plus spécialement étudiées. Dans le but de faciliter la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, on a illustré à titre d'exemple aux figures 11 et 12 la réalisation d'une vis 9 avec collerette 9a qui pourra disparaître lors de l'opération de réalisation du filetage (figure 12).
L'outillage permettant de réaliser leo pièces selon la procédé décrit peut s'appliquer soit pour une frappe à froid soit également pour une frappe à chaud. En outre les objets peu- vent tre lisés en deux ou. plusieurs frappes sur une ou plu- sieurs machinas. On a illustré à titre d'exemple à la figure 13, la mise en place de cet outillage sur une machine à deux frappes avec un simple déplacement du poinçon inférieur dans lequel est maintenue la vis.
On prévoit également, selon une autre modalité suivant l'invention, de réaliser en premier lieu, une ébauche ld de la tête de la vis ou boulon. Cette ébauche étant obtenue par l'ac- tion du poinçon 1 sur la partie supérieure de la tige initiale 1, qui est maintenue ou oontenue de toute part'. Il se produit un écrasement de la partie supérieure qui remplit partiellement l'empreinte 2a de la matrice 2 pour constituer l'ébaucher (fi- gures14 - 18).
Dans une seconde phase on rend possible l'expansion de la tige la en la libérant partiellement et d'une manière dé- terminée pour obtenir l'expansion de la tige (figures 15 - 19).
<Desc/Clms Page number 7>
Buis dans une troisième phase, sous l'action d'un poin çon de forme 5, agissant sur l'ébauche ld, on pratique dans la dite ébauche une empreinte lb qui provoque un refoulement du métal néoessaire et suffisant pour permettre d'une part le pa- rachèvement de la tête la, et d'autre part, l'expansion de la partie déterminée de la tige lc,
Suivant une caractéristique de cette mise en oeuvre, on prévoit que cette expansion de la tige peut se produire de différentes manières.
D'une part cette expansion peut consister en un allon- Gement de la tige, par le filace du métal de la tata dans la tige préalablement libérée longitudinalement en déplaçant la cle éta- gée 6 pour créer un écart ou jeu qui représente la longueur possible et prévue du filage (figure 15).
D'autre part, cette expansion peut s'exercer pur une augmentation du diamètre de la dite tige loc Cet accroissement diamétral est rendu possible par exemple en utilisant, pour 1' opération de poinçonnage de l'empreinte, une matrice 10, dont le diamètre 2 recevant la tige 10 est supérieur au diamètre d de la matrice 2, utilisée pour les opérations précédentes (figures 18 - 19 et 20).
On souligne également que l'accroissement diamètral de la tige le peut être uniforme sur toute la longueur de la tige, ou éventuellement il pout être limité à uno partie de la longueur de la dite tige 10 En outre, on fait remarquer qu'il n'est pas exclu d'envisager un mont.age judicieux qui pormette d'obtenir simultanément les deux possibilitée d'expansion, c'est-à-dire un accroissement en diamètre sur une partie de la longueur ou sur toute la longueur, et un allongement par filage de la tige, Cette double expansion est établie suivant des dimensions et dans un rapport judicieux compte tenu d'une longueur L,
nécesaire de la partie supérieure de la tige qui se trouve initialement en saillie par rapport à la matrice et qui offre un volume suffisant pour
<Desc/Clms Page number 8>
combler les espaces rendus libres autour et à l'extrémité de la tige.
On conserve et on étend, suivant ces dispositions , l'intérêt et les/modalités d'application du procédé ci-dessus.
D'une manière intéressante, donnée simplement à titre d'exemple, nullement limitatif, on a illustré à la figure 17, la mise en oeuvre du procédé pour une production en continu (cas d'une machine transfert par exemple), dans laquelle un bloc inférieur 11 porte des matrices sucdessives 2 et 2b, qui sont semblables ou non et qui sont placées devant les poinçons 2 et 5. frappant simultanément. aies pièces à former passant de l'une à l'autre matrice entre chaque frappe par l'action de l'extracteur 7 et de pinces transfert 12 (tracé en traits interrompus figure 17),
Le cycle peut être décomposé, par exomple, par les phases suodessives suivantes :
mise en place de la tige initiale (phase A), formation de l'ébauche de la tôte (phase B),libéra- tion d'une partie de la tige (phase C) exécution de l'empreinte (phase D), éjection de pièce terminée (phase E), matrice vide on position pour la mise en oeuvre d'un nouveau cycle (phase F)
On souligne que, si l'on a décomposé les opérations pout une meilleure compréhension, dans la pratique, plusieurs phases sont accomplies sur la même matrice. Ainsi les phases 0 - E - F, peuvent être confondues avec oelle figurée par exem- ple en D. D'autres opérations peuvent être effectuées simultané- ment sur d'autres matrices placées avant ou après celles illustrées au de sain (figure 17).
Il est bien évident que cette mise en oeuvre du procède ne saurait en exclure toute autre dans laquelle par exemple la pièoe à obtenir 'est reprise successivement dans différentes mai
<Desc/Clms Page number 9>
chines ou dans une seule machine, ou selon une combinaison plus particulièrement adaptée pour obtenir une mise en oeuvre éoono- mique du procédé.