BE675303A

BE675303A -

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Publication number: BE675303A
Authority: BE
Priority date: 1965-01-29
Filing date: 1966-01-18
Publication date: 1966-07-18
Also published as: LU47873A1

Description


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  Procédé et dispositif de mise à forme de pièces tubulaires métalliques. 



   La présente invention est relative à un procédé et à un dispositif de mise à larme de pièces tubulaires métalliques, particulièrement intéressants pour la fabrication de manchons de raccord pour tuyauteriesmétalliques. 



   Les manchons de raccord pour tuyauteries métalliques tels que ceux représentés à la figure 1 ci-annexée sont généralement fabriqués par la méthode classique de repoussage à la molette appliquée à une pièce tubulaire. 

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   Cette méthode d'usinage présente certains inconvénients et notamment ;
1) amincissement excessif de l'épaisseur des parois dans les zones déformées. 



   2) difficulté de respecter les tolérances sur le profil. 



   3) état de surface assez grossier. 



   4) pourcentage important de rebut à la fabrication du fait de fissures locales. 



   5) durée d'usinage trop grande avec pour conséquence un prix de revient à la pièce trop élevé. 



   La présente invention a notamment pour objet un procédé permettant de remédier à ces inconvénients. 



   Le procédé, objet de la présente invention, est essentiel- lement caractérisé en ce que l'on introduit la pièce tubulaire à former dans une matrice de forme voulue, en ce que l'on met sous compression, simultanément et progressivement, d'une part les - extrémités de la pièce tubulaire suivant une direction sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de la dite pièce et d'autre part les surfaces intérieures de cette pièce tubulaire à déformer, suivant une direction sensiblement perpendiculaire aux dites surfaces, ce qui oblige les parois de la pièce tubulaire à épouser étroitement la forme bien déterminée de la matrice choisie sans variation sensible d'épaisseur. 



   La mise sous compression des extrémités et des surfaces intérieures de la pièce tubulaire à former peut être réalisée méca-   niauement,   hydrauliquement, hydro-électriquement, ou suivant tout autre procédé approprié avec ou sans contact direct entre les moyens de mise sous compression proprement dits et les parties comprimées, sans pour cela sortir du cadre de la présente invention. 

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   Suivant une modalité opératoire particulièrement avantageuse de l'invention, la mise sous compression des surfaces intérieures de la pièce tubulaire à déformer suivant une direction sensiblement perpendiculaire aux dites surfaces est réalisée en introduisant à l'intérieur de la dite pièce tubulaire une pièce cylindrique expansible dont les parois extérieures sont en contact étroit avec les surfaces de la pièce tubulaire à déformer et en produisant dans la des pièce cylindrique expansible une énergie interne de dilatation se manifestant dans une direction sensiblement perpendiculaire aux surfaces intérieures de la pièce tubulaire à déformer. 



   Suivant l'invention, la production dans la pièce cylindrique expansible d'une énergie-interne de dilatation se manifestant dans une direction sensiblement perpendiculaire aux surfaces intérieures de la pièce tubulaire à déformer est avantageusement réalisée en appliquant une force de compression suivant l'axe longitudinal de l'ensemble sur les extrémités de la dite pièce cylindrique expansible. 



   Il ne faut évidemment pas perdre de vue que les bons résultats obtenus résultent de l'existence simultanée de la compression de la pièce tubulaire suivant son axe longitudinal et de la compression des surfaces intérieures de la pièce tubulaire à déformer suivant une direction sensiblement perpendiculaire aux dites surfaces. 



   La présente invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus. 

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   Le dispositif objet de la présente invention est essentiellement caractérisé en ce qu'il se compose d'une matrice (1) de forme voulue destinée à contenir la pièce tubulaire (2) à mettre sous forme, d'une pièce cylindrique au moins partiellement expansible (3) destinéeà être introduite à l'intérieur de la pièce tubulaire (2) en contact étroit avec les surfaces intérieures de la dite pièce tubulaire (2), de moyens de production simultanée et progressive,d'une part d'une compression des extrémités de la pièce tubulaire (2) suivant une direction sensiblement parallèle à l'axe longitudinal (20) de 1'ensemble et d'autre part d'une énergie interne de dilatation dans la pièce cylindrique expansible (3), dont la manifestation s'exerce dans   un,   direction sensiblement perpendiculaire aux surfaces intérieures de la pièce tubulaire (2)

   à déformer, et de moyens de commande appropriés. 



   Suivant l'invention, la pièce cylindrique au moins partiellement expansible (3) est avantageusement composée de plusieurs éléments dont certains sont expansibles et sont destinés à être en contact avec les endroits où les parois de la pièce tubulaire (2) doivent être déformées, le ou les autres éléments pouvant être en matière différente mais propice à la libre dilatation des éléments expansibles. 



   . Egalement suivant l'invention, la pièce cylindrique expan- sible (3) ou les éléments expansibles de la dite pièce (3) destinés à être introduits à l'intérieur de la pièce tubulaire (2) sont avan- tageusement en caoutchouc. 

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   Encore suivant l'invention, les moyens de production simultanée et progressive,d'une part d'une compression des extrémités de la pièce tubulaire (2) et d'autre part d'une énergie interne de dilatation dans la pièce cylindrique expansible (3) comportent avantageusement des butées de compression mobiles destinées à se déplacer suivant l'axe longitudinal (20) de l'ensemble, des moyens destinés à assurer le déplacement adéquat des dites butées mobiles, des moyens de centrage des dites butées au cours de leur déplacement et de leur contact avec les extrémités de la pièce tubulaire (8) à former et de la pièce cylindrique expansible (3), d'un générateur de puissance (30) et de moyens de transmission appropriés pour assurer le fonctionnement de l'ensemble. 



   Dans le cas de butées de compression mobiles, il a été trouvé avantageux suivant l'invention que la pièce cylindrique expansible (3) ou les   éléments   expansibles de la dite pièce (3) soient en caoutchouc plein. 



   Suivant une modalité constructive avantageuse de l'invention, la pièce cylindrique expansible (3) en caoutchouc plein est de longueur légèrement supérieure à celle de la pièce tubulaire (2) de telle façon que les extrémités de la dite pièce en caoutchouc (3) dépassent les extrémités de la pièce tubulaire (2) lors de la mise en place de la pièce (3) à l'intérieur de la pièce (20
Les butées mobiles de compression des extrémités de la pièce tubulaire (2) à former et de la pièce cylindrique en caoutchouc plein (3) sont avantageusement constituées de deux pièces (4) et (5) dont les surfaces de travail sont munies de gradins (6) et (7) des- tinés à entrer en contact respectivement avec la pièce cylindrique en caoutchouc plein (3) et la pièce tubulaire (2). 

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   Les moyens destinés à assurer le déplacement adéquat des butées de compression (4) et (5) comportent avantageusement deux longerons (8) et (9) munis de parties filetées (10), (11) et (12), (13) de pas opposés et deux entretoises (14) et (15) munies d'alésages filetés (16), (17) et (18), (19) correspondants, les butées de compression (4) et (5) étant fixées solidement sur les entretoises (14) et (15) en leur milieu et dans l'axe longitudinal (20) de l'ensemble. 



   Suivant une variante avantageuse de l'invention, les moyens destinés à assurer le déplacement adéquat des butées de compression comportent deux pistons hydrauliques commandés par un groupe commun. 



   Cette disposition présente le grand avantage d'avoir une égalité de force de compression et donc d'avancement sur les deux extrémités de l'ensemble à mettre sous compression. 



   Les moyens de centrage des butées de compression (4) et (5) au cours de leur déplacement et de leur contact avec les extrémités la pièce tubulaire (2) à former et de la pièce cylindrique en caout- chouc plein (3) sont avantageusement constitués par les extrémités annulaires (21) et (22) formant saillie conique sur les faces (23) et (24) de la matrice (4) et par un ensemble solidaire des entretoises (14) et (15), cet ensemble étant composé de deux tiges (25) et (26) munies de deux ressorts (27) et (28) s'appuyant d'un coté sur l'entretoise et de l'autre coté sur une plaque annulaire (29) dont l'alésage conique est destiné à permettre l'emboîtement des extrémités (21) et (22) de la matrice (4) dans chacune des plaques (29) dont sont munies les entretoises (14) et (15). 

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   Les moyens de transmission de l'effort développé par le moteur (38) sont avantageusement constitués d'une part d'une roue dentée (31) située dans l'axe longitudinal (20) de l'ensemble et destinée à être mise en mouvement par l'axe (32) relié au moteur (30) et d'autre part de deux pignons dentés (33) et (34) calés sur les longerons (8) et (9) dont ils assurent la rotation suite à leur entrafnement par la roue dentée (31). 



   Enfin, la matrice (4) possède avantageusement une surface intérieure polie et recouverte d'un lubrifiant approprié dans le but de donner à la surface extérieure de la pièce mise à forme un état de finition impeccable. 



   Les avantages présentés par le procédé de la présente invention sont les suivants :
1) la pièce réalisée épouse étroitent le profil de la matrice et permet de respecter les tolérances imposées. 



   2) la variation d'épaisseur des parois est pratiquement nulle. 



   3) l'état de la surface intérieure et extérieure de la pièce mise à forme est impeccable. 



   4) le temps d'usinage proprement dit est   extrement   réduit, pouvant être de l'ordre de 60 secondes environ. 



   5) les manipulations sont simples et ne nécessitent pas la présence d'une main d'oeuvre spécialisée. 



   A titre indicatif, les données technologiques d'essais effectués suivant le procédé et avec le dispositif de l'invention sont reprises ci-dessous : 

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 EMI8.1

Claims

3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la production dans la pièce cylindrique expansible d'une énergie interne de dilatation se manifestant dans une direction sensiblement perpendiculaire aux surfaces intérieures de la pièce tubulaire à déformer est réalisée en appliquant une force de compression suivant l'axe longitudinal de l'ensemble sur les extrémités de la dite pièce cylindrique expansible.

4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé décrit dans l'une ou ''autre des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il se compose d'une matrice (1) de forme voulue destinée à contenir la pièce tubulaire (2) à mettre sous forme, d'une pièce cylindrique au moins partiellement expansible (3) destinée à être introduite à l'intérieur de la pièce tubulaire (2) en contact avec les surfaces intérieures de la dite pièce tubulaire (Z), de moyens de production simultanée et progressive, d'une part d'une compression des extrémités de la pièce tubulaire (2) suivant une direction sensiblement parallèle à l'axe longitudinal (20) de l'ensemble, et d'autre part d'une énergie interne de dilatation dans la pièce cylindrique expansible (3),

dont la manifestation s'exerce dans une direction sensi- blement perpendiculaire aux surfaces intérieures de la pièce tubulaire (2) à déformer, et de moyens de commande appropriés.

5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la pièce cylindrique au moins partiellement expansible (3) est composée de plusieurs éléments dont certains sont expansibles et sont destinés à être en contact avec les endroits où les parois de la pièce tubulaire (2) doivent être déformées, le ou les autres éléments pouvant être en matière différente mais propice à la libre dilatation des éléments expansibles. <Desc/Clms Page number 10>

6. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que la pièce cylindrique (3) ou les éléments expansibles de la dite pièce (3) destinés à être introduits à l'intérieur de la pièce tubulaire (2) sont en caoutchouc.

7. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les moyens de production simultanée et progressive,d'une part d'une compression des extrémités de la pièce tubulaire (2) et d'autre part d'une énergie interne de dilatation dans la pièée cylindrique expansible (3) comportent des butées de compression mobiles destinées à se déplacer suivant l'axe longitudinal (20) de l'ensemble, des moyens destinés à assurer le déplacement adéquat des dites butées mobiles, des moyens de centrage des dites butées au cours de leur déplacement et de leur contact avec les extrémités de la pièce tubulaire (2) à former et de la pièce cylindrique expansible (3), un générateur de puissance (30) et des moyens de transmission appropriés pour assurer le fonctionnement @ l' ensemble.

8. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la pièce cylindrique expansible (3) ou les éléments expan- sibles de la dite pièce (3) sont en caoutchouc plein.

9. Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la pièce cylindrique expansible (3) en caoutchouc plein est de longueur légèrement supérieure à celle de la pièce tubulaire (2) de telle façon que les extrémités de la dite pièce en caoutchouc (3) dépas- se les extrémités de la pièce tubulaire (2) lors de la mise en place de la pièce (3) à l'intérieur de la dite pièce (2). <Desc/Clms Page number 11>

10. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que les butées mobiles de compression des extrémités de la pièce tubulaire (2) à former et de la pièce cylindrique en caoutchouc plein (8) sont constituées de deux pièces (4) et (5) dont les surfaces de travail sont munies de gradins (6) et (7) destinés à entrer en contact respectivement avec la pièce cylindrique en caoutchouc plein (3) et la pièce tubulaire (2).

11. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que les moyens destinés à assurer le déplacement adéquat des butées de compression (4) et (5) comportent deux longerons (8) et (9) munis de parties filetées (10), (11) et (12), (13) de pas opposés et deux entretoises (14) et (15) munies d'alésages filetés (16), (17) et (18), (19) correspondants, les butées de compression (4) et (5) étant fixée,: blidement sur les entretoises (14) et (15) en leur milieu et dans l'axe longitudinal (20) de l'ensemble.

12. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que les moyens destinés à assurer le déplacement adéquat des butées de compression comportent deux pistons hydrauliques commandés par un groupe commun.

13. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 7 à 12., caractérisé en ce que les moyens de centrage des butées de compression (4) et (5) au cours de leur déplacement et de leur contact avec les extrémités de la pièce tubulaire (2) à former et de la pièce cylindrique en caoutchouc plein (3) sont constitués par les extrémités annulaires (21) et (22) formant saillie conique sur les faces (23 et (24) de la matrice (4) et par un ensemble solidaire des entretoises (14) et (15),.

cet ensemble étant composé de deux <Desc/Clms Page number 12> tiges (25) et (26) munies de deux ressorts (27) et (28) s'appuyant d'un côté sur l'entretoise et de l'autre sur une plaque annulaire (29) dont l'alésage conique est destiné à permettre l'emboîtement des extrémités (21) et (22) de la matrice (4) dans chacune des plaques (29) dont sont munies les entretoises (14) et (15).

14. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 7, 8, 9, 10, 11 et 13, caractérisé en ce que les moyens de transmission de l'effort développé par le moteur (30) sont constitués d'une part d'une roue dentée (31) située dans l'axe longitudinal (20) de l'ensemble et destinée à être mise en mouvement par l'axe (32) relié au moteur (30) et d'autre part de deux pignons dentés (33) et (34) calés sur les longerons (8) et (9) dont ils assurent la rotation suite à leur entra!'. nement par la roue dentée (31).

15. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 7 à 14, caractérisé en ce que la matrice (4) possède une surface intérieure polie et recouverte d'un lubrifiant approprié dans le but de donner à la suace extérieure de la pièce mise à forme un état de finition impeccable.