CH240643A - Process for manufacturing hollow valves for combustion engines. - Google Patents

Process for manufacturing hollow valves for combustion engines.

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CH240643A
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CH
Switzerland
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valve
diameter
stem
cavity
rod
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Application number
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French (fr)
Inventor
Sa Officine Meccaniche Zanzi
Original Assignee
Zanzi Sa Off Mec
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21KMAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00Making machine elements
    • B21K1/20Making machine elements valve parts
    • B21K1/22Making machine elements valve parts poppet valves, e.g. for internal-combustion engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L3/00Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
    • F01L3/12Cooling of valves
    • F01L3/14Cooling of valves by means of a liquid or solid coolant, e.g. sodium, in a closed chamber in a valve

Description


   Procédé de fabrication de soupapes creuses pour moteurs à combustion. Process for manufacturing hollow valves for combustion engines.  La présente invention a pour objet un procédé pour la fabrication de soupapes creuses pour moteurs à combustion et présen tant une cavité s'étendant dans la tête qui est en une pièce et sans soudures. The present invention relates to a process for the manufacture of hollow valves for combustion engines and having a cavity extending in the head which is in one piece and without welds.  



   Le procédé qui fait l'objet de l'invention comporte les phases suivantes: 1. Refoulement d'une barre métallique cylindrique, dont le diamètre est plus grand que celui qu'aura la tige de la soupape ter minée, de façon à obtenir un épanouissement et un collet de diamètre supérieur à celui de la barre et raccordant cet épanouissement à une partie cylindrique, formée par le reste de la barre et conservant le diamètre primitif de cette barre. The method which is the subject of the invention comprises the following phases: 1. Discharge of a cylindrical metal bar, the diameter of which is greater than that of the stem of the valve terminated, so as to obtain a opening and a collar of diameter greater than that of the bar and connecting this spreading to a cylindrical part, formed by the rest of the bar and retaining the original diameter of this bar.  



   2. Formation dans ladite partie cylindri que et jusque dans l'épanouissement d'une cavité de diamètre excédant celui de l'évide ment central que présentera la tige de la soupape terminée. 2. Formation in said cylindrical part and up to the opening of a cavity with a diameter exceeding that of the central recess which the stem of the completed valve will present.  



   3. Façonnage du fond de la cavité pour donner à ce fond un profil déterminé. 3. Shaping of the bottom of the cavity to give this bottom a determined profile.  4. Façonnage par déformation et sans en lèvement de métal du collet et de la partie cylindrique, jusqu'à ce que ce collet soit sup primé et de façon à former une tige de dia mètre uniforme substantiellement égal à celui qu'aura la tige de la soupape terminée, la partie de la cavité formant l'évidement cen tral de la tige étant réduite par cette opéra tion à un diamètre légèrement inférieur à celui que présentera l'évidement central de la tige de la soupape terminée. 4. Shaping by deformation and without removing metal from the collar and the cylindrical part, until this collar is removed and so as to form a rod of uniform diameter substantially equal to that which the rod will have. when the valve is finished, the part of the cavity forming the central recess of the stem being reduced by this operation to a diameter slightly smaller than that which the central recess of the stem of the finished valve will present.  



   5. Usinage intérieur au tour de l'évide ment central de la tige de la soupape pour l'amener au diamètre exact voulu. 5. Internal machining around the central recess of the valve stem to bring it to the exact diameter required.  



   6. Façonnage extérieur de l'épanouisse ment pour former la tête de la soupape et finissage de la tête et de la tige. 6. Outer shaping of the flare to form the valve head and finishing the head and stem.  



   Le procédé selon l'invention peut être utilisé avec avantage lorsqu'il s'agit d'obtenir des soupapes présentant une cavité dont le profil doit suivre de près un profil donné, notamment lorsque les rayons de courbure de la partie périphérique de la partie de la cavité située dans la tête doivent être rigoureuse ment observés. The method according to the invention can be used with advantage when it comes to obtaining valves having a cavity whose profile must closely follow a given profile, in particular when the radii of curvature of the peripheral part of the part of the valve. the cavity in the head must be carefully observed.  



   Le dessin illustre, à titre d'exemple, quel ques phases d'une forme d'exécution du pro cédé selon l'invention permettant d'obtenir une soupape dont la cavité a le profil montré à la fig. The drawing illustrates, by way of example, some phases of an embodiment of the process according to the invention making it possible to obtain a valve whose cavity has the profile shown in FIG.  4. 4.  



   La fig. Fig.  1 montre la première phase de cette forme d'exécution du procédé. 1 shows the first phase of this embodiment of the method.  



   La fig. Fig.  2 en montre la troisième phase. 2 shows the third phase.  La fig. Fig.  3 en montre la quatrième phase. 3 shows the fourth phase.  La fig. Fig.  4 en montre une cinquième phase. 4 shows a fifth phase.  Voici, par exemple, comment on pourrait procéder: La première phase, illustrée à la fig. Here is, for example, how one could proceed: The first phase, illustrated in fig.  1, consiste dans le refoulement d'une barre mé tallique cylindrique pour former un épanouis sement 1 et un collet 3 de diamètre supérieur à celui de la barre et raccordant cet épanouis sement 1 à une partie cylindrique 2 formée par le reste de la barre et qui conserve le dia mètre primitif de cette barre. 1, consists in the delivery of a cylindrical metal bar to form a spreading 1 and a collar 3 with a diameter greater than that of the bar and connecting this spreading 1 to a cylindrical part 2 formed by the rest of the bar and which preserves the original diameter of this bar.

    Un trou axial 4 est ensuite foré à la machine dans la partie 2 et jusque dans l'épanouissement 1. Éven tuellement, ce trou pourra être obtenu par un forgeage. An axial hole 4 is then machine-drilled in part 2 and as far as the fan 1. If necessary, this hole can be obtained by forging.  



   Le diamètre de la barre 2 est de beaucoup supérieur au diamètre qu'aura la tige de la soupape terminée et la hauteur de la partie cylindrique de la pièce obtenue dans la pre mière phase du procédé, et la profondeur du trou 4 sont correspondamment plus petites, le trou 4 ayant d'ailleurs un diamètre supé rieur à celui de l'évidement central que pré sentera la tige de la soupape terminée. The diameter of the bar 2 is much greater than the diameter of the completed valve stem and the height of the cylindrical part of the part obtained in the first phase of the process, and the depth of the hole 4 are correspondingly smaller. , the hole 4 also having a diameter greater than that of the central recess which will present the stem of the completed valve.

    Ces conditions facilitent l'opération illustrée à la fig. These conditions facilitate the operation illustrated in FIG.  2, consistant dans l'usinage, à l'aide d'un outil à chambre d'équerre, du fond 5 du trou 4, afin de donner à ce fond le diamètre et le profil exacts qu'il doit présenter dans la sou pape finie. 2, consisting in the machining, using a tool with a square chamber, the bottom 5 of the hole 4, in order to give this bottom the exact diameter and profile that it must present in the valve finished.

    On effectue ensuite la quatrième phase illustrée à la fig. The fourth phase illustrated in FIG.  3. qui consiste dans le forgeage, sans enlèvement de métal, du collet 3 et de la partie cylindrique 2 pour former une tige 2' ayant un diamètre exté rieur uniforme légèrement supérieur au dia mètre qu'aura la tige de la soupape terminée, afin de permettre les opérations de finissage extérieur. 3.which consists in forging, without removing metal, the collar 3 and the cylindrical part 2 to form a rod 2 'having a uniform outside diameter slightly greater than the diameter that the rod of the finished valve will have, in order to to allow exterior finishing operations.  Par cette opération, on allonge na turellement la tige de la soupape et on réduit le diamètre de la partie de la cavité consti tuant l'évidement central 4' de cette tige. By this operation, the valve stem is naturally lengthened and the diameter of the part of the cavity constituting the central recess 4 'of this stem is reduced.

    Le collet 4, créé dans la première phase (fi-. 1), et maintenu naturellement dans la. The collar 4, created in the first phase (fig. 1), and naturally maintained in the.  troisième phase (fig. 2), disparaît dans la quatrième phase (fig. 3), le métal de ce collet renfor çant la partie raccordant la paroi de la tige à l'épanouissement. third phase (fig. 2), disappears in the fourth phase (fig. 3), the metal of this collar reinforcing the part connecting the wall of the rod to the expansion.  En choisissant convena blement les dimensions du collet, on peut obtenir un profil de raccordement voulu entre l'évidement central 4' de la tige et le fond 5 de la cavité. By suitably choosing the dimensions of the collar, a desired connection profile can be obtained between the central recess 4 'of the rod and the bottom 5 of the cavity.

    Cette opération de forgeage peut s'effectuer sous un mouton ou autre machine appropriée, et peut aussi être remplacée par un cylindrage ou martelage par les machines connues, comprenant une couronne de mar teaux radiaux travaillant simultanément sur la périphérie de la tige. This forging operation can be carried out under a hammer or other suitable machine, and can also be replaced by rolling or hammering by known machines, comprising a ring of radial hammers working simultaneously on the periphery of the rod.  L'évidement central 4', tel qu'il est obtenu par l'opération montrée à la fig, 3, est de diamètre légèrement plus petit que le diamètre que présentera cet évidement dans la. The central recess 4 ', as obtained by the operation shown in FIG, 3, is of slightly smaller diameter than the diameter that this recess will present in the.  soupape terminée, et est amené au diamètre exact par un usinage inté rieur au tour, comme montré à la fig. valve completed, and is brought to the exact diameter by internal machining on the lathe, as shown in fig.  4. 4.

    A ce point, on procède au façonnage extérieur de l'épanouissement pour former la tête de la soupape, conformément au dessin (le façon nage de la cavité étant désormais définitif), ainsi qu'à toutes les autres opérations nor malement effectuées pour le finissage de la tête et de la tige (usinage au tour, rectifica tion et traitements successifs pour durcir la tige). At this point, we proceed to the outer shaping of the opening to form the head of the valve, in accordance with the drawing (the cavity swimming way being now final), as well as all the other operations normally carried out for the finishing. of the head and the shank (lathe machining, rectification and successive treatments to harden the shank).  



   Le bouchage du trou à la base de la tige, montré à la fig. The plugging of the hole at the base of the rod, shown in fig.  4, pourra s'opérer par un quelconque des procédés connus, après avoir introduit du sodium, ou bien on pourra éta blir la soupape en rapportant par soudure, électrique par exemple, l'extrémité inférieure de la tige, opérant ainsi en même temps le bouchage de l'ouverture de la cavité après y avoir introduit le sodium. 4, can be carried out by any of the known methods, after introducing sodium, or the valve can be established by connecting by welding, electric for example, the lower end of the rod, thus operating at the same time the plugging of the opening of the cavity after introducing sodium therein.  



   Le procédé décrit permet une fabrication économique et facile. The method described allows economical and easy manufacture.  La soupape obtenue est très solide et résistante, du fait que la tête est d'une pièce et dépourvue de toute soudure. The valve obtained is very strong and resistant, because the head is in one piece and devoid of any welding.  Ce procédé peut être utilisé à une échelle in dustrielle tout en permettant d'obtenir une cavité toujours bien centrée et strictement conforme au dessin, quelle que soit sa forme.. De plus, la soupape obtenue au moyen du procédé décrit peut être établie en tout acier spécial, et sa cavité intérieure sera libre de fentes, écailles et replis du métal. This method can be used on an industrial scale while making it possible to obtain a cavity which is always well centered and strictly conforms to the drawing, whatever its shape. In addition, the valve obtained by means of the method described can be established in all. special steel, and its interior cavity will be free of cracks, scales and folds of the metal. 

Claims (1)

  1. REVENDICATION: Procédé pour la fabrication de soupapes creuses pour moteurs à combustion et présen tant une cavité s'étendant dans la tête qui est en une pièce et sans soudures, caractérisé en ce qu'il comporte les phases suivantes: 1. Refoulement d'une barre métallique cylindrique dont le diamètre est plus grand que celui qu'aura la tige de la soupape ter minée, de façon à obtenir un épanouissement et un collet, de diamètre supérieur à celui de la barre et raccordant cet épanouissement à une partie cylindrique, formée par le reste de la barre et conservant le diamètre primitif de cette barre. CLAIM: Process for the manufacture of hollow valves for combustion engines and having a cavity extending in the head which is in one piece and without welds, characterized in that it comprises the following phases: 1. Discharge of a cylindrical metal bar, the diameter of which is greater than that of the stem of the finished valve, so as to obtain an opening and a collar, of diameter greater than that of the bar and connecting this opening to a cylindrical part, formed by the rest of the bar and retaining the pitch diameter of this bar. 2. Formation dans ladite partie cylindri que et jusque dans l'épanouissement d'une cavité de diamètre excédant celui de l'évide ment central que présentera la tige de la sou pape terminée. 2. Formation in said cylindrical part and up to the opening of a cavity with a diameter exceeding that of the central recess which will be presented by the rod of the completed valve. 3. 3.
    Façonnage du fond de la cavité pour donner à ce fond un profil déterminé. Shaping of the bottom of the cavity to give this bottom a determined profile. 4. Façonnage par déformation et sans en lèvement de métal du collet et de<B>19,</B> partie cylindrique, jusqu'à ce que ce collet soit sup primé et de façon à former une tige de dia mètre uniforme substantiellement égal à celui qu'aura la tige de la soupape terminée, la partie de la cavité formant l'évidement cen tral de la tige étant réduite par cette opéra tion à un diamètre légèrement inférieur à celui que présentera l'évidement central de la tige de la soupape terminée. 4. Shaping by deformation and without removing metal from the collar and <B> 19, </B> cylindrical part, until this collar is removed and so as to form a rod of substantially equal uniform diameter. to that which the stem of the completed valve will have, the part of the cavity forming the central recess of the stem being reduced by this operation to a diameter slightly less than that which the central recess of the stem of the valve will present. valve completed.
    5. Usinage intérieur au tour de l'évide ment central de la tige de la soupape pour l'amener au diamètre exact voulu. 5. Internal machining around the central recess of the valve stem to bring it to the exact diameter required. 6. Façonnage extérieur de l'épanouisse ment pour former la tête de la soupape et finissage de la tête et de la tige. 6. Outer shaping of the flare to form the valve head and finishing the head and stem. SOUS-REVENDICATIONS: 1. Procédé selon la revendication, carac térisé en ce que l'on remplit la cavité de la soupape avec du sodium et en ce que l'on ferme cette cavité au moyen d'une pièce rapportée soudée à la tige. SUB-CLAIMS: 1. Method according to claim, charac terized in that the valve cavity is filled with sodium and in that this cavity is closed by means of an insert welded to the rod. 2. 2.
    Procédé selon la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que la pièce rapportée est soudée électriquement à la tige. Process according to Claim and sub-Claim 1, characterized in that the insert is electrically welded to the rod.
CH240643D 1941-09-17 1942-09-15 Process for manufacturing hollow valves for combustion engines. CH240643A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2811126A4 (en) * 2012-01-30 2015-07-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method for producing a hollow engine valve

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2811126A4 (en) * 2012-01-30 2015-07-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method for producing a hollow engine valve
US9427795B2 (en) 2012-01-30 2016-08-30 Fuji Hollow Valve Inc. Method for producing a hollow engine valve

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