Procédé de forgeage des parois d'une tubulure La présente invention a pour objet un procédé de forgeage des parois d'une tubulure. Ce procédé est caractérisé en ce qu'on chauffe la région des parois de la tubulure à traiter, et en ce qu'on effec tue une compression du métal par percussions rapi des, exercées successivement sur tous les points. de la tranche de la tubulure, de manière à obtenir un surépaississement et un usinage des parois de la tubulure.
Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, une mise en oeuvre du procédé faisant l'objet de la pré sente invention.
La fig. 1 représente en coupe une tubulure à lèvres hautes et de faible épaisseur.
La fig. 2 montre en perspective la disposition sur cette tubulure d'une bouterolle mue par un mar teau pneumatique, en vue d'en surépaissir la paroi.
La fig. 3 montre la tubulure après épaississe ment de sa paroi.
La fig. 4 représente en perspective une variante dans laquelle la surépaisseur de la tubulure est effec tuée à une certaine distance du bord supérieur de la tubulure.
La fig. 5 représente en coupe la tubulure sur- épaissie avec le dispositif de la fig. 4.
La fig. 6 représente en perspective une tubulure dont les lèvres sont de hauteurs inégales et dont on va égaliser les hauteurs en se servant de percussions obliques.
La fig. 7 représente une coupe de la bouterolle utilisée sur la fig. 6. Dans de nombreux cas, les retouches de pièces métalliques ne peuvent être obtenues par compres sion de la pièce dans une matrice au moyen d'un poinçon, soit que la forme de la pièce ne se prête pas à être insérée dans une matrice, soit que la pièce soit trop mince et soit trop refroidie par la matrice avant que la compression soit terminée.
Les pièces métalliques représentées sont forgées par le moyen de percussions successives et très rap prochées., telles que celles que produit un marteau pneumatique, et exercées en des endroits convena bles de la pièce, et dans des directions adéquates.
On dispose à cet effet sur l'instrument percu teur une bouterolle conformée pour coiffer une partie de la pièce à travailler, et agissant dans une certaine mesure comme matrice pour la partie de la pièce qui se trouve coiffée par ladite bouterolle. Le chauf fage des régions à travailler de la pièce a lieu pré alablement à la percussion.
Un avantage du procédé est que la pièce à tra vailler peut n'être pas nécessairement chauffée dans la région où s'applique la bouterolle, mais à une certaine distance de celle-ci, la partie froide de la pièce à travailler recevant la bouterolle transmettant dans ce cas, les, percussions à la partie chauffée.
Sur les figures, on a représenté l'application du procédé à la surépaisseur des parois d'une tubu lure.
Soit une tubulure a telle que celle qui est repré sentée à la fig. 1, dont les parois sont, comme on le voit, hautes et peu épaisses. On dispose sur le bord supérieur<I>d</I> de la tubulure<I>a,</I> une bouterolle<I>b,</I> cons tituée par une pièce de forme générale parallélépipé- dique et présentant une rainure de section trapézo'i- dale, à bords légèrement évasés, qui vient coiffer comme on le voit à la fig. 2 les bords d.
Cette bou- terolle est fixée sur l'axe d'un marteau percuteur non représenté, qui est, comme on le sait, animé d'un mouvement rapide alternatif dans le sens des flèches A, de manière à diriger les percussions dans la direction des génératrices des parois de la tubu lure a. Celle-ci a, préalablement à l'opération, été chauffée, par exemple sur toute sa hauteur depuis l'embase c jusqu'à son bord d.
Sous l'effet des per cussions, il se produit un tassement du métal et une surépaisseur de toute la hauteur c, d et l'on déplace le marteau percuteur tout le long du périmètre du bord d, dans le sens de la flèche B, de manière que l'on obtienne finalement la tubulure e à parois épaissies, représentée en coupe à la fig. 3.
Ainsi .qu'on le voit, les joues latérales f1, f', de la bouterolle b agissent comme matrices pour empêcher un gonflement exagéré du bord d de la tubulure chauffée, situé au contact direct de la percussion ; et le métal dans la région coiffée par la bouterolle b prend la section représentée à la fig. 3, à laquelle on peut donner une forme telle que la soudure d'un tube pourra se faire immédiatement en d sur la tubu lure finale e.
Au lieu de chauffer la tubulure sur toute sa hauteur, on peut se contenter de chauffer son em base suivant un anneau de hauteur g, h (fig. 4). De préférence, cette région est alors entourée d'une matrice en deux pièces extérieure i et intérieure j, qui empêcheront un gonflement exagéré du métal dans ledit anneau. La matrice pourra être chauf fante.
La bouterolle b disposée comme dans le cas précédent, et animée du déplacement dans le sens des flèches A par le marteau pneumatique, ne modi fie pas l'épaisseur de la partie froide g, d de la tubu lure, et la percussion est transmise par cette partie froide sur la partie chauffée g, h qui est alors sou mise à un tassement de métal entre les matrices i et <I>j.</I> La tubulure finale prend alors la forme<I>k</I> repré sentée en coupe sur la fig. 5.
Il arrive souvent, lorsqu'on extrait une tubu lure d'un collecteur, par exemple par le moyen d'un poinçon situé à l'intérieur du collecteur et traversant le métal, que la partie supérieure des parois de la tubulure, au lieu d'être plane, a la forme d'une courbe du quatrième degré, comme représenté, par exemple, sur la fig. 6 et, dans ce cas, les hauteurs des génératrices de la tubulure sont différentes. Bien entendu, il est généralement obligatoire d'égaliser la hauteur des génératrices sur tout le pourtour de la tubulure.
Il est intéressant de faire cette opération sans perte de métal, de manière à obtenir une tubu lure aussi haute que possible. On donne alors à l'axe du marteau percuteur une inclinaison C, C sur les génératrices, et l'on utilise une bouterolle l dont la rainure de fond, comme on le voit à la fig. 7, se prête à un refoulement du métal dans le sens de déplacement D du marteau pneumatique le long du périmètre de la tubulure.
Grâce au procédé décrit, il devient alors possi ble de faire des retouches locales de pièces sans craindre les flambages qui se produiraient si l'on agissait par simple compression du métal, par exem ple, et d'obtenir des renforcements possibles de la paroi d'une pièce, même à distance des points de percussion, par une répartition judicieuse des zones chaudes et froides de la pièce.
Method of forging the walls of a pipe The present invention relates to a method of forging the walls of a pipe. This method is characterized in that the region of the walls of the tubing to be treated is heated, and in that a compression of the metal is effected by rapid percussions, exerted successively on all the points. of the edge of the tubing, so as to obtain a thickening and machining of the walls of the tubing.
The appended drawing illustrates, by way of example, an implementation of the method forming the subject of the present invention.
Fig. 1 shows in section a tubing with high lips and of low thickness.
Fig. 2 shows in perspective the arrangement on this tubing of a rivet driven by a pneumatic hammer, with a view to thickening the wall thereof.
Fig. 3 shows the tubing after thickening of its wall.
Fig. 4 shows in perspective a variant in which the extra thickness of the tubing is effected at a certain distance from the upper edge of the tubing.
Fig. 5 shows in section the tubing thickened with the device of FIG. 4.
Fig. 6 is a perspective view of a pipe, the lips of which are of unequal heights and the heights of which will be equalized by using oblique percussions.
Fig. 7 shows a section of the fastener used in FIG. 6. In many cases, retouching of metal parts cannot be obtained by compressing the part in a die using a punch, or the shape of the part does not lend itself to being inserted into a die, either that the part is too thin and is too cooled by the die before the compression is completed.
The metal parts shown are forged by means of successive and very close percussions, such as those produced by a pneumatic hammer, and exerted in suitable places of the part, and in suitable directions.
For this purpose, there is placed on the percussion instrument a shaped die for capping a part of the workpiece, and acting to a certain extent as a die for the part of the workpiece which is capped by said casing. The heating of the work areas of the piece takes place before percussion.
An advantage of the method is that the workpiece may not necessarily be heated in the region where the fastener is applied, but at a certain distance therefrom, the cold part of the workpiece receiving the fastener transmitting. in this case, the percussions at the heated part.
The figures show the application of the method to the extra thickness of the walls of a pipe.
Or a tubing a such as that shown in FIG. 1, the walls of which are, as can be seen, high and not very thick. There is on the upper edge <I> d </I> of the tubing <I> a, </I> a fastener <I> b, </I> constituted by a part of generally parallelepipedal shape and presenting a groove of trapezoidal section, with slightly flared edges, which caps as seen in FIG. 2 edges d.
This button is fixed on the axis of a percussion hammer not shown, which is, as we know, animated by a rapid reciprocating movement in the direction of the arrows A, so as to direct the percussions in the direction of the generators of the walls of the tubing a. The latter has, prior to the operation, been heated, for example over its entire height from the base c to its edge d.
Under the effect of the impact, there is a settlement of the metal and an extra thickness of the entire height c, d and the impact hammer is moved all along the perimeter of edge d, in the direction of arrow B, so that one finally obtains the tubing e with thickened walls, shown in section in FIG. 3.
As can be seen, the side cheeks f1, f ', of the punch b act as dies to prevent exaggerated swelling of the edge d of the heated tubing, located in direct contact with the percussion; and the metal in the region capped by the pin b takes the section shown in FIG. 3, which can be given a shape such that the welding of a tube can be done immediately at d on the final tube e.
Instead of heating the tubing over its entire height, we can simply heat its base along a ring of height g, h (fig. 4). Preferably, this region is then surrounded by a matrix in two outer i and inner j pieces, which will prevent an exaggerated swelling of the metal in said ring. The matrix can be heated.
The pin b arranged as in the previous case, and driven by the displacement in the direction of the arrows A by the pneumatic hammer, does not modify the thickness of the cold part g, d of the tubing, and the percussion is transmitted by this cold part on the heated part g, h which is then subjected to a settlement of metal between the dies i and <I> j. </I> The final pipe then takes the form <I> k </I> shown seen in section in fig. 5.
It often happens, when extracting a tubing from a manifold, for example by means of a punch located inside the manifold and passing through the metal, that the upper part of the walls of the tubing, instead of be planar, has the shape of a curve of the fourth degree, as shown, for example, in fig. 6 and, in this case, the heights of the generatrices of the tubing are different. Of course, it is generally mandatory to equalize the height of the generators over the entire periphery of the tubing.
It is advantageous to do this operation without loss of metal, so as to obtain as high a pipe as possible. The axis of the percussion hammer is then given an inclination C, C on the generatrices, and a snap l whose bottom groove is used, as can be seen in FIG. 7, lends itself to a displacement of the metal in the direction of movement D of the pneumatic hammer along the perimeter of the tubing.
Thanks to the method described, it then becomes possible to make local retouching of parts without fear of buckling which would occur if one acted by simple compression of the metal, for example, and to obtain possible reinforcements of the wall. a part, even at a distance from the percussion points, by a judicious distribution of the hot and cold zones of the part.