CH344980A - Procédé pour former une ailette d'un bloc sur la surface d'une pièce, appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé et pièce obtenue par ce procédé - Google Patents

Procédé pour former une ailette d'un bloc sur la surface d'une pièce, appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé et pièce obtenue par ce procédé

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CH344980A
CH344980A CH344980DA CH344980A CH 344980 A CH344980 A CH 344980A CH 344980D A CH344980D A CH 344980DA CH 344980 A CH344980 A CH 344980A
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CH
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Alfred Barlow John
Edward Martin Frank
Thomas Maughan George
Edwin Chapman Thomas
William Dalby Edgar
Original Assignee
Fairey Aviat Limited
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/15Making tubes of special shape; Making tube fittings
    • B21C37/20Making helical or similar guides in or on tubes without removing material, e.g. by drawing same over mandrels, by pushing same through dies ; Making tubes with angled walls, ribbed tubes and tubes with decorated walls
    • B21C37/207Making helical or similar guides in or on tubes without removing material, e.g. by drawing same over mandrels, by pushing same through dies ; Making tubes with angled walls, ribbed tubes and tubes with decorated walls with helical guides

Description


  Procédé pour former une     ailette    d'un bloc sur la surface d'une pièce,  appareil pour la mise en     #uvre    de ce procédé et pièce obtenue par ce procédé    Le présent brevet comprend un procédé pour       former    une ailette     d'un    bloc sur la     surface    d'une       pièce        faite    d'une matière qui     s'amollit    par échauf  fement et peut être extrudée, par exemple pour for  mer une ailette sur des barres ou des tubes cylindri  ques     métalliques.     



  Il est     connu    de     laminer    un filet sur une barre  de métal en utilisant un certain nombre de disques  rotatifs de     petit    diamètre montés librement sur une  broche au moyen de laquelle les bords des disques  sont pressés     contre    la     surface    de la barre tournant  lentement. On a essayé un     procédé    analogue en utili  sant des disques montés     librement,    d'un diamètre  plus grand que les     précédents,        pour    laminer des, ailet  tes fines et profondes sur une barre ou un tube, mais  sans succès.  



  Le     procédé    faisant l'objet d'une des inventions  est     caractérisé    en ce qu'on pousse en contact -avec  la     pièce    un outil dont les parties engageant la pièce  comprennent au moins deux bords parallèles     espacés     qui sont     déplacés    à grande vitesse relativement à la       pièce    dans leur plan et pratiquement tangentielle  ment à la     surface    de la pièce, lesdits bords étant  séparés par un espace allongé, de     manière    à produire  un chauffage et un     amollissement    local de la matière  de la     pièce,

      et à     déplacer    la matière amollie vers l'ex  térieur dans ledit     espace    pour former une ailette en  saillie sur la     surface        initiale    de la pièce.  



  L'appareil pour la     mise    en     #uvre    du présent       procédé    est caractérisé en ce qu'il comprend des  moyens pour supporter la pièce, un porte-outil por  tant un     outil    comportant au moins deux bords  émoussés parallèles, séparés par un     espace    allongé,    des moyens pour     déplacer    ces bords dans leur plan  à haute     vitesse    relativement à la     pièce,

      et des moyens  pour     faire        avancer    l'outil afin de presser les bords  mobiles dans     une        direction    générale tangentielle con  tre la     surface    de la     pièce.     



  La     pièce    obtenue par le présent     procédé    peut  être une barre ou un tube présentant au     moins    une  ailette extérieure d'un seul bloc.  



  Le     dessin    représente, à titre d'exemple, trois for  mes, et     des    variantes     d'exécution    de     l'appareil    pour  la mise en.     #uvre    du procédé revendiqué.  



  La     fig.    1 est une vue en     perspective    de la pre  mière forme     d'exécution.     



  La     fig.    2 est une vue schématique illustrant une  mise en     #uvre    du procédé avec     l'appareil    représenté  à la     fig.    1.  



  La     fig.    3 représente un     disque    utilisé dans cette  forme d'exécution.  



  La     fig.    4 est une     coupe    de deux disques et d'un  couteau     utilisés    dans     cette    forme d'exécution.  



  La     fig.    5 est une coupe semblable à celle la       fig.    4 montrant     une    variante.  



  Les     fig.    6A à 6D montrent diverses formes de  disques utilisés dans cette     forme    d'exécution.  



  La     fig.    7 est une vue en     perspective    la  deuxième forme d'exécution.  



  La     fig.    8 est une vue en     perspective    de la troi  sième     forme    d'exécution.      La     fig.    9 est une vue d'organes représentés à la       fig.    8.  



  La     fig.    10 est une     coupe    selon     X-X    de la     fig.    9.  Dans la forme     d'exécution    représentée aux     fig.    1  à 5, l'appareil est destiné à former une     ailette    héli  coïdale     continue    sur une pièce constituée par une  barre ou un tube     cylindrique    d'un     alliage    léger, par  exemple l'alliage de magnésium et de béryllium  connu sous le nom de     Magnox.     



  La     pièce    à traiter 10 est montée entre une pou  pée 11 et une contre-poupée 12 d'un tour revolver  13 à fileter. Les deux     extrémités    14 et 15 de la       pièce    10 sont     tournées    à un diamètre plus petit que  celui de la     pièce        initiale    représenté en 16     (fig.    2).

         L'extrémité    14 de la     pièce    10 est fendue en 17 et  une broche 18 d'une     pièce    de centrage 19 est insérée  dans un trou à l'extrémité de la     pièce    10 et porte  une     cheville        d'entraînement    transversale 20 qui s'en  gage dans la     fente    17. La     pièce    de centrage 19 est  montée sur le mandrin 21 de la poupée 11, de sorte  que la pièce 10     tourne    sous     l'action    du mandrin.  



  L'autre     extrémité    15 de la pièce 10 est     centrée     également par une     pièce    de centrage 22 qui est mon  tée     dans    une bague de roulement 23     portée    par la       contre-poupée    12, de manière à     supporter    l'extrémité  15 de la     pièce    et lui permettre de tourner.  



  Un chariot transversal 24 du tour porte un .bâti  25 à la partie     supérieure    duquel est monté un moteur       électrique    26. Le bâti 25 porte     aussi    des pattes 27  dirigées vers le bas et un bloc 28 formant des paliers  et dans lesquels sont montées les     extrémités    d'une  broche 29. Deux disques coaxiaux 30 et une fraise  31 sont montés     rigidement    sur la broche 29 pour  tourner avec     elle,    la broche étant     entraînée    à haute  vitesse par le moteur 26 par     l'intermédiaire    d'une  courroie 32.

   L'axe de la broche est     disposé    légère  ment au-dessus, et de côté par     rapport    à l'axe de la       pièce    10, de sorte que, par     un    mouvement transver  sal du chariot 24, les bords des disques rotatifs peu  vent être     avancés    en     contact    avec la surface de la       pièce    10.

   Chaque disque 30     (fig.    3) présente un bord       doucement    ondulé     comprenant    une série de     parties          radialement    en     saillie    présentant chacun un bord d'at  taque     continu    33     incliné    vers     l'arrière    et vers l'exté  rieur     par    rapport à la     direction,    de     déplacement    du  bord, et une partie de choc 33' dont le bord d'atta  que 33 engage le métal de la     pièce    à la manière d'un  marteau.

   Les bords périphériques des deux disques  30 sont espacés l'un de l'autre     (fig.    4) pour     définir     entre eux un     évidement        annulaire    profond 34 dont  la profondeur et la     section    transversale correspondent  à celles     désirées    de     l'ailette        finie.     



  Il faut noter que, aux     fig.    1 et 4, la largeur du  jeu entre les bords des deux disques 30 a été consi  dérablement exagérée pour la     clarté    du dessin, car  en général les ailettes sont beaucoup plus     minces          par        rapport    à leur hauteur que     ce    ne serait le cas  avec les disques représentés et l'évidement 34 est  beaucoup plus étroit. La fraise 31, qui est située en    arrière du disque 30 le plus en arrière, définit aussi  avec     ce        disque    un second évidement similaire 35.  



  Lors du fonctionnement, le mandrin 21 du tour,  et avec lui la     pièce    10, est     mis    en rotation lentement  autour de son axe longitudinal à une vitesse com  prise entre 14 et 100 tours/min, tandis qu'un     second     chariot 36 du tour est déplacé lentement et automa  tiquement le long de la pièce 10 au moyen d'une  vis de     commande    37. En même temps, l'outil cons  titué par les     disques    30 et la fraise 31 est avancé en  contact avec la     surface    de la pièce 10 par le mou  vement transversal du chariot 24, tandis que les dis  ques 30 tournent à haute vitesse, par exemple à  4500 tours/min.

   Les chocs répétés et le frottement  chauffent le métal de la     pièce    10, dans la zone ad  jacente aux disques, à une température suffisante  pour amollir le métal, par exemple entre 400 et  5000 C. Le déplacement du chariot 24 fait que les  bords espacés des disques 30 mordent dans la sur  face de la     pièce    10, le métal amolli de celle-ci étant  déplacé des deux côtés de chaque disque et extrudé       radialement    vers l'extérieur dans l'évidement annu  laire 34 pour former une ailette qui, pendant le mou  vement longitudinal du chariot 36, se forme progres  sivement en une hélice continue 38 d'un pas corres  pondant et d'une section et d'une hauteur égales à la  section et à la profondeur de l'évidement annulaire  34.

   Un     lubrifiant    est continuellement     dirigé    sur les       faces    de     contact    des disques 30 et de la pièce 10 à  travers des ajutages dont un est visible en 39 à la       fig.    1.

   Pour favoriser la formation de     l'ailette    héli  coïdale 38,     l'axe    de la broche 29 sur laquelle     les,    dis  ques 30 sont montés est, de     préférence,    incliné d'un       petit    angle,     correspondant    à l'angle d'attaque de       l'hélice:,    de manière que les plans des faces des dis  ques 30 soient approximativement parallèles aux       faces    de l'ailette 38 avec lesquelles ils sont en con  tact.

   Les faces opposées de chaque disque 30 dans  la région     périphérique    sont représentées parallèles  l'une à l'autre à la     fig.    4, mais, dans     certains    cas,  pour     faciliter    l'entrée et le retrait des disques 30 dans  la rainure formée entre les spires     successives    de l'ai  lette 38, et aussi pour     diminuer    le frottement, les dis  ques peuvent être légèrement plus épais à leurs  parties périphériques extrêmes.

   D'une autre manière,  si l'on     désire    obtenir une     ailette    de     section    transver  sale évasée, les parties marginales des     disques    30  peuvent ,présenter elles-mêmes une section évasée  dans la direction externe pour définir entre elles un  évidement 34 qui est plus large à sa     partie    extérieure  qu'à sa base.  



  Le rôle de la fraise circulaire 31, également  montée sur la broche 29 en arrière des deux disques  30, est de pénétrer dans la rainure     hélicoïdale    for  mée entre les spires successives de l'ailette 38 et de  tailler la base de la     rainure    de manière précise en  forme carrée ou autre déterminée par la forme des  bords des dents de coupe. Dans ce but, la     fraise    31  présente approximativement le même rayon et la  même épaisseur que chacun des disques 30 et elle      est montée juste en arrière du disque 30 arrière et  espacée     axialement    de ce dernier de la distance  requise.  



  On forme ainsi sur une barre ou un, tube une  ailette hélicoïdale     continue    de dimensions extrême  ment précises, l'ailette étant formée extrêmement  rapidement par un     processus    analogue à une extru  sion qui ne     produit    aucun     copeau    métallique, sauf  quelques     copeaux    dus à la taille par la fraise 31. Il  faut remarquer aussi     (fig.    2) que le rayon périphéri  que de l'ailette     formée    est supérieur à celui de la       pièce    initiale 10 elle-même, tandis que l'épaisseur de  l'ailette peut être très mince.

   Avec une barre ou un  tube en     Magnox    d'un diamètre de 41,5 mm, on. peut       obtenir    facilement une ailette de 13 mm de profon  deur et de quelques centièmes de     millimètre    d'épais  seur seulement.  



  Il est préférable que les disques 30 et les     pièces     10 tournent en sens     opposé.    Cependant, comme la  vitesse de rotation de la pièce 10 est très faible com  parativement à celle des disques 30, on obtient aussi  des résultats satisfaisants quand la pièce et les dis  ques tournent dans le même sens, la vitesse angu  laire relative entre eux ne présentant pas une valeur  très différente dans l'un et l'autre cas. La pièce 10  peut tourner avantageusement à 72 tours/min, vitesse  facile à     obtenir    avec un tour à fileter.  



  Pour finir la formation de l'ailette, les disques  rotatifs sont simplement avancés en     contact    avec la       surface    cylindrique de la pièce à une extrémité et  pressés vers l'intérieur quand le métal     chauffe    et  s'amollit. Il n'est pas     nécessaire    de prévoir une partie  extrême effilée sur la pièce 10 pour guider les dis  ques dans la     pièce.     



  L'appareil décrit, utilisant le train de deux dis  ques représenté à la     fig.    4, produit une ailette héli  coïdale unique. Si l'on, désire obtenir une ailette     cir-          conférentielle,    il suffit d'enlever la fraise 31 et de  faire     avancer    les disques dans le     flanc    de la pièce  rotative 10 sans faire tourner la vis de commande  37, de sorte qu'il n'y a aucun mouvement axial des  disques relativement à la pièce. L'axe de la broche  29 est de préférence parallèle à l'axe de la pièce 10.  En utilisant un grand nombre de disques 30, tous  disposés côte à côte sur la broche commune 29, on  obtient un grand nombre d'ailettes     circonférentielles     simultanément.

   Si l'on     utilise    n disques, on obtient  n-1 ailettes simultanément.  



  La variante représentée à la     fig.    5 montre un  train de disques 30A qui peut être utilisé aussi sur  la broche. 29 de la     fig.    1 quand elle est légèrement  oblique par rapport à l'axe de rotation. de la pièce  10. Ce train comprend trois disques 30A suivis de  deux fraises 31A. Les. disques 30A ont le même pro  fil que les disques 30 des     fig.    1 à 4, mais il faut  noter que l'évidement     annulaire    41 entre les deux  disques le plus en arrière est     radialement    plus pro  fond que l'évidement 42 entre les deux disques de  tête, bien que les diamètres des trois disques soient  égaux.

   En     conséquence,    quand les disques en rota-         tion    rapide sont pressés dans la     surface    de la pièce  10 en rotation lente, tout en étant déplacés longitu  dinalement le long de cette dernière, deux ailettes       hélicoïdales    sont formées sur la pièce, les, deux ailet  tes présentant un égal diamètre à leur base, mais  l'une de ces ailettes présentant une hauteur radiale  supérieure à     celle    de     l'autre,    ces hauteurs     correspon-          dant    aux différentes profondeurs des évidements  annulaires 41 et 42.

   Les deux fraises 31A sont agen  cées de manière à entrer dans les deux rainures héli  coïdales, qui sont formées entre les     ailettes,    pour  tailler les bases de ces rainures.  



  Comme mentionné précédemment, la     formation     de l'ailette effectuée par les disques en rotation  rapide     constitue    un processus de     déplacement    ou  d'extrusion du métal de la     pièce,    dans les évidements  annulaires     entre    les disques, le métal étant chauffé  et amolli     par    l'engagement des disques avec la       pièce.    Les. disques eux-mêmes peuvent présenter  divers profils différant de     celui    représenté à la     fig.    3.

    Avec des.     pièces    de certains métaux,     il    est même pos  sible de former de petites     ailettes    par ce procédé en  utilisant des disques     circulaires    dont     les    bords sont       parfaitement    unis, le frottement entre     ces        bords.    et la  pièce étant suffisant pour chauffer et     amollir    suffi  samment le métal pour permettre son     déplacement     radial entre les disques. Cependant, la hauteur ra  diale des ailettes qui peuvent être formées avec des  disques unis est très limitée et le procédé est lent.  



  On peut former des ailettes beaucoup plus hau  tes, et à une plus grande vitesse, si les bords des  disques présentent des ondulations, des     saillies    ou  d'autres variations de hauteur     constituant    les     parties     d'attaque émoussées qui sont     inclinées    vers l'arrière  et vers l'extérieur sur leur     trajectoire        circulaire,    pour  donner une     succession    de chocs sur la pièce, l'effet  de marteau favorisant grandement le chauffage et  l'amollissement local du métal et son déplacement  pour former l'ailette.

   Ainsi, chaque disque représenté  à la     fig.    3 présente une ondulation périphérique con  tinue et symétrique. D'autres     formes    de disques pos  sibles sont représentées aux     fig.    6A à 6D.  



  Le disque représenté à la     fig.    6A comprend une  série des dents 50 faisant     saillie    sur une périphérie  circulaire 51. Les dents 50 sont symétriques et pré  sentent des bords d'attaque 52 doucement     incurvés     et inclinés vers l'arrière, des sommets plats 53, et des  bords arrière 54 qui sont l'image dans un     miroir    des  bords d'attaque. Comme le disque représenté à la       fig.    3, le disque selon la     fig.    6A présente un profil  symétrique et peut     fonctionner    dans les deux sens,  de sorte que sa durée de vie est augmentée de  manière correspondante.  



  Le disque 55     représenté    à la     fig.    6B comprend  une seule dent 56 de même forme que les dents 50  de la     fig.    6A, le reste du bord du disque 55 étant  circulaire et     uni.     



  Le disque 58 représenté à la     fig.    6C comprend  des dents 59 de forme générale asymétrique, chaque  dent 59 présentant un bord d'attaque 60 doucement      incliné se     terminant    par un sommet 61 arrondi, et un  bord de fuite 62 abrupt et qui pourrait même être  rentrant. Le disque 58 ne peut donc fonctionner que  dans un, sens.

   En pratique, le disque 58 peut être  constitué par une     fraise    conventionnelle dont le som  met des dents a été meulé pour prendre une forme  arrondie douce, et cette fraise peut être     mise    en rota  tion en sens inverse du sens     utilisé    pour le fraisage,  de sorte que les dos des dents     constituent    des bords  d'attaque inclinés vers l'arrière qui frappent le métal  de la pièce.  



  Le disque circulaire 63 représenté à la     fig.    6D  comprend un bord formé de quatre méplats 64 uni  formément     espacés    le long de sa périphérie, les  angles formés par les     extrémités    adjacentes des mé  plats 64 adjacents constituant les     parties    de choc  nécessaire dont les bords d'attaque heurtent la pièce  à la manière d'un marteau.  



  On. peut utiliser     beaucoup    d'autres formes de pro  fils de disques pour produire l'effet de choc sur la       pièce,    pour former une ou plusieurs zones de choc  présentant chacune des bords d'attaque unis inclinés  vers     l'arrière    et vers l'extérieur pour frapper la     pièce,     et pour chauffer et amollir le métal, le bord d'atta  que étant suivi par une partie de fuite d'une plus  grande hauteur radiale qui     entraine    le métal amolli  pour former la     rainure    et déplace ce métal latérale  ment.

   Le métal     déplacé    entre deux disques     adjacents     est alors extrudé entre ceux-ci pour former l'ailette,  les     faces    latérales des parties de fuite des parties  de choc     adjacentes    des disques servant à former et à       raffermir    l'ailette     récemment        extrudée    jusqu'à ce  qu'elle se     refroidisse    suffisamment pour se tenir     d'elle-          même.    Le procédé peut     ainsi    se décrire comme une  extrusion     rotative    par chocs et, comme mentionné  plus haut,

   il permet de former des ailettes de plus  grande hauteur que     ce    n'est possible en utilisant des  disques à bords pleins.  



  Dans la seconde forme d'exécution représentée à  la     fig.    7, l'appareil     comprend,        comme    dans     la    pre  mière forme d'exécution décrite, le tour 13 et le     bâti     de support 25 monté sur le chariot 36 du tour, les  organes     similaires    ayant les mêmes indices de réfé  rence.

       Dans        cette    forme     d'exécution    cependant, une  ailette longitudinale 70 doit être     formée    sur la pièce  10, parallèlement à son axe et, en conséquence, la  broche 29 qui     porte    les deux disques 30 est placée  de     manière    que son axe et     celui    des disques soient  placés transversalement par rapport à l'axe de la       pièce    10.

       Comme        précédemment,    la broche 29 est  entraînée par le moteur 26 au moyen de la     courroie     32, mais l'axe du moteur est perpendiculaire à celui  représenté à la     fig.    1. Comme l'ailette 70 doit être  longitudinale, la     pièce    10 ne doit pas tourner pen  dant la formation de     l'ailette    et, en conséquence, elle  est supportée par un bloc 72 monté sur la base du  bâti 25.

   En outre,     comme    le mandrin 21 tourne ordi  nairement quand le chariot 36 du tour est déplacé,  une bague de roulement 73 est disposée entre une  pièce de     centrage    74, montée à l'extrémité de la pièce    10, et le mandrin 21 du tour. L'autre extrémité 15  de la pièce est tournée à un plus petit diamètre et est  supportée     directement    par un porte-outil 75 fixé à la  tourelle du tour, aucune bague de roulement n'étant  nécessaire à     cette        extrémité.     



  Les deux disques 30 montés sur la broche 29  peuvent avoir le profil ondulé représenté à la     fig.    3  ou tout autre profil représenté aux     fig.    6A à 6D.  Aucune fraise n'est     utilisée    avec les disques, et     ceux-          ci    sont disposés de manière que leurs plans soient  placés de manière symétrique de chaque côté du  plan vertical passant par l'axe de la pièce 10.     Lors     du fonctionnement, comme précédemment, les dis  ques sont avancés pour engager la partie supérieure  de la pièce à une extrémité, de sorte que le métal  est chauffé et amolli localement par le frottement et  les chocs des bords ondulés des disques.

   Le chariot  3 6 du tour est lentement déplacé le long de la pièce,  de sorte qu'on obtient une unique ailette longitudi  nale 70 qui est     extrudée    entre les deux disques 30 en  rotation rapide quand le chariot avance le long de la       pièce    10. L'ailette peut être formée complètement  d'une extrémité à l'autre de la     pièce,    et il n'est pas  nécessaire de prévoir une partie de guidage effilée  aux extrémités de la pièce, car les disques sont sim  plement avancés. pour engager le bord de l'extrémité  de la pièce pour commencer la formation de l'ailette.  



  Si l'on désire obtenir plusieurs ailettes longitudi  nales espacées selon la circonférence de la pièce, on  fera des passes     successives    le long de la pièce à l'aide  des disques 30, la pièce étant tournée de l'angle voulu  autour de son axe entre chaque passe     successive.     



  Dans la     forme    d'exécution représentée aux     fig.    8  à 10, on utilise le même procédé que précédemment  pour la formation de l'ailette, par déplacement rapide  des deux bords espacés sur la pièce. Dans ce cas  cependant, les bords ne sont pas constitués par les       parties    externes de disques coaxiaux, mais par les  parties     internes    d'anneaux coaxiaux 80 entourant la       pièce    10.  



  Les deux anneaux 80 présentent des parties cir  culaires internes 81 de forme générale circulaire et  sont montés, avec une fraise 82     constituée    également  par un     anneau    de même dimension, en une pile en  tourée     par    un certain nombre d'anneaux envelop  pants 83 servant à     augmenter    la longueur axiale de  la pile jusqu'à une dimension appropriée. La pile est  serrée au moyen de vis 84 entre des anneaux extrê  mes 85     présentant    des brides 86, de manière à for  mer un tambour à l'intérieur duquel les parties péri  phériques 81 des     anneaux    80 font saillie ainsi que les  dents de la fraise 82.

   Le tambour est monté pour  tourner dans des bagues de roulement 83', 84' qui  sont supportées par les côtés d'un pont de support 89  fixé à un plateau de base 90, lui-même monté sur le  chariot 36 du tour     pour    un mouvement longitudinal  par     rapport    à la     pièce    10. Le tambour constitué par  la pile des anneaux 80', 82, 83 et 85 est     ainsi    monté       rotativement    dans le pont 89 et entraîné à haute  vitesse autour de l'axe des anneaux 80 par un entrai-           nement    à courroie 91 à partir d'un moteur électrique  92 monté sur le plateau 90 d'un côté du pont 89.  



  La pièce 10, qui est montée comme dans la pre  mière forme d'exécution selon la     fig.    1 entre la pou  pée et la contre-poupée du tour pour tourner avec  le mandrin, s'étend à travers les anneaux 80, 82, 83  et 85, de     sorte    que, par un mouvement transversal  du chariot du tour, les,     parties    marginales 81 se pro  jetant à l'intérieur des anneaux 80 en rotation rapide  puissent être pressées en contact avec la surface de  la pièce 10, pendant que cette dernière est mise en  rotation par le mandrin. et, tandis que les anneaux  80 sont déplacés lentement le long de la pièce 10  par le mouvement longitudinal du chariot 36 assuré  par la vis de commande 37.

   On forme ainsi sur la  pièce 10 un filet de vis     hélicoïdal    externe 94 par un  procédé analogue à     celui    utilisé avec les disques et  décrit en rapport à la     fig.    1, sauf que, dans le cas  présent, les bords internes des anneaux 80 qui entou  rent la pièce 10 sont utilisés pour amollir le métal  et le déplacer     radialement    vers l'extérieur sous     forme     d'une ailette hélicoïdale.  



  Les diamètres internes des anneaux 80 et de la  fraise 82 doivent être nettement plus grands. que le  diamètre externe de la pièce 10 et, en     pratique,    le  diamètre interne des bords des anneaux est ordinai  rement égal à deux fois au moins le diamètre initial  de la pièce 10. Comme     précédemment,    les bords des  parties marginales 81 en     saillie    des anneaux 80 sont  toutes formées selon un modèle déterminé d'ondula  tions radiales ou de saillies, constituant dans ce cas  la réciproque de l'arrangement asymétrique des dents  du disque 58     (fig.    6C).

   Comme on le voit à la     fig.    9,  le bord interne de chaque disque 80 est formé d'une  série de dents radiales 95 en saillie vers l'intérieur  présentant chacune un bord d'attaque 96 incliné vers  l'arrière et vers l'intérieur et un bord de fuite 97 plus  abrupt, séparés par un sommet 98     doucement    ar  rondi.  



  La forme d'exécution selon les     fig.    8 à 10, utili  sant des anneaux rotatifs qui entourent la pièce 10  dans le but de former une ailette externe extrudée  autour de cette pièce, permet évidemment de former  des ailettes     circonférentielles    aussi bien qu'une ailette       hélicoïdale,    et dans les deux cas il est possible de  former simultanément deux ou plus de deux ailettes  en employant le nombre voulu d'anneaux 80.

   En  outre, cette forme d'exécution. présente l'avantage que  les paliers de     support    pour les anneaux 80 à rotation  rapide peuvent être beaucoup plus grands et plus  résistants que dans le cas de disques rotatifs, de sorte  que ces paliers sont capables de résister à des pres  sions beaucoup plus fortes dues à la réaction de la  pièce pendant la formation de l'ailette.

   Cela permet  d'utiliser l'appareil pour la formation d'ailettes dans  des métaux ou des alliages plus durs ou présentant  un     point    de fusion plus élevé que l'alliage     Magnox,     par exemple dans du cuivre ou de l'acier ou d'autres  métaux ductiles et     malléables.    On peut supposer, par  exemple, que pour la formation d'une ailette sur une         pièce    d'acier, il est essentiel d'utiliser des anneaux  tels que les anneaux 80 à la place de disques, sim  plement en tenant compte des     supports    plus robustes  qui peuvent être utilisés.  



  Dans toutes les formes d'exécution décrites et  représentées, on a     utilisé    une pièce tubulaire. On a  trouvé dans     certains    cas que, en utilisant des disques  ou des anneaux présentant des bords ondulés ou  irréguliers pour assurer l'effet de choc sur le métal  et favoriser la     formation    de l'ailette,     i1_    peut se for  mer de petites     nervures        circonférentielles.    internes  dans le trou de la pièce tubulaire.

   Si de telles ner  vures internes ne peuvent être tolérées et si un trou  uni précis est nécessaire, la formation de ces nervu  res doit être     empêchée    par l'insertion d'un mandrin  plein s'ajustant étroitement dans le trou de la pièce  tubulaire. De plus, les divers appareils décrits peu  vent être utilisés également pour former des ailettes  sur des barres     cylindriques    pleines et non sur des  tubes.  



  Bien qu'on ait décrit et représenté des bords rota  tifs de l'outil sous forme de disques ou d'anneaux  séparés, il est     certain    que l'outil peut également avoir  la forme d'un moyeu ou d'un tambour     cylindrique     comprenant une série de brides annulaires coaxiales  espacées, d'une pièce avec le moyeu ou le tambour,  faisant saillie à l'extérieur ou à l'intérieur, selon le  cas.  



  L'outil peut également avoir la forme d'une  chaîne ou d'un. ruban tournant autour de poulies ou  de roues à chaîne et poussé en engagement avec la  pièce. On peut utiliser, par exemple, une scie à  ruban double présentant des dents arrondies, entraî  née dans le sens inverse du sens utilisé pour la coupe.

Claims (1)

  1. REVENDICATION I Procédé pour former une ailette d'un bloc sur la surface d'une pièce faite d'une matière qui s'amollit par échauffement et peut être extrudée, caractérisé en ce qu'on pousse en contact avec la pièce un outil dont les parties engageant la pièce comprennent au moins deux bords parallèles espacés qui sont déplacés à grande vitesse relativement à la pièce dans leur plan et pratiquement tangentiellement à la surface de la pièce, lesdits bords étant séparés par un espace allongé,
    de manière à produire un chauffage et un amollissement local de la matière de la pièce et dé placer la matière amollie vers l'extérieur dans ledit espace pour former une ailette en saillie sur la sur face initiale de la pièce. SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on déplace l'outil lentement relativement à la surface de la pièce le long de cette dernière tout en le pressant contre ladite surface. 2.
    Procédé selon la sous-revendication 1, carac térisé en ce qu'on monte l'outil pour tourner et on l'entraîne en rotation à grande vitesse, les bords engageant la pièce comprenant respectivement des parties disposées le long d'un cercle coaxial à l'axe de rotation de l'outil et des parties formant un petit angle d'inclinaison. avec ce cercle. 3. Procédé selon. la sous-revendication 2, carac térisé en ce qu'on. utilise un outil comprenant au moins deux organes coaxiaux dont les bords périphé riques sont espacés les uns des autres et forment les bords de l'outil engageant la, pièce.
    4. Procédé selon la sous-revendication 2, dans lequel la pièce est une barre ou un tube cylindrique, caractérisé en ce qu'on fait tourner lentement la pièce autour de son axe pendant qu'on déplace l'ou til lentement le long de la pièce pour former une ailette hélicoïdale continue. 5.
    Procédé selon la sous-revendication 4, carac térisé en ce qu'on utilise un outil dont l'axe de rota tion est incliné sur l'axe de rotation de la pièce d'un angle correspondant à l'angle d'attaque de l'hélice. 6. Procédé selon la sous-revendication 4, carac térisé en. ce qu'on utilise un outil comprenant en outre une fraise montée coaxialement en arrière des bords engageant la pièce et tournant avec eux, dans une position. déterminée, pour qu'elle pénètre dans la rainure entre les spires adjacentes de l'ailette héli coïdale pour tailler la base de cette rainure. 7.
    Procédé selon la sous-revendication 4, carac térisé en ce qu'on utilise un outil comprenant n bords espacés engageant la pièce, avec n > 2, pour former simultanément (n-1) ailettes hélicoïdales. 8.
    Procédé selon la sous-revendication 7, carac térisé en ce qu'on utilise un outil comprenant aussi (n-1) fraises montées. coaxialement en arrière des bords engageant la pièce et tournant avec eux, dans une position leur permettant de pénétrer dans les rai nures respectives entre les spires adjacentes des ailet tes pour tailler les bases de ces rainures. 9.
    Procédé selon la sous-revendication 2, dans lequel la pièce est un cylindre ou un tube, caractérisé en ce qu'on fait tourner lentement la pièce autour de son axe relativement à l'outil pendant que ce dernier est maintenu fixe le long de la pièce, de manière à former une ailette circonférentielle. 10. Procédé selon la sous-revendication 9, caractérisé en ce qu'on utilise un outil qui comprend n bords d'engagement de la pièce, avec n>2, pour former simultanément (n -1) ailettes.
    11. Procédé selon la sous-revendication 2, carac térisé en ce qu'on déplace lesdits bords relativement à la pièce dans une direction parallèle à la longueur de la pièce pour former une ailette longitudinale con tinue.
    12. Procédé selon la sous-revendication 7, carac térisé en ce qu'on utilise un outil dans lequel l'espace entre deux bords engageant la pièce est radialement plus profond que l'espace adjacent entre des bords adjacents, pour former des ailettes de hauteurs dif férentes correspondant auxdits espaces. 13.
    Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise au moins deux bords adjacents engageant la pièce, comprenant chacun au moins une partié d'attaque émoussée inclinée sur sa propre tra jectoire d'un petit angle en direction arrière et vers l'extérieur de l'outil, de manière que l'outil rotatif donne une série de chocs sur la pièce. 14.
    Procédé selon la sous-revendication 13, carac térisé en ce qu'on utilise un outil comprenant des organes (disques, brides annulaires ou anneaux co axiaux) dont les bords extérieurs espacés constituent lesdits bords engageant la pièce, au moins deux orga nes adjacents présentent des ondulations radiales s'étendant autour de leur périphérie extérieure. 15.
    Procédé selon la sous-revendication 14, carac térisé en ce qu'on utilise un outil comprenant des organes (disques, brides annulaires ou anneaux) co axiaux espacés dont les bords extérieurs constituent les bords engageant les pièces, au moins deux bords adjacents présentant chacun au moins une dent en saillie vers l'extérieur sur sa périphérie, chaque dent présentant un bord d'attaque constituant ladite partie d'attaque. 16. Procédé selon la sous-revendication 15, carac térisé en ce qu'on utilise un bord arrière de chaque dent présentant un profil symétrique à celui du bord d'attaque. 17.
    Procédé selon la sous-revendication 15, carac térisé en ce qu'on utilise un bord arrière de chaque dent découpé abruptement. 18. Procédé selon la sous-revendication 2, dans lequel la pièce est un tube ou une barre cylindrique, caractérisé en ce qu'on utilise un outil qui comprend au moins deux organes (anneaux ou brides, annulai res) espacés qui entourent la pièce, et qui sont mis en rotation à haute vitesse autour de leur axe com mun,
    les bords internes de forme générale circulaire desdits organes constituant lesdits bords engageant la pièce qui sont pressés contre la surface de celle-ci pour former des ailettes circonférentielles ou héli coïdales dans les espaces annulaires entre les organes. 19. Procédé selon la sous-revendication 18, carac térisé en ce qu'on utilise des bords internes d'au moins deux organes adjacents comprenant au moins une partie d'attaque émoussée inclinée, sur sa trajec toire circulaire de déplacement, d'un petit angle en direction arrière et vers l'intérieur de la pièce, de manière que l'outil rotatif donne une série de chocs à la pièce.
    20. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise une pièce d'un métal ductile et malléable. REVENDICATION II Appareil pour la mise en aeuvre du procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens<I>pour</I> supporter la pièce, un porte-outil portant un outil comportant au moins deux bords émoussés parallèles, séparés par un espace allongé, des moyens pour déplacer ces bords dans leur plan à haute vitesse relativement à la pièce,
    et des moyens pour faire avancer l'outil afin de presser les bords mobiles dans une direction générale tangentielle contre la surface de la pièce. SOUS-REVENDICATIONS 21. Appareil selon. la revendication II, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour déplacer le porte-outil relativement à la pièce. 22.
    Appareil selon la revendication II, pour for mer une ailette sur une pièce en forme de barre ou de tube, caractérisé en, ce qu'il comprend des moyens pour porter la pièce, un porte-outil portant un certain nombre d'organes rotatifs coaxiaux étroitement rap prochés présentant des bords de forme générale cir culaire définissant entre eux au moins un espace étroit, des moyens d'entraînement pour faire tourner lesdits organes rotatifs, autour de leur axe commun et à haute vitesse, des moyens pour déplacer le porte- outil de manière à presser lesdits bords des organes rotatifs contre la surface de la pièce,
    et des moyens pour déplacer le porte-outil afin de déplacer lesdits bords relativement à la surface de la pièce dans une direction générale transversale à l'axe de rotation des- dits organes pendant qu'ils sont pressés contre la pièce.
    23. Appareil selon la sous-revendication 22, caractérisé en ce que les moyens pour supporter la pièce comprennent un tour, et en ce que le porte- outil est monté sur le chariot transversal dudit tour. 24.
    Appareil selon la sous-revendication 22, caractérisé en ce que les organes rotatifs compren nent des disques ou des brides annulaires coaxiaux dont les bords, circulaires externes constituent les bords destinés à être pressés contre la pièce. 25.
    Appareil selon la sous-revendication 22, caractérisé en ce que les pièces rotatives compren nent des, anneaux ou des brides annulaires coaxiaux agencés pour entourer la pièce, les anneaux présen tant des bords( internes circulaires constituant les bords destinés à être pressés contre la pièce. 26.
    Appareil selon la sous-revendication 22, caractérisé en ce que les bords d'au moins deux or ganes rotatifs adjacents présentent chacun au moins une variation dans la hauteur radiale de leur bord, de manière à constituer une partie de choc présen tant un bord d'attaque émoussé incliné en direction arrière et vers l'extérieur de l'organe pour engager par choc ladite pièce. REVENDICATION III Pièce présentant une ailette extérieure d'un seul bloc, obtenue par le procédé selon la revendication I.
CH344980D 1957-04-02 1958-04-02 Procédé pour former une ailette d'un bloc sur la surface d'une pièce, appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé et pièce obtenue par ce procédé CH344980A (fr)

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