Procédé de fabrication par forgeage d'un coude à tubulure On sait que, dans la technique, on a souvent besoin de pièces qu'on appelle coudes à tubulure , et qui consistent en un tube cintré, par exemple à 180o, et présentant, dans la partie cintrée, un raccord de tube auquel peut être soudée une autre portion de tube.
La présente invention a pour objet un procédé de fabrication par forgeage d'un coude à tubulure à partir d'un tube droit, caractérisé par les stades suc cessifs suivants : on forme sur un tube rectiligne, un bulbe unilatéral ;
on cintre le tube bulbé de manière que le bulbe soit excentré sur la région externe du coude obtenu et sensiblement dans le prolongement d'une des branches rectilignes de ce coude ;
on intro duit un poinçon à l'intérieur de la branche rectiligne en question tandis que le coude est maintenu dans un jeu de matrices de façon que le bulbe s'ouvre et se transforme en tubulure désaxée sur ledit coude.
Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, une forme de mise en oeuvre du procédé faisant l'objet de la présente invention.
Les fig. 1 à 5 représentent divers stades de ce procédé, pour la formation d'un coude à tubulure désaxée ; les fig. 1 et 2 montrent le tube, vu de l'extérieur, et les fig. 3 et 4 sont des coupes par l'axe du tube ; la fig. 5 est une vue du coude final à tubu lure désaxée.
Les fig. 6 et 7 représentent respectivement, en coupe et à l'état final, la transformation du coude en coude à tubulure axée.
Dans le procédé illustré aux fig. 1 à 5, on com- mence par former, à la manière connue, sur un tube droit<I>a</I> un bulbe unilatéral<I>b.</I> On sait que ce bulbe peut être obtenu, par exemple, par compression en bout des extrémités A et B du tube placé dans une matrice conformée de manière à permettre à la par tie comprimée du tube de donner naissance au bulbe b.
La portion du tube que l'on comprime est natu rellement chauffée, particulièrement dans la région où l'on veut former le bulbe.
Le deuxième stade du procédé consiste à cintrer le tube a, de manière à lui donner la forme représen@- tée :en fig. 2.
Ce résultat peut être atteint par passage du tube a sur un galet de cintrage qui donne au tube le rayon de courbure voulu, et de préférence tel que les deux branches rectilignes ci, c2 du cintre<I>d</I> ne soient pas exactement parallèles, mais fassent entre elles un angle aigu. On peut également obtenir cette conformation du cintre par matriçage, c'est-à-dire application du tube dans une matrice convenable.
Dans tous les cas, l'essentiel est que le bulbe b se trouve à peu près dans le prolongement de l'axe C D de la partie rectiligne cl du cintre. Le bulbe b est alors percé ou pourvu d'une fente e (fig. 2), à peu près dans le prolongement de l'axe<B>C D,</B> mais de préférence légèrement décalée vers la région cintrée.
Le tube est ensuite placé dans une matrice en trois parties f, <I>g, h,</I> représentées en coupe horizon tale sur les fig. 3 et 4. La matrice f à face rectiligne, et présentant une rainure de section demi-circulaire qui emboîte la moitié de la région ci du tube, est destinée à donner et maintenir une forme rectiligne à cette branche cl.
La matrice g qui emboîte la région extérieure de la branche c2 du cintre, confor mera cette branche et la région cintrée. Enfin, entre les deux branches cl, c2, est prévue la matrice h qui emboîte également une demi-circonférence du tube dans la région interne du cintre; et maintient dans sa forme cette région.
La région environnant le bulbe b du cintre ayant été portée à la température convenable, on introduit dans la branche cl (fig. 3) un poinçon i excentré, c'est-à-dire que la pointe j de ce poinçon se trouve légèrement décalée par rapport à l'axe C D, et dans l'alignement du trou e prévu dans le bulbe b.
Le poinçon est alors poussé dans le sens, de la flèche dans la branche rectiligne ci, de manière à venir dans la position représentée fig. 4. Dans cette posi tion, le bulbe b s'est ouvert et les parois du bulbe se :sont plaquées contre les matrices. f, g en k1 de manière à former la tubulure.
A l'opposé du poinçon <I>i,</I> on introduit alors un contre-poinçon tubulaire <I>l</I> (fig. 3 et 4) dans l'espace annulaire compris entre, d'une part le poinçon i (fig. 4),
et d'autre part les orifices des matrices f et g conformant la partie supérieure k1 de la tubulure. La compression dans le sens de la flèche fig. 4 du contre-poinçon l com prime le métal de ces régions k1 achevant la confor mation de la tubulure.
Finalement, on obtient un cintre m, représenté sur la fig. 5, et dont la branche rectiligne c= est figurée en traits interrompus. Il suf fit alors de cintrer cette branche c9 pour l'amener en c- dans la position en traits, pleins où elle est parallèle à la branche rectiligne cl, pour obtenir finalement un coude à tubulure k1 désaxée, tel que représenté fig. 5.
Le coude à tubulure désaxée représenté fig. 5 peut être transformé en coude à tubulure axée. A cet effet, on place le coude de la fig. 4 entre un jeu de trois matrices n, <I>o, p,</I> comme on le voit sur la fig. 6,
lesquelles auront pour effet de matricer res pectivement les branches cl c2 et l'intérieur q du cintre m pour placer la tubulure k1 dans la position voulue. Les, matrices n, * o sont rapprochées l'une de l'autre dans le sens des flèches F, tandis que la matrice p destinée à conformer la région interne du cintre est déplacée obliquement dans le sens de la flèche G. Naturellement, le cintre m est porté à la température voulue pour permettre les conforma tions du métal.
Le mouvement de rapprochement des matrices n, o, conforme respectivement les régions G H d'une part, et I J d'autre part du cintre final (fig. 7), de manière à ramener la tubulure excentrée k1 du coude<I>m</I> en<I>r</I> dans l'axe X X du cintre final s comme on le voit représenté en fig. 7. La région in terne t de ce coude a été conformée simultanément par la matrice p.
On voit que le coude à tubulure axiale obtenu peut avoir une forme générale légère ment ogivée.
Les avantages du procédé décrit résident dans la facilité et la simplicité des opérations successives constituant le procédé, qui permettent la fabrication industrielle sans façonnage artisanal des cintres à tubulures.
Un autre de ses avantages réside égale ment en ce qu'il y a économie de matière, du fait qu'aucune portion du tube initial n'est sacrifiée au cours des opérations et tout le métal dont on dispose peut être utilisé pour obtenir une tubulure de sec tion importante et à lèvres hautes. Bien entendu, la tubulure obtenue, conformé ment au procédé décrit, peut être ultérieurement travaillée, de manière que son diamètre soit aug menté au détriment de sa hauteur de lèvres ou inver sement.
Method of manufacturing by forging a tubing elbow It is known that in the art there is often a need for parts called tubing elbows, and which consist of a bent tube, for example at 180 °, and having, in the bent part, a tube fitting to which another tube portion can be welded.
The present invention relates to a method of manufacturing by forging an elbow with tubing from a straight tube, characterized by the following successive stages: a unilateral bulb is formed on a rectilinear tube;
the bulbous tube is bent so that the bulb is eccentric on the external region of the elbow obtained and substantially in the extension of one of the rectilinear branches of this elbow;
a punch is introduced inside the rectilinear branch in question while the elbow is held in a set of dies so that the bulb opens and is transformed into an offset tubing on said elbow.
The appended drawing illustrates, by way of example, one embodiment of the method forming the subject of the present invention.
Figs. 1 to 5 represent various stages of this process, for the formation of an offset tubing elbow; figs. 1 and 2 show the tube, seen from the outside, and figs. 3 and 4 are sections through the axis of the tube; fig. 5 is a view of the final elbow with offset tubing.
Figs. 6 and 7 represent respectively, in section and in the final state, the transformation of the elbow into an elbow with centered tubing.
In the process illustrated in FIGS. 1 to 5, we start by forming, in the known manner, on a straight tube <I> a </I> a unilateral bulb <I> b. </I> We know that this bulb can be obtained by example, by compression at the end of the ends A and B of the tube placed in a matrix shaped so as to allow the compressed part of the tube to give rise to the bulb b.
The portion of the tube which is compressed is naturally heated, particularly in the region where the bulb is to be formed.
The second stage of the process consists in bending the tube a, so as to give it the shape shown: in fig. 2.
This result can be achieved by passing the tube a over a bending roller which gives the tube the desired radius of curvature, and preferably such that the two rectilinear branches ci, c2 of the hanger <I> d </I> are not exactly parallel, but form an acute angle between them. This conformation of the hanger can also be obtained by stamping, that is to say application of the tube in a suitable die.
In all cases, the essential thing is that the bulb b is located approximately in the extension of the axis C D of the rectilinear part cl of the hanger. The bulb b is then pierced or provided with a slot e (fig. 2), approximately in the extension of the axis <B> C D, </B> but preferably slightly offset towards the arched region.
The tube is then placed in a matrix in three parts f, <I> g, h, </I> shown in horizontal section in figs. 3 and 4. The die f with a rectilinear face, and having a groove of semicircular section which fits half of the region ci of the tube, is intended to give and maintain a rectilinear shape to this branch c1.
The matrix g which fits the outer region of the branch c2 of the hanger, will conform this branch and the arched region. Finally, between the two branches c1, c2, there is provided the die h which also fits a half-circumference of the tube in the internal region of the hanger; and maintains this region in its shape.
The region surrounding the bulb b of the hanger having been brought to the suitable temperature, we introduce into the branch cl (fig. 3) an eccentric punch i, that is to say that the point j of this punch is slightly offset. with respect to the axis CD, and in line with the hole e provided in the bulb b.
The punch is then pushed in the direction of the arrow in the rectilinear branch, so as to come into the position shown in FIG. 4. In this position, the bulb b has opened and the walls of the bulb: are pressed against the dies. f, g at k1 so as to form the tubing.
Opposite the punch <I> i, </I> then a tubular counter-punch <I> l </I> (fig. 3 and 4) is introduced into the annular space between, on the one hand the punch i (fig. 4),
and on the other hand the orifices of the dies f and g conforming the upper part k1 of the pipe. Compression in the direction of the arrow in fig. 4 of the counter-punch l com prime the metal of these regions k1 completing the shaping of the tubing.
Finally, a hanger m is obtained, shown in FIG. 5, and whose rectilinear branch c = is shown in broken lines. It was then sufficient to bend this branch c9 to bring it at c- in the position in solid lines where it is parallel to the rectilinear branch cl, to finally obtain an elbow with an offset tubing k1, as shown in FIG. 5.
The elbow with offset tubing shown in fig. 5 can be transformed into a tubing centered elbow. For this purpose, the elbow of FIG. 4 between a set of three matrices n, <I> o, p, </I> as seen in fig. 6,
which will have the effect of stamping the branches cl c2 and the inside q of the hanger m respectively to place the tubing k1 in the desired position. The dies n, * o are brought together in the direction of the arrows F, while the matrix p intended to shape the internal region of the hanger is displaced obliquely in the direction of the arrow G. Naturally, the hanger m is brought to the desired temperature to allow conforma tions of the metal.
The movement of approximation of the matrices n, o, respectively conforms the regions GH on the one hand, and IJ on the other hand of the final bend (fig. 7), so as to bring back the eccentric tubing k1 of the elbow <I> m < / I> in <I> r </I> in the axis XX of the final bend s as seen in fig. 7. The internal region t of this bend was simultaneously shaped by the matrix p.
It can be seen that the axial tubing elbow obtained can have a generally slightly ogival shape.
The advantages of the process described lie in the ease and simplicity of the successive operations constituting the process, which allow the industrial manufacture without artisanal shaping of the tube hangers.
Another of its advantages also resides in that there is a saving in material, owing to the fact that no portion of the initial tube is sacrificed during the operations and all the metal available can be used to obtain a tubing. of large section and high lips. Of course, the tubing obtained, in accordance with the method described, can be subsequently worked, so that its diameter is increased to the detriment of its lip height or vice versa.