CH664310A5 - Procede et appareil de fabrication de moules pour le moulage en continu de metaux. - Google Patents
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Description
DESCRIPTION
La présente invention a pour objet un procédé et un appareil de fabrication de moules pour le moulage en continu de métaux à température de fusion élevée, notamment le fer et l'acier, les moules étant de section transversale angulaire de préférence carrée, rectangulaire ou octogonale ou encore de section circulaire, et constitués par des tubes en cuivre ou alliages de cuivre, la forme préférée du moule étant celle en arc de cercle.
Dans le moulage en continu de l'acier et du fer, un procédé bien connu consiste à utiliser des moules formés d'une ou de plusieurs pièces. Les moules en une pièce sont constitués par un tube cylindrique ou prismatique, par exemple en cuivre désoxydé, lequel s'est révélé approprié à cet usage en raison de sa conductivité thermique élevée.
Le moule du type en arc de cercle est déjà connu et ses procédés de fabrication sont décrits par exemple dans le brevet finlandais N° 49479 où un long mandrin cintré est pressé dans le tube de métal servant d'ébauche initiale, après quoi le tube est travaillé à froid en pressant le tube et le mandrin à travers un collier de compression et finalement en pressant le mandrin hors du tube. Entre autres procédés connus, il y a ceux décrits dans la demande de brevet allemand N° 2533528 et dans le brevet US N° 4220027, où des moules incurvés sont fabriqués en utilisant la formation par explosion. Un autre procédé connu est celui décrit dans la demande de brevet suédois N° 8105474-4 dans lequel un tube est tiré à travers une ouverture formée par une matrice d'étirage et un bouchon, le mouvement circulaire étant imprimé à l'aide d'un guide spécifique.
Si les moules sont fabriqués en pressant d'abord le mandrin dans le tube et en travaillant ensuite le tube à froid, la surface extérieure du moule subit une déformation plus grande que son intérieur et, lorsque ensuite le mandrin est retiré du tube, il y a danger que l'intérieur soit rayé, ce qui peut nécessiter une réparation de la surface intérieure, notamment des angles, par des procédés mécaniques.
Si l'on utilise la formation par explosion, la production des moules doit être effectuée par des procédés complexes en plusieurs étapes séparées, étant donné que l'ébauche tubulaire à former par explosion doit recevoir à peu près la courbure correcte avant d'appliquer le procédé de formation. Si l'on utilise un mandrin intérieur lors de la formation par explosion, le tube risque d'être rayé ou endommagé dans une mesure comparable au cas décrit ci-dessus.
En utilisant le procédé et l'appareil selon la présente invention, il est possible d'éviter les difficultés survenant notamment lors du retrait du mandrin.
Le procédé de fabrication de moules tubulaires cintrés est décrit dans la partie caractérisante de la revendication 1, et l'appareil pour la mise en œuvre de ce procédé est décrit dans la revendication 6.
Grâce au procédé et à l'appareil selon l'invention, il est possible de fabriquer des moules présentant une bonne constance des dimensions, une bonne qualité de surface et une dureté suffisante pour l'utilisation ultérieure du moule, notamment en ce qui concerne la surface intérieure.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'appareil:
la figure 1 est une vue simplifiée, en élévation, de l'appareil selon l'invention,
la figure 2 est une vue d'extrémité du même appareil,
la figure 3 est une vue en coupe de l'appareil, à travers la matrice,
et la figure 4 est une vue schématique depuis dessus d'une autre forme d'exécution préférée de l'appareil.
Il ressort des figures 1 et 2 que la partie principale de l'appareil est constituée par le support de matrice comprenant au moins deux parties séparées 1 et 2, et dans lequel est située la matrice proprement dite, comprenant également au moins deux parties 3 et 4. Les dimensions de la matrice 3, 4 correspondent, en section transversale, aux dimensions extérieures du moule tubulaire terminé et, en section longitudinale, aux dimensions des rayons de moulage des machines à mouler en continu et du moule. Les déplacements de la matrice et du support de matrice sont réglés à l'aide d'une unité de puissance conventionnelle 5 pouvant être, par exemple, mécanique, pneumatique, hydraulique ou analogue. Dans le cas représenté au dessin, la moitié inférieure 4 de la matrice et la moitié inférieure 2 du support de matrice 2 sont fixes et sont fixées à une table 6 fixée elle-même à un socle 7 de l'appareil. Les supports de l'unité de puissance, de
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même que des coulisses de guidage 9 de la moitié supérieure du support de matrice, sont fixés à la table 6.
La figure 3 est une vue de détail de la matrice 3, 4 et de l'ébauche tubulaire 10 disposée dans celle-ci. La première opération consiste à donner à l'ébauche tubulaire 10 une courbure à peu près correcte en 5 pressant les parties de matrice 3 et 4 l'une contre l'autre. La seconde opération consiste à travailler à froid l'ébauche 10 en l'expansant et l'étirant par le passage d'un ou de plusieurs bouchons 11 dont les dimensions extérieures sont quelque peu supérieures aux dimensions intérieures de l'ébauche tubulaire, l'ébauche étant placée dans la J0 matrice 3,4 lors du tirage du ou des bouchons. Le bouchon est fixé à la tige cintrée 12. La trajectoire du bouchon 11 et de la tige 12 est située dans le plan vertical. En le travaillant à froid, on donne les dimensions correctes au moule tubulaire, qui reçoit la dureté voulue relativement élevée, c'est-à-dire d'environ 70 à 100 kg/mm2. 15
Comme représenté à la figure 1, le mouvement de traction du bouchon est exercé par une unité motrice conventionnelle, telle qu'un vérin hydraulique 13, dont la tige du piston 14 est fixée au chariot de tirage 15 se déplaçant le long d'un rail de guidage 16, en arc de cercle. Dans ce cas, le mouvement en arc de cercle qui carac- 2o térise l'invention est obtenu à l'aide de rails de guidage en arc de cercle pouvant être remplacés et fabriqués avec des rayons de moulage divers correspondant aux différents moules. Le berceau 17 des rails de guidage peut être positionné à l'inclinaison voulue à l'aide des dispositifs 18,19 de réglage de la hauteur et de l'inclinaison. A la figure 1, les rails de guidage et leurs structures de support sont disposés au-dessous du bouchon et de la tige de bouchon, mais il est clair qu'ils pourraient être placés au-dessus.
La figure 4 illustre une autre forme d'exécution préférée de l'invention. L'appareil peut également être réalisé de manière que la trajectoire du bouchon à l'intérieur de l'ébauche tubulaire, lors de l'opération d'étirage, soit située dans le plan horizontal. La matrice 3,4 ainsi que son support 1, 2 sont fixés à une table 6, pouvant être déplacée autour du centre de rotation 20 de l'appareil et amenée à la position déterminée par le rayon de moulage du moule. Dans ce cas, la tige du bouchon 12, 12' est constituée de deux parties et peut être déplacée avec le corps 22, 22' à l'aide du support 21, et amenée dans la position déterminée par le rayon de moulage du moule. L'opération d'étirage est effectuée de manière que le corps 22, 22' soit soumis à un mouvement de rotation partiel autour de son centre 20.
La finition du moule tubulaire est effectuée après son enlèvement de la matrice.
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2 feuilles dessins
Claims (11)
1. Procédé de fabrication de moules tubulaires cintrés en cuivre ou alliages de cuivre, notamment de moules du type en arc de cercle et destinés à être utilisés dans des machines de moulage en continu de billettes, les moules étant formés à partir d'une ébauche tubulaire produite par moulage, extrusion à chaud ou étirage, caractérisé en ce qu'une ébauche tubulaire de moule, dont les dimensions extérieures et intérieures sont inférieures à celles du moule tubulaire terminé, est cintrée à l'aide d'une matrice adaptée aux dimensions extérieures du moule terminé, et en ce que l'ébauche tubulaire cintrée est travaillée à froid en tirant au moins un bouchon à travers elle de manière à l'expanser, et de manière que la trajectoire du bouchon corresponde à l'axe cintré du moule, grâce à quoi la surface extérieure de l'ébauche est pressée contre la matrice et la surface intérieure de l'ébauche est travaillée à froid de manière à prendre les dimensions du bouchon, et en ce que finalement le moule tubulaire est retiré de la matrice et soumis aux opérations de finition.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dimensions extérieures du bouchon sont plus grandes que les dimensions intérieures de l'ébauche.
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REVENDICATIONS
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rayon de la trajectoire circulaire du bouchon est réglable.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la trajectoire du bouchon est disposée dans un plan vertical.
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la trajectoire du bouchon est disposée dans un plan horizontal.
6. Appareil de fabrication de moules en cuivre ou alliages de cuivre, pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend une matrice destinée à être pressée autour d'une ébauche tubulaire (10), et formée d'au moins deux parties (3, 4) et pourvue d'un support en deux parties (1, 2) grâce à quoi au moins l'une des parties de la matrice et du support peut être déplacée le long de coulisses de guidage (9), à l'aide d'une unité de puissance (5), et un bouchon (11) pourvu d'une tige de bouchon (12) qui sont agencés pour se déplacer à l'intérieur de l'ébauche tubulaire (10), le long d'une trajectoire en forme d'arc de cercle.
7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le mouvement en arc de cercle du bouchon (11) est obtenu en fixant le chariot de tirage (15) de l'unité de puissance à l'extrémité de la tige (12) de bouchon de manière qu'il se déplace le long d'un rail de guidage (16) en arc de cercle.
8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que les rails de guidage (16) et leurs structures de support (17) sont disposés au-dessous de la trajectoire du bouchon (11) et de la tige (12) de bouchon.
9. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que les rails de guidage (16) et leurs structures de support (17) sont disposés au-dessus du bouchon (11) et de la tige (12) de bouchon.
10. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le mouvement en arc de cercle du bouchon (11) est obtenu à l'aide d'un corps (22, 22'), auquel la tige (12, 12') de bouchon en deux parties est fixée à l'aide de supports (21), cela de manière à pouvoir pivoter en un mouvement de rotation partiel dans le plan horizontal et autour de son centre.
11. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que la matrice (3, 4) et son support (1, 2), qui sont fixés à une table (6), peuvent se déplacer radialement pour s'adapter au rayon de moulage du moule dans chaque cas particulier.
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