EP0029380B1 - Procédé de formation d'une collerette sur la paroi d'un tube métallique - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method of forming a flange, which can in particular serve as a stop, on the internal or external wall of a metal tube and, in particular, of a thin tube.
- the material is made to flow so as to form a circular groove on one side and, consequently, an annular bulge forming a stop on the other side.
- the flanks of the stops thus produced are inclined relative to the cross section of the tube, which is incompatible with applications requiring free stops.
- FR-A-1 051 547 has also proposed a process for the manufacture of an external flange on a metal tube, this process consisting, in a first phase, in repressing a tube filled with a repressing material between two dies, the tube being, during this operation, hermetically closed at its two ends and retained externally on all sides, except at the location of the flange to be formed, then, in a second phase, after having removed the filling material, to compress the bulge formed during the first phase between the two matrices.
- This process is relatively complex, due to the use, in one of the phases, of a filling material, and the use of dies. In addition, it does not allow an internal collar to be produced.
- the present invention aims to remedy these drawbacks by making it possible to obtain flanges constituting frank stops, both on the internal face and on the external face of metal tubes, by simple deformation of the metal.
- a method of forming a flange on the wall of a tube preferably of small thickness, this method being characterized in that, the tube being empty of any filling, we form, in a manner known per se, by a metal pushing operation, such as knurling, at the periphery of the tube and on the face opposite to that where it is desired to obtain the flange, a circular groove limited by two adjacent flanks, and in which is then exerted on the ends of the tube axial compression, until bringing into contact the two adjacent flanks formed during the first phase.
- a metal pushing operation such as knurling
- US Pat. No. 3,031,904 describes a tool capable of being engaged inside a tube with a view to imparting a deformation which results in the formation of an annular groove on the outside of this tube.
- the method according to the invention is limited to the combination of a preliminary phase of deformation of a tube capable of producing on this tube an external or internal groove and of an axial compression phase subsequent of said tube exerted on its two ends, with a view to bringing the two sides of said groove into contact.
- the invention does not encompass each of these phases, considered in isolation.
- the method according to the invention has the advantage of providing flanges whose planes are substantially perpendicular to the wall of the tube. They thus constitute frank stops, capable of constituting a non-deformable blocking means.
- Another advantage of the invention resides in the fact that in the case of an internal stop, the usual external groove, which attracted the eye, is replaced by a simple circular line.
- annular groove is formed on a tube 1.
- an axial compression force shown by arrows 9 and 10 is applied to the tube.
- This force must be sufficient to bring the two sides 7 and 8 of the groove 6 into contact.
- the flange 11 formed by the sides 7 and 8 is substantially located in a cross section of the tube and, therefore, constitutes a frank and non-deformable stop.
- Figures 4, 5 and 6 show an alternative embodiment of the invention in which the flange is formed not inside the tube, but outside of the latter.
- An advantageous implementation of the method according to the invention consists, during the first deformation phase and as shown in FIG. 7, in pushing the bottom 15 of the circular groove 17 until it is in the alignment of the wall 19 (alignment shown by the line 1-1) on which the flange will be formed.
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Description
- La présente invention concerne un procédé de formation d'une collerette, pouvant notamment servir de butée, sur la paroi interne ou externe d'un tube métallique et, en particulier, d'un tube de faible épaisseur.
- Habituellement, pour réaliser une butée sur un tube, on procède par enlèvement de métal, par exemple en réalisant un chambrage. Cependant, cette solution n'est guère utilisable que dans le cas de tubes possédant une épaisseur suffisante.
- Dans le cas de tubes de faible épaisseur, on préfère souvent, pour éviter d'affaiblir le produit, utiliser des moyens évitant de faire appel à un enlèvement de matière et faisant plutôt intervenir des techniques de déformation, telles que, par exemple, le moletage.
- Dans les procédés de ce type, on fait fluer le matériau de façon à former une gorge circulaire sur une face et, par conséquent, un renflement annulaire formant butée sur l'autre face. Les flancs des butées ainsi réalisées sont inclinés par rapport à la section droite du tube, ce qui est incompatible avec des applications nécessitant des butées franches.
- FR-A-1 051 547 a également proposé un procédé pour la fabrication d'une collerette externe sur un tube métallique, ce procédé consistant, dans une première phase, à refouler un tube empli d'une matière de refoulage entre deux matrices, le tube étant, pendant cette opération, hermétiquement fermé à ses deux extrémités et retenu extérieurement de toutes parts, sauf à l'endroit de la collerette à former, puis, dans une seconde phase, après avoir retiré la matière de remplissage, à comprimer le renflement formé au cours de la première phase entre les deux matrices. Ce procédé est relativement complexe, du fait de l'emploi, dans l'une des phases, d'une matière de remplissage, et de l'utilisation de matrices. En outre, il ne permet pas de réaliser une collerette interne.
- La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en permettant d'obtenir des collerettes constituant des butées franches, aussi bien sur la face interne que sur la face externe de tubes métalliques, par simple déformation du métal.
- A cet effet, elle a pour objet un procédé de formation d'une collerette sur la paroi d'un tube, de préférence de faible épaisseur, ce procédé étant caractérisé en ce que, le tube étant vide de tout remplissage, on forme, de façon connue en soi, par une opération de repoussage du métal, telle que le moletage, à la périphérie du tube et sur la face opposée à celle où l'on désire obtenir la collerette, une gorge circulaire limitée par deux flancs adjacents, et en ce que l'on exerce ensuite sur les extrémités du tube une compression axiale, jusqu'à amener en contact les deux flancs adjacents formés au cours de la première phase.
- On connaît certes, par US-A-2 147 032 un procédé de déformation d'un tube métallique selon lequel on amène un outil présentant une arête coupante en contact avec la face externe du tube de manière à y former une gorge externe.
- De même, US-A-3 031 904 décrit un outil apte à être engagé à l'intérieur d'un tube en vue de lui imprimer une déformation se traduisant par la formation d'une gorge annulaire à l'extérieur de ce tube.
- Aucun de ces procédés de la technique antérieure n'envisage cependant de comprimer ensuite le tube en exerçant une compression axiale sur ses extrémités en vue d'amener en contact les flancs adjacents de la gorge réalisée sur le tube, comme le propose le procédé conforme à la présente invention.
- Il va de soi, par conséquent, que le procédé selon l'invention est limité à la combinaison d'une phase préliminaire de déformation d'un tube apte à produire sur ce tube une gorge externe ou interne et d'une phase de compression axiale ultérieure dudit tube exercée sur ses deux extrémités, en vue d'amener en contact les deux flancs de ladite gorge. Par contre, l'invention n'englobe pas chacune de ces phases, considérées isolément.
- Le procédé selon l'invention présente l'avantage de fournir des collerettes dont les plans sont sensiblement perpendiculaires à la paroi du tube. Elles constituent ainsi des butées franches, susceptibles de constituer un moyen de blocage indéformable.
- Un autre avantage de l'invention, d'ordre décoratif, réside dans le fait que dans le cas d'une butée intérieure, la gorge extérieure usuelle, qui attirait le regard, est remplacée par une simple ligne circulaire.
- Des modes de mise en oeuvre de l'invention seront décrits ci-après, à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels:
- La figure 1 est une coupe axiale d'un tube représenté à la fin de la première phase du procédé suivant l'invention, dans son application à la formation d'une butée interne;
- La figure 2 est une coupe axiale du tube de la figure 1 représenté à la fin de la seconde phase du procédé;
- La figure 3 est une vue en perspective du tube montré à la figure 2;
- Les figures 4, 5 et 6 sont des vues analogues aux figures 1,2 et 3 dans le cas de l'application du procédé selon l'invention à la formation d'une butée interne;
- La figure 7 est une coupe axiale partielle d'une variante de réalisation.
- Comme indiqué ci-dessus, dans une première phase du procédé faisant l'objet de l'invention, on forme sur un tube 1 une gorge annulaire.
- Pour ce faire, et de façon connue, le tube étant maintenu par des galets figurés par les flèches 2 et 3, on applique sur celui-ci une molette figurée par la flèche 4, tandis qu'on lui imprime un mouvement de rotation figuré par la flèche 5. Sous l'action conjugée de l'éffort radial et du mouvement de rotation, le métal flue et une gorge circulaire 6 limitée par les flancs 7 et 8, se forme.
- Dans une seconde phase, on applique au tube un effort de compression axial, figuré par les flèches 9 et 10. Cet effort doit être suffisant pour amener en contact les deux flancs 7 et 8 de la gorge 6. Ainsi, la collerette 11 formée par les flancs 7 et 8 est sensiblement située dans une section droite du tube et, de ce fait, constitue une butée franche et indéformable.
- Les figures 4, 5 et 6 représentent une variante de mise en oeuvre de l'invention dans laquelle la collerette est formée non pas à l'intérieur du tube, mais à l'extérieur de ce dernier.
- Sur ces figures, les organes déjà décrits conservent les mêmes références affectées de l'indice.
- Une mise en oeuvre intéressante du procédé suivant l'invention, consiste au cours de la première phase de déformation et comme montré à la figure 7, à repousser le fond 15 de la gorge circulaire 17 jusqu'à ce qu'elle se trouve dans l'alignement de la paroi 19 (alignement figuré par la ligne 1-1) sur laquelle sera formée la collerette.
- On supprime ainsi toute zone de matière reliant directement, en droite ligne, la partie 23 à la partie 25 du tube. De ce fait on supprime une zone de résistance s'opposant directement à l'effort de compression axial exercé sur le tube au cours de la seconde phase et on rend plus aisée la formation de la collerette.
- Il est bien évident que, sans sortir du cadre de l'invention, on pourrait adapter ce procédé à des cas d'espèces, par exemple en réalisant la gorge circulaire par un procédé autre qu'un moletage.
- On notera que, du fait que le procédé conforme à l'invention ne fait pas appel à un enlèvement de matière il est possible de réduire considérablement l'épaisseur des tubes auxquels il est appliqué, en réalisant ainsi une économie appréciable, pouvant atteindre 50 %, du matériau constitutif dudit tube.
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