EP0044783B1 - Procédé de fabrication des essieux-axes - Google Patents

Procédé de fabrication des essieux-axes Download PDF

Info

Publication number
EP0044783B1
EP0044783B1 EP81401142A EP81401142A EP0044783B1 EP 0044783 B1 EP0044783 B1 EP 0044783B1 EP 81401142 A EP81401142 A EP 81401142A EP 81401142 A EP81401142 A EP 81401142A EP 0044783 B1 EP0044783 B1 EP 0044783B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
axle
blank
forging
producing
heated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
EP81401142A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0044783A1 (fr
Inventor
Jean Cambuzat
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FRANCAISE DES ACIERS SPECIAUX Cie
Original Assignee
FRANCAISE DES ACIERS SPECIAUX Cie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FRANCAISE DES ACIERS SPECIAUX Cie filed Critical FRANCAISE DES ACIERS SPECIAUX Cie
Priority to AT81401142T priority Critical patent/ATE4293T1/de
Publication of EP0044783A1 publication Critical patent/EP0044783A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0044783B1 publication Critical patent/EP0044783B1/fr
Expired legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J1/00—Preparing metal stock or similar ancillary operations prior, during or post forging, e.g. heating or cooling
    • B21J1/06—Heating or cooling methods or arrangements specially adapted for performing forging or pressing operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00—Making machine elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/06—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
    • B21J5/08—Upsetting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00—Making machine elements
    • B21K1/06—Making machine elements axles or shafts
    • B21K1/10—Making machine elements axles or shafts of cylindrical form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K7/00—Making railway appurtenances; Making vehicle parts

Definitions

  • the present invention relates to the manufacture of axle-axles, in particular of railway rolling stock, by forging in a die, in all cases where these axle-axles terminate at each of their two ends by cylindrical or conical parts, called rockets, the average diameter of which is less than the largest diameter of the axle or axis under consideration.
  • the object of the present invention is to avoid all of these drawbacks of the known methods by using a hot forging process by pushing back, which no longer proceeds at all by drawing, but on the contrary by pushing back the middle parts and sumultaneous spinning of the end parts of a heated blank, so that this process results in a single operation of compressing the blank in a closed die.
  • the subject of the present invention is a method of manufacturing the axle-axles, in particular of railway rolling stock, by forging in a matrix a heated blank with a diameter less than the largest diameter of the axle to be manufactured, characterized in that at least part of the blank is heated to a temperature between 1100 ° and 1300 ° C, and preferably close to 1260 ° C, in that the axle-axle has two spindles, and in that the forging comprises a simultaneous operation of pushing back the middle parts of the axle-axle and spinning of at least one of the two spindles, this simultaneous operation being carried out by a movement towards the center of the axle-axis of at least one ring forming part of the matrix, this movement being produced by a single press stroke.
  • the forging by discharge-spinning is carried out in a matrix of which all the parts are fixed, in two successive press strokes, at the rate of one press stroke for each of the two transverse halves of the axle-axle, the two press strokes being separated by intermediate heating and handling.
  • the forging by discharge-spinning of a complete axle-axle is carried out in a single press stroke, the body of the axle-axle remaining fixed, while the die has two rings of mobile rockets, which shape by spinning the two rockets and the two deflector staves, and by simultaneous repression the setting staves.
  • the blank is heated as a whole to the same temperature, preferably between 1,100 ° and 1,300 ° C, and more particularly close to 1,260 ° C.
  • the blank undergoes a differential differential heating.
  • the parts of the blank intended to form the intermediate stave bearings receiving or the brake discs or the gear wheels are heated to a temperature between 1,200 ° C and 1,300 ° C, and preferably close to preferably close to 1,260 ° C.
  • induction heating To heat the blank in the process according to the invention, and especially if it is a differential differential heating, it is preferable to use induction heating.
  • the blank is constituted by a laminated and peeled round bar before heating.
  • It can also consist of a square bar with rounded angles, or a bar with an ogival cross section, that is to say a square bar with curved faces, and peeled before heating.
  • the process of forging by pushing-spinning of the axle-axles according to the invention can be carried out either on a vertical forging press or on a horizontal forging press. Strictly speaking, the direction of forging could even be oblique, but this has no practical advantage.
  • each part of the die is effectively lubricated individually, whatever the direction of forging.
  • the present invention has major advantages over known methods of forging or rolling axles.
  • the quality of the result obtained is independent of a greater or lesser reliability of a control system, since it is the geometric profile of the parts of the matrix, which is predetermined with great precision, which imposes the dimensions of the axle thus produced.
  • the blank can be cylindrical, which simplifies the preparation.
  • the axle manufactured by the process according to the invention does not require deburring, since it has no burrs.
  • the variants of the method according to the invention which use a differential differential heating, for example by induction, make it possible to achieve a significant energy saving compared to the complete heating of the blank.
  • the invention therefore has multiple advantages.
  • Figures 4 and 5 show differential heating temperature curves stepped for each of the two halves of the axle C.
  • axles A, B, C shown in the figures can be manufactured according to the invention under identical forging-forging conditions, the only differences being of a geometrical order, in particular for the parts constituting the body and the number of axle setting spans.
  • the induction heating of the second half of the blank 1 is carried out after having surrounded the first half already forged by a protective envelope 6.
  • the applied thermal profile is shown at 7 in FIG. 5. It is symmetrical to that of FIG. 4. After which the second press stroke is carried out.
  • the middle part of the blank 8 is clamped between the two semi-cylindrical halves 9 and 10 of the matrix, which on the other hand have two recesses at 11 and 12, of diameter adapted to the dimensions to be obtained for the two stalls.
  • two mobile rocket rings 13 and 14, of suitable profile are arranged at each end of the blank.
  • the forging by discharge-spinning according to the invention consists in pushing the mobile rocket rings 13 and 14 (FIG. 6) up to 13 'and 14' (FIG. 7) in two successive press operations, or in a single operation, so that the two rockets are obtained by spinning, while the two setting ranges are obtained by delivery, spinning and delivery occurring simultaneously.
  • Figures 9, 10 and 11 show schematically the same operations for the forging by discharge-spinning of an axle with cylindrical-biconical body, type B.
  • the only difference with the above is that the two halves 16 and 17 of the matrix have, in their middle part, a cylindro-biconical profile, and no longer a cylindrical profile.
  • Figures 12, 13 and 14 also schematize the same operations for the forging by discharge-spinning of an axle with 4 type C chock spans. The only difference lies in the fact that the two halves 18 and 19 of the matrix comprise two additional setting spans and no longer a cylindrical or cylindro-binonic profile.
  • table I gives the dimensions, in diameter and in length, of the completely finished axle, of the raw forging axle before machining according to known forging methods, and of the 'gross forging axle according to the invention before machining.
  • Table II gives the same dimensions for a type B axle.
  • Table III gives the same dimensions for a type C axle.
  • the blank has a core of suitable diameter made of silica, or any other poor refractory product, whose coefficient of expansion relative to that of the axle steel is such that, at 1260 ° C, its adhesion with the blank is good without being excessive, and that, at ambient temperature, its elimination presents no difficulty.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Extrusion Of Metal (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Ropes Or Cables (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Description

  • La présente invention concerne la fabrication des essieux-axes, notamment de matériel roulant de chemin de fer, par forgeage dans une matrice, dans tous les cas où ces essieux-axes se terminent à chacune de leurs deux extrémités par des parties cyclindriques ou coniques, dénommées fusées, dont le diamètre moyen est inférieur au plus gros diamètre de l'essieu ou axe considéré.
  • De tels essieux comportent successivement, d'une extrémité à l'autre: (voir figures 1 et 2)
    • - une première fusée f1, constituée par un cylindre ou un cône de diamètre moyen d(f), se terminant par un épaulement arrondi de raccordement avec la portée de déflecteur qui la suit. Cette fusée sert de suport au véhicule par l'intermédiaire d'un roulement ou d'un coussinet.
    • - Une première portée de déflecteur pd1, encore appelée parfois »gardegraisse«, de faible longueur, dont le profil est un arrondi, et de diamètre moyen d(pd) généralement supérieur au diamètre d(f) de la fusée.
    • - Une première portée de calage pc1 de diamètre d(pc) supérieur au diamètre d(f) de la fusée et au diamètre moyen d(pd) de la portée de déflecteuer. C'est sur cette portée de calage que sera fixée une roue du véhicule.
    • - Un corps c, qui peut être cylindrique, de diamètre d(c) dans certains types d'essieux tels que selon la figure 1, ou cyclindro-biconique dans certains autres types tels que selon la figure 2 (soit d(c) le diamètre minimal dans ce dernier cas). Le diamètre d(c) du corps est toujours inférieur au diamètre d(pc) de la portée de calage et généralement supérieur au diamètre d(f) de la fusée.
    • - Une deuxième portée de calage pc2 identique à la première, et destinée à recevoir une autre roue du véhicule.
    • - Une deuxième portée de déflecteur pd2 identique à la première.
    • - Enfin, une deuxième fusée f2 identique à la première, servant de support au véhicule par l'intermédiaire d'un roulement.
  • Il est à noter qu'un essieu-axe peut également comporter:
    • - soit une portée d'engrenage pe, de diamètre d(pe) généralement supérieur au diamètre du corps d(c) et supérieur au diamètre de portée de calage d(pc). C'est sur cette portée que se fixe l'engrenage d'entrainement de la locomotive.
    • - soit (voir figure 3) deux portées supplémentaires p.disc 1 et p disc. 2 destinées à recevoir les disques de freinage des voitures de voyageurs, des wagons ou des locomotives. Leur diamètre d (disc) est généralement supérieur au diamètre du corps d(c) et supérieur au diamètre de la portée de calage d(pc). Les corps intermédiaires Ci et C2 ont un diamètre voisin de d(c).
  • Ceci étant bien défini pour la clarté de l'exposé qui va suivre, voici maintenant un bref rappel des procédés de forgeage à chaud connus pour fabriquer des essieux-axes, qui agissent tous par étirage de l'ébauche. On peut les classer en trois catégories distinctes:
    • 1 - Le forgeage vertical libre, en tas plats, en matrices ou en étampes, réalisé soit au moyen d'une presse hydraulique verticale, soit au moyen d'un marteau-pilon.
    • 2 - Le forgeage horizontal libre, réalisé au moyen d'une machine à forger horizontale à marteaux multiples.
    • 3 - Le laminage sur un train de laminoir spécial muni de galets, sont le principe rappelle celui du laminage des tubes d'acier sans soudre.
  • Ces procédés présentent des inconvénients importans:
    • a) Tout d'abord, les procédés par forgeage (1) et (2) exigent un très grand nombre de coups de presse - entre 100 et 130 pour les procédés (1), entre 400 et 500 pour le procédé (2), et la cadence de production est peu élevée.
    • b) Ensuite, pour tous les procédés connus, la qualité du resultat obtenu dépend, entre autres choses, de la fiabilité de la commande de la presse, de la machine à forger, ou du laminoir, et cette fiabilité est difficile à assurer étant donnée la très grande multiplicité et la complexité des opérations élémentaires successives à réaliser.
    • c) D'autre part, les surépaisseurs sont fortes dans les procédés (1) et assez fortes dans le procédé (2), si bien que les mises au mille (rapport entre le poids de l'ébauche et celui de l'essieu fini après usinage) sont fortes : 1,300 avec les procédés (1) et 1,250 avec le procédé (2).
    • d) La qualité interne des essieux fabriqués selon les procédés (1) est bonne, mais les surépaisseurs obtenues par forgeage sont importantes. En revanche, la qualité interne des essieux fabriqués selon le procédé (2) est plus sujette à caution, du fait de déformations effectuées essentiellement en peau, tandis que les surépaisseurs sont plus faibles qu'en (1).
    • e) Dans les procédés (1), la rectitude est rès imprécise et nécessite une opération intermédiaire de dressage.
  • D'autres procédés ne sont plus utilisés actuellement. C'est le cas, en particulier, du poinçonnage rotatif d'une ébauche cylindrique issu du brevet US n° 2 273 931 de C. P. BYRNES. Par rapport à la présente invention, de dernier procédé présente les inconvénients suivants:
    • (1) - Les surépaisseurs sont plus importantes car: (1.1) - le diamètre des fusées est égal au diamètre du corps. (1.2) - Les matrices de serrage sont crantées pour l'entrainement en rotation.
    • (2) - La formation de crans ou cannelures dans l'ébauche entraine des difficultés lors de l'usinage ultérieur.
    • (3) - L'extrémité du poinçon rotatif reste systématiquement dans la pièce après forgeage, ce qui perturberait un contrôle aux ultra-sons en service par le réseau de chemins de fer utilisateur.
    • (4) - Les parties extrêmes des fusées creuses s'arrêtent juste au niveau de la portée de calage de l'essieu, provoquant des concentrations de contraintes dans une zone très sollicitée, celle du calage de la roue. Cette technique est inacceptable par les réseaux de chemins de fer européens.
  • D'une manière également connue, certains essieux sont fabriqués sans aucun forgeage, à partir d'une ébauche ronde laminée, dressée après un traitement thermique de normalisation, puis usinée. Les deux inconvénients principaux de cette méthode connue sont que l'usinage coupe certaines fibres du métal laminé, ce qui peut entrainer une moindre résistance mécanique de l'essieu, et que la mise au mille métallique, c'est à dire le rapport entre le poids de l'ébauche et le poids de l'essieu fini, est très élevée.
  • Le but de la présente invention est d'éviter tous ces inconvénients des procédés connus en utilisant un procédé de forgeage par refoulementfilage à chaud, qui ne procède plus du tout par étirage, mais au contraire par refoulement des parties médianes et filage sumultané des parties extrêmes d'une ébauche chauffée, de telle sorte que ce procédé se traduit par une opération unique de compression de l'ébauche dans une matrice fermée.
  • A cet effet, la présente invention a pour objet un procédé de fabrication des essieux-axes, notamment de matériel roulant de chemin de fer, par forgeage dans une matrice d'une ébauche chauffée d'un diamètre inférieur au plus gros diamètre de l'essieu-axe à fabriquer, caractérisé en ce qu'au moins une partie de l'ébauche est chauffée à une température comprise entre 1 100° et 1 300°C, et de préférence voisine de 1 260°C, en ce que l'essieu-axe a deux fusées, et en ce que le forgeage comporte une opération simultanée de refoulement des parties médianes de l'essieu-axe et de filage d'au moins une des deux fusées, cette opération simultanée étant effectuée par un mouvement vers le centre de l'essieu-axe d'au moins une bague formant une partie de la matrice, ce mouvement étant produit par un seul coup de presse.
  • Suivant une première variante de l'invention, pour un même essieuaxe, le forgeage par refoulement-filage s'effectue dans une matrice dont toutes les pièces sont fixes, en deux coups de presse successifs, à raison d'un coup de presse pour chacune des deux moitiés transversales de l'essieu-axe, les deux coups de presse étant séparés par un réchauffage et par une manutention intermédiaires.
  • Suivant une deucième variante de l'invention, le forgeage par refoulement-filage d'un essieu-axe complet s'effectue en un seul coup de presse, le corps de l'essieu-axe restant fixe, tandis que la matrice comporte deux bagues de fusée mobiles, qui façonnent par filage les deux fusées et les deux portées de déflecteur, et par refoulement simultané les portées de calage.
  • Suivant une caractéristique préférée de l'invention, l'ébauche est chauffée dans son ensemble à une même temperature, de préférence comprise entre 1 100° et 1 300°C, et plus spécialement voisine de 1 260° C.
  • Suivant une autre caractéristique férée de l'invention, distincte de la précédente, l'ébauche subit un chauffage différentiel étagé..
  • C'est ainsi qu'il est tout spécialement recommandé de chauffer les parties de l'ébauche destinées à former les fusées de l'essieu à une température comprise entre 1 100° et 1 250° C, et de préférence voisine de 1 180° C.
  • C'est ainsi qu'il est également recommandé que, en plus de ce qui précède, les parties de l'ébauche destinées à former les portées de calage intermédiaires receveant ou les disques de freins ou les roues pour engrenages, soient chauffées à une température comprise entre 1 200°C et 1 300°C, et de préférence voisine de préférence voisine de 1 260° C.
  • Dans le cas d'un essieu dont le corps cylindrique ne subira pas de déformation par forgeage, la partie de l'ébauche destinée à former le corps de l'essieu-axe ne sera pas chauffée.
  • Pour chauffer l'ébauche dans le procédé selon l'invention, et tout spécialement s'il s'agit d'un chauffage différentiel étagé, il est préférable d'utiliser un chauffage par induction.
  • Suivant une autre caractéristique préférée de l'invention, l'ébauche est constituée par une barre ronde laminée et écroutée avant chauffage.
  • Elle peut aussi être constituée d'une barre carrée à angles arrondis, ou encore d'une barre à section transversale ogivale c'est à dire d'une barre carrée à faces bombées, et écroutée avant chauffage.
  • Le procédé de forgeage par refoulement-filage des essieux-axes selon l'invention peut être réalisé indifféremment sur une presse à forger verticale ou sur une presse à forger horizontale. A la rigueur, la direction du forgeage pourrait même être oblique, mais cela ne présente aucun avantage pratique.
  • Dans le procédé selon l'invention, chaque partie de la matrice est efficacement lubrifiée individuellement, quelle que soit la direction du forgeage.
  • Comme on le comprend, la présente invention présente sur les procédés connus de forgeage ou de laminage des essieux d'importants avantages.
  • Tout d'abord, la cadence de fabrication est beaucoup plus élevée puisque, pour un même essieu, il faut ici seulement deux, ou même un seul, coup de presse au lieu de 100 à 130, ou même 400 à 500, dans tels ou tels des procédés connus.
  • Ensuite, la qualité du résultat obtenu est indépendante d'une fiabilité plus ou moins grande d'un système de commande, puisque c'est le profil géométrique des pièces de la matrice, lequel est prédéterminé avec une grande précision, qui impose les dimensions de l'essieu ainsi fabriqué.
  • D'autre part, l'ébauche peut être cylindrique, ce qui simplifie la préparation.
  • Malgré cela, les surépaissuers de l'essieu ainsi obtenu brut de forgeage par refoulement-filage qui sont enlevées par usinage ultérieur pour obtenir l'essieu fini, sont notablement plus faibles que dans les procédés connus. Ainsi, pour obtenir un essieu de 520 kg, il suffit de partir d'une ébauche de moins de 600 Kg, contre 680 Kg pour l'ébauche subissant un forgeage vertical de type connu et 650 Kg pour l'ébauche subissant un forgeage horizontal de type connu. Ici, le rapport entre le poids de l'ébauche et le poids de l'essieu fini est inférieur à 1,150.
  • Avant usinage des surépaisseurs, l'essieu fabriqué par le procedé selon l'invention ne nécessite pas d'ébavurage, car il ne présente aucune bavure.
  • En ce qui conderne la qualité interne de l'essieu ainsi obtenu, il faut noter que ce procédé réalise un fibrage intégral. Lors de l'usinage final, on usine des fibres complètes, sans rompre aucune fibre existate.
  • D'une façon générale, la précision du forgeage selon l'invention est bien meilleure que dans tous les procédés connus.
  • En ce qui concerne le chauffage de l'ébauche, les variantes du procédé selon l'invention qui utilisent un chauffage différentiel étagé, par exemple par induction, permettent de réaliser une économie d'énergie importante par rapport au chauffage complet de l'ébauche.
  • L'invention présente donc de multiples avantages.
  • Afin de bien la faire comprendre, on va décrire ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, trois modes de réalisation d'essieux de matériel ferroviaire selon l'inventicn.
  • Le premier exemple concerne un essieu A à corps cylindrique. Le deuxième exemple concerne un essieu B à corps cylindro-biconique. Le troisième exemple concerne un essieu C à corps cylindrique et à 4 portées de calage.
    • La figure 1 est une coupe longitudinale de l'essieu A.
    • La figure 2 est une coupe longitudinale de l'essieu B.
    • La figure 3 est une coupe longitudinale de l'essieu C à 4 portées de calage.
  • Les figures 4 et 5 représentent des courbes de température de chauffage différentiell étagé pour chacune des deux moitiés de l'essieu C.
  • Les figures 6, 7 et 8 sont une vue schématique du forgeage par refoulement-filage de l'essieu A; elles comprennent respectivement:
    • - en figure 6, une vue de l'ébauche, de la presse et des bagues de fusée mobiles avant forgeage par refoulement-filage.
    • - en figure 7, une vue de l'ensemble en fin de forgeage par refoulementfilage.
    • - en figure 8, une vue de l'ensemble après forgeage par refoulement-filage, c'est à dire après retrait de l'élément supérieur de la presse, et retrait des bagues de fusée mobiles.
  • De même, les figures 9,10 et 11 sont une vue schématique du forgeage par refoulement-filage de l'essieu B; elles comprennent respectivement:
    • - en figure 9, une vue avant forgeage par refoulement-filage
    • - en figure 10, une vue en fin de forgeage par refoulement-filage
    • - en figure 11, une vue après forgeage par refoulement-filage.
  • Les figures 12, 13 et 14 sont une vue schématique du forgeage par refoulement-filage de l'essieu C; elles comprennent respectivement:
    • - figure 12: une vue avant refoulement-filage
    • - figure 13: une vue de l'ensemble en fin de refoulement - filage
    • - figure 14: une vue de l'ensemble après refoulement-filage.
  • Ces trois types d'essieux A, B, C représentés sur les figures peuvent être fabriqués selon l'invention dans des conditions de forgeage-matriçage identiques, les seules différences étant d'ordre géométrique, en particulier pour les parties constituant le corps et le nombre de portées de calage de l'essieu.
  • Leurs dimensions respectives sont en effet les suivantes, en millimètres:
    Figure imgb0001
    • Essieu C (voir page 8)
  • Si leur forgeage par refoulement-filage est réalisé en deux coups de presse successifs, à raison d'un pour chacune des deux moitiés de l'essieu, on effectue un premier chauffage différentiel étagé pour la première moitié de l'essieu selon la courbe de température 2 de la figure 4. Sur cette figure, l'ébauche schématisée en 1 est celle qui convient pour un essieu C. C'est une barre ronde de 2430 millimètres de longueur et de 195 millimètres de diamètre. Son chauffage est effectué par induction de la manière suivante:
    • La partie 4 de l'ébauche 1, qui a 335 mm de longueur, est chauffée à une température de 1260°C.
    • Elle est destinée à former la portée de calage du disque et le corps intermédiaire.
    • La partie 3 de l'ébauche 1, qui a 600 mm de longueur, est chauffée à une température de 1 180°C.
    • Elle est destinée à former la portée de calage de la roue, la portée de déflecteur et la fusée.
    • La partie 5 de l'ébauche 1 restante n'est pas chauffée et reste à la température ambiante.
  • Après forgeage par refoulement-filage de cette première moitié, comme il va être expliqué plus loin, on procède au chauffage par induction de la deucième moitié de l'ébauche 1 après avoir entouré la première moitié déjà forgée par une enveloppe de protection 6. Le profil thermique appliqué est représenté en 7 sur la figure 5. Il est symétrique de celui de la figure 4. Après quoi l'on procède au deuxième coup de presse.
    Figure imgb0002
  • On peut aussi procéder au forgeage par refoulement-filage en un seul coup de presse si l'on a chauffé les deux moitiés de l'ébauche simultanélement, et si la presse dont on dispose le permet.
  • Le forgeage par refoulement-filage d'un essieu de type A, à corps cylindrique, est schématisé sur les figures 6, 7 et 8.
  • Sur la figure 6, avent forgeage, la partie médiane de l'ébauche 8 est serrée entre les deux moitiés hémi-cylindriques 9 et 10 de la matrice, qui présentent d'autre part deux évidements en 11 et 12, de diamètre adapté aux dimensions à obtenir pour les deux portés de calage. De plus, deux bagues de fusée mobiles 13 et 14, de profil convenable, sont disposées à chaque extrémité de l'ébauche.
  • Comme on le voit en comparant les figures 6 et 7, le forgeage par refoulement-filage selon l'invention sonsiste à pousser les bagues de fusée mobiles 13 et 14 (figure 6) jusqu'en 13' et 14' (figure 7) soit en deux opérations de presse successives, soit en une seule opération, de telle sorte que les deux fusées sont obtenues par filage, tandis que les deux portées de calage sont obtenues par refoulement, le filage et le refoulement se produisant simultanément.
  • Après forgeage (figure 8), on écarte en 13" et 14" les deux bagues de fusée mobiles, on relève la demi-matrice 9, de sorte que l'essieu forgé 15, reposant sur la demi-matrice 10, peut être alors manutentionné.
  • Les figures 9, 10 et 11 schématisent les mêmes opérations pour le forgeage par refoulement-filage d'un essieu à corps cylindro-biconique, de type B. La seule différence avec ce qui précède est que les deux moitiés 16 et 17 de la matrice ont, dans leur partie médiane, un profil cylindro-biconique, et non plus un profil cylindrique.
  • Un des avantages essentiels du forgeage par refoulement-filage selon l'invention est que les surépaisseurs résiduelles après forgeage, à éliminer par usinage ultérieur, sont ici beaucoup plus faibles que dans les méthodes de forgeage connues.
  • Les figures 12, 13 et 14 schématisent également les mêmes opérations pour le forgeage par refoulement-filage d'un essieu à 4 portées de calage de type C. La seule différence réside dans le fait que les deux moitiés 18 et 19 de la matrice comportent deux portées de calage supplémentaires et non plus un profil cylindrique ou cylindro-binonique.
  • Ainsi pour un essieu de type A, le tableau I ci-dessous donne les dimensions, en diamètre et en longueur, de l'essieu complètement fini, de l'essieu brut de forgeage avant usinage selon les méthodes de forgeage connues, et de l'essieu brut de forgeage selon l'invention avant usinage.
  • Le tableau Il donne les mêmes dimensions pour un essieu de type B.
  • Le tableau III donne les mêmes dimensions pour un essieu de type C.
    Figure imgb0003
    Figure imgb0004
    Figure imgb0005
  • Ces résultats sont tout à l'avantage du procédé selon l'invention.
  • Afin de les rendre plus expressifs, le tableau IV ci-dessous, qui décrit la succession des opérations, présente les mises au mille entre le lingot de départ et l'essieu fini, dans trois cas:
    • - 1 er cas: Essieu de type A laminé, non forgé, et usiné.
    • - 2ème cas: Essieu de type B laminé, forgé selon un procédé connu et usiné.
    • - 3éme cas: Essieux de type A ou B, laminés, forgés selon l'invention et usinés.
      Figure imgb0006
  • Dans le cas d'essieux creux, l'ébauche comporte un noyau de diamètre convenable en silice, ou en tout autre produit réfractaire pudreux, dont le coefficient de dilatation par rapport à celui de l'acier à essieux est tel que, à 1260° C, son adhérence avec l'ébauche soit bonne sans être excessive, et que, à la température ambiante, son élimination ne présente aucune difficulté.

Claims (11)

1. Procédé de fabrication des essieus-axes notamment de matériel roulant de chemin de fer, par forgeage dans une matrice (9, 10, 13, 14) d'une ébauche chauffée (8) d'un diamètre inférieur au plus gros diamètre de l'essieu-axe à fabriquer, caractérisé en ce qu'au moins une partie de l'ébauche (8) est chauffée à une température comprise entre 1100° et 1300°C et de préférence voisine de 1260°C, en ce que l'essieu-axe a deux fusées (fi, f2), et en ce que le forgeage comporte une opération simultanée de refoulement des parties médianes (c, pc, pd) de l'essieu-axe et de filage d'au moins une des deux fusées (fi, f2), cette opération simultanée étant effectuée par un mouvement vers le centre de l'essieu-axe d'au moins une bague (13, 14) formant une partie de la matrice, ce mouvement étant produit par un seul soup de presse.
2. Procédé de fabrication des essieux-axes selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour un même essieu-axe, le forgeage s'effectue dans une matrice dont toutes les pièces sont fixes, en deux coups de presse successifs, à raison d'un coup de presse pour chacune des deux moitiés transversales de l'essieu-axe, les deux coups de presse étant séparés par un réchauffage et par une manutention intermédiaires.
3. Procédé de fabrication des essieux-axes selon la revendication 1, caractérisé en ce que le forgeage d'un essieuaxe complet s'effectue en un seul coup de presse, le corps (c) de l'essieuaxe restant fixie, tandis que la matrice comporte deux bague (13, 14) qui façonnent par filage les deux fusées (f1, f2) et deux portées de déflecteur (pd1, pd2), et par refoulement simultané, deux portées de calage (pc1, pc2).
4. Procédé de fabrication des essieux-axes selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que la totalité de l'ébauche est chauffée à une même température.
5. Procédé de fabrication des essieux-axes selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que l'ébauche subit un chauffage différentiel étagé.
6. Procédé de fabrication des essieux-axes selon la revendication 5, caractérisé en ce que les parties de l'ébauche destinées à former les fusées (f1, f2) de l'essieu-axe sont chauffées à une température comprise entre 1200° C et 1300° C, et de préférence voisine de 1260° C.
7. Procédé de fabrication des essieux-axes selon la revendication 6, caractérisé en ce que la partie de l'ébauche destinée à former le corps (c) de l'essieu-axe n'est pas chauffée, en ce que les parties de l'ébauche destinées à former des portées de calage (p dise. 1, p dise. 2) des freins à disque, ou des portées de calage (pc1, pc2) des roues pour engrenages, sont chauffées à une température comprise entre 1200° C et 1300°C, et de préférence voisine de 1 260° C, et en ce que les parties de l'ébauche destinées à former les fusées (f1, f2) sont chauffées à une température comprise entre 1 100°C et 1 250° C, et de préférence voisine de 1 180° C.
8. Procédé de fabrication des essieux-axes l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'ébauche est constituée par une barre ronde laminée et écroutée avant chauffage.
9. Procédé de fabrication des essieux-axes selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'ébauche est constituée par une barre carrée à angles arrondis et écroutée avant chauffage.
10. Procédé de fabrication des essieux-axes selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'ébauche est constituée par une barre de section transversale ogivale et écroutée avant chauffage.
11. Procédé de fabrication des essieux-axes creux, selon l'une quelconque des revendications 1à 7, caractérisé en ce que l'ébauche est préalablement forée et remplie de silice, ou de tout autre produit réfractaire poudreux dont le coefficient de dilatation par rapport à celui de l'acier à essieux est tel que, à 1260°C, son adhérence avec l'ébauche soit bonne sans être excessive, et que, à la température ambiante, son élimination ne présente aucune difficulté.
EP81401142A 1980-07-22 1981-07-20 Procédé de fabrication des essieux-axes Expired EP0044783B1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT81401142T ATE4293T1 (de) 1980-07-22 1981-07-20 Verfahren zur herstellung von achsen.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8016107A FR2487232A1 (fr) 1980-07-22 1980-07-22 Procede de fabrication des essieux-axes
FR8016107 1980-07-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0044783A1 EP0044783A1 (fr) 1982-01-27
EP0044783B1 true EP0044783B1 (fr) 1983-07-27

Family

ID=9244382

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP81401142A Expired EP0044783B1 (fr) 1980-07-22 1981-07-20 Procédé de fabrication des essieux-axes

Country Status (15)

Country Link
EP (1) EP0044783B1 (fr)
JP (1) JPS5752543A (fr)
KR (1) KR850000296B1 (fr)
AT (1) ATE4293T1 (fr)
AU (1) AU555552B2 (fr)
BR (1) BR8104551A (fr)
CA (1) CA1170024A (fr)
DD (1) DD201981A5 (fr)
DE (1) DE3160703D1 (fr)
ES (1) ES503804A0 (fr)
FR (1) FR2487232A1 (fr)
HU (1) HU189985B (fr)
MX (1) MX155937A (fr)
PL (1) PL232305A1 (fr)
ZA (1) ZA814381B (fr)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0272067A3 (fr) * 1986-12-18 1990-05-09 Stelco Inc. Procédé et appareil pour le forgeage par refoulement des parties longues de barres métalliques
KR20040027238A (ko) * 2002-09-26 2004-04-01 (주)동양레어메탈 차축 하우징 주강품 제작방법
NL1031425C2 (nl) * 2006-03-22 2007-09-25 Weweler Nv Optrompen van een aslichaam.
BRPI0704944A8 (pt) * 2007-11-30 2017-08-15 V & M Do Brasil S/A Eixo forjado de tubo sem costura para veículos ferroviários e processo de fabricação de eixo forjado de tubo sem costura para veículos ferroviários
FR2926739B1 (fr) * 2008-01-24 2010-08-20 Vallourec & Mannesmann Tubes Essieu forge a partir de tube sans soudure pour des vehicules de chemin de fer et du procede de fabrication d'essieu forge a partir de tube sans soudure pour des vehicules de chemin de fer
CN101314202B (zh) * 2008-06-02 2010-04-21 江阴振宏重型锻造有限公司 局部镦粗全纤维镦锻生产风电主轴的方法
CN103878289A (zh) * 2012-12-21 2014-06-25 陕西宏远航空锻造有限责任公司 一种卧工字形台阶轴的模锻方法
CN106216964B (zh) * 2016-08-24 2018-08-24 江苏金源高端装备股份有限公司 一种锤杆锻造工艺
CN109396749B (zh) * 2017-08-16 2021-04-27 苏州扬坤电子有限公司 一种吸尘器驱动轴包胶组件镦挤工艺
JP7136195B2 (ja) * 2018-04-04 2022-09-13 日本製鉄株式会社 鉄道用車軸
CN112236538B (zh) * 2018-04-04 2021-08-31 日本制铁株式会社 铁路用车轴
CN109985910B (zh) * 2019-04-12 2020-07-03 安徽马钢和菱实业有限公司 一种薄壁挂车车轴增厚轴肩区域轧前加热方法
CN111167986B (zh) * 2020-02-26 2022-02-01 建龙北满特殊钢有限责任公司 一种利用径锻机改善辊坯网状的锻造方法
CN114749876B (zh) * 2022-05-20 2022-10-28 北京钢研高纳科技股份有限公司 一种Ti2AlNb合金大型异形机匣环件的制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2273931A (en) * 1939-07-27 1942-02-24 Clarence P Byrnes Forging
US2313116A (en) * 1940-09-12 1943-03-09 Pittsburgh Steel Co Method of making tubular axles
FR1016457A (fr) * 1950-04-19 1952-11-13 Forges De Collonges Procédé de forgeage centré en particulier pour axes de pédaliers et moyeux de cycles et similaires
FR1026688A (fr) * 1950-10-30 1953-04-30 Procédé d'obtention d'axes de pédalier de cycle
FR2382288A1 (fr) * 1977-03-03 1978-09-29 Sofomec Procede de forgeage a froid d'axes de pedaliers, les moyens de mise en oeuvre et les axes executes selon ce procede

Also Published As

Publication number Publication date
HU189985B (en) 1986-08-28
EP0044783A1 (fr) 1982-01-27
DD201981A5 (de) 1983-08-24
FR2487232B1 (fr) 1983-05-27
ES8300530A1 (es) 1982-11-01
KR850000296B1 (ko) 1985-03-18
JPS5752543A (en) 1982-03-29
DE3160703D1 (en) 1983-09-01
AU555552B2 (en) 1986-10-02
KR830005927A (ko) 1983-09-14
AU7311781A (en) 1982-01-28
CA1170024A (fr) 1984-07-03
ATE4293T1 (de) 1983-08-15
PL232305A1 (fr) 1982-03-15
ES503804A0 (es) 1982-11-01
FR2487232A1 (fr) 1982-01-29
MX155937A (es) 1988-05-25
BR8104551A (pt) 1982-04-06
ZA814381B (en) 1982-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0044783B1 (fr) Procédé de fabrication des essieux-axes
EP2981371B1 (fr) Procédé de fabrication d'une pièce métallique tubulaire
EP1693127B1 (fr) Procédé de corroyage d'un lopin métallique et ensemble d'une chemise et d'un couvercle pour la mise en oeuvre du procédé
FR2481162A1 (fr) Cylindre du type a assemblage pour service a haute temperature
EP0056776B1 (fr) Procédé de fabrication d'ébauches d'essieux creux en une seule pièce et ébauches d'essieux obtenues
WO1989002792A1 (fr) Procede et appareillage de formage d'un element de tole de surface reglee en titane ou alliage de titane
FR2975030A1 (fr) Procede de filage a chaud pour realiser une piece metallique, outil de filage pour sa mise en oeuvre et tige de train d'atterrissage ainsi realisee.
EP3743230B1 (fr) Procédé de fabrication d'une pièce creuse en un matériau métallique et utilisation de ce procédé pour fabriquer une tige ou un balancier de train d'atterrissage
EP0099311A1 (fr) Crémaillère de direction pour véhicules automobiles et procédé de fabrication d'une telle crémaillère
CA2235513A1 (fr) Procede de production de roues en alliage leger
CH376955A (fr) Procédé pour la fabrication d'essieux de matériel roulant
FR2487233A1 (fr) Procede de fabrication de douilles de cartouches et douilles de cartouches obtenues par ce procede
EP2424688B1 (fr) Procede de fabrication de produits allonges en titane
EP0362055A1 (fr) Procédé et installation de fabrication de fil d'acier lisse de faible section
FR2474908A1 (fr) Procede et dispositif d'extrusion en chambre fermee pour configurer une tige en metal en une piece en forme de tulipe
EP1652600B1 (fr) Procédé de laminage et d'estampage à chaud d'une pièce profilée ayant des variations de section
WO2023186795A1 (fr) Procédé et installation de fabrication par forgeage à chaud d'une pièce intermédiaire allongée
FR2530502A1 (fr) Procede de laminage de demi-produits metalliques et demi-produits metalliques obtenus par ledit procede
FR2696113A1 (fr) Procédé et installation pour le forgeage automatique et en continu à partir de bruts longiformes.
FR2511618A1 (fr) Partie active de mandrin, procede de laminage de pieces creuses longues dans un laminoir continu multicage a l'aide de ladite partie active, et pieces traitees conformement audit procede
US385049A (en) John h
BE534292A (fr)
FR2588201A1 (fr) Procede, installation et train de laminage pour la fabrication de tubes sans soudure
FR2515539A1 (fr) Procede de fabrication de tubes sans soudure, installation pour sa mise en oeuvre et tubes sans soudure obtenus par le procede ou par ladite installation
FR2492694A1 (fr) Procede de fabrication de mandrins pour laminoirs perceurs et mandrins obtenus par ledit procede

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE

17P Request for examination filed

Effective date: 19811204

ITF It: translation for a ep patent filed

Owner name: JACOBACCI & PERANI S.P.A.

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LI LU NL SE

REF Corresponds to:

Ref document number: 4293

Country of ref document: AT

Date of ref document: 19830815

Kind code of ref document: T

REF Corresponds to:

Ref document number: 3160703

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19830901

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19840731

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Payment date: 19900620

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 19900703

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Payment date: 19900710

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Payment date: 19900731

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Payment date: 19900809

Year of fee payment: 10

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Effective date: 19910720

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Effective date: 19910731

Ref country code: CH

Effective date: 19910731

Ref country code: BE

Effective date: 19910731

BERE Be: lapsed

Owner name: CIE FRANCAISE DES ACIERS SPECIAUX

Effective date: 19910731

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Effective date: 19920201

NLV4 Nl: lapsed or anulled due to non-payment of the annual fee
REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

ITTA It: last paid annual fee
EAL Se: european patent in force in sweden

Ref document number: 81401142.5

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: GC

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 19990701

Year of fee payment: 19

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 19990706

Year of fee payment: 19

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 19990709

Year of fee payment: 19

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 19990713

Year of fee payment: 19

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: GC

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20000720

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20000721

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20000731

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20000720

EUG Se: european patent has lapsed

Ref document number: 81401142.5

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20010330

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST