EP0329567B1 - Procédé de filage de métal, spécialement d'aluminium, et presse de filage pour la mise en oeuvre du procédé - Google Patents

Procédé de filage de métal, spécialement d'aluminium, et presse de filage pour la mise en oeuvre du procédé Download PDF

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EP0329567B1
EP0329567B1 EP89400460A EP89400460A EP0329567B1 EP 0329567 B1 EP0329567 B1 EP 0329567B1 EP 89400460 A EP89400460 A EP 89400460A EP 89400460 A EP89400460 A EP 89400460A EP 0329567 B1 EP0329567 B1 EP 0329567B1
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EP
European Patent Office
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housing
extrusion
billet
inner face
container
Prior art date
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EP89400460A
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German (de)
English (en)
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EP0329567A1 (fr
Inventor
Guy Bessey
Alain Noterman
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Clecim SAS
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Clecim SAS
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Publication date
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/21—Presses specially adapted for extruding metal
    • B21C23/218—Indirect extrusion presses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/02—Making uncoated products
    • B21C23/20—Making uncoated products by backward extrusion
    • B21C23/205—Making products of generally elongated shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C35/00—Removing work or waste from extruding presses; Drawing-off extruded work; Cleaning dies, ducts, containers, or mandrels
    • B21C35/04—Cutting-off or removing waste

Definitions

  • the subject of the invention is a metal spinning process by the reverse method, applicable especially to the spinning of aluminum and its alloys and also covers an improved spinning press for carrying out the process.
  • a metal billet is placed in a housing formed inside a container and closed, on one side, by a bottom and by the 'other, by a grain carrying a die and placed at the end of a rod called gland and capable of threading inside the housing so as to carry out the extrusion of metal by the die, forming a bar which is discharged through an opening in the axis of the gland.
  • the surface of the metal billets to be spun from the foundries may present, in particular in the case of aluminum, surface defects such as casting skin, segregation of alloying or addition elements, cold recovery etc .... These defects can be encountered over a certain thickness from the external face of the billet which can be, for example, of the order of 2 mm.
  • this elimination is carried out by peeling on a lathe. This process is effective but obviously increases production costs and requires turning facilities for the preparation of billets.
  • the outer layer is removed by scalping by passing the billet over blades which plan the outer face to the desired thickness. This process is faster than peeling but it must be carried out hot by means of a special device placed either between the billet heating furnace and the spinning press or directly on the press.
  • the thickness of metal to be removed must take into account the geometric tolerances on the diameter, the surface roughness, the thickness of the external layer having structural defects and the precision of the preparation device and it as a result, it is necessary to remove a relatively large thickness, up to 10 mm, which results in a large percentage of waste before loading into the press.
  • the loss on ignition during the remelting of filming waste is very significant.
  • the invention remedies these drawbacks by means of a method making it possible to eliminate the preliminary treatment for eliminating the outer layer and therefore to simplify the installation which must no longer include additional devices provided for this purpose.
  • the invention applies to a method of spinning metal by the reverse method, by extrusion through a die of a metal billet placed in a housing formed inside a container and closed on one side by a bottom and on the other by a grain carrying the die and mounted at the end of a fixed stuffer pierced with an axial orifice and capable of being threaded inside the housing by movement of the container and its bottom under the action of a main spinning cylinder, so as to produce, by extruding the metal in the die, the spinning of a bar , discharged through the ascending orifice (42) of the gland (40) process in which, during spinning, a clearance is left between the periphery of the die-holder grain and the internal face of the housing so as to form a jacket along said internal face and one then proceeds to a scraping of the housing.
  • raw foundry billets are used, without prior elimination of the external layer and the first clearance left between the periphery of the spinning grain and the internal face of the housing is determined so that the jacket has a sufficient thickness to encompass all the surface defects of the rough billet and the housing is scraped, after spinning, by means of a scraping grain whose periphery is separated from the internal face of the housing by a second clearance less than the thickness of the liner but sufficient for it to be simply planed over only part of its thickness and there remains, after scraping, a metal film of regular thickness covering the entire internal face of the housing, the new billet then being loaded into the container while remaining perfectly centered on the axis of the housing so that said film is not likely to be damaged during during loading.
  • This first clearance left between the periphery of the die holder die and the internal face of the housing is determined as a function of the diameter of the billet and can be between 1.5 mm and 4 mm approximately depending on the diameter.
  • the second clearance left between the periphery of the scraping grain and the face internal of the housing can be between 0.1 and 0.25 mm approximately.
  • the latter is kept perfectly centered on the axis of the housing so that the film left during the previous spinning is not likely to be damaged during loading.
  • the billet is first placed exactly in the spinning axis and pinched between the die holder grain and the closure bottom, the container then being slid on the billet.
  • the invention also covers a press for carrying out the method and which, being intended for spinning by the reverse method, comprises a fixed stuffer pierced with an axial orifice and over which the housing of a container is threaded in which the billet to be spun has been placed, the latter being compressed between the closure bottom of the container and a die-holder grain placed at the end of the gland, so that it is formed during spinning, along the internal face of the housing, a jacket encompassing the surface defects of the billet.
  • the press further comprises a means for cleaning the housing after the spinning comprising a scraping grain of the jacket capable of being threaded into the housing after the spinning.
  • the first clearance left between the periphery of the spinning grain and the internal face of the housing is determined so that the jacket has a thickness sufficient to encompass all the surface defects of the rough billet and the scraping grain has a diameter slightly smaller than that of the internal face of the housing so that it exists, between the periphery of said scraping grain and the internal face of the housing, a clearance less than the thickness of the jacket so that the latter is scraped inwards and over only part of its thickness, leaving behind, after scraping, a metal film of regular thickness and covering the whole of the internal face of the housing.
  • the scraping grain is mounted on a second gland capable of being placed in the spinning axis and of being threaded into the housing of the container by axial displacement in a direction of scraping and withdrawn in the opposite direction.
  • the scraping grain is coupled to the second gland so as to remain fixed at the end of the latter as well in the direction of scraping as in the direction of withdrawal and it has a variable diameter so that the clearance left between the periphery of said scraping grain and the internal face of the housing is smaller in the direction of scraping than in the direction of withdrawal.
  • the scraper grain preferably comprises a support body fixed to the end of the scraper plug and carrying on the side opposite to said scraper, a scraper segment in the form of an elastic ring cut by a slot centered in a radial plane and limited by two plane faces opening inwards towards V and between which engages an expansion wedge provided with bearing faces of corresponding inclination and slidingly mounted transversely on the support body, the latter being associated with means for controlling a transverse displacement of the corner towards the outside to determine the widening of the slot and the increase in the diameter of the scraper segment.
  • the scraper segment is provided, on its periphery, with a cutting edge for planing the jacket and it rests, via a smooth face perpendicular to the axis of the gland, on a smooth face corresponding formed at the end of the support body opposite the gland.
  • the scraper segment is secured in axial displacement with said support body by a retaining flange in the form of a U-shaped ring comprising two wings respectively engaging corresponding circular grooves formed on the segment and on the body of support, said flange being cut by a slot at the segment slot.
  • the means for controlling the transverse movement of the expansion wedge comprise an operating rod slidably mounted axially inside the support body and on which is formed a cam comprising a plane face inclined relative to the axis of the support body and cooperating with a flat face of corresponding inclination formed on the expansion corner so as to control the transverse movement of the latter towards the outside by axial movement of the operating rod.
  • FIG 1 there is shown, by way of simple example, the essential members of a spinning press by the reverse method which comprises a bed base 11 and a fixed cross member 12 connected together by columns 13 and between which are mounted sliding, parallel to the spinning direction, a container 2 and a movable cross member 30 actuated by a main spinning jack 14 bearing on the fixed cross member 12.
  • Auxiliary jacks 15 and 16 make it possible to maneuver the movable cross member 30 and a cross member respectively 20 carrying the container 2 without actuating the main cylinder 14.
  • the container 2 is pierced with a cylindrical housing 21 centered on a spinning axis 10 and capable of being closed at one end by a bottom 3 carried by the movable cross member 30.
  • a gland 40 consisting of a tubular column carrying at its free end a spinning grain 4 carrying a die 41.
  • the latter opens onto a bore 42 formed in the axis of the gland 40 and extended by a discharge orifice 17 passing through the bed base 11.
  • the assembly is centered on the axis of the housing 21 which constitutes the spinning axis 10.
  • a billet 5 of metal to be spun is placed inside the housing 21 of the container 2 closed on one side by the bottom 3 carried by the movable cross member 30.
  • the main cylinder 14 pushes the movable cross member 30 towards the bed base 11 by driving the container, the billet 5 is compressed between the container bottom 3 and the die 41 carried by the spinning grain 4 on which s progressively threads the housing 21 of the container driven by the movable cross member 30. This results in an extrusion of the metal from the billet 5 which forms a profile discharged through the aligned orifices 42 and 17.
  • the press is provided with a shear 23 slidably mounted along the rear face of the container 2 and adjustable stops 61 for limiting the advancement of the container.
  • the spinning gland 40 is associated with a second gland 70 offset laterally and carrying a scraping grain 7; the two pluggers are fixed on a support 6 slidingly mounted on the internal face of the bed base 11 and actuated by a jack 62 making it possible to place one or the other of the two pluggers 40 and 70 in the spinning axis 10.
  • the container 2 After shearing the base, the container 2 is moved back, the second gland 70 is placed in the spinning axis and the container is again advanced.
  • the scraping grain 7, which has a diameter equal to that of the housing 21 is threaded into the latter by pushing back the metal jacket so as to clean the internal face of the housing 21.
  • the invention uses such arrangements but by adapting them in a way which makes it possible to use for the spinning of raw billets.
  • FIG 2 there is shown, in 1/2 partial section and on an enlarged scale, a billet 5 in the raw state.
  • This latter has on its periphery surface defects which can be encountered on an outer layer 54 of thickness (a).
  • the side wall 55 of the billet is not perfectly smooth or straight. Therefore, to remove all of these defects, by peeling or scalping, it is necessary to reduce the diameter of the billet 5 to a thickness (b).
  • the billet 5 is shown after tamping in the housing 21 of the container 2.
  • the method according to the invention makes it possible to reduce the diameter of the billet 5 only over a thickness (a ′ ) substantially equal to the thickness (a) of the outer layer 55 which may include defects.
  • FIGS. 4 to 11 show the different stages of the process.
  • Figure 4 shows the introduction into the container 2, of a new billet 5 which, as indicated, is used in the raw state.
  • a known process known as pinching the billet is used for this purpose.
  • the loading operation begins after the container has been cleaned, that is to say after the container 2 has been threaded onto the gland 70 carrying the scraping grain 7.
  • the movable cross member 30 has been moved away from the container by a greater distance to the length of the billet and a new billet 5 was brought into the spinning axis by a loading shovel 53 which positions the billet 5 between the scraping grain 7 and the bottom of container 3 so that it is exactly centered on the spinning axis 10.
  • the billet 5 is clamped between the bottom of the container 3 and the scraping grain 7, in the position shown in FIG. 4.
  • the loading shovel 53 can then be removed without the billet risk of moving, then backing the container 2 towards the movable cross member 30 by means of its operating jacks 16 so that the housing 21 of the container slides onto the billet 5.
  • This introduction can be done easily and without the billet comes into contact with the wall 21 of the housing since it is kept centered and clamped between the grain 7 and the bottom of the container 3.
  • the container 2 ′ shown in dashed lines in FIG. 4 is applied to stops 31 of the movable cross member 30.
  • the billet 5 is then completely threaded into the housing 21.
  • packing of the billet is then carried out inside the housing 21 by applying significant pressure to the movable cross member 30.
  • the billet 5, compressed between the bottom 3 and the scraping grain 7 decreases slightly in length while its diameter increases and its peripheral surface is applied strongly against the internal face 22 of the housing 21.
  • a new spinning grain 4 is placed opposite the gland 40 by means of a loading member. 43 then a new advance is commanded towards the bed base 11 of the movable cross member 30 which drives the container 2 and the spinning grain 4. The latter is applied on one side to the billet 5 and is threaded from the another on a suitable support provided at the end of the gland 40.
  • FIG. 7 represents the spinning in progress and it is seen in particular how the extrusion is formed.
  • profiled bar 50 which is discharged through the axial orifice 41 of the gland 40.
  • the die-holder grain 4 is given an outside diameter (D1) much smaller than that (D2) of the internal face 22 of the housing 21.
  • D1 outside diameter
  • D2 internal face 22 of the housing 21.
  • this clearance (C) is calculated from so that the thickness (a ′) of the jacket 51 thus formed is at least equal to the thickness (a) of the outer layer (54) of the billet (5) capable of encompassing surface defects.
  • This thickness (a) which must be eliminated can be between 1 and 4 mm depending on the diameter of the billet.
  • the thickness (a ′) of the jacket will therefore be determined in this interval as a function of the diameter of the billet and it can be seen that it can be much less than the thickness (b) of metal which had to be removed in the usual processes and which could go up to 10 mm.
  • this removal is carried out before the introduction of the billet into the housing and it is therefore necessary to take into account not only the depth (a) up to which surface defects can be found but also surface defects and defects of straightness of the billet.
  • a billet in the raw state is introduced into the housing 21 and of which, consequently, the external face (55) can not not be smooth or straight but this does not have any disadvantages since thanks to the pinching technique, the billet 5 is perfectly centered during its introduction into the container 2 and that the packing carried out then makes it possible to apply the periphery exactly of the billet on the internal face 22 of the housing 21. Therefore, as can be seen in FIG. 3, the external layer 55 to be eliminated in turn becomes rectilinear and its thickness (a ′) depends only on the importance of the surface defects and the thickness of a metal film 52 which will be discussed later. This is a first advantage of the invention.
  • the jacket 51 thus formed along the housing has a thickness much greater than that which is usually formed and it follows that the annular section of metal between the periphery of the grain 4 and the housing 21 approaches and can even exceed the section of the bar extruded by the die 41. One might then fear that the metal is preferably extruded from the periphery.
  • Another characteristic of the invention, set out below, makes it possible to avoid this drawback.
  • the container 2 is advanced to adjustable stops 61 whose advancement is determined, as shown in FIG. 8, so that, when the container 2 comes into abutment, its rear side is aligned with the front side of the die 4 which protrudes before only the base 56.
  • a shears 23 is then moved along the rear face of the container which cuts the base 56 by separating it from the bar 50 and the liner 51. The base 56 and the bar 50 are then removed and it does not remains more in the housing 21 than the thick jacket 51.
  • the stops 61 are then moved back and the container 2 is advanced so as to release the spinning grain 4 which can be removed by means of a recovery shovel 24.
  • the scraper grain 7 mounted on the second gland 70 is then brought into the spinning axis 10.
  • the scraping grain 7 which will be described in detail below has the particularity of being coupled to its gland 70 and also of being expandable so as to present in the direction of scraping a larger diameter than in the direction of withdrawal.
  • the diameter of the grain 7 is indeed slightly smaller than the diameter of the housing 21 so that there is between the periphery of the grain 7 and the internal face of the housing 21 a clearance (d) which can be understood, for example, between 0.1 and 0.25 mm depending on the case.
  • This clearance (d) is therefore greater than the simple sliding clearance which is usually left between the scraping grain and the internal face of the housing and that is normally sought to reduce to a minimum so that the scraping grain performs a complete cleaning of the housing.
  • the scraping grain 7 does not completely push the jacket 51 out of the housing but only planes its internal part leaving a metal film 52 along the internal face 22 of the housing, the thickness of which therefore corresponds substantially to the second clearance (d) left between the scraping grain and the side wall of the housing.
  • This clearance (d) will be determined in particular taking into account the nature of the metal so that the film thus left does not risk tearing at the time of scraping and on the contrary entirely covers the side wall of the housing 21.
  • the container 2 is therefore completely threaded on the gland 70 in the position shown in FIG. 4 and the cycle can be resumed by bringing a new billet 5 between the scraping grain 7 and the bottom of container 3.
  • the pinching technique for loading the billet it is perfectly centered on the spinning axis.
  • the clamping pressure necessary to maintain it it is possible, by means described below, to control a reduction in the diameter of the scraping grain 7 when the container is moved back after the scraping so that the removal of the scraping grain 7 does not risk damaging the film 52 left along the side wall of the housing.
  • the scraping grain 7 is coupled to its gland 70 which allows it to be kept exactly in the axis of the housing both in the scraping direction and in the withdrawal direction. Therefore, the grain is not likely to rest on the bottom of the housing 21 and the film 52 formed during scraping has a perfectly regular thickness.
  • FIGS. 12 to 14 which, however, are given only by way of non-limiting example, other embodiments can obviously be imagined to obtain the same result.
  • Figure 12 there is shown in longitudinal section the scraper grain in its two positions, respectively in the expanded position on the upper half-cut and in the necked position on the lower half-cut.
  • Figure 13 which is a cross-sectional view along the line AA of Figure 12
  • Figure 14 which is a top view, show the grain 7 in the expanded position on the lower part and in the position of shrunk on the upper part.
  • the scraping grain consists essentially of a segment 7 mounted at the end of a tubular body 71 having, on the side of the gland 70, a threaded bore 72 engages on a corresponding thread 72 ′ of the gland 70.
  • the segment 7 is constituted by an elastic ring cut by a slot 73 centered in a radial plane P1 passing through the axis of the gland and limited by two plane faces 74, 74 ′ inclined symmetrically with respect to the plane P1 so as to open inward V.
  • the scraper segment 7 is provided, on the side opposite the gland 70, with a cutting edge 75 and is supported, by means of a smooth face 76, on the end of the support body 71 with which it is secured in axial displacement by a retaining flange 77 with a U-section comprising two wings respectively engaging in corresponding circular grooves 78, 78 ′ formed respectively on the segment 7 and on the support body 71 and the depth of which is determined so as to leave a radial clearance which allows a slight variation in diameter of segment 7.
  • the retaining flange 77 is advantageously made in two parts placed on either side of the plane P and the ends 77 ′ of which are separated by a free space at the level of the slot 73 of the segment 7.
  • segment 7 The variation in diameter of segment 7 is controlled by an expansion wedge 8 which is interposed between the two end faces 74, 74 ′ of the scraper segment 7 on which it is supported by faces 81, 81 ′ likewise tilt. In this way, a radial displacement towards the outside or towards the inside of the wedge 8 determines the expansion or, respectively, the narrowing of the segment 7.
  • the corner 8 is provided towards the inside with a flat face 82 inclined with respect to the axis 10 of the gland and cooperating with a face 90 of the same inclination formed on a cam 9 on which the corner 8 is applied. inwards due to the elasticity of segment 7 and the V-shaped inclination towards faces 74, 74 ′.
  • the cam 9 is fixed to a control part 91 provided with an enlarged part 92 which can slide axially in a bore 93 formed in the support body 71, along a guide ring 94 ensuring a smooth sliding.
  • the cam 9 is placed in a longitudinal groove 95 formed in the enlarged part 92 and limited by two flat faces 96, 96 ′ along which side faces 85, 85 ′ can slide radially guiding the expansion wedge 8.
  • the control piece 91 is threaded and fixed on an operating rod 97 slidably mounted in an axial bore 79 of the gland 70 and connected to the rod of a jack 98 housed in the support 61.
  • the axial displacement of the control piece 91 under the action of the jack 98 determines, by means of the wedge 8, the expansion or constriction of the scraper segment 7, the external profile of the expansion wedge 8 being determined so as to ensure the continuity of the two branches of the scraper segment 7 in the expansion position 8.
  • the end faces of the corner 8, of the segment 7 and of the operating part 91 are placed in the same plane P2 perpendicular to the axis 10 so as to constitute a smooth face 86 for the packing of the billet.

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Description

  • L'invention a pour objet un procédé de filage de métal par la méthode inverse, applicable spécialement au filage de l'aluminium et de ses alliages et couvre également une presse de filage perfectionnée pour la mise en oeuvre du procédé.
  • Dans un tel procédé décrit, par exemple, dans le document US-A-3563079, on place une billette de métal dans un logement ménagé à l'intérieur d'un conteneur et fermé, d'un côté, par un fond et de l'autre, par un grain portant une filière et placé à l'extrémité d'une tige appelée fouloir et susceptible de s'enfiler à l'intérieur du logement de façon à réaliser l'extrusion du métal par la filière, en formant une barre qui est évacuée par un orifice ménagé dans l'axe du fouloir.
  • Comme on ne peut éviter qu'il existe un léger jeu entre le grain porte filière et la face interne du logement, il se forme, le long de celle-ci une fine pellicule de métal qui doit être éliminée car elle comporte des impuretés, notamment des restes de métal non extrudé et de lubrifiant. C'est pourquoi on procède périodiquement à un raclage du logement au moyen d'un grain de même diamètre qui est enfilé dans le logement (US-A-3.563.079).
  • On sait que, lors du filage de métal par la méthode inverse, on retrouve sensiblement dans le produit filé, de l'extérieur vers l'intérieur, les différentes couches de la billette extrudée. En particulier, la couche extérieure de la billette apparaît, après le filage, à la surface des produits filés.
  • Or la surface des billettes de métal à filer en provenance des fonderies peut présenter , en particulier dans le cas de l'aluminium, des défauts superficiels tels que peau de coulée, ségrégation d'éléments d'alliage ou d'addition, reprise à froid etc... . Ces défauts peuvent être rencontrés sur une certaine épaisseur à partir de la face externe de la billette qui peut être, par exemple, de l'ordre de 2 mm.
  • Jusqu'à présent, on a estimé qu'avant d'introduire la billette à filer dans le conteneur, il était nécessaire d'éliminer la couche externe susceptible d'englober des défauts superficiels.
  • Dans un premier procédé connu, cette élimination est réalisée par écroûtage sur un tour. Ce procédé est efficace mais augmente évidemment les coûts de production et nécessite des installations de tournage pour la préparation des billettes. Dans un autre procédé, on élimine la couche externe par scalpage en faisant passer la billette sur des lames qui rabotent la face externe sur l'épaisseur voulue. Ce procédé est plus rapide que l'écroûtage mais il doit être réalisé à chaud au moyen d'un dispositif spécial placé soit entre le four de réchauffage des billettes et la presse à filer soit directement sur la presse.
  • Ces deux méthodes permettent d'obtenir une bonne qualité de surface des billettes mais présentent certains inconvénients. Tout d'abord, l'épaisseur de métal à enlever doit tenir compte des tolérances géométriques sur le diamètre, des rugosités de surface, de l'épaisseur de la couche externe présentant des défauts de structure et de la précision du dispositif de préparation et il en résulte que l'on est amené à enlever une épaisseur relativement importante, pouvant aller jusqu'à 10 mm, ce qui entraîne un pourcentage important de déchets avant chargement dans la presse. Or la perte au feu lors de la refusion des déchets de tournage est très importante.
  • L'invention remédie à ces inconvénients grâce à un procédé permettant de supprimer le traitement préalable d'élimination de la couche extérieure et par conséquent de simplifier l'installation qui ne doit plus comporter de dispositifs annexes prévus à cet effet.
  • D'une façon générale l'invention s'applique à un procédé de filage de métal par la méthode inverse, par extrusion à travers une filière d'une billette de métal placée dans un logement ménagé à l'intérieur d'un conteneur et fermé d'un côté par un fond et de l'autre par un grain portant la filière et monté à l'extrémité d'un fouloir fixe percé d'un orifice axial et susceptible de s'enfiler à l'intérieur du logement par déplacement du conteneur et de son fond sous l'action d'un vérin principal de filage, de façon à produire, par extrusion du métal dans la filière, le filage d'une barre, évacuée par l'orifice ascial (42) du fouloir (40) procédé dans lequel, lors du filage, on laisse un jeu entre la périphérie du grain porte-filière et la face interne du logement de façon à former une chemise le long de ladite face interne et l'on procède ensuite à un raclage du logement.
  • Conformément à l'invention, on utilise des billettes brutes de fonderie, sans élimination préalable de la couche externe et le premier jeu laissé entre la périphérie du grain de filage et la face interne du logement est déterminé de façon que la chemise ait une épaisseur suffisante pour englober tous les défauts superficiels de la billette brute et on réalise le raclage du logement, après le filage, au moyen d'un grain de raclage dont la périphérie est séparée de la face interne du logement par un second jeu inférieur à l'épaisseur de la chemise mais suffisant pour que celle-ci soit simplement rabotée sur une partie seulement de son épaisseur et qu'il subsiste, après raclage, une pellicule de métal d'épaisseur régulière couvrant la totalité de la face interne du logement, la nouvelle billette étant ensuite chargée dans le conteneur en restant parfaitement centrée sur l'axe du logement de façon que ladite pellicule ne risque pas d'être détériorée pendant le chargement.
  • Ce premier jeu laissé entre la périphérie du grain porte-filière et la face interne du logement est déterminé en fonction du diamètre de la billette et peut être compris entre 1,5 mm et 4 mm environ suivant le diamètre. Le second jeu laissé entre la périphérie du grain de raclage et la face interne du logement peut être compris entre 0,1 et 0,25 mm environ.
  • Il est particulièrement avantageux que, pendant le chargement dans le conteneur de la billette, celle-ci soit maintenue parfaitement centrée sur l'axe du logement de façon que la pellicule laissée lors du filage précédent ne risque pas d'être détériorée pendant le chargement.
  • A cet effet, selon une méthode connue d'autre part, la billette est d'abord placée exactement dans l'axe de filage et pincée entre le grain porte-filière et le fond de fermeture, le conteneur étant enfilé ensuite par coulissement sur la billette.
  • L'invention couvre également une presse pour a mise en oeuvre du procédé et qui, étant prévue pour le filage par la méthode inverse, comporte un fouloir fixe percé d'un orifice axial et sur lequel vient s'enfiler le logement d'un conteneur dans lequel a été placé la billette à filer, celle-ci étant comprimée entre le fond de fermeture du conteneur et un grain porte-filière placé à l'extrémité du fouloir, de telle sorte qu'il se forme, au cours du filage, le long de la face interne du logement, une chemise englobant les défauts superficiels de la billette. La presse comporte, en outre, un moyen de nettoyage du logement après le filage comprenant un grain de raclage de la chemise susceptible d'être enfilé dans le logement après le filage.
  • Conformément à l'invention, étant donné que l'on utilise des billettes brutes de fonderie, sans élimination préalable de la couche externe le premier jeu laissé entre la périphérie du grain de filage et la face interne du logement est déterminé de façon que la chemise ait une épaisseur suffisante pour englober tous les défauts superficiels de la billette brute et le grain de raclage a un diamètre légèrement inférieur à celui de la face interne du logement de façon qu'il existe, entre la périphérie dudit grain de raclage et la face interne du logement, un jeu inférieur à l'épaisseur de la chemise pour que celle-ci soit raclée vers l'intérieur et sur une partie seulement de son épaisseur en laissant subsister, après raclage, une pellicule de métal d'épaisseur régulière et couvrant la totalité de la face interne du logement.
  • De préférence, le grain de raclage est monté sur un second fouloir susceptible d'être mis dans l'axe de filage et d'être enfilé dans le logement du conteneur par déplacement axial dans un sens de raclage et retiré dans le sens inverse. Selon une autre caractéristique essentielle de l'invention, le grain de raclage est attelé au second fouloir de façon à rester fixé à l'extrémité de ce dernier aussi bien dans le sens de raclage que dans le sens de retrait et il a un diamètre variable de telle sorte que le jeu laissé entre la périphérie dudit grain de raclage et la face interne du logement soit plus petit dans le sens de raclage que dans le sens de retrait.
  • A cet effet, le grain de raclage comprend, de préférence, un corps de support fixé à l'extrémité du fouloir de raclage et portant du côté opposé audit fouloir, un segment racleur en forme d'anneau élastique coupé par une fente centrée dans un plan radial et limitée par deux faces planes s'ouvrant en V vers l'intérieur et entre lesquelles s'engage un coin d'expansion muni de faces d'appui d'inclinaison correspondante et montée coulissante transversalement sur le corps de support, ce dernier étant associé à des moyens de commande d'un déplacement transversal du coin vers l'extérieur pour déterminer l'élargissement de la fente et l'augmentation du diamètre du segment racleur.
  • De façon avantageuse, le segment râcleur est muni, sur sa périphérie, d'une arête coupante de rabotage de la chemise et il prend appui, par l'intermédiaire d'une face lisse perpendiculaire à l'axe du fouloir, sur une face lisse correspondante ménagée à l'extrémité du corps de support opposé au fouloir. En outre, le segment râcleur est solidarisé en déplacement axial avec ledit corps de support par une bride de retenue en forme d'anneau à section en U comprenant deux ailes s'engageant respectivement des gorges circulaires correspondantes ménagées sur le segment et sur le corps de support , ladite bride étant coupée par une fente au niveau de la fente du segment .
  • Dans un mode de réalisation préférentiel, les moyens de commande du déplacement transversal du coin d'expansion comprennent une tige de manoeuvre montée coulissante axialement à l'intérieur du corps de support et sur laquelle est ménagée une came comprenant une face plane inclinée par rapport à l'axe du corps de support et coopérant avec une face plane d'inclinaison correspondante ménagée sur le coin d'expansion de façon à commander le déplacement transversal de ce dernier vers l'extérieur par déplacement axial de la tige de manoeuvre.
  • Mais l'invention sera mieux comprise par la description suivante d'un mode de réalisation particulier, donné à titre d'exemple et représenté sur les dessins annexés .
    • La figure 1 représente schématiquement , en vue de dessus , une presse de filage classique fonctionnant par la méthode inverse.
    • La figure 2 représente, en 1/2 coupe partielle, une billette à l'état brut;
    • La figure 3 représente, en 1/2 coupe partielle, une billette chargée dans le conteneur et après tassage;
    • Les figures 4 à 11 représentent schématiquement les différentes étapes du filage d'une billette avec râclage du conteneur .
    • La figure 12 est une vue en coupe axiale du grain de râclage représenté en position expansée dans la demi-vue supérieure et en position rétreinte dans la demi-vue inférieure .
    • La figure 13 est une vue en coupe transversale selon la ligne A-A de la figure 10 .
    • La figure 14 est une vue de dessus du grain de râclage avec coupes partielles.
  • Sur la figure 1, on a représenté, à titre de simple exemple, les organes essentiels d'une presse de filage par la méthode inverse qui comprend un sommier 11 et une traverse fixe 12 reliés entre eux par des colonnes 13 et entre lesquelles sont montés coulissant, parallèlement à la direction de filage,un conteneur 2 et une traverse mobile 30 actionnée par un vérin principal de filage 14 prenant appui sur la traverse fixe 12. Des vérins auxiliaires 15 et 16 permettent de manoeuvrer respectivement la traverse mobile 30 et une traverse 20 portant le conteneur 2 sans actionner le vérin principal 14.
  • Le conteneur 2 est percé d'un logement cylindrique 21 centré sur un axe de filage 10 et pouvant être fermé à une extrémité par un fond 3 porté par la traverse mobile 30.
  • Sur le sommier 11 prend appui un fouloir 40 constitué d'une colonne tubulaire portant à son extrémité libre un grain de filage 4 portant une filière 41 . Cette dernière s'ouvre sur un alésage 42 ménagé dans l'axe du fouloir 40 et prolongé par un orifice d'évacuation 17 traversant le sommier 11. L'ensemble est centré sur l'axe du logement 21 qui constitue l'axe de filage 10.
  • On connaît le principe du filage inverse. Une billette 5 de métal à filer est placée à l'intérieur du logement 21 du conteneur 2 fermé d'un côte par le fond 3 porté par la traverse mobile 30. Lorsque le vérin principal 14 pousse la traverse mobile 30 vers le sommier 11 en entraînant le conteneur, la billette 5 est comprimée entre le fond de conteneur 3 et la filière 41 portée par le grain de filage 4 sur lequel s'enfile progressivement le logement 21 du conteneur entraîné par la traverse mobile 30. Il résulte une extrusion du métal de la billette 5 qui forme un profilé évacué par les orifices alignés 42 et 17.
  • Le processus du filage inverse est parfaitement connu et a fait l'objet de nombreux perfectionnements.
  • En particulier, dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, la presse est munie d'une cisaille 23 montée coulissante le long de la face arrière du conteneur 2 et de butées réglables 61 de limitation de l'avancement du conteneur . En outre, le fouloir de filage 40 est associé à un second fouloir 70 décalé latéralement et portant un grain de râclage 7; les deux fouloirs sont fixés sur un support 6 monté coulissant sur la face interne du sommier 11 et actionné par un vérin 62 permettant de placer dans l'axe de filage 10 l'un ou l'autre des deux fouloirs 40 et 70.
  • Habituellement, à la fin du filage, il reste le long de la face interne du logement 21, une mince chemise de métal ayant passé entre ladite face interne et la périphérie du grain de filage 4 et reliée au culot de métal restant entre le grain de filage 4 et le fond de conteneur 3.
  • Après cisaillage du culot, on recule le conteneur 2, on place le second fouloir 70 dans l'axe de filage et on avance de nouveau le conteneur . Le grain de râclage 7, qui a un diamètre égal à celui du logement 21 s'enfile dans ce dernier en repoussant la chemise de métal de façon à nettoyer la face interne du logement 21.
  • L'invention utilise de telles dispositions mais en les adaptant d'une façon qui permet d'utiliser pour le filage des billettes brutes .
  • Sur la figure 2 on a représenté , en 1/2 coupe partielle et à échelle agrandie, une billette 5 à l'état brut .Cette dernière comporte sur sa périphérie des défauts superficiels que l'on peut rencontrer sur une couche externe 54 d'épaisseur (a) . D'autre part, la paroi latérale 55 de la billette n'est pas parfaitement lisse ni rectiligne . De ce fait, pour supprimer l'ensemble de ces défauts , par écroutage ou scalpage, on est amené à réduire le diamètre de la billette 5 sur une épaisseur (b).
  • Sur la figure 3, on a représenté la billette 5 après tassage dans le logement 21 du conteneur 2.Comme on va le voir, le procédé selon l'invention permet de ne réduire le diamètre de la billette 5 que sur une épaisseur (a′) sensiblement égale à l'épaisseur (a) de la couche externe 55 pouvant englober des défauts.
  • Le fonctionnement des différents organes pour la mise en oeuvre de l'invention est représenté en détail, à échelle agrandie, sur les figures 4 à 11 qui montrent les différentes étapes du procédé.
  • Sur ces figures , on a représenté uniquement les organes placés entre le sommier 11 et la traverse mobile 30 .
  • La figure 4 représente l'introduction dans le conteneur 2 , d'une nouvelle billette 5 qui,comme on l'a indiqué , est utilisée à l'état brut . De façon particulièrement avantageuse pour la mise en oeuvre de l'invention, on utilise à cet effet un procédé connu dit de pinçage de la billette . L'opération de chargement commence après le nettoyage du conteneur c'est-à-dire après l'enfilement du conteneur 2 sur le fouloir 70 portant le grain de râclage 7. La traverse mobile 30 a été écartée du conteneur d'une distance supérieure à la longueur de la billette et une nouvelle billette 5 a été amenée dans l'axe de filage par une pelle de chargement 53 qui positionne la billette 5 entre le grain de râclage 7 et le fond de conteneur 3 de façon qu'elle soit exactement centrée sur l'axe de filage 10 . En commandant le rapprochement de la traverse mobile 30 , on pince la billette 5 entre le fond de conteneur 3 et le grain de râclage 7, dans la position représentée sur la figure 4. On peut alors retirer la pelle de chargement 53 sans que la billette risque de se déplacer , puis reculer le conteneur 2 vers la traverse mobile 30 au moyen de ses vérins de manoeuvre 16 de façon que le logement 21 du conteneur s'enfile sur la billette 5. Cette introduction peut se faire facilement et sans que la billette vienne au contact de la paroi 21 du logement puisqu'elle est maintenue centrée et serrée entre le grain 7 et le fond de conteneur 3 .
  • A la fin de ce déplacement, le conteneur 2′ représenté en traits mixtes sur la figure 4, vient s'appliquer sur des butées 31 de la traverse mobile 30 . La billette 5 est alors complètement enfilée dans le logement 21.
  • Comme représenté sur la figure 5, on réalise alors le tassage de la billette à l'intérieur du logement 21 en appliquant une pression importante sur la traverse mobile 30 . La billette 5,comprimée entre le fond 3 et le grain de râclage 7 diminue légèrement de longueur tandis que son diamètre augmente et que sa surface périphérique est appliquée fortement contre la face interne 22 du logement 21.
  • On peut alors reculer la traverse mobile 30 avec le conteneur 2 pour dégager le grain de râclage 7, puis commander , au moyen du vérin 62, une translation du support 6 qui vient mettre dans l'axe de filage 10 le fouloir tubulaire 40, dans la position représentée sur la figure 6. Normalement, la filière et le grain de filage utilisés au cours du filage précédent ont été évacués avec le culot et un nouveau grain de filage doit être monté sur le fouloir 40.
  • A cet effet, on place en face du fouloir 40 un nouveau grain de filage 4 au moyen d'un organe de chargement 43 puis l'on commande un nouvel avancement vers le sommier 11 de la traverse mobiles 30 qui entraîne le conteneur 2 et le grain de filage 4. Ce dernier s'applique d'un côté sur la billette 5 et s'enfile de l'autre sur un support adéquat ménagé à l'extrémité du fouloir 40.
  • Le filage peut alors commencer, la billette 5 étant comprimée entre le fond de conteneur 3 et le grain 4 qui porte la filière 41. La figure 7 représente le filage en cours de réalisation et l'on voit en particulier comment se forme par extrusion la barre profilée 50 qui est évacuée par l'orifice axial 41 du fouloir 40.
  • Selon une particularité essentielle de l'invention, on donne au grain porte-filière 4 un diamètre extérieur (D1) nettement inférieur à celui (D2) de la face interne 22 du logement 21 .De la sorte, il se forme le long de cette dernière une chemise de métal 51 dont l'épaisseur est particulièrement importante et correspond sensiblement au jeu (C) laissé entre la périphérie du grain 4 et la face interne (22) du logement 21.En pratique, ce jeu (C) est calculé de façon que l'épaisseur (a′)de la chemise 51 ainsi formée soit au moins égale à l'épaisseur (a) de la couche extérieure (54) de la billette (5) susceptible d'englober des défauts superficiels. Cette épaisseur (a) qui doit être éliminée peut être comprise entre 1 et 4 mm suivant la diamètre de la billette.
  • L'épaisseur (a′) de la chemise sera donc déterminée dans cet intervalle en fonction du diamètre de la billette et on constate qu'elle peut être nettement inférieure à l'épaisseur (b) de métal qui devait être enlevée dans les procédés habituels et qui pouvait aller jusqu'à 10 mm . En effet, dans les procédés connus, cet enlèvement est effectué avant l'introduction de la billette dans le logement et il faut donc tenir compte non seulement de la profondeur (a) jusqu'à laquelle on peut trouver des défauts superficiels mais également des défauts de surface et des défauts de rectitude de la billette .Dans le procédé selon l'invention, au contraire, on introduit dans le logement 21 une billette à l'état brut et dont , par conséquent, la face externe (55) peut ne pas être lisse ni rectiligne mais ceci n'a pas d'inconvénient étant donné que grâce à la technique du pinçage , la billette 5 est parfaitement centrée pendant son introduction dans le conteneur 2 et que le tassage effectué ensuite permet d'appliquer exactement la périphérie de la billette sur la face interne 22 du logement 21. De ce fait, comme on le voit sur la figure 3, la couche externe 55 à éliminer devient à son tour rectiligne et son épaisseur (a′) dépend seulement de l'importance des défauts superficiels et de l'épaisseur d'une pellicule de métal 52 dont on parlera plus loin. C'est là un premier avantage de l'invention.
  • La chemise 51 ainsi formée le long du logement a cependant une épaisseur très supérieure à celle qui se forme habituellement et il en résulte que la section annulaire de métal comprise entre la périphérie du grain 4 et le logement 21 se rapproche et peut même dépasser la section de la barre extrudée par la filière 41 . On pourrait alors craindre que le métal ne soit extrudé de préférence par la périphérie . On va voir qu'une autre caractéristique de l'invention, exposée ci-après, permet d'éviter cet inconvénient .
  • A la fin du filage, il subsiste entre le grain porte-filière 4 et le fond 3 un culot de métal 56 qui est relié dans sa partie centrale à la barre filée 50 et sur la périphérie à la chemise 51. Selon un procédé connu,après avoir reculé la traverse mobile et le fond 3 , on avance le conteneur 2 jusqu'à des butées réglables 61 dont l'avancement est déterminé, comme représenté sur la figure 8, de façon que, lorsque le conteneur 2 vient en butée, sa face arrière se trouve dans l'alignement de la face avant du grain porte-filière 4 devant lequel dépasse seulement le culot 56. On déplace alors le long de la face arrière du conteneur une cisaille 23 qui coupe le culot 56 en le séparant de la barre 50 et de la chemise 51. Le culot 56 et la barre 50 sont alors évacuées et il ne reste plus dans le logement 21 que la chemise épaisse 51.
  • Comme indiqué sur la figure 9, on recule alors les butées 61 et l'on avance le conteneur 2 de façon à dégager le grain de filage 4 qui peut être retiré au moyen d'une pelle de récupération 24.
  • Le fouloir de filage 40 étant ainsi libéré du grain qu'il portait , on ne risque pas de détériorer la chemise épaisse 51 en avançant de nouveau le conteneur 2 pour venir dans la position de la figure 10 sur laquelle on a de plus représenté l'évacuation du grain de filage 4.
  • Par translation du support 6, on amène alors dans l'axe de filage 10 le grain de râclage 7 monté sur le second fouloir 70 .
  • Le grain de râclage 7 qui sera décrit en détail plus loin présente la particularité d'être attelé sur son fouloir 70 et en outre d'être expansible de façon à présenter dans le sens de râclage un diamètre plus grand que dans le sens de retrait . En position de râclage, le diamètre du grain 7 est en effet légèrement inférieur au diamètre du logement 21 de façon qu'il existe entre la périphérie du grain 7 et la face interne du logement 21 un jeu (d) qui peut être compris, par exemple, entre 0,1 et 0,25 mm selon les cas.
  • Ce jeu (d) est donc supérieur au simple jeu de coulissement qui est laissé habituellement entre le grain de râclage et la face interne du logement et que l'on cherche normalement à réduire au minimum pour que le grain de râclage réalise un nettoyage complet du logement . Dans l'invention, au contraire, le grain de râclage 7 ne repousse pas totalement la chemise 51 dehors du logement mais effectue seulement un rabotage de sa partie interne en laissant subsister le long de la face interne 22 du logement une pellicule de métal 52 dont l'épaisseur correspond donc sensiblement au second jeu (d) laissé entre le grain de râclage et la paroi latérale du logement . Ce jeu (d) sera déterminé notamment en tenant compte de la nature du métal de façon que la pellicule ainsi laissée ne risque pas de se déchirer au moment du râclage et couvre au contraire entièrement la paroi latérale du logement 21.
  • A la fin du râclage , le conteneur 2 se trouve donc complètement enfilé sur le fouloir 70 dans la position représentée sur la figure 4 et l'on peut reprendre le cycle en amenant une nouvelle billette 5 entre le grain de râclage 7 et le fond de conteneur 3.
  • Grâce à l'utilisation de la technique du pinçage pour le chargement de la billette, celle-ci est parfaitement centrée sur l'axe de filage . En outre, tout en exerçant sur la billette 5 la pression de pinçage nécessaire pour la maintenir , il est possible, grâce à des moyens décrits plus loin, de commander une diminution du diamètre du grain de râclage 7 lorsque le conteneur est reculé après le râclage de façon que le retrait du grain de râclage 7 ne risque pas de détériorer la pellicule 52 laissée le long de la paroi latérale du logement . De plus, le grain de râclage 7 est attelé sur son fouloir 70 ce qui permet de le maintenir exactement dans l'axe du logement aussi bien dans le sens de râclage que dans le sens de retrait . De ce fait, le grain ne risque pas de reposer sur le fond du logement 21 et la pellicule 52 formée lors du râclage a une épaisseur parfaitement régulière.
  • Lorsque l'on introduit une nouvelle billette à filer dans le logement ainsi recouvert d'une pellicule de métal 52 et que l'on procède au tassage , cette opération réalise un véritable soudage de la face latérale 55 de la billette 5 avec la pellicule 52 et l'on a constaté que , pendant le filage , la présence de cette pellicule 52 qui adhère parfaitement, d'un côte sur la face interne 22 du logement 21 et de l'autre sur la face latérale 55 de la billette 5 ,réalise une véritable étanchéité en s'opposant au filage préférentiel, par le jeu périphérique (c),qui pourrait survenir lorsque la section de passage de la filière est du même ordre que la section annulaire laissée par le jeu (c) . En outre, du fait que la pellicule 52 a une épaisseur constante dans toutes les directions , elle réalise un parfait centrage de la billette et par conséquent de l'écoulement du métal dans la barre ou le tube filé .
  • Pour réaliser l'expansion et le rétreint du grain de râclage 7, il est avantageux de réaliser ce dernier de la façon indiquée sur les figures 12 à 14 qui, cependant, ne sont données qu'à titre d'exemple non limitatif , d'autres modes de réalisation pouvant évidemment être imaginés pour obtenir le même résultat .
  • Sur la figure 12, on a représenté en coupe longitudinale le grain de râclage dans ses deux positions, respectivement en position expansée sur la demi-coupe supérieure et en position de rétreint sur la demi-coupe inférieure . De la même façon , la figure 13 qui est une vue en coupe transversale selon la ligne A-A de la figure 12 , et la figure 14 qui est une vue de dessus, montrent le grain 7 en position expansée sur la partie inférieure et en position de rétreint sur la partie supérieure.
  • Comme on le voit sur la figure 12 , le grain de râclage est constitué essentiellement par un segment 7 monté à l'extrémité d'un corps tubulaire 71 présentant , du côté du fouloir 70 , un alésage fileté 72 s'engage sur un filetage correspondant 72′ du fouloir 70 .
  • Le segment 7 est constitué par un anneau élastique coupé par une fente 73 centrée dans un plan radial P₁ passant par l'axe du fouloir et limité par deux faces planes 74, 74′ inclinées symétriquement par rapport au plan P₁ de façon à s'ouvrir en V vers l'intérieur .
  • Par ailleurs, le segment râcleur 7 est muni, du côté opposé au fouloir 70, d'une arête coupante 75 et s'appuie, par l'intermédiaire d'une face lisse 76, sur l'extrémité du corps de support 71 avec lequel il est solidarisé en déplacement axial par une bride de retenue 77 à section en U comprenant deux ailes s'engageant respectivement dans des gorges circulaires 78, 78′ correspondantes ménagées respectivement sur le segment 7 et sur le corps de support 71 et dont la profondeur est déterminée de façon à laisser un jeu radial qui autorise une légère variation de diamètre du segment 7 . La bride de retenue 77 est avantageusement réalisée en deux parties placées de part et d'autre du plan P et dont les extrémités 77′ sont séparées par un espace libre au niveau de la fente 73 du segment 7.
  • La variation de diamètre du segment 7 est commandée par un coin d'expansion 8 qui est interposé entre les deux faces d'extrémité 74, 74′ du segment de râclage 7 sur lesquelles il s'appuie par des faces 81, 81′ de même inclinaison . De la sorte , un déplacement radial vers l'extérieur ou vers l'intérieur du coin 8 détermine l'expansion ou , respectivement, le rétreint du segment 7.
  • A cet effect, le coin 8 est muni vers l'intérieur d'une face plane 82 inclinée par rapport à l'axe 10 du fouloir et coopérant avec une face 90 de même inclinaison ménagée sur une came 9 sur laquelle le coin 8 est appliqué vers l'intérieur du fait de l'élasticité du segment 7 et de l'inclinaison en V vers des faces 74, 74′.
  • La came 9 est fixée sur une pièce de commande 91 munie d'une partie élargie 92 qui peut coulisser axialement dans un alésage 93 ménagé dans le corps de support 71 , le long d'une bague de guidage 94 assurant un glissement doux . La came 9 est placée dans une rainure longitudinale 95 ménagée dans la partie élargie 92 et limitée par deux faces planes 96, 96′ le long desquelles peuvent coulisser des faces latérales 85, 85′ de guidage radial du coin d'expansion 8 .
  • La pièce de commande 91 est enfilée et fixée sur une tige de manoeuvre 97 montée coulissante dans un alésage axial 79 du fouloir 70 et reliée à la tige d'un vérin 98 logé dans le support 61.
  • De la sorte, comme on le voit en coupe longitudinale sur la figure 12 et en coupe transversale sur la figure 13, le déplacement axial de la pièce de commande 91 sous l'action du vérin 98 détermine, au moyen du coin 8, l'expansion ou le rétreint du segment râcleur 7, le profil extérieur du coin d'expansion 8 étant déterminé de façon à assurer la continuité des deux branches du segment de râclage 7 en position d'expansion 8 . De la même façon, en position d'expansion, les faces frontales du coin 8, du segment 7 et de la pièce de manoeuvre 91 sont placées dans un même plan P₂ perpendiculaire à l'axe 10 de façon à constituer une face lisse 86 pour le tassage de la billette.
  • Bien entendu , ce mode de réalisation du grain de râclage n'a été décrit qu'à titre d'exemple préférentiel, d'autres dispositions pouvant être employées pour réaliser un grain expansible attelé à son fouloir.
  • De même, pour assurer le remplacement du grain de filage par le grain de râclage, on pourrait employer d'autres dispositions que le montage, d'ailleurs connu, des deux fouloirs sur un même support coulissant qui a été décrit plus haut pour illustrer l'invention.
  • Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications, ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières, et n'en limitent aucunement la portée.

Claims (14)

1. Procédé de filage de métal par la méthode inverse, par extrusion à travers une filière (41) d'une billette ( 5) de métal placée dans un logement (21) ménagé à l'intérieur d'un conteneur (2) et fermé d'un côté par un fond (3) et de l'autre par un grain (4) portant la filière (41) et monté à l'extrémité d'un fouloir (40) percé d'un orifice axial (42) et susceptible de s'enfiler à l'intérieur du logement (21) par déplacement du conteneur (2) et de son fond (3) sous l'action d'un vérin principal de filage (14), de façon à produire, par extrusion du métal dans la filière (41), le filage d'une barre (50) évacuèe par l'orifice ascial (42) du fouloir (40), procédé dans lequel, lors du filage, on laisse un certain jeu (c) entre la périphérie du grain porte-filière (4) et la face interne (22) du logement (21) de façon à former, le long de ladite face interne (22) une chemise (51) et l'on procède ensuite à un raclage du logement (21), ledit procédé étant caractérisé par le fait que l'on utilise des billettes brutes de fonderie , sans élimination préalable de la couche externe et que le premier jeu (c) laissé entre la périphérie du grain de filage (4) et la face interne du logement (21) est déterminé de façon que la chemise (51) ait une épaisseur (a′) suffisante pour englober tous les défauts superficiels de la bilette brute, et par le fait que l'on réalise le raclage du logement (21), après le filage, au moyen d'un grain de raclage (7) dont la périphérie est séparée de la face interne (22) du logement (21) par un second jeu (d) inférieur à l'épaisseur de la chemise (51) mais suffisant pour que celle-ci soit simplement rabotée sur une partie seulement de son épaisseur et qu'il subsiste, après raclage, une pellicule (52) de métal d'épaisseur régulière couvrant la totalité de la face interne (22) du logement (21), la nouvelle billette (5) étant ensuite chargée dans le conteneur (2), en restant parfaitement centrée sur l'axe (10) du logement (21) de façon que la pellicule (52) ne risque pas d'être détériorée pendant le chargement.
2. Procédé de filage selon la revendication 1, Caractérisé par le fait que le premier jeu (c) laissé entre la périphérie du grain de filage (4) et la face interne (22) du logement (21), est déterminé en fonction du diamètre de la billette et est compris entre 1,5 et 4 mm.
3. Procédé de filage selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le second jeu (d) laissé entre la périphérie du grain de raclage (7) et la face interne (22) du logement (21) est compris entre 0,1 et 0,25 mm.
4. Procédé de filage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que pour être chargée dans le conteneur (2), la billette (5) est d'abord placée exactement dans l'axe de filage et pincée entre le grain de raclage (7) et le fond de fermeture (3), le conteneur (2) étant enfilé ensuite sur la billette (5) par coulissement axial.
5. Procédé de filage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il est appliqué au filage de l'aluminium et de ses alliages.
6. Presse de filage de métal par la méthode inverse, comportant un fouloir fixe (40) percé d'un orifice (42) centré sur un axe de filage (10), s'appuyant à une extrémité sur un sommier (11) et portant à son autre extrémité une filière (41) montée sur un grain de filage (4), un conteneur (2) dans lequel est ménagé un logement cylindrique (21) centré sur l'axe de filage (10) et prenant appui, du côté opposé au fouloir (40), sur une traverse mobile (30) portant un fond (3) de fermeture du logement (21), des moyens (53) de chargement d'une billette (5) de métal à filer dans le logement (21) du conteneur (2) et au moins un vérin (14) de déplacement de la traverse mobile (30) et du conteneur (2) vers le fouloir fixe (40) pour le filage, par extrusion de la billette (5) dans la filière (41), d'une barre (50) de métal évacuée par l'orifice axial (42) du fouloir (40), et un moyen de râclage du logement (21) après le filage comprenant un grain de râclage (7) monté sur un fouloir (70) et susceptible d'être enfilé dans le logement (21), le grain de filage (4) ayant un diamètre (D₁) inférieur à celui (D₂) de la face interne (22) du logement (21) de façon à laisser un premier jeu (c) permettant de former au cours du filage, une chemise (51) le long de la face interne (22) du logement (21), caractérisé par le fait qu'étant donné que l'on utilise des billettes brutes de fonderie, sans élimination préalable de la couche externe le premier jeu (c) laissé entre la périphérie du grain de filage (4) et la face interne du logement (21) est déterminé de façon que la chemise (51) ait une épaisseur (a′) suffisante pour englober tous les défauts superficiels de la billette brute et que le grain de raclage (7) a un diamètre (D₃) légèrement inférieur à celui (D₂) de la face interne (22) du logement (21) de façon qu'il existe, entre la périphérie dudit grain de râclage (7) et la face interne (22) du logement (21), un second jeu (d) inférieur au premier jeu (c) et cependant suffisant pour que la chemise (51) soit râclée vers l'intérieur et sur une partie seulement de son épaisseur en laissant subsister, après râclage, une pellicule de métal (52) d'épaisseur régulière et couvrant la totalité de la face interne (22) du logement (21).
7. Presse de filage selon la revendication 7, caractérisée par le fait que le premier jeu (c) entre le grain de filage (4) et la face interne (22) du logement (21) est déterminé en fonction du diamètre de la billette dans un intervalle allant de 1,5 à 4 mm environ.
8. Presse de filage selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisée par le fait que le second jeu (d) entre le grain de râclage (7) et la face interne (22) du logement (21) est compris entre 0,1 et 0,25 mm.
9. Presse de filage selon la revendication 7, dans laquelle le grain de râclage (7) est monté sur un second fouloir (70) susceptible d'être mis dans l'axe de filage (10) et d'être enfilé dans le logement (21) du conteneur (2) par déplacement axial dans un sens de râclage et retiré dans le sens inverse, caractérisé par le fait que le grain de râclage (7) est attelé à son fouloir (70) de façon à rester fixé à l'extrémité de ce dernier aussi bien dans le sens de râclage que dans le sens de retrait et qu'il a un diamètre (D₃) variable de façon que le second jeu (d) entre la périphérie dudit grain de râclage (7) et la face interne (22) du logement (21) soit plus petit dans le sens de râclage que dans le sens de retrait.
10. Presse de filage selon la revendication 10, caractérisée par le fait que le grain de râclage (7) comprend un corps de support (71) fixé à l'extrémité du fouloir de râclage (70) et portant, du côté opposé audit fouloir, un segment râcleur (7′) en forme d'anneau élastique coupé par une fente (73) centrée dans un plan radial P₁ et limitée par deux faces planes (74, 74′) s'ouvrant en V vers l'intérieur et entre lesquelles s'engage un coin d'expansion (8) muni de faces d'appui (81, 81′) d'inclinaison correspondante et monté coulissant transversalement sur le corps de support (71), ce dernier étant associé à des moyens (9) de commande du déplacement transversal du coin (8) vers l'extérieur pour déterminer l'élargissement de la fente (73) et l'augmentation de diamètre du segment râcleur (7′).
11. Presse de filage selon la revendication 11, caractérisée par le fait que le segment râcleur (7′) est muni sur sa périphérie d'une arête coupante (75) de rabotage de la chemise (51) et prend appui, par l'intermédiaire d'une face lisse perpendiculaire à l'axe du fouloir (70) sur une face lisse correspondante (76)ménagée à l'extrémité du corps de support (71) opposée au fouloir (70), le segment râcleur (7′) étant solidarisé en déplacement axial avec ledit corps de support (71) par une bride de retenue (77) en forme d'anneau à section en U comprenant deux ailes s'engageant respectivement dans des gorges circulaires correspondantes (78) (78′) ménagées respectivement sur le segment (7′) et sur le corps de support (71), ladite bride (77) comprenant deux extrémités en vis-à-vis (77′) séparées par un espace correspondant à la fente (73) du segment (7′).
12. Presse de filage selon la revendication 12, caractérisée par le fait que les moyens de commande du déplacement transversal du coin d'expansion (8) comprennent une came (9) présentant une face plane (90) inclinée par rapport à l'axe (10) et coopérant avec une face plane (82) d'inclinaison correspondante ménagée sur le coin d'expansion (8), ladite came (9) étant fixée sur une pièce de commande (91, 92) montée coulissante dans un alésage axial (93) du corps de support (71) de façon à commander le déplacement transversal de ce dernier vers l'extérieur par déplacement axial de la tige de manoeuvre.
13. Presse de filage selon la revendication 13, caractérisée par le fait que le coin d'expansion (8) est monté coulissant transversalement dans une fente (95) ménagée dans une partie élargie (92) de la pièce de commande (91) et limitée par deux faces planes (96, 96′) parallèles à l'axe (10) et coopérant avec des faces latérales correspondantes (85, 85′) du coin d'expansion (8).
14. Presse de filage selon la revendication 13, caractérisée par le fait que la pièce de commande (91, 92) est actionnée par une tige de manoeuvre (97) montée coulissante dans un alésage axial du fouloir (70) et reliée à la tige d'un vérin (98) de commande du coulissement axial.
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