EP1219367B1 - Procede de fabrication de pieces moulees puis forgees comprenant un ou des evidements et installation de mise en oeuvre - Google Patents
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- B21K1/00—Making machine elements
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
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- B21J5/02—Die forging; Trimming by making use of special dies ; Punching during forging
Definitions
- the invention relates to the technical sector of the manufacture of light alloy parts such as aluminum alloy, cast in foundry and forged. Many parts are made in foundry then forged according to the COBAPRESS process, object of the patent European Court No. 119,365 for light alloys including aluminum. These parts often require additional machining operations to make bores or recesses or blind holes that are directly related to the use and applications of the part itself on more or less complex products. In this case, it is then necessary after the foundry and forging operation, to transfer the parts considered to other workstations, to carry out the necessary shaping operations, such as machining for making recesses and cavities present on the final product.
- pins in foundry molds, these pins having the function of making castings with recesses.
- JP 7-195 136 a method in which recesses are made in a casting step and pins are inserted into the recesses before a forging step preferably thixotropic.
- JP 5-146,841 a process in which the foundry and forging pins are the same, see also EP 0 338 419 .
- the applicant taking into account all of this information, has thus developed according to the invention a new process for manufacturing molded and then forged parts, keeping the recesses of the cast preform, eliminating all or part of the subsequent machining operations. which were necessary as recalled previously.
- the manufacturing method according to the invention of molded and forged parts applies to any parts of any shape likely to have in the final state of forming one or recesses or cavities emerging or blind, useful and functional or simple function d relief.
- the part or parts are light alloy such as aluminum alloy.
- FIG. 1 It has thus been represented figure 1 a preformed cast casting part (1) having a sleeve portion (1a) and a tab (1b), and merely by way of example for the understanding of the invention.
- Said sleeve (1b) internally has a recess (1c) that can be established over all or part of its length. It shows the joint plane (P), the longitudinal axis (XX) of the recess and the arrow (F) the strike direction.
- This piece is intended to be obtained according to the method of COBAPRESS defined in the patent European Court No. 119,365 , implementing successive casting operations in foundry and forging for light alloy parts, such as aluminum alloy in which the core temperature of the demolded part is still between 400 ° C and 500 ° C at moment of pressing between the shells of the matrix.
- Said foundry preform thus has one or more recesses or cavities.
- the forging tool is arranged around the striking die, with one or more pin translation mechanisms (2) to be temporarily positioned in the foundry preform through the recess (1c). during the forging operation of said preform. More specifically, the foundry preform is positioned in the lower stamping die (3), the upper die being raised. The positioning of the foundry preform in the lower die forging is such that the said recess or recesses are opposite the longitudinal axis (Y-Y) of displacement of the pin or pins, the two axes (X-X) (Y-Y) coinciding.
- the pin or pins are urged in displacement by control means (5) of the jack type or equivalent.
- the movement of the spindles is carried out as part of a production automation directly related to the complete part manufacturing process.
- the profile of the pin or pins is established to approach closer to the profile of the recess made in the finished part.
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
- L'invention se rattache au secteur technique de la fabrication de pièces en alliage léger tel qu'alliage d'aluminium, coulées en fonderie puis forgées. De nombreuses pièces sont fabriquées en fonderie puis forgées selon le procédé COBAPRESS, objet du brevet
européen n° 119 365 - Ces opérations augmentent d'une manière substantielle la chaîne de fabrication et le coût en résultant.
- La démarche du demandeur a donc été de rechercher comment remédier à ces inconvénients et contraintes, tout en maintenant et en garantissant la qualité de fabrication de la pièce finale obtenue.
- On connaît par ailleurs l'utilisation de broches dans des moules de fonderie, ces broches ayant pour fonction de faire des pièces de fonderie avec des évidements.
On connait aussi deJP 7-195 136 JP 5-146 841 EP 0 338 419 .
Le demandeur, en tenant compte de l'ensemble de ces informations, a ainsi développé selon l'invention un nouveau procédé de fabrication de pièces moulées puis forgées, conservant les évidements de la préforme coulée, supprimant toute ou partie des opérations d'usinage ultérieures qui étaient nécessaires comme rappelé précédemment. - Selon l'invention, le procédé est remarquable en ce qu'il met en oeuvre les phases suivantes :
- réalisation d'une préforme de fonderie incluant un ou des évidements ou cavités débouchants ou borgnes, correspondant à des formes utiles ou recherchées de la pièce finie à obtenir ;
- transfert de la préforme dans un four tunnel assurant l'homogénéisation en température de ladite préforme ;
- positionnement de la préforme de fonderie dans une matrice de frappe disposée sur la presse ;
- introduction d'une ou de plusieurs broches multidirectionnelles dans le ou les évidements ou cavités de la préforme de fonderie, selon une commande précédant l'opération de forgeage ;
- opération de frappe de la préforme réceptrice de la ou des broches pendant la phase de positionnement temporaire de la ou des broches à l'intérieur du ou des évidements formés ;
- remontée de la matrice supérieure de forgeage pour libérer la préforme forgée ;
- retrait de la ou des broches placées dans le ou les évidements ;
- déchargement de la préforme forgée.
- Ces caractéristiques et d'autres encore relatives au procédé précité, et aux moyens techniques nécessaires à la mise en oeuvre du procédé, sont décrites dans la suite de la description.
- L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des figures des dessins annexés dans lesquels :
- la
figure 1 est une vue d'une pièce quelconque présentée dans l'état de préforme selon l'invention et destinée à être forgée. - les
figures 2 et 3 sont des vues à caractère schématique en plan illustrant les phases de positionnement des broches ou de leur retrait dans la préforme pendant l'opération et après l'opération de forgeage. - Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative illustrée aux dessins.
- Le procédé de fabrication selon l'invention de pièces moulées puis forgées s'applique à toutes pièces de forme quelconque susceptible de présenter à l'état final de façonnage un ou des évidements ou cavités débouchantes ou borgnes, utiles et fonctionnelles ou à simple fonction d'allégement. La ou les pièces sont en alliage léger tel qu'alliage d'aluminium.
- On a ainsi représenté
figure 1 une pièce (1) préformée coulée en fonderie présentant une partie manchon (1a) et une patte (1b), et ce simplement à titre d'exemple pour la compréhension de l'invention. Ledit manchon (1b) présente intérieurement un évidement (1c) pouvant être établi sur toute ou partie de sa longueur. On a représenté le plan de joint (P), l'axe longitudinal (X-X) de l'évidement et par la flèche (F) la direction de frappe. - Cette pièce est destinée à être obtenue selon le procédé du COBAPRESS défini dans le brevet
européen n° 119 365 - Selon l'invention, l'outil de forgeage est aménagé autour de la matrice de frappe, avec un ou plusieurs mécanismes de translation de broches (2) destinées à être positionnées temporairement dans la préforme de fonderie à travers le ou les évidements (1c) correspondants, durant l'opération de forgeage de ladite préforme. Plus spécifiquement, la préforme de fonderie est positionnée dans la matrice inférieure de frappe (3), la matrice supérieure étant relevée. Le positionnement de la préforme de fonderie dans la matrice inférieure de forgeage est tel que le ou lesdits évidements sont en regard de l'axe longitudinal (Y-Y) de déplacement de la ou des broches, les deux axes (X-X) (Y-Y) coïncidant.
- La ou les broches sont sollicitées en déplacement par des moyens de commande (5) du type vérin ou équivalent. La commande en déplacement des broches s'effectue dans le cadre d'une automatisation de production, directement en relation avec le procédé complet de fabrication des pièces.
- Le fonctionnement et mise en oeuvre du procédé est le suivant :
- réalisation d'une préforme de fonderie incluant un ou des évidements ou cavités débouchants ou borgnes, correspondant à des formes utiles ou recherchées de la pièce finie à obtenir ;
- transfert de la préforme dans un four tunnel assurant l'homogénéisation en température de la préforme ;
- positionnement de la préforme de fonderie dans une matrice de frappe disposée sur une presse;
- introduction d'une ou de plusieurs broches multidirectionnelles dans le ou les évidements ou cavités de la préforme de fonderie, selon une commande précédant l'opération de forgeage, lesdites broches étant translatées temporairement pour être positionnées dans la préforme de fonderie ;
- opération de frappe de la préforme réceptrice de la ou des broches pendant la phase de positionnement temporaire de la ou des broches à l'intérieur du ou des évidements formés ;
- remontée de la matrice supérieure de forgeage pour libérer la préforme forgée ;
- retrait de la ou des broches placées dans le ou les évidements ;
- déchargement de la préforme forgée.
- Le profil de la ou des broches est établi pour se rapprocher au plus près du profil de l'évidement réalisé dans la pièce finie.
- Les avantages sont les suivants :
- intégration du façonnage du ou des évidements dans l'opération de forge, entraînant ainsi un gain d'usinage et une réduction du coût de fabrication ;
- gain de matière sur la préforme par la formation du ou des évidements entraînant un gain de poids et un gain sur le coût de fabrication ; notamment sur l'opération d'usinage.
- obtention d'évidements ou d'avant-trous multidirectionnels et non pas uniquement dans le sens de la frappe.
Claims (2)
- Procédé de fabrication de pièces en alliages légers du type alliages aluminium moulées puis forgées comprenant un ou des évidements, caractérisé en ce qu'il met en oeuvre les phases suivantes :- réalisation d'une préforme de fonderie incluant un ou des évidements ou cavités débouchants ou borgnes, correspondant à des formes utiles ou recherchées de la pièce finie à obtenir ;- transfert de la préforme dans un four tunnel assurant l'homogénéisation en température de ladite préforme;- positionnement de la préforme de fonderie dans une matrice de frappe disposée sur une presse;- introduction d'une ou de plusieurs broches multidirectionnelles dans le ou les évidements ou cavités de la préforme de fonderie, selon une commande précédant l'opération de forgeage ;- opération de frappe de la préforme réceptrice de la ou des broches pendant la phase de positionnement temporaire de la ou des broches à l'intérieur du ou des évidements formés ;- remontée de la matrice supérieure de forgeage pour libérer la préforme forgée ;- retrait de la ou des broches placées dans le ou les évidements ;- déchargement de la préforme forgée.
- Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend autour de la matrice de frappe réceptrice de la préforme de fonderie un ou plusieurs mécanismes de translation de broches multidirectionnelles destinées à être positionnées temporairement dans la préforme de fonderie à travers le ou les évidements correspondants de la préforme en vue de subir l'opération de forgeage, et en ce que les translations sont effectuées à l'aide de commande 5 du type vérin.
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