FR2462946A1 - Extrusion press for aluminium billets - where several tubes or other hollow profiles can be extruded simultaneously by mounting several mandrels on extruder ram - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne un dispositif pour le filage à la presse de profilés creux à partir d'une billette d'aluminium ou d'alliage d'aluminium disposée dans l'alésage d'un conteneur, au moyen d'un organe de pressage et à travers un outil de façonnage présentant des ouvertures ou sections de formage, le contour intérieur de chaque profilé étant déterminé par une aiguille. L'invention concerne en outre l'utilisation d'une billette d'aluminium ou d'alliage d'aluminium ainsi qu'un procédé pour le filage simultané de plusieurs profilés creux ou tubes à partir d'une billette d'aluminium introduite dans l'alésage d'un conteneur avec utilisation d'un nombre correspondant d'aiguilles pour produire les contours intérieurs des profilés creux, dont les contours extérieurs sont déterminés par des sections de formage d'un outil. The invention relates to a device for press-casting hollow profiles from a billet of aluminum or aluminum alloy arranged in the bore of a container, by means of a pressing member and through a forming tool having openings or forming sections, the inner contour of each section being determined by a needle. The invention furthermore relates to the use of an aluminum or aluminum alloy billet and to a process for the simultaneous spinning of a plurality of hollow sections or tubes from an aluminum billet introduced into the channel. boring a container using a corresponding number of needles to produce the inner contours of the hollow sections, the outer contours of which are determined by forming sections of a tool.
Un tel dispositif et un procédé qui y correspond sont décrits dans le brevet US 3 240 047 relativement à un outil à chambre de soudage, qui porte, sur une partie d'outil en forme de pont, plusieurs aiguilles fixes dont la tige est entourée à distance par un anneau faisant partie de l'outil. Such a device and a corresponding method are described in US Pat. No. 3,240,047 relating to a welding chamber tool, which carries, on a bridge-shaped tool part, several fixed needles whose stem is surrounded by distance by a ring forming part of the tool.
Cet outil doit permettre la fabrication simultanée de plusieurs tubes, lesquels possèdent cependant tous des joints dits de soudage par filage - généralement plusieurs sur chaque tube - dans le sens du filage, c'est-à-dire ne présentent pas rigoureusement la mtme structure sur toute la section.This tool must allow the simultaneous manufacture of several tubes, which however all have so-called spun welding seals - usually several on each tube - in the direction of spinning, that is to say do not rigorously present the same structure on the whole section.
De plus, les outils à chambre de soudage ainsi réalisés ne sont applicables que dans un cadre restreint, du fait qu'une partie de l'effort de pressage est dirigée sur les ponts respectivement les aiguilles et que des alliages difficilement filables provoqueraient la fissuration et la rupture de outil. In addition, the welding chamber tools thus produced are only applicable in a restricted context, because part of the pressing force is directed on the bridges and the needles respectively and alloys difficult to spun cause cracking and tool breakage.
Compte tenu de cet état de la technique, l'invention vise à créer un dispositif et un procédé du type indiqué au début, qui permettent, en particulier avec des alliages difficiles à filer, de produire simultanément plusieurs profilés creux ou tubes sans joints par filage à la presse. In view of this state of the art, the object of the invention is to create a device and a process of the type indicated at the beginning, which make it possible, in particular with hard-to-spin alloys, to simultaneously produce several hollow profiles or tubes without joints by spinning. to the press.
Selon l'invention, un tel dispositif est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs aiguilles paral lèles à la direction de filage, qui font saillie d'un poinçon de presse formant l'organe de pressage, de même que, dans l'outil, des sections de formage qui correspondent aux aiguilles en nombre et en emplacement par rapport à l'axe commun de la presse, la billette présentant des trous dont le nombre, ltemplacement et la section droite correspondent à ceux des aiguilles du poinçon. Avec un tel dispositif, des appareils pour l'adaptation par enlèvement de copeaux de la section de la billette à la section de l'alésage du conteneur doivent être prévus directement devant l'alésage du conteneur. According to the invention, such a device is essentially characterized in that it comprises several needles parallel to the direction of spinning, which project from a press punch forming the pressing member, as well as in the tool, forming sections that correspond to the needles in number and location relative to the common axis of the press, the billet having holes whose number, location and cross section correspond to those of the punch needles. With such a device, apparatus for the chip removal adaptation of the section of the billet to the section of the bore of the container must be provided directly in front of the bore of the container.
Un dispositif ainsi réalisé - dans lequel une plaque de pression peut être disposée en outre devant le poinçon - permet, conformément à l'objectif à atteindre par l'invention, la production simultanée, l'un à côté de l'autre, de plusieurs tubes ou profilés creux sans joints d'alliages difficilement filables, sans risque de fissuration de l'outil. A device thus produced - in which a pressure plate can be disposed further in front of the punch - allows, in accordance with the objective to be achieved by the invention, the simultaneous production, one beside the other, of several tubes or hollow sections without joints of alloys difficult to spun, without risk of cracking of the tool.
Selon l'invention, on utilise des billettes d'aluminium ou d'alliage d'aluminium présentant plusieurs trous traversants parallèles - pouvant également avoir des diamètres ou des sections différents entre eux - pour filer en même temps autant de profilés qu'il y a de trous dans la billette. Ces billettes sont préfabriquées et placées devant le dispositif, sur un chariot de chargement par exemple, après quoi, selon l'invention, les aiguilles sont introduites dans les trous de la billette. According to the invention, aluminum or aluminum alloy billets having a plurality of parallel through holes - which may also have diameters or sections different from one another - are used to spin at the same time as many sections as there are holes in the billet. These billets are prefabricated and placed in front of the device, on a loading trolley for example, after which, according to the invention, the needles are introduced into the holes of the billet.
Etant donné que, selon une autre caractéristique de l'invention, les aiguilles, les trous correspondants de la billette et les sections de formage correspondantes peuvent différer entre eux en section droite, la billette doit etre amenée à la presse à filer de manière que chaque aiguille soit insérée dans le trou correspondant de la billette; comme chaque aiguille est conjuguée à une section de formage déterminée de l'outil, prévue pour le profilé à produire, la fabrication de profilés différents dans la meme opération ne pose pas de problèmes. Les aiguilles arrivent avec la billette devant les sections de formage et sont guidées par le poinçon dans le sens du filage; tout l'effort de pressage peut autre exercé sur la billette. Since, according to another characteristic of the invention, the needles, the corresponding holes of the billet and the corresponding forming sections may differ from each other in cross section, the billet must be fed to the spinning press so that each needle is inserted into the corresponding hole of the billet; as each needle is conjugated to a specific forming section of the tool, provided for the profile to be produced, the manufacture of different profiles in the same operation does not pose any problems. The needles arrive with the billet in front of the forming sections and are guided by the punch in the spinning direction; all the pressing effort can other exerted on the billet.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la disposition des sections de formage - donc aussi celle des aiguilles est choisie de maniere que la matière en écoulement maintienne les aiguilles sur les axes de leurs sections de formage pendant le filage de la billette. Il s' est avéré avantageux que l'aire de section de l'outil, déterminée par la section de l'alésage du conteneur, soit divisée en zones de surface idéales, ayant de préférence à peu près la même étendue, et que chacune de ces zones présente dans son centre géométrique une section de formage pour la réception de l'aiguille correspondante. According to another characteristic of the invention, the arrangement of the forming sections - thus also that of the needles is chosen so that the flow material hold the needles on the axes of their forming sections during the spinning of the billet. It has been found advantageous that the cross-sectional area of the tool, determined by the section of the container bore, is divided into ideal surface areas, preferably having about the same extent, and that each these zones have in their geometric center a forming section for receiving the corresponding needle.
Un point très important pour l'invention est que, selon celle-ci, les aiguilles sont ajustées avec autant de précision que possible dans les trous de la billette afin d'assurer leur centrage ou positionnement pendant le filage. La billette elle-même doit également être ajustée très précisément dans l'alésage du conteneur pour éviter que la billette ne forme un renflement ou une convexité pendant le filage et ne provoque ainsi la courbure des aiguilles. C'est pourquoi il s'est révélé très avantageux dans la pratique de prévoir, directement devant l'entrée de l'alésage du conteneur, des organes qui, par l'enlèvement de copeaux, adaptent la section de la billette à celle de l'alésage du conteneur. A very important point for the invention is that, according to the invention, the needles are adjusted as accurately as possible in the holes of the billet to ensure their centering or positioning during spinning. The billet itself must also be adjusted very precisely in the bore of the container to prevent the billet from forming a bulge or convexity during spinning and thereby causing the needles to curl. Therefore, it has proved very advantageous in practice to provide, directly in front of the inlet of the bore of the container, organs which, by the removal of chips, adapt the section of the billet to that of the Bore the container.
On peut utiliser à cet effet des couteaux à écroûter comme décrit dans la demande de brevet 2 651 564 de la RFA. Par ces- couteaux dé - déplaçables radialement par rapport à la billette selon une autre caractéristique de l'invention on enlève non seulement la peau oxydée de la billette mais on l'adapte aussi à la section de l'alésage du conteneur.It is possible to use for this purpose knives to be peeled as described in the FRG patent application 2,651,564. By these blades movable radially with respect to the billet according to another characteristic of the invention, not only is the oxidized skin of the billet removed, but it is also adapted to the section of the bore of the container.
Il est également dans le cadre de l'invention que les aiguilles sont déplaçables parallèlement aux poinçons et sont ajustables parallèlement à l'axe de la presse. On confère ainsi une plus grande souplesse d'utilisation aux aiguilles et il devient possible d'obtenir également à la fin de l'opération de filage une bonne section de tube. Il est mame concevable d'amener les aiguilles avec les billettes à la presse à filer alors qu'elles sont détachées du poinçon de la presse et de les y accoupler seulement au début de l'opération de filage par des éléments de verrouillage particuliers. It is also within the scope of the invention that the needles are movable parallel to the punches and are adjustable parallel to the axis of the press. This gives the needles a greater flexibility of use and it becomes possible to obtain also at the end of the spinning operation a good section of tube. It is even conceivable to bring the needles with the billets to the spinning press as they are detached from the punch of the press and to couple them only at the beginning of the spinning operation by particular locking elements.
Il s'est en outre avéré avantageux d'utiliser les aiguilles elles-mêmes pour réaliser les trous dans les billettes de certains alliages, ce pourquoi les extrémités libres des aiguilles peuvent être conformées en pointes. It has furthermore proved advantageous to use the needles themselves to make the holes in the billets of certain alloys, which is why the free ends of the needles can be shaped into points.
Grace au dispositif décrit, il est maintenant possible de produire en même temps plusieurs profilés sans joints - même de sections différentes - d'une seule billette en alliage difficile à filer, dont la section est adaptée à celle de l'alésage du conteneur, ce qui était jusqu'à présent inconcevable pour l'homme de l'art. Thanks to the device described, it is now possible to produce at the same time several seamless profiles - even of different sections - of a single alloy billet difficult to spin, the section of which is adapted to that of the bore of the container. which was until now inconceivable for the man of the art.
Selon l'invention, on ménage tout d'abord plusieurs trous traversants dans la billette, avec des sections et à des emplacements correspondant à celles et à ceux des aiguilles, on enfile ensuite la billette de façon ajustée sur les aiguilles et on adapte sa section avec précision et par enlèvement de copeaux à la section de l'alésage du conteneur avant l'introduction de Ia billette dans cet alésage, après quoi on transforme la billette en profilés creux ou tubes sans joints par filage de sa matière constitutive à travers les sections ou orifices de formage et par-dessus les aiguilles conjuguées à ces sections.According to the invention, firstly, several through-holes are made in the billet, with sections and at locations corresponding to those and those of the needles, the billet is then fitted into the needles and its section adapted. with precision and chip removal at the bore section of the container prior to introduction of the billet into this bore, after which the hollow billet or seamless tubing is processed by spinning its constituent material through the sections. or forming orifices and over the needles conjugated to these sections.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'exemples de-réalisation préférés mais non limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels
- la figure 1 est une coupe longitudinale d'une presse à filer pour le filage direct de plusieurs profilés creux à partir d'une seule billette, la partie supérieure de cette figure montrant -également > de façon schematique, un chariot de chargement;
- la figure 2 est une vue frontale d'une billette ronde devant une presse à -filer;
- la figure 3 est une vue en perspective d'une extrémité d'une billette de section ovale;
- la figure 4 est la coupe axiale d'une aut-re presse à filer pour le filage indirect de plusieurs profilés creux à la fois;;
- la figure 5 est un détail à plus grande échelle de la figure 4 pendant le filage.Other characteristics and advantages of the invention will emerge more clearly from the following description of preferred but nonlimiting exemplary embodiments, as well as the appended drawings, in which:
- Figure 1 is a longitudinal section of a spinning press for the direct spinning of several hollow sections from a single billet, the upper part of this figure showing - also> schematically, a loading trolley;
- Figure 2 is a front view of a round billet in front of a press-wire;
- Figure 3 is a perspective view of an end of a billet of oval section;
- Figure 4 is the axial section of an aut-re spinning press for the indirect spinning of several hollow profiles at once;
- Figure 5 is a detail on a larger scale of Figure 4 during spinning.
La figure 1 représente une presse à filer S pour la production simultanée de plusieurs tubes R ou des-corps creux analogues ayant un diamètre extérieur d relativement petit, qui présente, accouplé à un piston 10 coulissant dans un cylindre de pressage 1, un poinçon 2, de la face frontale 3 duquel font saillie plusieurs aiguilles 4 qui sont parallèles à l'axe et peuvent être introduites dans l'alésage 5 d'un conteneur 6. FIG. 1 shows a spinning press S for the simultaneous production of a plurality of tubes R or similar hollow bodies having a relatively small outer diameter, which has, coupled to a sliding piston in a pressing cylinder 1, a punch 2 of the front face 3 from which a plurality of needles 4 projecting parallel to the axis and which can be introduced into the bore 5 of a container 6.
A la position de repos non représentée de la presse à filer S, les pointes 7 des aiguilles 4 sont au moins dloignées suffisamment de la face frontale 8 du conteneur 6 pour qu'une billette B de métal léger ayant la longueur a puisse être placée devant le conteneur 6 par un chariot de chargement A et puisse ensuite titre poussée dans la direction de filage x à l'intérieur de l'alésage 5 du conteneur 6 par le poinçon 2. Le chariot de chargement A représenté au-dessus de la presse S sur la figure 1 est habituellement prévu à c8té du conteneur 6. In the not shown rest position of the spinning press S, the tips 7 of the needles 4 are at least sufficiently distant from the end face 8 of the container 6 so that a billet B of light metal having the length a can be placed in front of it. the container 6 by a loading trolley A and can then be pushed in the direction of spinning x inside the bore 5 of the container 6 by the punch 2. The loading trolley A shown above the press S Figure 1 is usually provided adjacent to the container 6.
Le poinçon 2 portant les aiguilles 4 est déplacé parallèlement à l'axe principal M de la presse S par le piston 10, lequel est relié par des tiges de piston ll à des vérins 12 pour le rappel à la position de départ. The punch 2 carrying the needles 4 is moved parallel to the main axis M of the press S by the piston 10, which is connected by piston rods 11 to the cylinders 12 for the return to the starting position.
Avant son introduction dans l'alésage 5, la billette B est pourvue d'une série de trous 9 dont la disposition correspond aux emplacements des aiguilles 4 et dont la largeur c (en haut sur la figure l) correspond au diamètre e (en haut à gauche sur la figure 2) des aiguilles. Dans ces trous 9 sont introduites tout d'abord les aiguilles 4, lesquelles s'engagent ensuite avec la billette B dans l'alésage 5 du conteneur. Before its introduction into the bore 5, the billet B is provided with a series of holes 9 whose arrangement corresponds to the locations of the needles 4 and whose width c (at the top in FIG. 1) corresponds to the diameter e (at the top on the left in Figure 2) needles. In these holes 9 are introduced first the needles 4, which then engage with the billet B in the bore 5 of the container.
De plus, à l'introduction de la billette B dans l'ald- sage 5 du conteneur, la surface 20 de la billette est travaillée par les tranchants 22 de couteaux à écroûter 21 en vue de l'adaptation de la section de la billette à la section de l'alésage 5; comme il ressort de la figure 2, les couteaux 21 sont appliqués radialement sur la billette B par leurs tranchants 22, de manière que la billette s'ajuste ensuite exactement dans l'alésage 5. In addition, upon the introduction of the billet B into the container 5, the surface 20 of the billet is worked by the cutting edge 22 of the cutting knives 21 to adapt the section of the billet. at the section of the bore 5; as is apparent from FIG. 2, the knives 21 are applied radially on the billet B by their cutting edges 22, so that the billet then fits exactly in the bore 5.
Contre la face arrière 14 - opposée au piston 10 du conteneur 6 est appliquée, dans un porte-filibre 16, une filière 1S qui constitue l'outil de façonnage et présente des ouvertures ou orifices de formage ou de façonnage 17 dont la disposition correspond à celle des aiguilles 4, donc aussi à celle des trous 9 de la billette. La billette B, entourée par le conteneur 6, est pressée par le poinçon 2 à travers la filière 15, c'est-à-dire à travers les orifices de formage 17 de la filière, pendant que les aiguilles 4 déterminent le diamètre intérieur i des tubes R ainsi produits. Against the rear face 14 - opposite to the piston 10 of the container 6 is applied, in a thread holder 16, a die 1S which constitutes the forming tool and has openings or holes for forming or shaping 17 whose arrangement corresponds to that of the needles 4, so also to that of the holes 9 of the billet. The billet B, surrounded by the container 6, is pressed by the punch 2 through the die 15, that is to say through the forming orifices 17 of the die, while the needles 4 determine the inside diameter i R tubes thus produced.
Pour des raisons de clarté, le dessin ne représente pas un dispositif prévu sur l'unité poinçon 2/piston lO/cylindre de pressage 1 et par lequel les aiguilles 4 peuvent être déplacées (flèche y) par rapport au poinçon 2; les aiguilles 4 sont à cet effet montées coulissantes dans des canaux 13 ménagés dans le poinçon (figure 1). For the sake of clarity, the drawing does not show a device provided on the punch unit 2 / piston 10 / pressing cylinder 1 and through which the needles 4 can be moved (arrow y) relative to the punch 2; the needles 4 are for this purpose slidably mounted in channels 13 formed in the punch (Figure 1).
Les quatre trous ménagés selon l'exemple de la figure 2 dans la billette sont désignés par 9a > 9bX 9c et 9d et sont situés chacun dans une zone F de manière que leur axe E passe par le centre géométrique de cette zone; l'une des zones
F, celle se trouvant en haut à droite sur la figure 2, est hachurée pour mieux faire resortir la forme des zones-F.The four holes formed according to the example of Figure 2 in the billet are designated 9a> 9bX 9c and 9d and are each located in a zone F so that their axis E passes through the geometric center of this zone; one of the areas
F, the one at the top right in Figure 2, is hatched to better make the shape of the F-zones.
Egalement pour des raisons de représentation seulement, la zone F se trouvant en haut à gauche sur la figure 2 contient un intervalle annulaire entre la paroi du trou 9a et l'aiguille 4 reçue dans ce trou; dans la pratique, cette aiguille est appliquée intimement contre la paroi du trou. Il en va d'ailleurs de même pour la surface 20 de la billette et l'alésage 5 du conteneur 6. Le rayon r de la billette B correspond au rayon de courbure du tranchant 22 des couteaux à écroûter. Also for reasons of representation only, the area F at the top left in FIG. 2 contains an annular gap between the wall of the hole 9a and the needle 4 received in this hole; in practice, this needle is applied intimately against the wall of the hole. The same goes for the surface 20 of the billet and the bore 5 of the container 6. The radius r of the billet B corresponds to the radius of curvature of the cutting edge 22 of the knives to be peeled off.
Comme autre exemple de réalisation, la billette B2 de la figure 3 possède deux trous 9a et 9b > dont les axes E1 et E2 sont parallèles. As another embodiment, the billet B2 of Figure 3 has two holes 9a and 9b> whose axes E1 and E2 are parallel.
La figure 4 représente une presse à filer J pour le filage indirect; les aiguilles 4, faisant dans ce cas saillie d'une plaque de pression 34, traversent la billette B ou, plus précisément, les trous 9 de la billette. Chaque aiguille 4 est située en regard d'un orifice de formage 17 correspondant de la filière 15, elle-même fixée sur la face avant d'un poinçon porte-outil fixe 33. Celui-ci présente des perçages 32 qui sont coaxiaux aux orifices de formage 17 pour le passage des tubes R produits (figure 5). Le poinçon porte-outil 33 prend appui sur une traverse Q de la presse à filer J. Figure 4 shows a spinning press J for indirect spinning; the needles 4, in this case projecting from a pressure plate 34, pass through the billet B or, more precisely, the holes 9 of the billet. Each needle 4 is located facing a corresponding forming orifice 17 of the die 15, itself fixed on the front face of a fixed tool-holding punch 33. This has holes 32 which are coaxial with the orifices. forming 17 for the passage of the tubes R produced (Figure 5). The punch tool holder 33 is supported on a crosspiece Q of the spinning press J.
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RE | Withdrawal of published application |