FR2487232A1 - METHOD FOR MANUFACTURING AXLE AXES - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne la fabrication des essieux, et au-The present invention relates to the manufacture of axles, and
tres axes métalliques de forme voisine de celle des essieux, dans tous les cas o ces essieux ou axes se terminent à chacune de leurs deux extrémités very metallic axles of similar shape to those of the axles, in all cases where these axles or axles end at each of their two ends
par des parties cylindriques ou coniques, dénommées fusées, dont le diamè- by cylindrical or conical parts, called rockets, whose diameter
tre est inférieur au plus gros diamètre de l'essieu considéré. be smaller than the largest diameter of the axle considered.
L'invention s'applique spécialement bien à la fabrication des es- The invention is especially applicable to the manufacture of
sieux de matériel roulant de chemin de fer. of railway rolling stock.
De tels essieux comportent successivement, d'une extrémité à l'au- Such axles comprise successively, from one end to the other
tre: (voir figures 1 et 2) ou un cône moyen - Une première fusée fi, constituée par un cylindre/de diamètre/d(f), se be: (see Figures 1 and 2) or a medium cone - A fi first rocket, constituted by a cylinder / diameter / d (f), is
terminant par un épaulement arrondi de raccordement avec la portée de dé- ending with a rounded shoulder of connection with the range of de-
flecteur qui la suit. Cette fusée sert de support au véhicule par lPinter- flector who follows her. This rocket serves as support for the vehicle by the Inter-
médiaire d'un roulement ou d'un coussinet. a bearing or cushion.
- Une première portée de déflecteur pdl, encore appelée parfois "garde- - A first deflector range pdl, sometimes called "guard-
graisse", de faible longueur, dont le profil est un arrondi, et de diamètre grease ", of short length, whose profile is a rounded, and of diameter
moyen d(pd) supérieur au diamètre d(f) de la fusée. means d (pd) greater than the diameter d (f) of the rocket.
- Une première portée de calage pcl de diamètre d(pc) supérieur au diamè- - A first setting range pcl of diameter d (pc) greater than the diameter
tre d(f) de la fusée et au diamètre moyen d(pd) de la portée de déflecteur. be d (f) of the fuze and the average diameter d (pd) of the deflector range.
C'est sur cette portée de calage que sera fixée une roue du véhicule. It is on this calibration range that a wheel of the vehicle will be fixed.
- Un corps c qui peut être cylindrique de diamètre d(c) dans certains types d'essieux tels que selon la figure 1, et cylindro-biconique dans certains autres types tels que selon la figure 2 (soit d(c) le diamètre minimal dans A body c which may be cylindrical with a diameter d (c) in certain types of axles such as according to FIG. 1, and cylindro-biconical in certain other types such as according to FIG. 2 (ie d (c) the minimum diameter in
ce dernier cas). Le diamètre d (c) du corps est toujours inférieur au dia- this last case). The diameter d (c) of the body is always less than the diameter
mètre d(pc) de la portée de calage et supérieur au diamètre d(f) de la fu- meter d (pc) of the seating range and greater than the diameter d (f) of the fu
sée.See.
- Une deuxième portée de calage pc2 identique à la pr mière, et destinée à - A second calibration range pc2 identical to the first, and intended for
recevoir une autre roue du véhicule. receive another wheel from the vehicle.
- Une deuxième portée de déflecteur pd2 identique à la première. - A second deflector scope pd2 identical to the first.
- Enfin, une deuxième fusée f2 identique à la première, servant de support - Finally, a second rocket f2 identical to the first, serving as a support
au véhicule par l'intermédiaire d'un roulement. to the vehicle through a bearing.
Ceci étant bien défini pour la clarté de l'exposé qui va suivre, This being well defined for the clarity of the following description,
voici maintenant un bref rappel des procédés de forgeage connus pour fabri- Here is a brief review of the forging processes known for
quer des essieux-axes, qui agissent tous par étirage de l'ébauche. On peut les classer en trois catégories distinctes ou qn matrice, axle axles, all of which act by drawing the blank. We can classify them into three distinct categories or a matrix,
IO/ Le forgeage vertical libre,!réalisé soit au moyen d'une presse hydrau- IO / Free vertical forging, carried out either by means of a hydraulic press
lique verticale, soit au moyen d'un marteau-pilon. - vertically, using a hammer. -
/ Le forgeage horizontal libre, réalisé au moyen d'une machine à forger / Free horizontal forging, made by means of a forging machine
horizontale à marteaux multiples.horizontal with multiple hammers.
/ Le laminage sur un train de laminoir spécial muni de galets, dont le principe rappelle celui du laminage des tubes d'acier sans soudure. Ces procédés présentent des inconvénients importants: (a) Tout d'abord, les procédés par forgeage (1) et (2) exigent / Rolling on a special rolling mill equipped with rollers, the principle of which is similar to that of rolling seamless steel tubes. These methods have significant disadvantages: (a) First, forging processes (1) and (2) require
un très grand nombre de coups de presse: entre 100 et 130 pour les procé- a very large number of press shots: between 100 and 130 for the procedures
dés (1), entre 400 et 500 pour le procédé (2), et la cadence de production dice (1), between 400 and 500 for the process (2), and the rate of production
est peu élevée.is low.
(b) Ensuite, pour tous les procédés connus, la qualité du résul- (b) Then, for all the known processes, the quality of the result
tat obtenu dépend, entre autres choses, de la fiabilité de la commande de la presse, de la machine à forger, ou du laminoir, et cette fiabilité est state obtained depends, among other things, on the reliability of the control of the press, the forging machine, or the rolling mill, and this reliability is
difficile à assurer étant donnée la très grande multiplicité et la comple- difficult to ensure given the very great multiplicity and comple-
xité des opérations élémentaires successives à réaliser. the number of successive elementary operations to be carried out.
(c) D'autre part, les surépaisseurs sont fortes dans les procédés (1) et assez fortes dans le procédé (2), si bien que les mises au mille (c) On the other hand, the extra thicknesses are strong in the processes (1) and quite strong in the process (2), so that
(rapport entre le poids de l'ébauche et celui de l'essieu fini après usina- (ratio between the weight of the blank and that of the finished axle after machining
ge) sont fortes: 1,300 avec les procédés (1) et 1,250 avec le procédé (2). ge) are strong: 1,300 with processes (1) and 1,250 with process (2).
(d) La qualité interne des essieux fabriqués selon les procédés (d) The internal quality of axles manufactured by the processes
(1) est bonne, mais les surépaisseurs obtenues par forgeage sont importan- (1) is good, but the thicknesses obtained by forging are
tes. En revanche, la qualité interne des essieux fabriqués selon le procé- your. On the other hand, the internal quality of the axles manufactured according to the procedure
dé (2) est plus sujette à caution, du fait de déformations effectuées es- (2) is more questionable because of deformations carried out
sentiellement en peau, tandis que les surépaisseurs sont plus faibles qu'en in the skin, while the overthickness is lower than in
(1).(1).
(e) Dans les procédés (1), la rectitude est très imprécise et (e) In methods (1), straightness is very imprecise and
nécessite une opération intermédiaire de dressage. requires an intermediate dressing operation.
D'une manière également connue, certains essieux sont fabriqués sans aucun forgeage, à partir d'une ébauche ronde laminée, dressée après In a manner also known, some axles are manufactured without any forging, from a rolled round blank prepared after
un traitement thermique de normalisation, puis usinée. Les deux inconvé- a normalization heat treatment, then machined. The two disadvantages
nients principaux de cette méthode connue sont que l'usinage coupe certai- The main features of this known method are that the machining
nes fibres du métal laminé, ce qui entraine une moindre résistance mécani- of laminated metal, resulting in less mechanical strength
que de l'essieu, et que la mise au mille métallique, c'est-à-dire le rap- axle, and that the metal milling, that is to say the
port entre le poids de l'ébauche et le poids de l'essieu fini, est très between the weight of the blank and the weight of the finished axle, is very
élevée.high.
Le but de la présente invention est d'éviter tous ces inconvé- The object of the present invention is to avoid all these drawbacks.
nients des procédés connus en utilisant un procédé de forgeage-matriçage à chaud, qui ne procède plus du tout par étirage, mais au contraire par refoulement des parties médianes et filage simultané des parties extrêmes d'une ébauche préchauffée, de telle sorte que ce procédé se traduit par of the known processes using a forging-hot stamping process, which does not proceed at all by drawing, but instead by repressing the middle parts and simultaneously spinning the end portions of a preheated blank, so that this process is translated by
une opération unique de compression de lDébauche dans une matrice fermée. a single operation of compression of the blank in a closed matrix.
A cet effet, la présente invention a pour objet un procédé de fa- For this purpose, the subject of the present invention is a method of
brication des essieux-axes par forgeage-matriçage d'une ébauche préchauf- axle axle forging by forging and stamping a preheated blank
fée pleine ou tubulaire, caractérisé en ce que le diamètre de l'ébauche - solid or tubular fairy, characterized in that the diameter of the blank -
est inférieur au plus gros diamètre de l'essieu-axe à fabriquer, et en ce is smaller than the largest diameter of the axle-shaft to be manufactured, and in that
que le forgeage-matriçage de cette ébauche comporte une opération simulta- that the forging and stamping of this blank comprises a simultaneous operation
née de refoulement des parties médianes et de filage d'au moins une des deux fusées de l'essieu-axe, cette opération simultanée étant effectuée born of discharge of the median parts and spinning at least one of the two axle-axle flares, this simultaneous operation being performed
par un seul coup de presse.by a single stroke of the press.
Suivant une première variante de l'invention, pour un même essieu- According to a first variant of the invention, for the same axle
axe, le forgeage-matriçage s'effectue dans une matrice dont toutes les piè- axis, forging and punching takes place in a matrix with all the elements
ces sont fixez en deux coups de presse successifs, à raison d'un coup de presse pour chacune des deux moitiés transversales de l'essieu-axe, les these are fixed in two successive press shots, at a rate of one press stroke for each of the two transverse halves of the axle-axle, the
deux coups de presse étant séparés par un réchauffage et par une manuten- two press shots being separated by a reheat and a manuten-
tion intermédiaires.intermediaries.
Suivant une deuxième variante de l'invention, le forgeage-matri- According to a second variant of the invention, the forging-matrix
çage d'un essieu-axe complet s'effectue en un seul coup de presse, le corps de l'essieu-axe restant fixe, tandis que la matrice comporte deux bagues de fusée mobiles, qui façonnent par filage les deux fusées et les deux portées A complete axle-axle is made in a single press stroke, the body of the axle-axle remaining fixed, while the die has two movable rocket rings, which spin-shape the two rockets and the two brought
de déflecteur de l'essieu-axe.axle deflector.
Suivant une caractéristique particulière de l'invention, l'ébau- According to a particular characteristic of the invention, the outline
che est préchauffée dans son ensemble à une même température, de préféren- che is preheated as a whole at the same temperature, preferably
ce comprise entre 1J00 et 1.3000C, et plus spécialement voisine de 1. 2600C. this between 1J00 and 1.3000C, and more especially close to 1. 2600C.
Suivant une autre caractéristique particulière de l'invention, distincte de la précédente, l'ébauche subit un préchauffage différentiel étagé. C'est ainsi qu'il est tout spécialement recommandé de préchauffer les parties de l'ébauche destinées à former les fusées de l'essieu à une température comprise entre 12000 et 13000C, et de préférence voisine de According to another particular characteristic of the invention, distinct from the previous one, the blank undergoes a stepped differential preheating. Thus it is especially recommended to preheat the parts of the blank intended to form the axle flares at a temperature between 12000 and 13000C, and preferably close to
12600C.12600C.
C'est ainsi qu'il est également recommandé que, en plus de ce qui précède, les parties de l'ébauche destinées à former le corps de l'essieu soient préchauffées à une température comprise entre 200 et 6000C, et de préférence voisine de 5000C, et que les parties de l'ébauche destinées à Thus it is also recommended that, in addition to the above, the parts of the blank intended to form the body of the axle are preheated to a temperature between 200 and 6000C, and preferably close to 5000C, and that the parts of the draft intended for
former les portées de calage des roues soient préchauffées à une tempéra- forming the stalling surfaces of the wheels are preheated to a temperature of
ture comprise entre 8000 et 11000C, et de préférence voisine de 10000C. ture between 8000 and 11000C, and preferably close to 10000C.
Pour chauffer l'ébauche dans le procédé selon l'invention, et tout spécialement s'il s'agit d'un préchauffage différentiel étagé, il To heat the blank in the method according to the invention, and especially if it is a step differential preheating, it
est préférable d'utiliser un chauffage par induction. It is better to use induction heating.
Suivant une autre caractéristique particulière de l'invention, l'fiéba lest'conjt tuêepat uine bareé ronde lIamdîinée et écioutée avant pté--: chauffage. According to another particular characteristic of the invention, the fieba is also prepared in the form of a round dough which has been prepared and cut before heating.
Elle peut aussi être constituée d'une barre carrée à angles ar- It can also consist of a square bar with
rondis, ou encore d'une barre à section transversale ogivale c'est-à-dire rounded, or a bar with ogival cross-section that is to say
d'une barre carrée à faces bombées, et écroutée avant préchauffage. a square bar with curved sides, and crimped before preheating.
Le procédé de forgeage-matriçage des essieux-axes selon l'inven- The forging-stamping process of the axles according to the invention
tion peut être réalisé indifféremment sur une presse à forger verticale ou tion can be carried out either on a vertical forging press or
sur une presse à forger horizontale. A la rigueur, la direction du forgea- on a horizontal forging press. In a pinch, the direction of the forgea-
ge pourrait même être oblique, mais cela ne présente aucun avantage prati- ge might even be oblique, but this presents no practical advantage.
que. Dans le procédé selon l'invention, chaque partie de la matrice est efficacement lubrifiée individuellement, quelle que soit la direction than. In the process according to the invention, each part of the matrix is efficiently lubricated individually, whatever the direction
du forgeage.forging.
Comme on le comprend, la présente invention présente sur les pro- As is understood, the present invention presents the
cédés connus de forgeage ou de laminage des essieux d'importants avantages. known forgings or rolling axles of significant advantages.
Tout d'abord, la cadence de fabrication est beaucoup plus élevée puisque, pour un même essieu, il faut ici seulement deux, ou même un seul, coup de presse, au lieu de 100 à 130, ou même 400 à 500, dans tels ou tels First of all, the production rate is much higher since, for the same axle, it takes here only two, or even a single press stroke, instead of 100 to 130, or even 400 to 500, in such or such
des procédés connus.known methods.
Ensuite, la qualité du résultat obtenu est indépendante d'une fiabilité plus ou moins grande d'un système de commande, puisque c'est le profil géométrique des pièces de la matrice, lequel est prédéterminé avec Then, the quality of the result obtained is independent of a greater or lesser reliability of a control system, since it is the geometrical profile of the parts of the matrix, which is predetermined with
une grande précision, qui impose les dimensions de l'essieu ainsi fabri- high precision, which imposes the dimensions of the axle thus manufactured.
qué. D'autre part, l'ébauche peut être cylindrique, ce qui simplifie than. On the other hand, the blank may be cylindrical, which simplifies
la préparation.the preparation.
Malgré cela, les surépaisseurs de l'essieu ainsi obtenu brut de forgeagematriçage, qui sont à enlever par usinage ultérieur pour obtenir Despite this, the overthicknesses of the axle thus obtained raw forginggematriçage, which are to be removed by subsequent machining to obtain
l'essieu fini, sont notablement plus faibles que dans les procédés connus. the finished axle are significantly lower than in the known processes.
Ainsi, pour obtenir un essieu de 520 Kg, il suffit de partir d'une ébauche de moins /de 600 Kg, contre 680 Kg pour l'ébauche subissant un forgeage vertical de type connu et 650 Kg pour l'ébauche subissant un forgeage horizontal de type connu. Ici, le rapport entre le poids de l'ébauche et le poids de Thus, to obtain an axle of 520 Kg, it is sufficient to start from a blank less / 600 Kg, against 680 Kg for the blank undergoing a vertical forging of known type and 650 Kg for the blank undergoing a horizontal forging of known type. Here, the ratio between the weight of the blank and the weight of
l'essieu fini est seulement de 1,150. the finished axle is only 1,150.
Avant usinage des surépaisseurs, l'essieu fabriqué par le procé- Before machining the overthicknesses, the axle manufactured by the
dé selon l'invention ne nécessite pas d'ébavurage, car il ne présente aucu- according to the invention does not require deburring because it does not present any
ne bavure.do not smudge.
En ce qui concerne la qualité interne de l'essieu ainsi obtenu, With regard to the internal quality of the axle thus obtained,
il faut noter que ce procédé réalise un fibrage intégral. Lors de l'usina- it should be noted that this process produces an integral fibrage. During the machining
ge final, on usine des fibres complètes, sans rompre aucune fibre existan- final stage, complete fibers are milled without breaking any existing fiber.
te. D'une façon générale, la précision du forgeage selon l'invention you. In general, the precision of the forging according to the invention
est bien meilleure que dans tous les procédés connus. is much better than in all known methods.
En ce qui concerne le préchauffage de l'ébauche, les variantes With regard to the preheating of the blank, the variants
du procédé selon l'invention qui utilisent un préchauffage différentiel éta- of the process according to the invention which use differential preheating
gé, par exemple par induction, permettent de réaliser une économie d'éner- ge, for example by induction, make it possible to save energy.
gie importante par rapport au chauffage complet de l'ébauche. This is important compared to the complete heating of the blank.
L'invention présente donc de multiples avantages. The invention therefore has many advantages.
Afin de bien la faire comprendre, on va décrire ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, deux modes de réalisation d'essieux de matériel In order to make it clear, two embodiments of equipment axles will be described below, by way of nonlimiting examples.
ferroviaire selon l'invention.railway according to the invention.
Le premier exemple concerne un essieu A à corps cylindrique. Le The first example concerns an axle A with a cylindrical body. The
deuxième exemple concerne un essieu B à corps cylindro-biconique. second example concerns a B axle with cylindro-biconic body.
La figure 1 est une coupe longitudinale de l'essieu A. La figure 2 est une coupe longitudinale de l'essieu B. Figure 1 is a longitudinal section of the axle A. Figure 2 is a longitudinal section of the axle B.
Les figures 3 et 4 représentent des courbes de température de pré- Figures 3 and 4 show temperature curves of
chauffage différentiel étagé pour chacune des deux moitiés de chaque essieu. stepped differential heating for each of the two halves of each axle.
Les figures 5, 6 et 7 sont une vue schématique du forgeage-matri- Figures 5, 6 and 7 are a schematic view of the forging-matrix
cage de l'essieu A; elles comprennent respectivement: - en figure 5, une vue de l'ébauche, de la presse et des bagues de fusée mobiles avant forgeage-matriçage, - en figure 6, une vue de l'ensemble en fin de forgeage-matriçage, - un figure 7, une vue de l'ensemble après forgeagematriçage, c'est-à-dire après retrait de l'élément supérieur de la presse, et retrait des bagues axle cage A; they comprise respectively: in FIG. 5, a view of the blank, the press and the rocket rings that are movable before forging and stamping; in FIG. 6, a view of the assembly at the end of forging and stamping, 7, a view of the assembly after forgeagematriçage, that is to say after removal of the upper element of the press, and removal of the rings
de fusée mobiles.mobile rocket.
De même, les figures 8, 9 et 10 sont une vue schématique du forge- Likewise, FIGS. 8, 9 and 10 are a schematic view of the forge-
ge-matriçage de l'essieu B; elles comprennent respectivement - en figure 8, une vue avant forgeage-matriçage, - en figure 9, une vue en fin de forgeage-matriçage, ge-stamping of the axle B; they respectively comprise - in FIG. 8, a front view forging-stamping, - in FIG. 9, a view at the end of forging-stamping,
- en figure 10, une vue après forgeage-matriçage. - In Figure 10, a view after forging-stamping.
Ces deux typEs d'essieux A et B, représentés sur les figures peu- These two types of axles A and B, shown in the figures can
vent être fabriqués selon l'invention dans des conditions de forgeage-ma- can be manufactured according to the invention under forging-ma-
trigage identiques, les seules différences étant d'ordre géométrique, en identical triggers, the only differences being of a geometric order, in
particulier pour la partie constituant le corps de l'essieu. particular for the part constituting the body of the axle.
Leurs dimensions respectives sont en effet les suivantes, en mil- Their respective dimensions are in fact the following, in
limitres: Portée de Portée de Essieu A Fusée dflecteur calage Corps deflecteurcalage Diamètres d(f) = 130 d(pd) = 152 d(pc) = 200 d(c) = 173 Longueur 191 58 180 1369 Essieu B Diamètres d(f) = 157,25 d(pd) = 191,28 d(pc)= 222,25 d(c) = 201,5/ x =524 Longueurs 298,85 46 193,7 = 52 a200y = 152 x = 524 Si leur forgeage-matriçage est réalisé en deux coups de presse successifs, à raison d'un pour chacune des deux moitiés de l'essieu, on Limiters: Axle Reach Span A Flare Reflector Shim Body DeflectorShield Diameters d (f) = 130 d (pd) = 152 d (sf) = 200 d (c) = 173 Length 191 58 180 1369 Axle B Diameters d (f) = 157.25 d (pd) = 191.28 d (bw) = 222.25 d (c) = 201.5 / x = 524 Lengths 298.85 46 193.7 = 52 a200y = 152 x = 524 If their Forging and punching is carried out in two successive press shots, one for each of the two halves of the axle.
effectue un premier préchauffage différentiel étagé pour la première moi- performs a first tiered differential preheating for the first
tié de l'essieu selon la courbe de température 2 de la figure 3. Sur cette figure, l'ébauche schématisée en 1 est celle qui convient pour un essieu B. C'est une barre ronde de 2500 millimètres de longueur et de 198 millimtris axle according to the temperature curve 2 of Figure 3. In this figure, the sketch schematized in 1 is that suitable for an axle B. It is a round bar of 2500 millimeters in length and 198 millimeters
de diamètre. Son préchauffage est effectué par induction de la manière sui- of diameter. Its preheating is done by induction as follows
vante:boasts:
La partie 3 de l'ébauche 1, qui a 600 mm de longueur, est préchauf- Part 3 of the draft 1, which is 600 mm in length, is preheated
fée à une température de 12600C. Elle est destinée à former la fusée de fairy at a temperature of 12600C. It is intended to form the rocket of
l'essieu, la portée de délecteur et la portée de calage. the axle, the range of delector and the bearing range.
La partie 4 de l'ébauche 1, qui a 580 mm de longueur, est pré- Part 4 of the blank 1, which is 580 mm in length, is
chauffée à une température comprise entre 1000 C et 8500C, comme indiqué heated to a temperature between 1000 C and 8500C, as indicated
sur la figure 3. Elle est destinée à former la par- in Figure 3. It is intended to form the
tie conique du corps de cette première moitié. tapered body of this first half.
La partie restante 5 de l'ébauche, qui a une longueur de 1320 mm The remaining portion 5 of the blank, which has a length of 1320 mm
n'est pas préchauffée et reste à la température ambiante. is not preheated and remains at room temperature.
Après forgeage-matriçage de cette première moitié, comme il va être expliqué plus loin, on procéde au préchauffage par induction de la deuxième moitié de l'ébaucheî après avoir entouré la première moitié déjà forgée par une enveloppe de protection *6. Le profil thermique appliqué est représenté en 7 sur la figure 4. Il est symétrique de celui de la figure After forging and stamping of this first half, as will be explained below, induction heating of the second half of the blank is carried out after having surrounded the first half already forged by a protective envelope 6. The thermal profile applied is shown at 7 in FIG. 4. It is symmetrical with that of FIG.
3.-Après quoi ldn pYr6cèdè au'dèuxièlhe Cdoup d'erirèsser. le.. 3.-After which the student has the right to erase. the..
On peut aussi procéder au forgeage-matriçage en un seul coup de presse si l'on a préchauffé les deux moitiés de l'ébauche simultanément, Forging and punching can also be done in a single press stroke if the two halves of the blank have been preheated simultaneously,
et si la presse dont on dispose le permet. and if the press that we have allows it.
Le forgeage-matriçage d'un essieu de type A, à corps cylindrique, Forging and stamping of a type A axle, with a cylindrical body,
est schématisé sur les figures 5, 6 et 7. is shown schematically in Figures 5, 6 and 7.
Sur la figure 5, avant forgeage, la partie médiane de l'ébauche 8 est serrée entre les deux moitiés hémi-cylindriques 9et 10 de la matrice, qui présentent d'autre part deux évidements en 11 et 12, de diamètre adapté aux dimensions à obtenir pour les deux portées de calage. De plus, deux bagues de fusée mobiles 13 et 14, de profil convenable, sont disposées à In FIG. 5, before forging, the median portion of the blank 8 is clamped between the two semi-cylindrical halves 9 and 10 of the die, which on the other hand have two recesses 11 and 12 of diameter adapted to the dimensions to obtain for both stall scopes. In addition, two movable rocket rings 13 and 14, of suitable profile, are arranged at
chaque extrémité de l'ébauche.each end of the blank.
Comme on le voit en comparant les figures 5 et 6, le forgeage- As can be seen by comparing Figures 5 and 6, forging-
matriçage selon l'invention consiste à pousser les bagues de fusée mobiles 13 et 14 (Figure 5) jusqu'en 13' et 14' (Figure 6), soit en deux opérations de presse successives, soit en une seule opération, de telle sorte que les deux fusées sont obtenues par filage Embossing according to the invention consists in pushing the movable rocket rings 13 and 14 (FIG. 5) as far as 13 'and 14' (FIG. 6), either in two successive press operations, or in a single operation, so that that both rockets are obtained by spinning
tandis que les deux portées de calage sont obte- while the two stanchions are obtained
nues par xfoulement, filage et refoulement se produisant simultanément. naked by spinning, spinning and pushing occurring simultaneously.
Après forgeage (figure 7), on écarte en 13" et 14" les deux ba- After forging (Figure 7), the 13 and 14
gues de fusée mobiles, on relève la demi-matrice 9, de sorte que l'essieu moving rockets, the half-die 9 is raised, so that the axle
forgé 15, reposant sur la demi-matrice 10, peut être alors manutentionné. Forged 15, resting on the half-matrix 10, can then be handled.
Les figures 8, 9et 10 schématisent le mêmes opérations pour le forgeagematriçage d'un essieu à corps cylindro-biconique, de type B. La seule différence avec ce qui précède est que les deux moitiés 16 et 17 de la matrice ont, dans leur partie médiane, un profil cylindro-biconique, Figures 8, 9 and 10 show schematically the same operations for the forgeagematriçage a axle with cylindro-biconic body, type B. The only difference with the above is that the two halves 16 and 17 of the matrix have, in their part median, a cylindro-biconic profile,
et non plus un profil cylindrique.and no longer a cylindrical profile.
Un des avantages essentiels du forgeage-matriçage selon l'inven- One of the essential advantages of forging and stamping according to the invention
tion est que les surépaisseurs résiduelles après forgeage, à éliminer par usinage ultérieur, sont ici beaucoup plus faibles que dans les méthodes de is that the residual thicknesses after forging, to be eliminated by subsequent machining, are here much lower than in the methods of
forgeage connues.known forging.
Ainsi pour un essieu de type A, le tableau I ci-dessous donne les dimensions, en diamètre et en longueur, de l'essieu complètement fini, de l'essieu brut de forgeage avant usinage selon les méthodes de forgeage Thus for a type A axle, Table I below gives the dimensions, in diameter and in length, of the completely finished axle, of the forging axle before machining according to the forging methods.
connues, et de l'essieu brut de forgeage selon l'invention avant usinage. known, and the rough forging axle according to the invention before machining.
Le tableau Il donne les mêmes dimensions pour un essieu de type B. Table II gives the same dimensions for a type B axle.
Tableau ITable I
- Essieu de corps cylindrique de type A Dimensions en millimètres Diamètres Essieu fini Essieu brut de forgeage connu Essieu brut de forgeage selon 1 'invention Longueurs Essieu fini Essieu brut de forgeage connu Essieu brut de forgeage selon l'invention - Cylindrical body axle type A Dimensions in millimeters Diameters Finished axle Gross forging axle known Gross forging axle according to the invention Lengths Finished axle Gross forging axle known Gross forging axle according to the invention
58 180 136958 180 1369
250 1300250 1300
58 200 135058 200 1350
Tableau II - Essieu de corps cylindro-biconique, de type B Table II - B-Type Axle, B-Type
Dimensions en millimètres.Dimensions in millimeters.
(voir page suivante)(see next page)
Tableau IITable II
Portée de Portée de Fusée déflecteur calage Corps Diamètres Essieu fini 157,25 191,28 222,25 201,5 / 189 Essieu brut de 182 213 243 221 I 209 forgeage connu Essieu brut de forgeage selon 168 200 232 211 /200 l'invention Longueurs x Essieu fini 298,85 46 193,7 524 152 524 Essieu brut de forgeage connu 325 45 255 415 300 415 Essieu brut de forgeage selon 325 45 205 490 200 490 l'invention Rocket range range baffle wedge Body Diameters Finished axle 157,25 191,28 222,25 201,5 / 189 Gross axle of 182 213 243 221 I 209 forging known Gross forging axle according to 168 200 232 211/200 the invention Lengths x Finished axle 298.85 46 193.7 524 152 524 Known gross forging axle 325 45 255 415 300 415 Gross forging axle according to 325 45 205 490 200 490
Ces résultats sont tout à l'avantage du procédé selon l'inven- These results are all to the advantage of the process according to the invention.
tion.tion.
Afin de les rendre plus expressifs, le tableau III ci-dessous, qui décrit la succession des opérations, présente les mises au mille entre le lingot de départ et l'essieu fini, dans trois cas: In order to make them more expressive, Table III below, which describes the sequence of operations, shows the mismatches between the starting ingot and the finished axle, in three cases:
- 1er cas Essieu de type A laminé, non forgé, et usiné. - 1st case Axle type A laminated, not forged, and machined.
- 2ème cas Essieu de type B laminé, forgé selon un procédé connu et usiné. - 2nd case B-type axle rolled, forged according to a known and machined process.
- 3ème cas Essieux de type A ou B, laminés, forgés selon l'invention et usinés. Tableau III - Opérations successives et rapports entre le poids - 3rd case Axles type A or B, rolled, forged according to the invention and machined. Table III - Successive Operations and Relationships Between Weight
du lingot de départ et le poids de l'essieu fini. starting ingot and the weight of the finished axle.
(voir page suivante)(see next page)
TABLEAU IIITABLE III
ler Cas 2ème Cas 3ème Cas Essieu laminé, usiné Essieu laminé, forgé selon Essieu laminé, forgé selon Type A un procédé connu, et usiné l'invention, et usiné Type B Type A ou B Rapports Rapport Rapport de mise de mise de mise Laminage au mille Laminage au mille Laminage au mille Lingot 1,000 Lingot 1,000 Lingot 1,000 Fours Pitts Fours Pitts Fours Pitts Laminage Laminage Laminage Sciage à chaud Sciage à chaud Refroidissement Refroidissement Refroidissement Ecroutage Ebauche 1,185 Ebauche 1,185 Sciage Normalisation Ebauche 1,268 Dressage FORGEAGE Chauffage FORGEAGE 1st case 2nd case 3rd case laminated axle, machined laminated axle, forged according to laminated axle, forged according to type A known method, and machined the invention, and machined type B type A or B reports report commissioning report rolled out per thousand Rolling mill 1000 Rolling millet 1,000 Ingot 1,000 Ingot 1,000 Ingot Pitts Ovens Pitts Ovens Pitts Rolling Lamination Rolling Hot Sawing Hot Sawing Cooling Cooling Cooling Punching Roughing 1,185 Roughing 1,185 Sawing Normalizing Roughing 1,268 Dressing FORGING Heating FORGING
Usinag Forgeage Chauffage par induc- Usinag Forging Heating by inductive
Usinage Forgeage to Refroidissement tion Dégrossilage Double normaliForgeage Finition 1,518 sationRefroidissement Machining Forging to Cooling Counterbalancing Double NormaliForging Finishing 1,518 sationCooling
Revenu Deux normalisa-Income Two norms
Dres sage 1 1 tions Essieu fini 1 798 Revenu USINAGE Dressage 1,009 Dégrossissage USINAGE Finition 1,290 Dégrossissage Finition Essieu fini 1, 551 Commande numérique 1,067 Essieu fini 1!,365 o 0.3 Co. is w r\3 Dans le cas d'essieux tubulaires, l'ébauche comporte un Finished axle 1 798 Revenues MACHINING Dressing 1,009 Roughing MACHINING Finishing 1,290 Trimming Finishing Finished axle 1, 551 Numerical control 1,067 Finished axle 1, 365 o 0.3 Co. is wr \ 3 In the case of tubular axles, l draft contains a
noyau de diamitre convenable en silice, ou en tout autre produit réfrac- Diameter core suitable for silica, or any other refractory product
taire poudreux, dont le coefficient de dilatation par rapport à celui de l'acier à essieux est tel que, à 126000, son adhérence avec l'ébauche soit bonne sans être excessive, et que, à la température ambiante, son powder, whose coefficient of expansion compared to that of the axle steel is such that, at 126000, its adhesion to the blank is good without being excessive, and that at room temperature its
élimination ne présente aucune difficulté. elimination presents no difficulty.
Il est bien entendu que l'on peut, sans sortir du cadre de l'in- It is understood that one can, without leaving the framework of the in-
vention, imaginer des variantes et perfectionnements de détails, de même vention, imagine variations and refinements of detail, as well as
qu'envisager l'emploi de moyens équivalents. consider the use of equivalent means.
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