FR2496511A1

FR2496511A1 - METHOD FOR PRODUCING LOCAL REINFORCEMENTS OF LATERAL WALL ON HOLLOW BODIES

Info

Publication number: FR2496511A1
Application number: FR8121258A
Authority: FR
Inventors: Bruno Kralowetz; Hans Hojas; Rupert Wieser
Original assignee: GFM GmbH
Current assignee: GFM GmbH
Priority date: 1980-12-22
Filing date: 1981-11-13
Publication date: 1982-06-25
Also published as: ATA623780A; DE3142480A1; DD201393A5; AT366938B; JPS57134228A; GB2092041A

Abstract

L'INVENTION EST RELATIVE A UN PROCEDE POUR RENFORCER LOCALEMENT LA PAROI LATERALE DE CORPS CREUX. SELON L'INVENTION, ON SOUMET LA REGION CHAUFFEE 2 DE LA PAROI LATERALE DU CORPS CREUX 1, PENDANT LE REFOULEMENT, A UN PROCESSUS DE FORGEAGE DANS LEQUEL LA MATIERE QUI BOMBE VERS L'EXTERIEUR EN VERTU DE LA PRESSION DE REFOULEMENT EST REPOUSSEE JUSQU'A LA DIMENSION EXTERIEURE DESIREE DU RENFORCEMENT DE PAROI LATERALE. LE PROCEDE EVITE LA FORMATION DE PLIS ET FISSURES SUR LES TUBES.THE INVENTION RELATES TO A PROCESS FOR LOCALLY REINFORCING THE SIDE WALL OF HOLLOW BODIES. ACCORDING TO THE INVENTION, THE HEATED REGION 2 OF THE SIDE WALL OF THE HOLLOW BODY 1, DURING THE DISCHARGE, IS SUBJECTED TO A FORGING PROCESS IN WHICH THE MATERIAL BOMBING TO THE EXTERIOR UNDER THE DISCHARGE PRESSURE IS PUSHED UNTIL TO THE DESIRED EXTERNAL DIMENSION OF THE SIDE WALL REINFORCEMENT. THE PROCESS PREVENTS THE FORMATION OF FOLDES AND CRACKS ON THE TUBES.

Description

La présente invention est relative à un procédé de réa-The present invention relates to a method for realizing

lisation de renforcements locaux de paroi latérale sur des corps creux, selon lequel on chauffe le corps creux dans la région à use of local sidewall reinforcement on hollow bodies, whereby the hollow body is heated in the region to be

renforcer et on le soumet alors à une pression axiale de refoule- reinforce and then subject to axial pressure

ment.is lying.

Des renforcements locaux de paroi latérale sont néces- Local sidewall reinforcements are needed

saires sur des corps creux, en particulier sur des tubes cylindri- on hollow bodies, in particular on cylindrical tubes.

ques servant d'ébauches à de nombreux éléments structuraux dans la construction de véhicules, de récipients et d'installations, pour les raidir et augmenter leur résistance, ou bien pour épaissir la many structural elements in the construction of vehicles, containers and installations, to stiffen them and increase their strength, or to thicken

paroi en vue d'un travail ultérieur avec ou sans enlèvement de co- wall with a view to further work with or without removal of co-

peaux, etc. Pour obtenir ces renforcements locaux de paroi latéra- skins, etc. To obtain these local sidewall reinforcements,

le, après avoir chauffé localement le corps creux à la température de refoulement, on lui applique un effort axial de compression et on le refoule ainsi à l'endroit chauffé. Toutefois, un refoulement libre en direction longitudinale est impossible, car même un léger refoulement cause, à l'endroit du refoulement, un écoulement de matière vers l'extérieur, qui conduit à un pli annulaire intérieur et à des fissures. Par conséquent, pour empêcher l'écoulement de la matière vers l'extérieur, on opère jusqu'ici principalement au the, after locally heating the hollow body to the discharge temperature, it is applied an axial compressive force and is thus forced to the heated place. However, a free discharge in the longitudinal direction is impossible, because even a small discharge causes, at the point of discharge, a outward flow of material, which leads to an inner annular fold and cracks. Therefore, to prevent the flow of the material to the outside, so far

moyen d'un moule de refoulement, mais étant donné le frottement. medium of a discharge mold, but given the friction.

qui se produit lors du refoulement entre la matière et le moule, ce processus de refoulement est limité. Si l'on veut réaliser un plus grand renforcement de paroi latérale, il est même nécessaire that occurs during the backflow between the material and the mold, this repression process is limited. If one wants to achieve a greater reinforcement of side wall, it is even necessary

d'exécuter le processus de refoulement en deux ou plusieurs opéra- to carry out the repression process in two or more

tions, avec un nombre correspondant de moules de refoulement. En outre, de toute façon, il n'est possible de refouler que des corps creux ayant une épaisseur de paroi déterminée et il est exclu de tions, with a corresponding number of discharge molds. Moreover, in any case, it is possible to drive back only hollow bodies having a determined wall thickness and it is excluded from

refouler par exemple des tubes à paroi mince. for example, to push back thin-walled tubes.

On a déjà proposé aussi un procédé de refoulement tout différent dans lequel on chauffe progressivement le corps creux en We have already proposed a different method of repression in which the hollow body is gradually heated in

direction axiale, seulement pendant un effort axial de refoule- axial direction, only during an axial force of

ment, par l'intermédiaire d'un inducteur de chauffage annulaire entourant le corps creux. La zone annulaire étroite de la pièce, by means of an annular heating inductor surrounding the hollow body. The narrow annular zone of the room,

portée à la température de refoulement par l'inducteur de chauffa- brought to the discharge temperature by the heating inducer

ge annulaire, se déplace dans la direction longitudinale de la pièce conformément au mouvement de l'inducteur de chauffage, de annular geometry, moves in the longitudinal direction of the part in accordance with the movement of the heating inductor,

sorte qu'étant donné l'action simultanée de la pression de refou- so that, given the simultaneous action of the pressure of

lements, on obtient le refoulement désiré. Pour empêcher un écou- lements, we obtain the desired repression. To prevent a hearing

lement de la matière vers l'extérieur, des galets de pression sont disposés de manière à pouvoir coulisser longitudinalement avec l'inducteur de chauffage annulaire et, lors de la rotation de la pièce, en tournant extérieurement contre la pièce, ils empêchent outwardly, pressure rollers are arranged so that they can slide longitudinally with the annular heating inductor and, during rotation of the workpiece, by rotating externally against the workpiece, they prevent

un refoulement vers l'extérieur. Toutefois, ce procédé de refoule- a push back to the outside. However, this process of repression

ment nécessite des moyens considérables et surtout, il ne peut être réalisé que très lentement, de sorte que son utilisation est It requires considerable resources and above all, it can only be achieved very slowly, so that its use is

extrêmement peu économique.extremely uneconomical.

C'est pourquoi l'invention a pour but de perfectionner un procédé de l'espèce définie plus haut de façon qu'il permette This is why the invention aims to perfect a process of the species defined above so that it allows

de réaliser pratiquement, de façon rapide et rationnelle, n'impor- practically, rapidly and rationally,

te quels renforcements de paroi latérale sur des corps creux, y what sidewall reinforcements on hollow bodies, including

compris sur des tubes à paroi mince, sans aucun risque de forma- thin-walled tubes without any risk of

tion de plis ni de fissures.folds and cracks.

Selon l'invention, pour résoudre ce problème, on soumet la région chauffée de la paroi latérale du corps creux, pendant le refoulement, à un processus de forgeage dans lequel la-matière qui bombe vers l'extérieur en vertu de la pression de refoulement est repoussée jusqu'à la dimension extérieure désirée du renforcement de paroi latérale. Par suite du martèlement lors du refoulement, la matière qui flue vers l'extérieur est sans cesse repoussée au point de refoulement de sorte qu'il se produit obligatoirement un According to the invention, in order to solve this problem, the heated region of the side wall of the hollow body is subjected to a forging process in which the material which discharges to the outside under the pressure of discharge is pushed back to the desired outer dimension of the sidewall reinforcement. As a result of pounding during the discharge, the outwardly flowing material is constantly pushed back to the point of discharge so that it necessarily occurs.

refoulement vers l'intérieur. La position de la course de martèle- backflow inward. The position of the hammering race-

ment détermine la dimension extérieure du corps creux refoulé, de sorte que l'on peut obtenir non seulement un refoulement purement determines the external dimension of the hollow hollow body, so that not only can

vers l'intérieur, mais encore un refoulement purement vers l'exté- inward, but still a purely outward

rieur et aussi un refoulement vers l'intérieur et vers l'exté- and inward and outward

rieur. Le forgeage pendant le refoulement empêche en tout cas un pliage indésirable de la matière et le mouvement oscillant des marteaux, en vertu duquel la trajectoire des marteaux et la pièce ne se touchent jamais que peu de temps, ne cause non plus, lors du laughing. The forging during the backing prevents in any case undesirable folding of the material and the oscillating movement of the hammers, by virtue of which the trajectory of the hammers and the workpiece never touch each other for a short time, does not cause either, during the

refoulement, d'entrave quelconque au fluage de matière en direc- repression, any impediment to the creep of matter in direct

tion longitudinale, ce qui permet en une seule opération un refou- in one operation, which makes it impossible to

lement pratiquement quelconque, sans plis ni fissures, y compris lorsqu'il s'agit de corps creux à paroi mince. Il faut seulement veiller à ce que, lors du forgeage avec refoulement, les marteaux agissent au point de refoulement sur toute la périphérie de la pièce, ce que l'on peut obtenir sans difficultés, de façon conn d'une part en adoptant un nombre approprié de marteaux de profil approprié et, d'autre part, par une rotation relative approprié( virtually no matter, without creases or cracks, including thin-walled hollow bodies. It is only necessary to ensure that, during forging with delivery, the hammers act at the point of discharge on the whole periphery of the piece, which can be obtained without difficulties, so that firstly by adopting a number suitable profile hammers and, on the other hand, by appropriate relative rotation (

entre pièce et marteaux.between room and hammers.

Selon un développement particulièrement avantageux du procédé selon l'invention, on poursuit le processus de forgeage après la fin du refoulement pour le formage du corps creux ou lo renforcement de sa paroi latérale. Quand le refoulement désiré 1 la matière est obtenu, il suffit donc de supprimer l'effort de i roulement et on peut forger la pièce sur la même machine, en ce qui concerne la forme finale désirée, éventuellement en une opé According to a particularly advantageous development of the process according to the invention, the forging process is continued after the end of the discharge to form the hollow body or reinforcement of its side wall. When the desired discharge 1 the material is obtained, it suffices to remove the effort of i rolling and can forge the piece on the same machine, as regards the desired final shape, possibly in one opé

tion automatique, comme dans un processus de forgeage usuel. automatically, as in a conventional forging process.

Si lors du processus de forgeage on opère selon l'invi tion un martèlement sur mandrin, on peut aussi, de façon simple forger immédiatement la forme intérieure de la-pièce. Pendant l, processus de refoulement, on peut déjà refouler jusqu'au mandrii ou encore, on peut effectuer seulement ce forgeage intérieur lo du processus de forgeage après le refoulement. Bien entendu, si les marteaux ont une structure appropriée, il est possible d'ef fectuer aussi le forgeage de la forme extérieure en même temps If during the forging process a hammering on mandrel is carried out according to the invention, it is also easy to immediately forge the inner shape of the workpiece. During the reprocessing process, it is possible to push back as far as the mandrii or else only this internal forging can be performed lo the forging process after the backflow. Of course, if the hammers have an appropriate structure, it is possible to also perform the forging of the outer shape at the same time

le forgeage intérieur.the internal forging.

Dans un mode d'exécution avantageux de l'invention, o maintient la force de refoulement et le processus de forgeage j qu'à ce que l'on ait obtenu un formage qui ferme la cavité du corps creux. Grâce au martèlement et au refoulement simultanés, peut refouler de façon poussée sans risquer la formation de pli ni de fissures, de sorte que, par suite du refoulement intérieu suivi éventuellement d'un forgeage, on obtient une réunion de l In an advantageous embodiment of the invention, maintaining the delivery force and the forging process only results in a forming which closes the cavity of the hollow body. Thanks to simultaneous pounding and pushing, it can push back without the risk of cracks or cracks, so that, as a result of the internal repression followed possibly by forging, a reunion is obtained.

matière et donc une fermeture du corps creux. material and therefore a closure of the hollow body.

Le procédé de refoulement et de forgeage selon l'inve tion et éventuellement la fermeture de la pièce par forgeage pe vent être réalisés de façon simple avec des machines à forger The process of pushing and forging according to the invention and possibly the closing of the part by forging can be carried out in a simple way with forging machines.

usuelles et celles-ci doivent seulement être en mesure d'appli- and these should only be able to

quer, par l'intermédiaire de la tête de serrage et de l'organe d'appui, une force d'avancement qui assure la pression de refou ment nécessaire. La machine à forger elle-même peut être choisi librement selon la nature du processus de forgeage lié au refou ment; on peut utiliser une machine à forger avec ou sans dispc quer, via the clamping head and the support member, an advancing force which ensures the necessary compression pressure. The forging machine itself can be chosen freely depending on the nature of the forging process related to the refolding; you can use a forging machine with or without dispc

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tif de mandrin, une machine à curseur annulaire, une machine munie d'un dispositif de rotation de la pièce, une machine à deux ou a chuck machine, an annular slider machine, a machine with a workpiece rotating device, a machine with two or

plusieurs marteaux, etc...several hammers, etc ...

L'objet de l'invention est représenté, à l'aide d'un schéma de fonctionnement, par le dessin annexé sur lequel les figures 1 à 3 montrent trois étapes différentes de The object of the invention is represented, by means of an operating diagram, by the appended drawing in which FIGS. 1 to 3 show three different stages of

la fabrication d'un corps creux à extrémité resserrée avec renfor- the manufacture of a hollow body with a tight end

cement de la paroi latérale à la transition de diamètre, par le of the side wall at the diameter transition, by the

procédé selon l'invention.process according to the invention.

La pièce 1 sous forme d'ébauche tubulaire est chauffée à Part 1 in the form of a tubular blank is heated to

la température de refoulement dans la région terminale 2 à refou- the discharge temperature in the terminal region 2 to be

ler, la variation de température étant adaptée à la forme du re- the temperature variation being adapted to the shape of the

foulement, le point destiné à subir le plus fort refoulement pré- the point intended to undergo the strongest repression

sentant aussi la plus haute température (figure 1). also sensing the highest temperature (Figure 1).

On transfère l'ébauche chauffée dans une machine à for- The heated blank is transferred to a forging machine.

ger dont la tête de serrage 3 saisit, par sa pince 4, l'extrémité ger whose clamping head 3 grasps, by its clamp 4, the end

non chauffée de la pièce 1 et amène celle-ci, à travers les mar- unheated room 1 and brings the room through the

teaux, jusqu'à une butée 7 formée par l'organe d'appui 6. Puis, par l'intermédiaire de la tête de serrage 3, on augmente de façon appropriée la force d'avancement et on soumet la pièce 1, entre la butée 7 et la pince 4, à une pression axiale de refoulement, un forgeage de la région terminale de la pièce s'effectuant pendant le refoulement, avec rotation simultanée de la pièce. Lors de ce processus de forgeage, les marteaux oscillants 5 repoussent sans cesse jusqu'au contour extérieur primitif de la pièce la matière qui bombe vers l'extérieur lors du refoulement, de sorte que l'on obtient un refoulement 8 purement vers l'intérieur. Un mandrin de forgeage 9 introduit dans la pièce 1 sert provisoirement à limiter up to a stop 7 formed by the support member 6. Then, by means of the clamping head 3, the advancing force is appropriately increased and the piece 1 is subjected between the stop 7 and the clamp 4, at an axial discharge pressure, a forging of the end region of the part taking place during the discharge, with simultaneous rotation of the workpiece. During this forging process, the oscillating hammers 5 constantly push back to the outer outward contour of the workpiece the material which bubbles outwards during the discharge, so that a discharge 8 is obtained purely towards the inside. . A forging mandrel 9 introduced into the piece 1 serves temporarily to limit

ce refoulement vers l'intérieur (figure 2). this discharge inwards (Figure 2).

Après la fin du refoulement, par lequel la pièce 1 s'est After the end of the repression, by which piece 1 was

raccourcie de la longueur de refoulement, on déplace la pièce re- shortened the length of the discharge, the part re-

foulée 1 à l'envers du sens d'avancement, au moyen de la pince 4, step 1 in reverse direction of travel, by means of the clamp 4,

pour l'amener, de, la région de la partie lisse 5a de la trajectoi- to bring it, from, the region of the smooth part 5a of the trajectory

re des marteaux, affectée au forgeage pendant le refoulement, à la région d'une deuxième partie 5b formant le contour extérieur de l'extrémité resserrée, la pièce 1 s'écartant de la butée 7,-et on poursuit le processus de forgeage. Par le forgeage de la pièce 1 sur le mandrin 9, au moyen de la partie 5b de la trajectoire des marteaux, on obtient alors sur la pièce 1 l'extrémité resserrée 10 hammers, assigned forging during the discharge, to the region of a second portion 5b forming the outer contour of the constricted end, the part 1 away from the abutment 7, and the forging process is continued. By forging the part 1 on the mandrel 9, by means of the part 5b of the trajectory of the hammers, the end is then obtained on the part 1 the constricted end 10

ayant la forme extérieure et intérieure désirée (figure 3). having the desired outer and inner shape (Figure 3).

En vertu de la combinaison des processus de refoulement et de forgeage, le procédé selon l'invention permet de refouler sans plis de grandes quantités de matière en une seule opération, y compris sur des tubes à paroi mince, sans devoir utiliser pour By virtue of the combination of backflow and forging processes, the process according to the invention makes it possible to push large quantities of material without folds in a single operation, including on thin-walled tubes, without having to use

cela des étampes, etc... et permet pour ainsi dire, après le re- that of the stamps, etc ... and allows so to speak, after the

foulement, de forger en une seule opération des formes déterminées in a single operation, to forge in a single operation certain forms

de corps creux.hollow body.

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Claims

1. Method of producing local reinforcements of pa-

lateral king on hollow bodies, according to which the body is heated

in the region to be strengthened and is then subject to a

axial discharge arrangement, characterized in that the heated region (2) of the side wall of the hollow body (1) is subjected, during the discharge, to a forging process in

which the substance which bombs outwards under the pressure of

discharge pressure is pushed back to the outer dimension

desired sidewall reinforcement.

2. Method according to claim 1, characterized in that the forging process is continued after the end of the

discharge, for forming the hollow body (1) or reinforcement.

of its wall.

3. Method according to one of claims 1 and 2, characterized

characterized by the fact that during the forging process,

hammering on mandrel (9).

4. Method according to one of claims 1 and 2, characterized

maintained by the fact that the force of repression is maintained and

the forging process until a training

ge that closes the cavity of the hollow body.