FR2521042A1 - Outil de formage de dents pour canneler des elements tubulaires - Google Patents

Abstract

LE DISPOSITIF DE FORMAGE COMPREND UNE PAIRE D'OUTILS IDENTIQUES ET DU TYPE CREMAILLERE 10 ET 12 UTILISES AVEC UN MANDRIN CANNELE 94 PRESENTANT DES DENTS POUR FORMER PAR PRESSION DES CANNELURES, DES DENTS D'ENGRENAGE OU D'AUTRES TYPES DE DENTS SUR UNE PIECE CYLINDRIQUE ET CREUSE 16 QUI COMPREND UNE PREMIERE SECTION TUBULAIRE 16A DE GRAND DIAMETRE, UNE SECONDE SECTION TUBULAIRE 16B DE PLUS PETIT DIAMETRE, ET UNE BRIDE RADIALE 16C RELIANT LES SECTIONS TUBULAIRES; LES DENTS SONT FORMEES DANS LA SECTION TUBULAIRE 16A.

Description

2521042.

La présente invention concerne des outils et des machi-

nes pour former par pression des éléments en forme de dents, et plus particulièrement une configuration de dent améliorée destinée à engrendrer par pression des éléments en forme de dents, de cannelures, de dents d'engrenage et analogues sur la périphérie d'une pièce tubulaire L'invention décrit

également un procédé de formage de dents.

La fabrication d'organes de transmission de puissance à laquelle se rapporte la présente invention utilise une paire de crémaillères et un mandrin pour développer la forme de dent désirée sur la périphérie d'une pièce annulaire ou tubulaire Le mandrin présente des dents ayant la forme qui doit être développée et obtenue par formage sur une surface de travail périphérique externe Une machine est prévue pour maintenir le mandrin et la pièce et elle comprend également

des crémaillères de formage de dents montées sur des glis-

sières. Des outils de fabrication d'éléments en forme de dents sont décrits dans les brevets US No 2 994 237 au nom de Pelphrey, No 3 827 280, 3 857 273 et 3 902 349 au nom de Miller, No 3 672 203 an nom d'Anderson et 3 818 736 au nom de Blue Ces brevets décrivent des éléments en forme de dents présentant diverses caractéristiques pour engendrer des éléments en forme de dents dans un arbre cylindrique Le brevet US 3 827 280 au nom de Miller décrit en particulier

une section initiale comportant des dents aigues et sembla-

bles à celles d'une lime, apte à accrocher et à amorcer la rotation d'une pièce cylindrique, suivie de trois sections

de dents aptes à engendrer une dent de configuration généra-

lement cycloidale qui est ensuite modifiée, pour parvenir à la forme développante désirée, par des sections dentées subséquentes Un autre brevet US No 3 862 567 au nom de Hildreth décrit également un outil pour la fabrication

d'éléments en forme de dents, comprenant des dents sélec-

tionnées qui sont plaquées avec du cuivre, de l'argent, de l'or ou tout autre matériau de revêtement approprié en vue de réduire l'usure et la fatigue de la dent Comme on peut le voir sur les brevets sus-mentionnés, le commencement ou la partie avant de l'outil comprend des dents dont la forme est délibérément modifiée de manière que le processus de

laminage déforme le métal de façon appropriée et graduelle-

ment, développant ainsi une forme de dent finale qui est analogue ou conjuguée à celle des derniers éléments en forme

de dents qui sont sur l'outil.

Un ancien brevet décrivant le laminage d'un élément en forme de dent sur un élément tubulaire est le brevet US No 3 214 951 délivré à McCardell Ce brevet décrit une

cannelure laminée sur le côté externe d'un élément tubulai-

re Un brevet US plus récent délivré au nom de Killop et portant le No 3 982 415 montre un mandrin et un outil cannelés utilisés pour laminer spécifiquement un organe de transmission de puissance qui est monté directement sur le mandrin Dans ce cas également, les dents de l'outil de formage sont représentées comme présentant des formes variées pour déformer graduellement le métal et produira la forme de dent désirée aussi bien sur la partie externe de l'organe de transmission de puissance que sur sa partie

intérieure.

Quand on utilise des outils comportant des éléments en forme de dents et tels qu'ils ont été décrits dans les brevets antériedrs pour réaliser une cannelure sur des

organes de transmission de puissance tubulaires, on a cons-

taté que l'épaisseur de paroi entre le bord avant et le bord

arrière d'une dent donnée prévue sur un organe de trans-

mission de puissance varie dans une proportion pouvant

atteindre 50 % et a donc une nature extrêmement non uniforme.

L'amélioration de l'uniformité de la paroi de la dent est

donc très souhaitable.

Un but de l'invention est de créer un outil de formage de dents perfectionné incorporant des moyens de génération de dents améliorés qui améliorent les caractéristiques de fluage du métal de la pièce pendant que se déroule le processus de génération de dents et qui développe un élément en forme de dent plus uniforme, en particulier qui améliore l'uniformité de l'épaisseur de paroi des bords avant et arrière Un autre but de l'invention est de créer un outil

pour développer des éléments en forme de dents plus unifor-

mes à la fois sur la périphérie externe et sur la périphérie interne de la pièce, telle qu'un organe de transmission de puissance Un autre but de l'invention est de créer un outil perfectionné pour former par pression des éléments en forme

de dents dans une coquille cylindrique, permettant la pro-

duction en grande série d'éléments en forme de dents de qualité améliorée Un but de la présente invention est de créer un outil de formage de dents perfectionné ayant le caractère indiqué et incorporant des moyens améliorés pour engendrer des dents dans un organe tubulaire cylindrique, o U la résistance et la durée de vie utile de ces outils est accrue Un autre but encore de l'invention est de créer un outil amélioré pour former par pression des éléments en forme de dents dans un organe tubulaire cylindrique, lequel outil puisse être fabriqué de façon économique et acceptable commercialement, et être par ailleurs durable, efficace et

fiable en fonctionnement.

La présente invention crée donc un outil pour former par

pression des dents sur la périphérie d'une pièce tubulaire.

L'outil est apte à venir en prise avec un mandrin denté rotatif, la pression appliquée à la pièce étant formée entre eux L'outil comprend un corps ayant une extrémité avant et une extrémité arrière et il est muni d'une surface de travail comportant plusieurs dents, diverses sections des dents disposées entre l'extrémité avant et l'extrémité arrière présentant des caractéristiques spécifiques de formage par

pression de la dent dans un organe de transmission de puis-

sance au cours des diverses étapes de son passage par une machine apte à cet usage Selon un mode de réalisation typique, les bords avant et arrière des dents de la première section ont une configuration symétrique pour appliquer un formage initial par pression a la pièce à proximité du centre de l'espace compris entre dents adjacentes du mandrin, et déterminer ainsi une déformation initiale uniforme de la pièce et de préférence un profil de type uniforme et ondulé

sur la pièce Une seconae section dentée à dents asymétri-

ques est disposée entre la première section dentée et l'ex-

trémité arrière, et les dents de celle-ci ont une configura-

tion de leur bord avant qui est analogue à la configuration du bord avant des dents à former sur la pièce, et un bord arrière sensiblement similaire en configuration à celui

déterminé pour les dents de la première section La troisiè-

me section dentée disposée entre la seconde section dentée et l'extrémité arrière de l'outil présente une configuration de ses dents qui est totalement analogue ou conjuguée à

celle des dents à former dans la pièce Une quatrième sec-

tion de dents conjuguées dont les flancs et la racine ont des dimensions plus importantes est de préférence prévue

pour établir ou stabiliser le diamètre interne de la pièce.

Selon le procédé typique de l'invention pour former des cannelures, des dents d'engrenage et analogues dans une

pièce tubulaire dont le profil initial a une section trans-

versale annulaire, la pièce est (a) formée par pression pour que son profil devienne du type ondulé et uniforme, (b) formée par pression en des emplacements sélectionnés et

espacés sur le profil de la pièce correspondant à d'éven-

tuels emplacements des bords avant selon une configuration qui est conjuguée à la configuration du bord avant des dents

à former, et ensuite (c) former par pression dans les empla-

cements restants du profil le bord arrière ayant une confi-

guration conjuguée à celle du bord arrière à former ainsi que de préférence la pointe des dents à former dans la pièce, en laissant sensiblement intacts les bords avant

précédemment formés.

Les buts et avantages ci-dessus de la présente invention,

ainsi que Q'autres, apparaîtront plus clairement à la lec-

ture de la description et des revendications qui suivent,

avec référence aux dessins annexés.

La Fig 1 est une vue en élévation latérale d'une paire d'outils du type crémaillère, utilisés par la présente invention et montrant schématiquement ces outils avec un

mandrin et une pièce.

La Fig 2 est une vue en élévation latérale de la tota-

lité de l'outil inférieur du type crémaillère illustré à la Fig 1. La Fig 3 A est une coupe partielle de l'outil représenté

à la Fig 2.

La Fig 3 B est une coupe partielle de l'outil représenté

à la Fig 2.

La Fig 3 C est une coupe partielle de l'outil représenté

à la Fig 2.

La Fig 4 est une coupe montrant la pièce montée sur la

tête d'extraction et sur l'organe de retenue de la machine.

La Fig 5 est une coupe partielle selon la ligne V/V de la fig 4.

La Fig 6 est une coupe partielle de la première section dentée de l'outil et du mandrin, montrant la pièce située

entre eux.

La Fig 7 est une coupe partielle de la pièce présentant un profil uniforme de type ondulé ou cycloïdal, après son

passage par la première section dentée de l'outil.

La Fig 8 est une coupe partielle de la seconde section dentée de l'outil et du mandrin, montrant la pièce situ Ge

entre eux.

La Fig 9 est une coupe partielle de la pièce montrant les dents formées après passage par la section de l'outil

représentée à la Fig 8.

La Fig 10 est une coupe partielle de la troisième section dentée de l'outil et du mandrin, montrant la pièce située entre eux La Fig 11 est une coupe partielle d'une partie de la

pièce après la fin du laminage.

Si on se réfère aux Fig 1 à 4, celles-ci représentent un mode de réalisation préféré de l'invention Ce mode de réalisation comprend une paire d'outils de constitution spécifique, identiques et du type crémaillère 10 et 12 représentés à la Fig 1 Ces outils peuvent être utilisés avec un mandrin cannelé 94 présentant des dents de forme appropriée pour former par pression des cannelures, des

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dents d'engrenage ou d'autres types de dents sur une pièce cylindrique et creuse La pièce 16 comprend de façon typique une première section tubulaire 16 a de grand diamètre, une seconde section tubulaire 16 b de plus petit diamètre, et une bride radiale 16 c reliant les sections tubulaires Dans le mode de réalisation illustré, des dents doivent être formées

dans la section tubulaire 16 a.

Une machine dans laquelle une paire d'outils du type à crémaillère mettant en oeuvre la présente invention peut être utilisée avec un mandrin denté pour former par pression une pièce par déformation de la coquille cylindrique est décrite en détail dans le brevet US No 3 214 951 sus-mentionné, dont les enseignements sont incorporés aux présentes à titre de référence, bien qu'on comprendra que des'outils mettant en oeuvre la présente invention puissent être utilisés dans

d'autres machines de type connu.

De manière générale, et comme illustré à la Fig 1, la

pièce 16 est disposée entre les outils inférieur et supé-

rieur 10 et 12 mettant en oeuvre la présente invention, les outils 10 et 12 étant représentés au début de l'opération destinée à former par pression les dents sur la périphérie

de la section tubulaire 16 a de la pièce La pièce est sup-

portée de façon rotative autour de son axe longitudinal

pendant le processus de formation de cannelures par des.

moyens tels que ceux représentés à la Fig 4 et connus en soi dans ce domaine de la technique Dans le présent cas, la tête est représentée sur le dessin supportée par la tête d'extraction 100 La figure représente également un organe

de retenue 102 qui maintient la pièce 16 sur la tête d'ex-

traction 100 Les détails de ces moyens de fixation peuvent être trouvés dans le brevet US No 3 214 951 sus-mentionné et n'ont pas besoin d'être décrits en détail ici La tête d'extraction 100 qui est reliée à la tige d'extraction 96 est semblable à celle qui est décrite dans le brevet US No 4 178 790 accordé au nom de Buckley et al qui décrit un autre procédé de fabrication d'éléments en forme de dents dans une coquille cylindrique La tête d'extraction 100 est représentée en détail dans le brevet susmentionné et ne

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sera pas commentée ici.

Les outils inférieur et supérieur 10 et 12 sont illus-

trés sous forme d'outils identiques et du type crémaillére, comprenant des dents sur leurs faces de travail orientées l'une vers l'autre et qui viennent en engagement avec la périphérie de la section tubulaire 16 a de la pièce Les outils peuvent être déplacés dans le sens de leur longueur par des moyens connus et appropriés, et ils peuvent glisser dans le sens des flèches représentées à la Fig 1 Des moyens sont prévus pour déplacer simultanément les outils 10 et 12 en sens opposés, et ces moyens sont bien connus et décrits dans les brevets sus-mentionnés Des moyens se présentant sous la forme d'un pignon de distribution 93 supporté sur l'arbre 97 et d'une crémaillère de distribution 15 supportée sur une glissière 17 avec l'outil 10 sont prévus pour synchroniser les mouvements des outils 10 et 12

et du mandrin 94 et assurer un engrenage correct des dents.

La Fig 2, en conjonction avec les Fig 3 A-C représente les diverses sections de chaque outil et le rapport existant entre les dents représentées aux Fig 3 avec leurs positions

le long de la longueur de l'outil L'outil qui est représen-

té à la Fig 2 comporte une extrémité avant 60 et une sur eace dont la longueur est d'environ deux dents et qui est de préférence plate et dépourvue de toute dent, Cette surface 80 a pour fonction de serrer la pièce contre le mandrin et de réduire au minimum l'effet d'ondulation engendré dans la pièce pendant les premiers 1800 de sa rotation grâce à son contact initial avec les outils Des outils de formage de dents présentant cette section de serrage initiale plate et sans dents sur les surfaces de travail sont décrits et revendiqués dans une demande associée intitulée "Tooth Forming Tool With Initial Toothless Clamping Section For Tubular Element" (Outil de formage de dents comprenant une

section de serrage initiale sans dents pour éléments tubu-

laires) ayant pour inventeur Nicholas J Carene-et déposée au nom de la Demanderesse, dont les enseignements sont

incorporées aux présentes à titre de référence.

La section dentée 82 de la Fig 2 qui commence à la

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ligne 62 et s'étend jusqu'à la ligne 64 consiste en six dents de forme symétrique (par rapport à leur axe vertical) représentées à la Fig 3 A Le profil de la dent 40 a une forme arquée pointue de type gothique, ou équilatérale, déterminée en partie par des boràs avant et arrière 40 a et b La forme arquée et demi-pointue entre la pointe 41 et la racine r des bords avant et arrière 4 Ua et 40 b de la dent

a une hauteur H qui est d'environ 85 %, et comprise typique-

ment entre 80 % et 90 %, de la hauteur totale de la dent lu conjuguée qui doit être formée dans la pièce Le rayon R

représenté à,la Fig 3 A est d'environ 3,302 mm ( 130 milliè-

mes de pouce) à la fois pour les bords avant et arrière de ces premières six dents Comme on peut le voir pour les dents 40, 32 et 30, la hauteur des dents diminue de la dent 40 vers la dent 30, la dent 30 ayant la hauteur la plus faible et inférieure à celle de la dent 32, et la dent 40 ayant la hauteur complète H Les dimensions A et B diffèrent d'environ 0, 050 mm (deux millièmes de pouce) En d'autres termes, la dimension A est de 0,305 mm (douze millièmes de pouce), et la dimension B est de 0,254 mm (dix millièmes de pouce), ceci se poursuivant-vers l'arrière le long des autres dents de cette section jusqu'à ce que la dent qui précède la dent 40 présente une différence de hauteur de 0,050 mm (deux millièmes de pouce) avec elle Le but de cette section de démarrage est de commencer à déformer graduellement la mince coquille de la section 16 a de la pièce tubulaire de façon uniforme et sensiblement proche du

centre de l'espace compris entre dents adjacentes du man-

drin, comme cela sera décrit plus en détail ci-après Cette section de démarrage est également utile pour dégager la pièce cannelée dans le cas o on désire la faire sortir par cette extrémité 60 de l'outil Comme noté, les dents de cette section de l'outil ont de préférence une forme pointue de type gothique, ou équilatérale, se terminant en une pointe légèrement aiguë en 41 par exemple Mais on peut également utiliser d'autres rayons ou une surface légèrement

aplatie au niveau de la pointe proprement dite de la dent.

Cependant, on a obtenu de meilleurs résultats avec la forme arquée et pointue présentant les rayons indiqués La section dentée suivante 84 représentée à la Fig 2 comprend environ 18 dents qui ont toutes la même hauteur H et une forme arquée pointue et équilatérale comme celle de la dent 40 représentée à la Fig 3 A Ces dents partent de la ligne 64

pour parvenir jusqu'à la ligne 66 et, avec les dents symé-

triques précédemment décrites et situées entre les lignes 62

et 64, forment une première section de dents symétriques.

La seconde section 86 de l'outil comprend des dents allant de la ligne 66 à la ligne 68 Les 18 dents de cette

section de l'outil ont la configuration asymétrique repré-

sentée à la Fig 3 B Dans ce cas, la hauteur HI de la dent

est d'environ 96 % de la hauteur totale de la dent conjuguée.

On peut voir que les dents ont un grand rayon R sur le bord arrière 44 b de chaque dent, qui est sensiblement le même rayon que celui de la section précédente, c'est-à-dire de

3,302 mm ( 130 millièmes de pouce), comme la dent 40 représen-

tée à la Fig 3 A Par contre, le bord avant 44 a de la dent, comme indiqué pour la dent 44, comprend une partie courbe ayant un petit rayon R' qui n'est que d'environ 1,397 mm ( 55 millièmes de pouce) et dont la forme est analogue à celle du bord avant de la dent à former dans la pièce et qui sera discutée plus en détail ci-après De préférence, le flanc avant 44 c des dents de la seconde section est également analogue au flanc avant de la dent conjuguée à former Le

rayon r à la racine de la dent reste le même sur tout l'ou-

til La figure représente également d'autres dents addition-

nelles 46 et 48 ayant une configuration identique à la dent Les dents de la section 86, comme noté précédemment, sont environ 18 au total et s'étendent de la ligne 66 à la

ligne 68.

La troisième section 88 de l'outil comprend des dents représentées à la Fig 3 C Les dents de la section 88 ont toutes la forme symétrique des dents 50 à 58 qui est celle de la dent conjuguée totale à former et ayant des parties courbes de rayon R' d'environ 1,397 mm ( 55 millièmes de pouce) aussi bien sur le bord avant que sur le bord arrière de la dent et un rayon r à la racine La hauteur H" de la dent est considérée dans ce cas comme représentant 100 % du point de vue du rapport entre ces dents et les autres dents de l'outil Les dents 50-58 sont prévues entre la ligne 68 et la ligne 70 o elles sont approximativement au nombre de 24 avec cette forme conforme à la configuration terminale.

Une quatrième section de dents 89 est prévue de préfé-

rence depuis la ligne 70 jusqu'à la ligne 71 et elle com-

prend environ vingt-quatre dents ayant la forme symétrique de la dent conjuguée qui est celle des dents 50-58 (Fig. 3 C), à l'exception que les flancs et la racine des dents

dans la section 89 sont augmentés, par rapport aux dents 50-

58, de par exemple 0,076 mm (trois millièmes de pouce) En d'autres termes, la hauteur des dents de la section 103 est supérieure de 0,076 mm à la hauteur H' des dents de la section 88, et l'augmentation de hauteur est donc également de 0,076 mm On peut considérer que la hauteur des dents de la section 89 est de 102 % Les rayons du bord avant et du bord arrière des dents de la section 89 sont les mêmes que

ceux des dents 50-58, à savoir d'environ 1,397 mm ( 55 mil-

lièmes de pouce) La fonction des dents de la section 89 est d'amener ou de stabiliser la coquille de métal au niveau du diamètre mineur (interne) après formation de cannelures au

moyen des sections dentées précédentes.

Une section finale 90 de l'outil s'étendant de la ligne 71 jusqu'au bord arrière 72 de l'outil comprend environ 6

dents Ces dents ont la même configuration que celle repré-

sentée à la Fig 3 C, à l'exception qu'en commençant à la sziième dent à partir de l'extrémité 72, on prévoit une réduction du sommet (diminution de 0,050 mm, soit deux millièmes de pouce) de manière que la dernière dent de la section 90 soit inférieure à la hauteur H' de 0,254 mm (dix millièmes de pouce) En d'autres termes, la dernière dent a une hauteur qui est d'environ 93 % de la hauteur totale des

dents 50-58.

Il est clair qu'à l'exception des sections 82 et 90, la ligne passant par les racines des dents de chaque section est de préférence constante, mais que la ligne passant par

les racines des dents peut varier d'une section à l'autre.

Le pas linéaire de toutes les dents des outils 10 et 12 est le même et on le choisit pour produire la forme de dent

désirée sur la partie externe de la section 16 a de la pièce.

La forme de la dent et le pas circulaire prévus sur le mandrin 94 dépendent de la section interne ou de la forme

interne de dent que l'on désire et cette forme est en rela-

tion avec la forme de dent prévue sur les outils 10 et 12,

comme cela est bien connu dans ce domaine de la technique.

On décrira maintenant le fonctionnement du mode de

réalisation préféré.

Avec les dents de la technique antérieure ayant une forme semblable à celle représentée à la Fig 3 C, la petite

partie courbe de rayon R' du bord avant représente le pre-

mier bord à venir frapper la périphérie de-la pièce 16 Le

bord avant frappe la pièce hors centre par rapport à l'es-

pace adjacent situé entre les dents du mandrin et provoque un effet de pincement ou de serrage, étirant le métal de

façon inégale à l'intérieur de la dent du mandrin et, lors-

que l'opération de laminage est terminée, déterminant une forme de dent qui n'est pas uniforme En particulier, le bord avant de la dent finale est plus épais que le bord

arrière de cette dent Pour compenser le contact par pres-

sion initial et hors centre et la déformation ou le fluage inégal du métal qui apparaît, on a utilisé la forme de dent représentée à la Fig 3 A, c'est-à-dire une dent de forme gothique ou de forme arquée, pointue et équilatérale, ces

dents étant espacées de la distance correcte et corres-

pondant à leur pas circulaire Le mouvement de l'outil s'attaquant à la pièce et représenté à la Fig 6 provoque alors la déformation du matériau de façon uniforme à la fois sur son bord avant et sur son bord arrière, sensiblement au centre de l'espace 25 compris par exemple entre les dents adjacentes 24 et 26 du mandrin Comme on le voit à la Fig. 6, les dents 36 de l'outil 12 déforment la partie 16 a de la pièce de manière uniforme et sensiblement au centre entre les dents 24 et 26 du mandrin et du fait que la'hauteur de cette dent n'est que de 85 % de la hauteur totale de la dent conjuguée à former, l'étirage ou le fluage de la surface périphérique de la coquille devient uniforme et ne provoque

pds un étirage du bord arrière de la dent et un épaississe-

ment du bord avant de cette dent Comme on peut le voir à la Fig 7, la pièce lba' a un profil en coupe de type uniforme ou cycloldal et une forme de dent précurseur uniforme La Fig 8 montre l'outil 12 et le mandrin 94, avec la pièce 16 a' entre eux Les dents 42 à 48 ont la forme asymétrique de la dent représentée à la Fig 3 B Le mandrin 94 peut comprendre des dents ayant une profondeur totale conjuguée telle que représentée par les dents 22 ', 24 ', 26 ' et 28 ' Le bord avant de la dent 46 de l'outil a une partie de petit rayon et un bord avant totalement conformes à ceux de la dent conjuguée à former, et qui amène la pièce à fluer en

des emplacements déterminés du profil ondulé et correspon-

dant aux emplacements du bord avant, dans le bord avant de la dent du mandrin Cet effet entraîne l'uniformité de la

section de paroi ou de la section de dent que l'on désire.

La hauteur de la dent telle qu'elle est représentée à la Fig 3 B est de H', qui est d'environ 96 % de la hauteur totale de la dent conjuguée a former Le fluage de la pièce pour parvenir à la forme de la pièce 16 a" représentée à la Fig 9 stabilise la partie du bord avant de l'élément en forme de dent, de manière qu'il n'y ait plus d'étirage ou de fluage additionnel dans cette partie au cours de l'étape suivante du processus de formage Le travail effectué sur la partie restante du profilé de la pièce est représenté à la Fig 10 o l'on peut voir les dents 50 à 58 en engagement avec les dents 22 " à 28 " du mandrin, la pièce la" étant disposée entre eux On peut voir ici que l'élément en forme de dent 50 à 58 a la profondeur totale qui est celle des dents 88 représentées à la Fig 2 Cette forme totale qui est celle des dents conjuguées à former et que l'on peut voir le plus clairement à la Fig 3 C entraîne la formation de la partie qui doit devenir le bord arrière et l'à-plat supérieur ou la pointe de la dent sur le reste du profil de pièce, et comme on peut le voir, la dent de la pièce 16 a' qui est appliquée sur la dent 28 ' vient en contact avec l'outil 12 Du fait que le bord avant de la dent a été formé dans la section précédente 86 de l'outil, le bord avant de cette dent conserve sa forme Le bord arrière de la dent de l'outil amène le matériau de la pièce à fluer et à entraîner la formation de la forme conjuguée complète 16 a"' qui comprend le bord arrière et l'à-plat supérieur ou la pointe représentés à la Fig 11 La quatrième section 89 des dents

établit ou stabilise le diamètre interne de la pièce.

Pour résumer, la première section de l'outil dont les dents ont la forme symétrique représentée à la Fig 3 A développe un profil ondulé sur la pièce La première section amène la périphérie de la pièce à s'étirer et à se conformer de façon uniforme, le premier contact ou contact d'origine étant à proximité du centre ou point central de l'espace situé entre chacune des dents du mandrin Ceci entraîne une déformation ou un fluage central sensiblement uniforme de la

pièce lorsqu'elle vient en contact avec la dent du mandrin.

La seconde section de l'outil dont les dents ont la forme

asymétrique représentée à la Fig 3 B détermine la déforma-

tion du bord avant de la dent, et du fait que la pièce a été

préalablement étirée selon une forme ondulée, elle ne conti- nue plus à s'étirer dans de grandes proportions et elle se conforme à la

forme du bord avant proprement dit de la dent du mandrin Le bord arrière de la dent se conforme sur la forme préalablement formée par la première section Bien qu'il y ait une légère augmentation de hauteur de la dent en ce point, elle ne provoque pas un amincissement du bord arrière La forme de dent représentée à la figure 3 C qui correspond à celle de la dent conjuguée développe alors le bord arrière et l'à-plat supérieur ou la pointe de la dent de la pièce, ce qui permet de donner à la dent la forme correcte et totalement conjuguée qu'elle doit recevoir On a constaté qu'en utilisant cet outil au lieu des outils de la

technique antérieure, on a obtenu sur l'outil une améliora-

tion de l'uniformité de l'épaisseur des parois avant et arrière, cette épaisseur restant uniforme dans dés limites de 2 à 3 % Par contraste et avant d'utiliser cet outil, l'épaisseur entre les bords avant et arrière de la dent variait de 75 à 100 % En d'autres termes, une coquille cylindrique d'origine ayant une épaisseur d'environ 2,03 mm (quatre-vingt millièmes de pouce) permet d'obtenir une pièce ou un organe de transmission de puissance dont l'épaisseur

du bord avant des dents est de 0,167 mm (soixante-dix mil-

lièmes de pouce), et une épaisseur du bord arrière des dents d'environ 1, 102 mm (quarante millièmes de pouce) Lorsqu'on utilise l'outil représenté selon la présente invention, la

forme avant et arrière des dents varie entre 1,067 mm (qua-

rante-deux millièmes de pouce) et 1,168 mm (quarante-six millièmes de pouce) et présente la forme correcte de la dent conjuguée à la fois sur la surface interne et sur la surface

externe de la pièce.

A la fin de l'opération de laminage, la tige d'extrac-

tion 96 et la tête d'extraction 100 représentées à la Fig 4

sont utilisées pour éjecter la pièce 16 une fois formée.

Comme mentionné précédemment, ce procédé d'extraction de la pièce est décrit dans le brevet US No 4 178 790 Comme le montre également la Fig 4, un organe de retenue 102 est prévu pour fixer la pièce sur la tête d'extraction au niveau 2 U d'un diamètre pilote 98 et il maintient la pièce en position pendant son passage dans la machine Ce procédé de fixation

de la pièce est décrit dans le brevet US No 3 214 951.

Ce qui a été décrit est un outil pouvant être utilisé pour le formage d'un organe de transmission de puissance

ayant une forme cannelée ou présentant des dents d'èngre-

nage Ce qui est également décrit est un outil pour former

par pression des dents sur la périphérie d'une pièce tubu-

laire et apte à venir en engrènement et coopérer avec un mandrin denté rotatif, la pièce étant formée par pression entre ces deux éléments L'outil comprend un corps avec une extrémité avant et une extrémité arrière, et il est muni

d'une face de travail comportant plusieurs dents Une pre-

mière section de dents symétriques est disposée entre ladite extrémité avant et ladite extrémité arrière, chacune des dents de la première section étant symétrique et comportant des bords avant et arrière configurés pour déformer la pièce de façon uniforme Une seconde section de dents est prévue

entre la première section et l'extrémité arrière de l'outil.

Chacune des dents de cette seconde section est asymétrique avec une configuration de son bord avant qui est analogue à

celle du bord avant des dents conjuguées à former, de ma-

nière que la pièce située entre ces éléments développe le bord avant de la dent, et une configuration de son tord arrière qui est analogue à la configuration de bord arrière

de la première section dentée qui a été décrite Une troi-

sième section de dents est disposée sur l'outil entre la seconde section et l'extrémité arrière Chacune des dents de cette troisième section présente une configuration qui est

conforme à celle des dents conjuguées à former sur la pièce.

Une quatrième section de dents est de préférence prévue sur l'outil, avec une forme de dents analogue à celle des dents conjuguées à former sur la pièce, à l'exception du fait que

les flancs et la racine des dents sont un peu plus importan-

ts de manière à amener ou stabiliser le diamètre interne de

la pièce à son niveau final après son passage par la troi-

sième section La dernière section de l'outil présente des dents dont la hauteur va graduellement en diminuant de manière à dégager la pièce lorsque l'opération est terminée sur les outils Bien que la forme de dent représentée dans le mode de réalisation préféré soit une forme transversale, on peut concevoir des formes de dents de type hélicoidal qui pourraient être produites avec un tel agencement et en 2.5 ayant recours au même principes que ceux qui sont décrits

ici On comprendra que si les outil% ont pour but d'engen-

drer des dents hélicoïdales sur la pièce, il faut que les dents de l'outil soient inclinées sur les côtés de l'outil

ou dans les directions du mouvement de l'outil.

Alors que des modes de réalisation préférés de l'inven-

tion ont été illustrés et décrits ci-dessus, on comprendra que diverses modifications et variantes puissent leur être

apportées sans s'écarter de l'esprit et du champ d'applica-

tion de ladite invention.

2521042.

REVEWDICATIONS

1 Outil de formage par pression de dents sur la péri-

phérie d'une pièce tubulaire et apte à venir en prise avec un mandrin denté rotatif, la pièce étant disposée entre ces éléments, ledit outil comprenant un corps présentant une extrémité avant et une extrémité arrière et étant muni d'une face de travail comportant plusieurs dents, une première section desdites dents étant disposée entre ladite extrémité avant et ladite extrémité arrière, chacune desdites dents de la première section étant configurée pour déformer la pièce de façon uniforme dans l'espace situé entre dents adjacentes

du mandrin, une seconde section desdites dents étant dispo-

sée entre la première section et l'extrémité arrière, chacune desdites dents de la seconde section étant de configuration asymétrique, avec un bord avant ayant une configuration sensiblement analogue ou conjuguée à la configuration du

bord avant des dents à former sur la pièce et un bord arriè-

re ayant une configuration qui est sensiblement la même que celle desdites dents de la première section, une troisième section desdites dents étant disposée entre la seconde section et l'extrémité arrière, chacune des dents de ladite

troisième section ayant une configuration totalement confor-

me ou conjuguée à la configuration des dents à former sur

la pièce.

2 Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une quatrième section de dents entre la troisième section et l'extrémité arrière, chacune des

dents de la quatrième section ayant une configuration confor-

me ou conjuguée à la configuration des dents à former dans la pièce, à l'exception que les flancs et les racines des dents ont des dimensions plus importantes de manière que ladite quatrième section détermine le diamètre interne de la pièce. 3 Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dents de la première section sont de configuration

symétrique.

4 Outil de formage par pression de dents sur la péri-

phérie d'une pièce tubulaire et apte à venir en prise avec un mandrin denté rotatif, la pièce étant disposée entre ces éléments, ledit outil comprenant un corps présentant une extrémité avant et une extrémité arrière et étant muni d'une face de travail comportant plusieurs dents, une première section desdites dents étant disposée entre ladite extrémité avant et ladite extrémité arrière, chacune desdites dents de

la première section ayant des bords avant et arrière conju-

gués pour déterminer une forme de dent symétrique, arquée et pointue, une seconde section desdites dents étant disposée entre la première section et l'extrémité arrière, chacune desdites dents de la seconde section étant de configuration asymétrique, avec un bord avant ayant une configuration sensiblement analogue ou conjuguée à la configuration du

bord avant des dents à former sur la pièce et un bord arriè-

re ayant une configuration qui est sensiblement la même que celle desdites dents de la première section, une troisième section desdites dents étant disposée entre la seconde section et l'extrémité arrière, chacune des dents de ladite

troisième section ayant une configuration totalement confor-

me ou conjuguée à la configuration des dents à former sur

*la pièce.

Outil selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend une quatrième section de dents entre la troisième section et l'extrémité arrière, chacune des dents

de ladite quatrième section ayant une configuration conju-

guée à la configuration des dents à former dans la pièce, avec cette exception que les flancs et la racine des dents sont plus importants de manière que cette quatrième section

détermine le diamètre interne de la pièce -

6 Outil selon la revendication 4, caractérisé en ce que

la première section comprend au moins six dents qui devien-

nent progressivement plus courtes en direction de l'extré-

mité avant de l'outil.

7 Outil selon la revendication 4, caractérisé en ce que la première section a des dents ayant une hauteur comprise

entre 80 et 90 % de la hauteur totale de la dent conjuguée.

8 Outil selon la revendication 5, caractérisé en ce que la quatrième section comprend au moins six dents de plus grandes dimensions, commençant par la hauteur totale de la dent conjuguée et diminuant graduellement en hauteur en direction de l'extrémité arrière. 9 Outil selon la revendication 4, caractérisé en ce que les pointes des dents des première et seconde sections sont à un niveau situé au-dessous du niveau des pointes des dents de la troisième section et en ce que les pointes des dents de la première section sont situées à un niveau au-dessous

du niveau des dents de la seconde section.

Procédé pour former des cannelures, des dents d'en-

grenage et analogues dans une pièce tubulaire dont le profil initial a une section transversale annulaire, caractérisé par les opérations consistant à: (a) former par pression sur la pièce tubulaire des éléments en forme de dents de forme symétrique pour que son profil devienne de type ondulé et uniforme, (b) former par pression sur la pièce ondulée des éléments

en forme de dents asymétriques en des emplacements sélection-

nés et espacés sur le profil ondulé correspondant à d'é-

ventuels emplacements des bords avant de manière à communi-

quer une configuration qui est conjuguée à la configuration du bord avant des dents à former dans lesdits emplacements, et (c) former par pression dans la pièce des éléments en forme de dents dans les emplacements restants sur le profil de la pièce pour communiquer une configuration conjuguée à celle du bord arrière à former, en laissant sensiblement

intacts les bords avant précédemment formés.

11 Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'opération de formage par pression indiquée en (c) forme également les emplacements restants du profil selon une configuration conjuguée à la configuration des pointes

des dents à former.

12 Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que les opérations (a), (b) et (c) sont réalisées au moyen de première et seconde crémailieres dentées et coulissantes, venant en prise avec la pièce tubulaire sur ses côtés diamétralement opposés, les dents des crémaillères étant configurées pour produire les profils respectifs de la pièce à chaque opération, par engrènement avec les dents d'un mandrin disposé à l'intérieur de la pièce.