FR2558080A1

FR2558080A1 - Procede d'etirage de produits avec contre-tension, banc d'etirage pour la mise en oeuvre dudit procede et produits traites conformement audit procede

Info

Publication number: FR2558080A1
Application number: FR8400681A
Authority: FR
Inventors: Anatoly Andrianovich Saveliev; Igor Iosifovich Dobkin; Fikrat Seidali Ogly Seidaliev; Efim Moiseevich Donskoi; Viktor Vasilievich Smorodin; July Kusielevich Dozortsev
Original assignee: GP KONSTRUK
Current assignee: GP KONSTRUK
Priority date: 1984-01-17
Filing date: 1984-01-17
Publication date: 1985-07-19
Also published as: FR2558080B1

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LA METALLURGIE. LE PROCEDE D'ETIRAGE FAISANT L'OBJET DE L'INVENTION EST DU TYPE DANS LEQUEL, AU COURS DE L'ETIRAGE A TRAVERS LA FILIERE 2, ON APPLIQUE AU PRODUIT UN EFFORT D'ETIRAGE P DIRIGE DANS LE SENS DE DEPLACEMENT DU PRODUIT, ET UN EFFORT DE CONTRE-TENSION P DIRIGE DANS LE SENS CONTRAIRE, DE FACON A CREER UN EFFORT P DE DEFORMATION DU PRODUIT DANS LA FILIERE 2, ET EST CARACTERISE EN CE QUE LA VALEUR DE L'EFFORT P DE DEFORMATION DU PRODUIT DANS LA FILIERE 2 EST REGULEE PAR VARIATION DE L'EFFORT DE CONTRE-TENSION P. L'INVENTION PEUT ETRE UTILISEE PAR EXEMPLE DANS LA FABRICATION DE TUBES EXTRA-MINCES POUR LES APPAREILS D'ECHANGE THERMIQUE, LES APPAREILS DE MESURE, LES ANTENNES ET AUTRES STRUCTURES.

Description

L'invention concerne le domaine de la métallurgie, en particulier l'usinage des métaux par déformation, plus précisément l'étirage de produits tels que les tubes, les barres, etc., et a notamment pour objet un procédé d'étirage de produits avec contre-tension, un banc d'étirage pour la mise en oeuvre dudit procédé, ainsi que les produits traités conformément audit procédé.

Le procédé revendiqué peut être appliqué sur une grande échelle dans des domaines extrêmement variés de l'industrie, par exemple pour la fabrication de tubes extra-minces pour les appareils d'échange thermique, les appareils de mesure, les antennes et autres structures; la fabrication. de tubes de précision accrue et à contraintes rémanentes réduites, ce qui est très important en cas de fonctionnement dans les milieux agressifs; la fabrication de tubes pour lesquels le contact de la surface du tube avec l'outil n'est pas admis lors du parachèvement, afin de ne pas altérer la surface, par exemple dans la fabrication des guides d'ondes et des tubes devant répondre à des prescriptions de sévérité accrue quant à la structure du métal, par exemple les tubes de condenseurs, etc.

Pour diminuer le frottement extérieur et accroître la tenue de l'outil, on a fréquemment recours à l'étirage avec contre-tension;
Dans ce cas, on applique au métal à étirer, du côté ot il entre dans la filière, une force dirigée à contresens du mouvement du métal et appelée pour cette raison "contre-tension". Il s'ensuit que des contraintes d'extension sont engendrées dans l'ébauche dans la direction axiale avant son entrée dans la filière. Ces contraintes provoquent une diminution de la pression du métal sur la filière, ce qui accroît sa tenue et diminue les contraintes de frottement.L'augmentation des contraintes d'extension, de pair avec la diminution de la pression sur l'outil, améliore les conditions de graissage et diminue les déformations élas tiques périphériques après étirage, ce qui facilite l'obtention d'un produit de dimensions plus précises et diminue l'usure de la portée de calibrage de la filière, Lors de l'étirage avec contre-tension, la courbure du produit > diminue notablement, les contraintes rémanentes deviennent plus faibles; la contre-tension contribue aussi à l'amincissement de la paroi du tube et à l'augmentation de la réduction du diamètre des tubes minces, grâce à l'accroissement de leur stabilité transversale.

Dans l'étirage avec contre-tension, l'équation des forces agissant sur le métal et la filière s'écrit: d Pd Pé étant l'effort d'étirage; l'effort de déformation sur la filière; Pc I'effort de contre-tension.

On connaît largement un procédé d'étirage de produits, fondé sur le principe de la contre-tension exposé ci-dessus et suivant lequel une ébauche de tube double dont le bout avant est appointu, est engagée à travers l'orifice d'une filière et serrée dans la tête d'attelage d'un chariot de traction qui, avant l'opération d'étirage, se trouve près de la filière. Le bout opposé due l'ébauche est serré dans la tête d'attelage d'un autre dispositif de traction. Lors du déplacement du bout avant, l'ébauche est tirée à travers le canal de la filière. Ce mouvement est entravé, mais non empêché, par le dispositif de traction arrière. Il s'ensuit une déformation de l'ébauche, et le dispositif de traction arrière se déplace dans le sens de l'étirage, mais à une vitesse plus petite que celle du chariot de traction.

Un inconvénient de ce procédé d'étirage est l'absence d'un contrôle actif de l'effort de déformation du produit dans la filière. L'effort de déformation du produit dépend de nombreux facteurs, qui varient au cours de l'étirage, par exemple, les conditions de graissage, l'usure de l'outil, la qualité de la surface, les propriétés de résistance mécanique du métal suivant la longueur de l'ébauche, etc.

Il s'ensuit que l'étirage s'effectue avec une grande marge de sécurité au bout avant, ce qui se traduit par une diminution de la réduction par passe, ne permet pas d'obtenir des tubes sans courbure longitudinale et dans contraintes rémanentes.

On connaît un banc d'étirage de tubes, comprenant un banc proprement dit sur lequel est monté un chariot de traction actionné par un système pignon-crémaillère, auquel le mouvement est transmis à partir d'un moteur à différentes vitesses de rotation, par 11 intermédiaire d'un réducteur.

A l'autre bout du banc est monté un second dispositif de traction, destiné à saisir le bout arrière de l'ébauche de tube et relié par des tringles à la tige d'un vérin hydraulique. Le vérin hydraulique est équipé d'une soupape de réglage, au moyen de laquelle le piston peut être animé d'un mouvement rectiligne alternatif. Le banc d'étirage est équipé d'une filière ayant un orifice convergent, par exemple un cône ou un convergent à génératrice curviligne.

Un inconvénient du procédé et du dispositif considéré est la nécessité de réaliser l'étirage avec une grande marge de sécurité au bout avant de l'ébauche, par suite de l'influence de nombreux facteurs modifiant les conditions de déformation et, en conséquence, la valeur des contraintes nécessaires à la réalisation de la déformation. Il s-'ensuit une diminution de la déformation réalisable par passe. En outre, ceci se traduit par un abaissement de la précision du produit obtenu, résultant des variations des déformations élastiques dans le matériau du produit.

La présence d'un vérin hydraulique, à l'aide duquel s'effectue la contre-tension, limite la longueur de l'ébauche et, par conséquent, la longueur du produit fini, d'ou une diminution des possibilités technologiques du banc.

La limitation de la longueur de course du vérin hydraulique s'explique par la difficulté de sa fabrication.

L'invention vise donc un procédé d'étirage de produits avec contre-tension et un dispositif pour sa mise en oeuvre qui permettraient d'accroître notablement la stabilité de l'étirage, grâce au contrôle continu de la valeur de l'effort de déformation du produit dans la filière.

Ce problème est résolu du fait que le procédé d'étirgae de produits avec contre-tension, du type dans lequel, au cours de l'étirage à travers la filière, on applique au produit un effort d'étirage dirigé dans le sens de déplacement du produit et un effort de contre-tension dirigé dans le sens contraire, en créant ainsi un effort de déformation du produit dans la filière, est caractérisé, d'après l'invention, en ce que'la valeur de l'effort de déformation dans la filière est régulée par variation de l'effort de contretension.

Ceci accroît notablement la stabilité du processus d'étirage et la précision du produit obtenu.

Il est avantageux que la valeur de l'effort de déformation du produit dans la filière soit maintenue constante par régulation de l'effort de contre-tension.

Ceci permet d'accroître la précision du produit obtenu.

Il est avantageux que la valeur de l'effort d'étirage soit maintenue constante par régulation de l'effort de contre-tension
Ceci assure une grande fiabilité du processus d'étirage.

Il est avantageux que l'effort d'étirage soit réglée à une valeur proche de celle assurant dans le produit, à la sortie de la filière, des contraintes longitudinales égales à la limite élastique apparente du matériau du produit.

Ceci permet d'accroître notablement la valeur de la déformation par passe et, par conséquent, le rendement du processus.

Il est avantageux que l'effort de déformation du produit dans la filière soit réglé à une valeur proche de celle assurant dans le produit une valeur moyenne des contraintes longitudinales à l'entrée et à la sortie de la filière égale à la limite élastique apparente du matériau du produit.

Ceci se traduit par un abaissement notable de la courbure longitudinale du produit, d'où la suppression de son dressage ultérieur.

Il est avantageux,d'apres l'invention, de prévoir dans le banc d'étirage une réaction de contraintes longitudinales entre les bouts avant et arrière du produit.

Ceci permet d'accroître la précision du produit obtenu, ainsi que la stabilité et le rendement du processus, de diminuer la courbure longitudinale du produit ainsi que les contraintes rémanentes dans le matériau du produit.

Il est avantageux que ladite réaction soit une réaction cinématique.

Ceci assure une grande stabilité et une grande simplicité de la structure, ainsi que l'obtention de produits d'une grande précision des dimensions géométriques, à courbure longitudinale diminuée et à contraintes rémanentes réduites.

Il est avantageux que la réaction cinématique soit réalisée sous la forme d'un réducteur différentiel, ce qui assure une grande stabilité du processus d'étirage.

Il est avantageux que le réducteur différentiel comporte un carter assemblé au dispositif de serrage et de déplacement du bout avant de lébauche, et dans lequel sont placés deux arbres paralldles portant des pignons dont chacun est engrené avec sa propre crémaillère, l'une desdites crémaillères étant placée dans des guidages montés dans le carter et étant liée au bout arrière de l'ébauche, tandis que l'autre est montée fixe sur le bâti, les arbres desdits pignons étant liés cinématiquement entre eux.

Ceci assure une grande sensibilité et une réponse rapide de la réaction, ce qui accroît la stabilité du processus d'étirage et la précision des produits obtenus.

En outre, cela permet d'obtenir des produits à courbure longitudinale diminuée et à contraintes rémanentes réduites dans le matériau du produit, de pair avec une grande fiabilité de toute la structure du banc.

L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limatifs, avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels
- la figure 1 représente le schéma de principe du procédé d'étirage de produits avec contre-tension, conforme à l'invention;
- la figure 2 représente shcématiquement un banc d'étirage pour sa mise en oeuvre du procédé d'étirage conforme à l'invention;
- la figure 3 représente la chaîne cinématique d'un banc d'étirage à réaction cinématique de contraintes entre les bouts avant et arrière de l'ébauche, suivant l'invention;
-la figure 4 représente la chaîne cinématique d'un banc d'étirage à réaction cinématique réalisée sous forme d'un réducteur différentiel, suivant l'invention;;
- la figure 5 représente la chaîne cinématique d'un banc d'étirage à réaction cinématique réalisée sous forme d'un différentiel linéaire, suivant l'invention;
- la figure 6 est une vue en coupe transversale du différentiel linéaire de la figure 5, suivant l'invention.

Le procédé d'étirage de produits avec contre-tension est mis en oeuvre de la façon suivante.

Le bout avant appointi de l'ébauche 1 (figure 1) est engagé dans la filière 2 portée par un montant 3, puis il est serré dans le mécanisme de traction 4. Le bout arrière de l'ébauche 1 est serré dans le mécanisme de contre-tension 5. Le mécanisme de contre-tension 5 est équipé d'un régulateur 6 d'effort de contre-tension. Le montant 3 est équipé d'un capteur 7 d'effort de déformation du produit dans la filière 2, et le mécanisme 4 de traction est équipé d'un capteur 8 d'effort d'étirage.

Les deux cpateurs 7 et 8 sont relies au régulateur 6 d'effort de contre-tension.

L'étirage est réalisé par application au bout avant de l'ébauche 1 d'un effort d'étirage P dirigé dans le
e sens de déplacement du produit, et au bout arrière de l'ébauche, d'un effort de contre-tension Pc dirigé dans le sens contraire, cet effort PG étant toujours inférieur ou égal à l'effort d'étirage Pé et, par conséquent, n'empêchant pas le déplacement du produit dans le sens indiqué par la flèche A sur la figure 1. Les efforts
P et Pc créent un effrot Pd de déformation du produit
e c dans la filière 2, ce qui provoque un changement des dimensions de la section droite et de la longueur du produit.Les forces etant en équilibre, on peut écrire:
P = P Pc
e d c'
Pé est l'effort d'étirage; l'effort de déformation; Pc " l'effort de contre-tension.

On sait que l'effort Pd de déformation du produit dans la filière 2 dépend de nombreux facteurs et varie sans cesse au cours de l'étirage. C'est pourquoi, quand l'effort de contre-tension P c est constant, les variations continuelles des conditions de déformatioii dans la filière provoquent des variations de l'effort de déformation du produit dans la filière et, par conséquent, de l'effort d'étirage, ce qui abaisse la stabilité du processus et la précision du produit obtenu.

Pour supprimer l'influence des facteurs faisant varier l'effort Pd de déformation du produit dans la filière 2, compte tenu de la relation indiquée entre les forces agissant au cours de l'étirage, on fait varier en conséquence l'effort de contre-tension P c t les variations de cet effort s'effectuant sans cesse pendant tout le processus d'étirage. Les variations de l'effort Pc s'effec- tuent au moyen du régulateur 6 d'effort de contre-tension, attaqué par les signaux provenant du capteur 7 d'effort de déformation du produit dans la filière 2 et du capteur 8 d'effort d'étirage.Les variations de l'effort Pc de contretension sont effectuées en fonction de l'effort Pd de déformation du produit dans la filière 2 et du rapport nécessaire entre les efforts P d'étirage,P de contre-tension et Pd
e c de déformation du produit dans la filière 2.

S'il est nécessaire d'obtenir des dimensions précises du produit, par variation de l'effort de contre-tension on maintient à une valeur constante l'effort Pd de déformation du produit dans la filière 2. Dans ce cas, on fait varier l'effort d'étirage Pé, les variations de cet effort P étant
e e - égales à celles de l'effort de contre-tension Pc, c'est-à-dire: p p = # = # Pc.

De la sorte, l'effort P d de déformation du produit dans la filière 2, égal à la différence entre ces deux efforts, reste constant et, par conséquent, la condition
Pé - Pc
c = valeur constante est respectée. 2
Pour accroître la fiabilité du processus, par variation de l'effort de contre-tension P c on maintient à une valeur constante l'effort d'étirage Pé.-Dans ce cas, on fait varier l'effort Pd de déformation dans la filière 2, de telle façon que
bPd = A Pd étant la variation de l'effort de déformation du produit dans la filière 2; P PC étant la variation de l'effort de contre-tension.

c
De la sorte, l'effort d'étirage Pé, égal à la somme de ces deux efforts, reste constant indépendamment des variations de l'effort Pd de déformation du produit dans la filière 2, ce qui accroît notablement la stabilité du processus. Cela permet de conduire le processus d'étirage avec une marge de sécurité minimale au bout avant et, par conséquent, d'accroître la déformation. L'étirage peut être exécuté avec un effort d'étirage P de valeur
e proche de celle faisant apparaître à la sortie de la filière 2 des contraintes longitudinales égales à la-limite élastique apparente du matériau du produit.

S'il est nécessaire de diminuer la courbure longitudinale des produits obtenus par régulation de l'effort de contre-tension Pc, on règle l'effort Pd de déformation du produit dans la filière 2 à unevaleur proche de celle pour laquelle la valeur moyenne des contraintes longitudinales dans le matériau du produit, entre l'entrée et la sortie de la filière 2, est égale à la limite élastique apparente du matériau du produit.

Le banc d'étirage (figure 2) comprend un bâti 9 avec des guidages 10, sur lequel sont montés le montant fixe (3) avec la filière 2, le mécanisme de traction (4) et le mécanisme de contre-tension (5). Le mécanisme de traction (4) comprend un dispositif il de serrage et de déplacement du bout avant de l'ébauche 1, placé dans les guidages 10 du bâti 9, et un moteur principal 12. Le mécanisme de contre-tension 5 comprend un dispositif 13 de serrage et de déplacement du bout arrière de l'ébauche 1, placé dans les guidages 10 du bâti 9, et un moteur de contre-tension (14). Le mécanisme de traction (4) est équipé du capteur 8 d'effort d'étirage.Le montant 3 portant la filière 2 est équipé du capteur 7 d'effort de déformation du produit dans la filière 2, et le mécanisme de contre-tension (5) est équipé du régulateur 6 d'effort de contre-tension, qui relié aux capteurs 7 et 8 et au moteur de contre-tension (14).

Le bout appointi de l'ébauche 1 est engagé dans la filière 2 et serré dans le dispositif 11 de serrage et de déplacement du bout avant de l'ébauche. Le bout arrière de l'ébauche est serré dans le dispositif 13 de serrage et de déplacement du bout arrière de l'ébauche. Ensuite, le moteur principal 12 et le moteur de contre-tension 14 étant mis en action, l'ébauche 1 est déplacée dans le sens indiqué par la flèche A sur la figure 2.Le moteur principal 12 et le moteur de contre-tension 14 assurent alors, entre les vitesses de déplacement des bouts avant et arrière de l'ébauche 1, une corrélation telle que, outre les contraintes longitudinales engendrées en aval de la filière 2 par l'effort d'étirage P et l'effort Pd de déformation
e du produit dans la filière, l'ébauche 1 soit le siège de contraintes longitudinales en amont de l'entrée de la filière 2, engendrées par l'effort de contre-tension Pc
La relation entre ces efforts est déterminée par l'équation:: Pé - Pd +Pc
Au cours de l'étirage du produit, le capteur 7 enregistre l'effort Pd de déformation du produit dans la filière, et le capteur 8 enregistre l'effort d'étirage Pé, leurs signaux étant appliqués au régulateur 6 d'effort de contre-tension, qui maintient l'effort de contre-tension P c à une valeur déterminée assurant l'étirage au régime prescrit. De la sorte, on obtient entre les bouts avant et arrière de l'ébauche une réaction de contraintes longitudinales réalisée sous la forme d'un asservissement constitué par les capteurs 7 et 8 et le régulateur d'effort de contretension 6 maintenant un rapport prédéterminé entre ces contraintes.

La réaction est réalisée de façon à permettre les corrélations suivantes entre les efforts Pd, P et Pc
e c
Pd = valeur constante, d'où #Pé = = #Pc,
I P = valeur constante, d'où S #Pa =
e c
S'il est nécessaire d'obtenir un produit précis ou un produit à courbure longitudinale réduite (opération de parachèvement) à l'aide de l'asservissement comprenant les capteurs 7 et 8 et le régulateur 6 d'effort de contre-tension, on maintient entre les efforts pa, P et P un rapport assu
e c rant la condition: Cé +
- - = valeur constante
2 étant la contrainte d'étirage, et #c, la contrainte de contre-tension, cette condition étant observée en maintenant l'égalité:: #pé = - #pc.

S'il est nécessaire d'obtenir de fortes déformations par passe avec une haute stabilité du processus, à l'aide de l'asservissement comprenant les capteurs a et 8 et le régulateur 6 d'effort de contre-tension, on maintient entre les efforts Pd, pué et et Pc un rapport assurant la condition:
= = valeur constante e #é étant la contrainte d'étirage, cette condition étant
observée en maintenant l'égalité: AP = -P
d C
De la sorte, le banc considéré assure l'obtention de produits de grande précision et de fortes déformations par passe, de paire avec une haute stabilité du processus d'étirage.

La réaction est réalisée à l'aide de systèmes connus, par exemple de servo-valves et de servo-commandes hydrauliques, de servo-commandes électriques, de capteurs extensométriques, etc;
La variante de réaction la plus simple et la plus fiable est la variante cinématique.

Dans l'une des variantes de réalisation du banc d'étirage (figure 3), le mécanisme de traction 4 et le mécanisme de contre-tension 5 sont liés cinématiquenent entre eux et avec le moteur principal 12. le mécanisme de traction 4 est réalisé dans ce cas sous la forme d'un tambour 15 sur lequel est fixée l'extrémité d'un cible 16 lié au dispositif 11 de serrage et de déplacement da boat avant de l'ébauche 1. Le mécanisme de contre-tension 5 peut être constitué par un tambour 17 à démontage rzpidp, dont le diamètre est plus petit que celui du tambour 15 d'une valeur déterminant l'allongement de 11 ébauche a mm cours de l'étirage.Les tambours 15 et 17 sont calés sar un arbre commun 18 qui est lié au moteur principal 12. Sur le tambour 17 est fixé un caBle 19 qui est lié au dispositif 13 de serrage de déplacement du bout arrière de l'ébauche 1 et contourne une poulie 20 montée folle sur le bats 9
Quand l'arbre 18 est entraîné en rotation par le moteur 12, les tambours 15 et 17 tournent. Le tambour 15 enroule alors le câble 16, tandis que le câble 19 se déroule du tambour 17. De ce fait, les dispo-sitifs 11 et 13 se déplacent dans le sens indiqué par la flèche A sur la figure 3.

il apparaît alors dans le matériau de l'ébauche i, en amont de son entrée dans la filière 2, des contraintes longitudinales d'extension #c qui déterminent l'effort de contre-tension P c sollicitant le produit. En aval de la filière 2, apparaissent des contraintes longitudinales qui déterminent l'effort d'étirage Pé.En outre, les contraintes longitudinales d'extension déterminent la valeur de la déformation élastique de l'ébanche 1 en amont de la filière 2, et le rapport des diamètres des tambours 15 et 17 détermine le rapport des déplacements des bouts avant et arrière de l'ébauche 1, c'est-ae:
Dé Lé,
e é
= ,
Dc Lc
De étant le diamètre du tambour 15 du mécanisme de traction
e
4;
Dc étant le diamètre du tambour 17 du mécanisme de contre
tension 5;
Lé, la valeur du déplacement du bout avant de l'ébauche 1;
Lc, la valeur du déplacement du bout arrière de l'ébauche 1.

D'autre part, la relation entre les déplacements Le et
est déterminée par l'équation:
Lé Lc = ,
c étant la valeur de l'allongement de l'ébauche 1 lors
de l'étirage.

Quand l'effort Pd de déformation du produit dans la
filière 2 varie, par exemple dans le sens son augmentation,
l'effort d'étirage P augmente, csest-à-dire que la valeur
e moyenne des contraintes longitudinales d'extension entre
l'entrée de l'ébauche 1 dans la filière 2 et sa sortie de celle-ci augmente, ce qui provoque une augmentation de
l'allonyementS de l'ébauche 1 et, par conséquent, une diminution de la valeur L c de déplacement du bout arrière de l'ébauche, qui est fonction de . Comme la valeur du déplacement du dispositif 13 de serrage et de déplacement du bout arrière de l'ébauche est déterminée seulement par
le rapport des diamètres des tambours 15 et 17 et reste constante, la déformation élastique de l'ébauche 1 en
amont de la filière 2 diminue et, par conséquent, les
contraintes longitudinales d'extension Cc et l'effort
c de contre-tension P c diminuent, ce qui, à son tour provoque une diminution de l'effort d'étirage, Pé avec observation de l'égalité: # Pe Pc.

De la sorte, le système assure la constance de l'effort Pd de déformation du produit dans la filière 2. Dans une réaction ainsi réalisée, le capteur 8 d'effort d'étirage est le produit lui-même, et le régulateur 6 d'effort de contre-tension est la partie a-b de l'abauche 1 se trouvant en amont de lafilière.

Etant donné que lors de la déformation plastique les petits changements des contraintes provoquent de grands changements des déformations et que lors de la déformation élastique les petites déformations provoquent de forts changements des contraintes, la réaction décrite est douée d'une grande sensibilité et d'une réponse rapide, ce qui assure une grande stabilité du processus d'étirage.

Avec une telle réaction, les systèmes compliqués de régulation deviennent inutiles.

Dans l'une des variantes de réalisation du banc d'étirage, la réaction cinématique de contraintes entre le mécanisme de traction 4 et le mécanisme de contre-tension 5
peut être constituée par un différentiel 21 (figure 4).

Le différentiel 21 est lié au moteur principal 12 par l'intermédiaire d'un réducteur-. Le différentiel 21 se compose d'un pignon central 23 calé sur un arbre 24, et de satellites 25 montés sur un porte-satellites 26 et engrenés avec le pignon central 23 et un pignon 27. Le porte-satellites 26-est solidaire de roues de chaîne 28, et le pignon 27 est solidaire de roues de chaîne 29. En outre, le bâti porte des roues de chaîne 30 et 31, qui sont respectivement accouplées aux roues 28 et 29 par des chaînes sans fin 32 et 33. Les chaînes 32 sont accouplées au dispositif 11 de serrage et de déplacement du bout avant de l'ébauche 1, et les chaînes 33, au dispositif 13 de serrage et de délacement du bout arrière de l'ébauche 1.Quand l'arbre 24 tourne, le pignon central 23 tourne aussi et, par l'intermédiaire des satellites 25,
fait tourner le porte-satellites 2X~et le pignon 27.

Le porte-satellites 26 met en mouvement le dispositif 11 de serrage et de déplacement du bout avant de l'ébauche 1, par l'intermédiaire des roues de chaine 28 et 30et des chaines 32, et le pignon 27 met en mouvement le dispositif 13 de serrage et de déplacement du bout arrière de l'ébauche 1, par l'intermédiaire des roues de chaîne 29 et 31 et des chaines 33. Comme la somme des couples à l'arbre 24, au porte-satellites 26 et au pignon 27 est égale à zéro, un rapport détermine s'établit entre les couples au porte-satellites 26 et au pignon 27, ce rapport étant imposé par la cinématique du différentiel. Le couple au porte-satellites 26 correspond à l'effort d'étirage Pé, et le couple au pignon 27 correspond à l'effort P c de contre-tension.Au cours de l'étirage, la variation de l'effort d'étirage P d'une valeur A PI
e s'effectue avec une variation simultanée de l'effort de contre-tension d'une valeur A Pc Le rapport entre P
et t Pc est alors le même que le rapport entre Pé et Pc, et est déterminé par la cinématique du différentiel 21, ce qui assure la constance de la valeur des contraintes longitudinales moyennes dans l'ébauche entre l'entrée et la sortie de la filière:
( é + < c
= = valeur constante
2 c'est-à-dire quel'effort de déformation Pd dans la filière reste constant.

Ceci assure l'obtention d'un produit de grande précision et la possibilité de conduire le processus avec des valeurs de 6 é +6c proches de la limite élastique
2 apparente, ce qui diminue la courbure longitudinale du produit tout en préservant une stabilité élevée du processus.

L'une des variantes de la réaction différentielle peut être un différentiel linéaire (figures 5, 6).

Le dispositif 11 de serrage et de déplacement du bout avant de l'ébauche 1 est lié au dispositif 13 de serrage et de déplacement du bout arrière de l'ébauche 1 par une transmission à chaînes commune 34. Le dispositif 13 pour le serrage et le déplacement du bout arrière de l'ébauche 1 est réalisé dans ce banc d'étirage sous la forme d'un différentiel linéaire 35 constitué par un carter 36 avec des guidages 37, dans lequel sont placés des pignons 38 et 39. L'un de ces pignons, par exemple le pignon 38, est monté de façon qu'il soit engrené en permanence avec une crémaillère 40 montée dans les guidages 37 du carter 36 et solidaire d'une pince 41 qui serre le bout arrière de l'ébauche 1. Le pignon 39 est engrené avec une crémaillère 42 qui est solidaire du bâti 9.Le carter 36 du différentiel linéaire est accouplé à la transmission à chaînes 34 et les arbres des pignons 38 et 39 portent des pignons de rechange 43 èt 44 engrenés entre eux.

Le banc fonctionne de la façon suivante.

Le bout rétreint de l'ébauche 1 est engagé dans la filière 2 et serré dans le dispositif 11 de serrage et de déplacement du bout avant de l'ébauche 1. En même temps, le bout arrière de l'ébauche 1 est saisi par la pince 41.

Ensuite le dispositif li de serrage et de déplacement du bout avant de l'ébauche 1 est mis en mouvement par enclenchement du moteur principal 12. Le carter 36 du différentiel linéaire 35 se déplace alors en synchronisme avec lui. En roulant sur la crémaillère fixe 42, le pignon 39 fait déplacer la crémaillère 40 par rapport au carter 36, le mouvement étant transmis par les pignons 38, 43 et 44.

Ceci assure le désaccord voulu entre les déplacements des bouts arrière et avant de l'ébauche 1, qui détermine son allongement lors de l'étirage. Le fonctionnement de la réaction de contraintes entre les bouts avant et arrière de l'ébauche 1 est analogue à celui de la réaction du banc 9 représenté sur la figure 2.

De la sorte, le procédé d'étirage de produits avec contre-tension et le banc d'étirage pour sa mise en oeuvre, faisant l'objet de l'invention, permettent d'accroitre notablement la précision des dimensions géométriques du produit obtenu, de diminuer sa courbure longitudinale, ainsi que les contraintes rémanentes dans le matériau du produit, et peuvent même être utilisés pour exécuter le parachèvement à la fin du processus de fabrication. Ils suppriment ainsi les opérations supplémentaires de dressage et d'élimination des contraintes rémanentes, et, par conséquent, réduisent le parc de materiels de production nécessaire à la fabrication du produit, diminuent le nombre de préposés, les aires occupées , les dépenses d'énergie, etc.

En outre, le procédé d'étirage de produits avec contretension, faisant l'objet de l'invention, permet d'accroître la valeur de la déformation par passe d'étirage, ce qui se traduit par une augmentation notable du rendement de tout le processus, une diminution du nombre de cycles et un abaissement du prix de revient du produit.

De plus, le dispositif faisant l'objet de l'invention est simple, fiable, et son intégration dans les entreprises en service n'implique pasde grandes dépenses.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé d'étirage de produits avec contre-tension, suivant lequel, au cours de l'étirage à travers la filière (2), on applique au produit un effort d'étirage (Pé) dirigé dans le sens de déplacement du produit, et un effort de de contre-tension dirigé dans le sens contraire, de façon à créer un effort (Pd) de déformation du produit dans la filière (2), caractérisé en ce que la valeur de l'effort (Pd) de déformation du produit dans la filière (2) est régulée par variation de l'effort de contre-tension (Pc)

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur de l'effort (Pd) de déformation du produit dans la filière est maintenue constante par régulation de l'effort de contre-tension (Pc)

3.Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la valeur de l'effort d'étirage (pué) est maintenue constante par régulation de l'effort de contretension (Pc)

4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'effort (Pd) de déformation du produit dans la filière est réglé à une valeur proche de celle assurant dans le produit une valeur moyenne des contraintes longitudinales à l'entrée et à la sortie de la filière (2) égale à la limite élastique apparente du matériau du produit.

5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la valeur de l'effort d'étirage (Pé) est réglée à une valeur proche de celle assurant dans le produit, à la sortie de la filière (2), des contraintes longitudinales égales à la limite élastique apparente du matériau du produit.

6. Banc d'étirage de produits avec contre-tension, du type comprenant un bâti (9) sur lequel est placé un montant (3) avec une filière (2), un dispositif (11) de serrage et de déplacement du bout avant de l'ébauche sortant de la filière (2), un mécanisme de contre-tension (5) comportant un dispositif (13) de serrage et de déplacement du bout arrière de l'ébauche, caractérisé en ce qu'il est équipé d'une reaction de contraintes longitudinales entre les bouts avant et arrière de l'ébauche (1).

7. Banc d'étirage selon la revendication 6, caractérisé en ce que la réaction de contraintes longitudinales est une réaction cinématique.

8. Banc d'étirage selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite réaction cinématique est realisee sous la forme d'un réducteur différentiel (21).

9. Banc d'étirage selon la revendication 8, caractérisé en ce que le réducteur différentiel comprend un carter (36) assemblé au dispositif (11) de serrage et de deplacement- du bout avant de l'ébauche (1), carter dans lequel sont placés deux arbres parallèles portant des pignons (38, 39), chacun desquels est engrené avec sa propre crémaillère (40, 42), l'une (40) desdites crémaillères étant placée dans des guidages (37) montés dans le carter (36), et étant liée au bout arrière de l'ébauche (1), l'autre crémaillère (42) étant montée fixe sur le bâti (9), les arbres des pignons (38, 39) étant liés cinématiquement entre eux.

10. Produits caractérisés en ce qu'ils sont traités conformément au procédé faisant l'objet de l'une des revendications (1 à 5).