FR2571990A1 - Procede et machine pour la fabrication de corps de revolution comportant des rainures formees par empreinte - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UNE MACHINE POUR LA FABRICATION DE CORPS DE REVOLUTION 9 COMPORTANT AU MOINS UNE RAINURE OU ANALOGUE S'ETENDANT SENSIBLEMENT DANS LEUR DIRECTION PERIPHERIQUE ET D'UNE LARGEUR ORIENTEE DANS UNE DIRECTION AXIALE DU CORPS DE REVOLUTION ET REDUISANT EN DIRECTION DU FOND DE RAINURE, SELON LEQUEL LORS DE LA ROTATION DE L'EBAUCHE AUTOUR DE SON AXE LONGITUDINAL, UNE PRESSION EST EXERCEE LOCALEMENT DE MANIERE A DEPASSER LA LIMITE DE FLUAGE DE LA MATIERE DE L'EBAUCHE. LE PROCEDE EST CARACTERISE EN CE QUE LA LARGEUR D'ACTION DE LA PRESSION EST REDUITE DEPUIS UNE LARGEUR CORRESPONDANT A LA LARGEUR DE LA RAINURE A REALISER DANS LA SURFACE PERIPHERIQUE DE L'EBAUCHE 9, EN CORRESPONDANCE A L'AUGMENTATION DE LA PROFONDEUR D'EMPREINTE, JUSQU'A LA LARGEUR DU FOND DE LA RAINURE A FABRIQUER, LA REDUCTION DE LA LARGEUR D'EMPREINTE A MESURE QUE PROGRESSE LA PROFONDEUR D'EMPREINTE S'EFFECTUANT EN CORRESPONDANCE A LA PENTE DES PAROIS DE RAINURE. APPLICATION A LA FABRICATION DE PIECES FILETEES.

Description

La présente invention concerne un procédé de fa-

brication de corps de révolution comportant au moins une rainure ou analogue s'étendant sensiblement dans leur direction périphérique et dont la largeur, s'étendant dans une direction axiale du corps de révolution, diminue en direction du fond de la rainure, procédé dans lequel,

lors de la rotation de l'ébauche autour de son axe lon-

gitudinal, une pression dépassant la limite de fluage du matériau de l'ébauche est exercée localement, l'invention concernant également une machine pour la mise en oeuvre

du procédé.

Dans les procédés de ce genre connus jusqu' maintenant, on enfonçait une nervure profilée dans 1'é=

bauche en rotation, la largeur de cette rainure, consi-

dérée dans le sens d'avancement, augmentant d'une valeur

minimale jusqu' une valeur maximale, et sa hauteur aug-

mentant en correspondance. En d'autres termes, pour la réalisation d'une rainure, par exemple en forme de V, on utilisait jusqu maintenant une nervure profilée qui était enfoncée par son sommet dans l ébauche en ro= tation de manière que, au cours du mouvement d'avancement de la nervure profilée, celle=ci s'élargisse et sélèveo L'inconvénient d'un tel procédé de fabrication

consiste en ce qu&il se produit, sous l'effet de l'enfon-

cernent du sommet de la nervure profilée, un durcissement du matériau et que cette zone durcie doit être encore déformée, ce qui rend nécessaire l'application de fortes pressions correspondantes et qu'on enregistre très faci= lement une sollicitation excessive du matériau, et par

conséquent la formation de fissures.

L'invention a pour but de remédier aux inconvé= nients précités et de créer un procédé du type défini

cidessus, dans lequel on évite une déformation supplé-

mentaire de zones déjà fortement déformées de la pièceo

Conformément à l'invention, ce problème est ré-

solu en ce que la largeur d'application de la pression est réduite depuis une largeur correspondant à la largeur de la rainure à réaliser sur la surface périphérique de l'ébauche, en correspondance à la progression de la pro- fondeur d'enfoncement, jusqu'à la largeur du fond de la rainure à réaliser, ce qui permet de réduire la largeur d'enfoncement, à mesure que progresse la profondeur d'enfoncement, en correspondance à la pente des parois

de la rainure.

On obtient ainsi que toujours seulement les zones

moins déformées soient plus déformées et que des durcis-

sements et écrouissages extrêmes du matériau soient évités.

En outre, la déformation des ébauches de cette manière nécessite moins d'énergie. Lors de la réalisation de filetages par le procédé conforme à l'invention, on

peut faire en sorte, conformément à une autre caracté-

ristique de l'invention, que la rainure de filetage soit réalisée par empreinte d'une ébauche ayant le diamètre extérieur du filetage désiré. La matière expulsée des

rainures du filetage lors de l'empreinte est ainsi re-

foulée dans une direction axiale, de sorte que le boulon fileté terminé présente une longueur plus grande que

l'ébauche utilisée initialement.

Pour des filetages comme notamment des filetages

trapézoïdaux ou analogues, on obtient lors de l'utilisa-

tion d'ébauches ayant le diamètre extérieur du filetage, l'avantage que la matière ne doit pas fluer à partir des flancs du filetage pour former complètement les filets, ce qui pourrait provoquer entre autres une sollicitation excessive du matériau et une formation de fissures sur la surface périphérique des filets du filetage, mais on

fait en sorte que cette matière ne puisse que fluer axia-

lement, ce qui garantit que les filets du filetage soient constitués d'un matériau massif et ne puissent comporter aucune cavité ou fissure recouverte par de la matière

refoulée vers l'extérieur.

L'invention a également pour but de créer une machine pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention. Dans le cas d'une machine comportant au moins un cylindre qui coopère avec une surface de contrepression

et qui est déplaçable par rapport à celle-ci, il est pro-

posé par conséquent, conformément à l'invention, que la largeur de la ou des nervures profilées diminue dans la direction du mouvement relatif entre le cylindre et la

surface de contre pression et que sa hauteur augmente.

De cette manière, on est assuré que, lors de la réalisa-

tion d'une rainure périphérique ou analogue, initialement on opère sur l'ébauche avec la largeur maximale de la rainure à réaliser, ce qui fait en sorte que la largeur d'empreinte diminue constamment au cours de l'opération

de fabrication et que la profondeur d'empreinte augmente.

Une autre possibilité d'agencement d'une machine pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention consiste en ce que, dans le cas d'une machine comportant deux cylindres pouvant être entraînés dans des sens de rotation mutuellement opposés et dont l'un au moins est

pourvu d'une nervure profilée en saillie et entre les-

quels il est prévu un intervalle de laminage, conformé-

ment à une autre caractéristique de l'invention, la ner-

vure profilée présente, dans le sens de rotation des cylindres, une largeur qui diminue et une hauteur qui augmente. Egalement avec une telle machine, on est assuré que lapression soit initialement exercée sur l'ébauche avec la largeur maximale de la rainure à réaliser et que la largeur d'empreinte diminue dans le

sens de l'empreinte de la rainure. Selon une autre ca-

ractéristique de l'invention, on peut faire en sorte que des nervures profilées soient disposées aussi bien sur

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un cylindre central pouvant être entraîné et sur une surface antagoniste divisée en segments, les-nervures profilées se croisant mutuellement au cours du mouvement

relatif des deux parties.

Par ces moyens, il est possible de placer la surface decontre-pression plus ou moins loin du cylindre

central en cas de besoin, sans qu'il en résulte la for-

mation d'un intervalle d'empreinte ou de laminage variant sur sa lohnueur d'arc. Cela est conditionné par le fait

que les nervures profilées se croisant mutuellement coo-

pèrent seulement le long des génératrices du cylindre central ou de la surface de contre-pression qui passent par le point de croisement des nervures profilées et

exercent la pression nécessaire sur l'ébauche.

A cet égard, il est avantageux que les segments

de la surface antagoniste soient disposés sur des cha-

riots guidés de manière à se déplacer selon une transla-

tion radiale par rapport au cylindre central et qui peu-

vent être entrainés indépendamment l'un de l'autre avan-

tageusement au moyen d'un mécanisme d'actionnement.

On peut ainsi tenir compte de l'usure des nervures pro-

filées mais également de différences aussi bien en ce

qui concerne les dimensions de l'ébauche que les pro-

priétés du matériau la constituant.

En outre, on peut faire en sorte que le mécanisme d'entraînement dechariots soit relié à un dispositif de mesure, qui effectue la mesure des objets termines de format, et entraîne les chariots en fonction des mesures effectuées. On peut ainsi obtenir un réglage automatique de la surface de contre-pression. A cet égard, on peut extraire des échantillons des objets produits à partir du courant d'objets sortant de la machine, on peut les mesurer dans le dispositif de mesure et les comparer avec une plage prédéterminée de tolérances pour commander ensuite les chariots portant la surface de contre-pression

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dans un sens tel que les objets produits soient placés

au milieu de la plage de tolérances.

Il est en outre possible de disposer une des

nervures profilées se croisant mutuellement perpendicu-

lairement à l'axe du cylindre central mais, dans ce cas, le cylindre central et la surface de contre-pression

doivent exécuter, en plus du mouvement relatif de rota-

tion, également un mouvement relatif qui comporte une

composante orientée dans la direction axiale du cylindre.

Pour éviter ce mouvement additionnel, qui peut être commandé dans ce cas d'une manière quelconque, et pour permettre ainsi une simplification de structure de la machine, il est possible, conformément à une autre caractéristique de lUinvention, que chacune des nervures i5 profilées du cylindre central se croisant mutuellement et la surface antagoniste soient orientées en oblique par rapport k laxe du cylindre central. De cette manière, on est assuré que les nervures profilées se coupent cons= tamment pendant la rotation du cylindre central, si on tient compte dune zone d'entrée et de sortie de la ma= chine permettant l'entrée des ébauches ou bien la sortie des objets terminés, cette zone étant maintenue exempte

de nervures profilées.

Pour garantir un entraînement et un guidage précis des ébauches pendant leur mise en oeuvre entre le cylindre central et la surface de contrepression, on peut prévoir, conformément à une autre caractéristique de l'invention, que le cylindre central soit en liaison d'entraînement, par l'intermédiaire d'une transmission,

avec un dispositif d'entraînement des ébauches, ce dis-

positif d'entraînement comportant au moins un et de pré-

férence cependant deux corps tournants espacés l'un de l'autre dans la direction axiale du cylindre central et dans lesquels sont maintenus des poussoirs pouvant

être déplacés par translation dans leur direction longi-

tudinale et qui s'accrochent au moyen d'un coulisseau

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ou analogue dans une rainure périphérique de commande qui est placée dans une partie fixe de la machine, les poussoirs guidés dans deux corps tournants différents étant dirigés axialement l'un vers l'autre. Par ce moyen, on obtient que les ébauches soient maintenues entre le poussoir et une coulisse mais, cependant, mieux, entre deux poussoirs tournés a; ialement l'un vers l'autre et soient ainsi entraînées. A cet égard, on peut en outre prévoir que la rainure de commande soit orientée, à l'exception d'une zone d'entrée et de sortie des

ébauches ou des corps de révolution terminés, sensi-

blement parallèlement à la trajectoire des points d'in-

tersection des nervures profilées du cylindre central et de la surface de contre-pression pendant la rotation du cylindre, les rainures de commande associées aux poussoirs guidés dans les deux corps de révolition:étant orientées parallèlement entre elles dans cette zone, ce qui assure un guidage précis des ébauches et des

opérations simples d'introduction des ébauches et d'é-

vacuation des corps de révolution finis.

Lors de la fabrication de corps de révolution

comportant des rainures périphériques, il peut être sou-

haitable d'exercer une compression additionnelle dans la

zone des parois des rainures dans de nombreux cas.

Dans un tel cas, la rainure de commande peut être inclinée

en direction de la ligne imaginaire définie par la tra-

jectoire des points de croisement des nervures profilées

du cylindre central et de la surface de contre-

pression. Ainsi, les nervures profilées exercent une pression non seulement radialement sur l'ébauche mais, également, dans une direction axiale sur les parois de

rainures en cours de formation.

Dans un mode avantageux de réalisation d'une machine conforme à l'invention, il est en outre prévu qu'au moins les zones extrêmes, tournées l'une vers l'autre,

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des poussoirs soient maintenus de façon à pouvoir tourner autour de l'axe longitudinal des poussoirs, auquel cas avantageusement, les zones extrêmes d'un poussoir sont sollicitées élastiquementpar rapport aux poussoirs orientés coaxialement. On évite ainsi un frottement entre

les surfaces frontales des ébauches et les poussoirs.

Grace à un soutien élastique des zones extrêmes d'un des poussoirs, on empêche une trop forte compression de l'ébauche entrain d'être mise en oeuvre, lorsque celle-ci augmente de dimension dans une direction axiale sous l'effet de l'empreinte de la rainure. En outre, on peut ainsi compenser également des écarts de cotes des ébauches. Les zones extrêmes des poussoirs peuvent alors

être constituées par des éléments rapportés.

Selon une autre caractéristique de l'invention,

il est prévu pour le dispositif d'entraInement une cou-

ronne dentée reliée sans possibilité de rotation rela-

tive avec le cylindre central et qui est en prise avec

des transmissions à engrenages qui sont en liaison d'en-

traInement avec des arbres d'appui disposes parallèlement aux poussoirs, lesdits arbres d'appui étant maintenus

dans les corps de pression assurant le guidage des pous-

soirs ou bien dans les corps de révolution reliés sans

possibilité de rotation avec eux.

Par ces moyens, on obtient que les ébauches soient entraînées au cours de leur mise en oeuvre, auquel cas, par un réglage correspondant des transmissions à engrenages, il est possible d'adapter mutuellement les vitesses périphériques du cylindre central et des

ébauches.

D'autres caractéristiques et avantages de l'in-

vention seront mis en évidence, dans la suite de la des-

cription, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexes dans lesquels:

Les Figures 1A et lB représentent schématique-

ment des outils pour la mise en oeuvre du procédé con-

forme à l'invention et elles montrent la mise en forme d'une ébauche avec de tels outils; la Figure 2 est une vue développée des nervures profilées des outils des Figures 1A et lB; la Figure 3 représente en coupe verticale un exemple de réalisation d'une machine pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention; la Figure 4 estune vue en plan de la machine de la Figure 3; la Figure 5 montre un détail de la machine des Figures 3 et 4 à échelle agrandie;

la Figure 6 montre un détail du guide de pous-

soirs dela machine des Figures 3 et 4, à échelle agrandie; la Figure 7 montre un autre détail des poussoirs; la Figure 8 est une vue éclatée du dispositif d'entraînement de la machine des Figures 3 et 4;

la Figure 9 est une vue en élévation du dispo-

sitif d'entraînement; et la Figure 10 est une vue en plan du dispositif d'entraînement. La Figure 1A montre schématiquement les nervures profilées 7 et 8 qui sont disposées sur la surface de contre-pression 1, qui est divisée en cinq segments 2, 3, 4, 5 et 6, la nervure profilée 7 servant à former le décrochement ou l'épaulement 10 de l'objet fini 9v fabriqué à partir de l'ébauche 9. La nervure profilée 8 sert par contre à former la rainure 11 de l'objet fini 9,

et elle comporte, au début de la surface de contre-

pression ou bien sur la limite avec la zone d'entrée

des ébauches à usiner 9, sa largeur maximale et sa hau-

teur minimale. Le long de-son trajet depuis le début de la nervure profilée 8 jusqu'à sa terminaison surle bord décroissant du segment 6, en considérant le sens de rotation d'un cylindre central comme cela sera encore expliqué

dans la suite, la largeur de la nervure profilée 8 di-

minue constamment et elle se termine par une forme

identique à celle de la rainure 10.

Le cylindre central 12 représenté sur la Fig. lB se déplace dans le volume délimité par les segments 2 à 6 de la surface de contre-pression, mais cependant on n'a

pas fait une vue d'ensemble pour clarifier le dessin.

Le montagedu cylindre 12 est effectué de telle sorte que, dans une position du cylindre 12 par rapport aux segments 2 à 6 de la surface de contre-pression 1 o les départs des nervures profilés 7' et 8' sont orientés radialement par rapport aux départs des nervures profilées 7 et 8,

celles-ci soient également situées à la même hauteur.

La variation de la forme de section droite de la nervure profilée 8 d'un segment à un autre ou bien d'une lisière de segment à une autre lisière de segments est nettement mise en évidence par la variation du profil de l'ébauche 9 jusqu à l'objet fini. Ainsi, le produit intermédiaire 9' correspond à la condition de déformation de l'ébauche 9 qui est établie à la lisière xl entre le segment 2 et le segment 3o Cela permet de reconnaître la forme de section droite des nervures profilées dans cette zone. De la même manière, le produit intermédiaire 9" correspond à la condition de déformation de l'ébauche

dans la section x2, le produit intermédiaire 9"' corres-

pond à la condition de déformation de l'ébauche dans la section x3 et le produit intermédiaire 9iv correspond à la condition de déformation dans la section x4. Dans la section x5, l'ébauche est profilée sous la forme du

corps de révolution final 9v.

A partir de la forme des produits intermédiaires 9', 9", 9,,,, 9iv, 9V, on se rend compte que la nervure profilée 8 et les nervures profilées 8' (Figure 1B) diminuent progressivement de largeur dans les sections respectives alors que, par contre, les nervures profilées

7 et 7' augmentent de largeur.

La Figure 1A montre également que les ébauches 9 sont maintenues, pendant leur mise en forme, entre deux poussoirs 14, 14', qui se séparent l'un de l'autre dans une zone d'entrée et de sortie qui est placée entre les sections 5x et x et qui permettent ainsi l'entrée des ébauches 9 et la sortie des objets finis 9v, qui se

produisent dans des plans différents.

La Figure lB montre schématiquement le cylindre

central 12 coopérant avec la surface de contre-pression 1.

Ce cylindre est pourvu de deux nervures profilées 7' et 8' correspondant aux nervures profilées 7 et 8 mais qui sont cependant orientées avec une inclinaison en sens opposé à celle des nervures profilées 7 et 8, de sorte que, lorsque le cylindre central 12 est engagé entre les segments 2 à 6, les nervures profilées 7 et 7' ou 8 et 8' se croisent mutuellement lorsque le cylindre central 12

tourne dans la direction de la flèche 13.

Comme le montre la Fig. 2, qui est une vue dé-

veloppée des nervures profilées 7, 8, 7' et 8', les ner-

vures profilées 7' et 8' progressent, dans la direction de la flèche 13 sur les nervures profilées 7 et 8 de sorte que les points de croisement des nervures profilées

se déplacent en oblique vers la droite et vers le bas.

L'ébauche 9 est alors guidée par les deux poussoirs 14, 14' sensiblement le long de la ligne qui correspond au lieu géométrique des points de croisement des nervures profilées 8, 8', pendant le mouvement relatif des nervures profilées 7 et 8 par rapport aux nervures profilées 7' et 8'. Les poussoirs 14, 14' sont guidés entre les

lisières x et x5 des segments de la surface de contre-

pression 1 le long des lignes de base imaginaires 15, 15' indiquées en traits mixtes et orientées parallèlement

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aux nervures profilées 8, 8', et ces lignes de base étant légèrement inclinées par rapport à la ligne correspondant au lieu géométrique des points de croisement, ce qui permet de tenir compte de l'augmentation axiale de longueur de l'ébauche 9 sous l'effet de l'empreinte de la rainure 11. Evidemment, les ébauches 9 ne sont pas guidées le long de deux trajets différents mais les lignes en traits mixtes 15 définissent simplement le trajet des ébauches par rapport aux nervures profilées 7 et 8 ou 7' et 8'. En pratique, les ébauches, comme cela sera encore expliqué en détail dans la suite, sont commandées en principe par une rainure usinée dans une partie fixe de la machine et dont le profil correspond sensiblement

à celui de la nervure profilée 8.

A partir du cylindre central 12, on obtient ainsi un trajet de déplacement des ébauches qui est orienté

parallèlement à la nervure profilée 8'.

Comme le montrent les Figures lB et 2, également la forme de section droite des nervures profilées 7' et 8' varie de la même manière que celle des nervures profilées 7 et 8, c'est-à-dire que la nervure profilée 81 augmente de hauteur depuis le début jusqu'à la fin et diminue

ainsi de largeur dans la zone de sa hauteur maximale.

La Figure 3 représente schématiquement une ma-

chine pour la mise en oeuvre du procédé conforme à lin-

vention, en coupe verticale, ou notamment les paliers ou

leur montage sont représentés de façon simplifiée.

Egalement, pour des raisons concernant les techniques de fabrication et la simplicité du montage, des ensembles de construction se composant de plusieurs pièces ont été

représentés en partie sous forme d'une seule pièce.

Le moteur d'entraînement 20 actionne, par l'in-

termédiaire d'un accouplement 21, dont une moitié est reliée à un volant d'inertie 22, un arbre 23. Celui-ci est monté d'une manière classique dans un carter 26 par l'intermédiaire des roulements à rouleaux 24 et 25 et il est relié sans possibilité de rotation relative

à un engrenage conique 27 et à un pignon de chaîne 29.

L'engrenage conique 27 est en prise avec un autre engrenage conique 28, qui est relié -sans possibi- lité de rotation relative avec un arbre principal 30 orienté verticalement. L'arbre principal 30 est maintenu dans un support cylindrique 33 relié au carter 26 par l'intermédiaire de deux roulements à rouleaux coniques

31 et 32.

Sur ce support cylindrique 33 est monté un pre-

mier corps de guidage 34 qui est-relié rigidement audit support. En outre, il est prévu sur le support cylindrique

33 un roulement à aiguilles 35 qui est maintenu en posi-

tion axiale par le corps de guidage 34 et une collerette d'appui 36 et qui supporte de façon tournante un corps

de révolution 37 pourvu d'une couronne dentée 38 d'en-

trainement de chaîne.

Ce corps de révolution 37 ou sa couronne dentée 38 est relié par deux chaînes 39 à des pignons 40 qui sont reliés sans possibilité de rotation relative avec

l'arbre de sortie 41 d'une transmission 42. Cette trans-

mission 42 est entraînée par l'intermédiaire de deux chaînes 44 et de pignons 43 par l'arbre 23 ou bien par les pignons de chaîne 29 reliés à celui-ci, et elle est maintenue par l'intermédiaire d'une console 46 dans

le carter 26'.

Le corps de révolution 37 est relié par l'in-

termédiaire de boulons 45 à un autre corps de révolution 47 et il est monté par l'intermédiaire d'un roulement à rouleaux 48 sur l'arbre principal 30. Ces deux corps de révolution 37 et 47 sont en outre reliés entre eux par l'intermédiaire de manchons de guidage fendus 49, dans lesquels sont guidés les poussoirs 14', ou leur tête

de guidage 50, de façon à pouvoir coulisser axialement.

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Ces têtes de guidage 50 s'accrochent par leursgalets52, montés de façon tournante, dans une rainure de commande

52 ménagée dans le corps de guidage 43.

Les poussoirs 14' traversent le corps de révo-

lution 47 et sont guidés dans celui-ci par l'intermé- diaire de manchons 53. En outre, il est prévu sur le corps de révolution 47 une bague 54 qui sert à évacuer l'huile servant à la lubrification jusque dans un bac à

huile de forme annulaire, non représenté.

Le corps de révolution 47 est relié au moyen d'entretoises 55 avec un autre corps de révolution 56, qui est pourvu, de même que le corps de révolution 47, de parties de guidage en queue d'aronde s'étendant dans une direction tangentielle et qui servent à recevoir

des coulisseaux faisant partie du dispositif d'entrai-

nement représenté sur les Figo 8 à 10, et qui seront décrits de façon plus détaillée dans la suite à l'aide de ces figures Pour faciliter la compréhension du dessin, les références numériques correspondantes n'ont

pas été portées sur la Fig. 3.

Sur l'arbre principal 30 est monté sans possi-

bilité de rotation relative un fourreau 57 sur lequel est engagé le cylindre 12 pourvu des nervures profilées

7' et 8' et maintenu sans possibilité de rotation rela-

tive au moyen d'une liaison à languette et à rainure.

Le cylindre 12 porte une couronne dentée 58 fixée par vissage et transmettant le mouvement d'actionnement du dispositif d'entraînement, comme cela sera encore

expliqué dans la suite à l'aide des Fig. 8 et 10.

Sur un décrochement de l'arbre principal 30 est monté un fourreau 59 qui est relié sans possibilité de rotation relative avec celui-ci par l'intermédiaire d'une liaison à rainure et languette. Sur ce fourreau 59 est monté, par l'intermédiaire d'un roulement à rouleaux 60, un corps de révolution 62 pourvu d'une couronne à denture intérieure 61 fixée par vissage. La couronne à denture intérieure 61 est en prise, comme le montre la Fig. 5, avec des engrenages intermédiaires 63, qui sont eux- mêmes en prise avec d'autres engrenages 64 servant seulement à une inversion de sens de rotation et qui sont montés, de même que les engrenages intermédiaires 63, de façon tournante dans un anneau 66 disposé à l'intérieur d'un autre corps de révolution 65 solidaire du carter. Les engrenages 64 sont de leur côté en prise avec une couronne dentée disposée sur le fourreau 59 et qui sert à l'entraînement du corps de révolution 62 par l'intermédiaire des engrenages 63 et 64 ainsi que de la couronne dentée 61, qui soutient le corps de guidage

par l'intermédiaire d'un roulement à rouleaux 60'.

Le corps de révolution 62 est relié par l'in-

termédiaire de boulons 67 et d'un fourreau 68 avec un anneau 69, dans lequel sont maintenues, comme dans le corps de révolution 62, des douilles 53 dans lesquelles les poussoirs 14 peuvent tourner et sont guides en

translation axiale.

Le corps de guidage 65 est réalisé en deux parties et il soutient par l'intermédiaire d'un roulement à rouleaux 69' l'arbre principal 30. En outre, le corps de guidage 65 est pourvu d'une rainure de commande 70 dans laquelle, comme cela est représenté à échelle plus grande sur la Fig. 6, s'accroche un galet tournant 51

qui est monté dans chaque tête de guidage 71 des pous-

soirs 14. Le tourillon 72 portant le galet 51 s'accroche, comme le montre la Fig. 6, au moyen d'un appendice dans une rainure périphérique 73 du poussoir 14, de sorte que

celui-ci est maintenu dans la tête de guidage 71 en pou-

vant tourner mais sans pouvoir exécuter une translation axiale. La rainure de commande 70 est orientée, sur la majeure partie de la périphérie du corps de guidage 65, parallèlement à la rainure de commande 52 du corps de

guidage 34. Seulement dans une zone d'entrée et de sor-

tie qui a été décrite à l'aide de la Figure 1A, ce parallélisme n'est pas conservé et, dans cette zone, les deux rainures de commande s'écartent puis se rap-

prochent à nouveau l'une de l'autre.

Le corps de guidage 65 peut être relié par l'intermédiaire d'un corps à bride 74 avec un bras d'appui 75, dans lequel l'arbre principal 30 est soutenu dans un coussinet. Le bras d'appui 75 est monté sur une

colonne portante 76, qui est fixée sur le carter 26'.

Dans cette colonne portante 76 est disposée une broche 77, qui s'appuie dans sa zone supérieure au moyen d'une bague de centrage 78 contre laparoi intérieure de la colonne portante 76 et contre un trou cylindrique 79 du bras d'appui 75. Le bras d'appui 75 est fixé sur la colonne portante 76 au moyen d'un écrou 800 Apres le dévissage et l'enlèvement de l'écrou 80 et la séparation de la liaison entre le corps à bride 74 et le bras d'appui 75, celui-ci peut être relevé et tourné de façon à permettre le démontage de la machine afin de pouvoir, par exemple, remplacer le cylindre 12 par un autre cylindre comportant des nervures profilées agencées différemment pour pouvoir fabriquer d'autres

corps de révolution.

Sur le carter 26', il est en outre prévu encore cinq chariots 81 portant les segments 2 à 6 de la surface de contre-pression 1. Ces chariots sont guides dans des carters 82, dans chacun desquels est disposée une tige

filetée 84 montée dans un ensemble de paliers 83 se com-

posant de roulements axiaux et de roulements radiaux.

Cette tige filetée est entrainée par l'intermédiaire d'une transmission 85 au moyen d'un moteur pas à pas 86 et elle traverse deux écrous 87 qui sont maintenus - mutuellement en vue d'une compensation du jeu de filetage et qui sont de leur côté reliés au corps de chariot 88 guidé dans le carter 82 et dans lequel est usiné une zone d'affaiblissement 89 servant à recevoir des bandes

de mesure d'allongement.

Sur le côté frontal du corps de chariot 88 est guidé un support vertical qui a été désigné par 90 en même temps que la broche de manoeuvre associée. Sur ce support vertical 90 est fixé un segment de la surface de contre-pression 1 portant les nervures profilées 7

et 8.

Sur le chariot 81 et la colonne portante 76 est maintenue,par l'intermédiaire de bras de retenue 91, une coulisse tournante 92 qui est prévu, comme cela sera encore expliqué dans la suite à l'aide des Fig. 8 et 9,

pour la commande du dispositif d'entraînement.

Le dispositif d'introduction des ébauches à profilé, mieux visible sur la Fig. 4, a été désigné dans son ensemble par 93 et il est entraîné par la transmission 42 par l'intermédiaire d'unpignon 94 et

d'une chaîne 95.

Le rapport de transmission de la transmission 42 et des pignons de chaîne 40 et 38 ainsi que celui de la transmission constituée par la couronne dentée 61, la couronne dentée du manchon 59 et les engrenages 63 et 64, sont choisis de telle sorte que les corps de révolutions entraînés par lesdites transmissions se déplacent, sur la voie décrite par les poussoirs 14, 14' maintenus dans ces corps de révolution, à la moitié de la vitesse périphérique du pourtour du cylindre portant

les nervures profilées.

Dans le chariot 81 représenté en vue en coupe sur la Fig. 4, il est prévu un générateur d'oscillation 86

fixé par vissage dans le segment de la surface de contre-

pression 1 et qui transmet des vibrations de haute fré-

quence à cette surface de contre-pression en facilitant ainsi la déformation des ébauches 9, qui sont guidées, au moyen d'un dispositif d'entraînement, non représenté

sur la Fig. 4 pour clarifier le dessin, entre des seg-

ments de la surface de contre-pression 1 et le cylindre

12.

Le dispositif d'introduction 93 comporte, comme le montre la Fig. 4, une rainure inclinée 97 qui guide les ébauches 9 vers une roue en étoile 98. Cette roue en étoile 98transporte les ébauches jusqu'à une autre roue en étoile 99, auquel cas il est prévu pour assurer le transfert des ébauches 9 une tôle déflectrice 100 qui est fixée sur le carter 26 par l'intermédiaire d'un support, non représenté pour faciliter la compréhension

*du dessin.

Dans la roue en étoile 99, qui tourne dans un plan décalé par rapport à la roue en étoile 98, sont

guidés des poinçons 101 dont seulement deux sont repri-

sentés sur le dessin. Ces poinçons dépassent de la sur-

face frontale supérieure de la roue en étoile 99 et glissent sur la came 102. Cette came, qui est immobile, assure le transfert des ébauches 9 dans la voie suivie par les poussoirs 14, 14', par lesquels elle est saisie

ou serrée.

Dans un plan horizontal différent de celui du dispositif d'introduction, il est prévu un aimant 103, qui guide les corps de révolution finis 9v, après leur libération par les poussoirs 14, 14', dans une autre

rainure 104.

Dans la rainure 104 est disposé un aiguillage 105 qui permet, par déplacement d'une tôle déflectrice 106 au moyen d'un mécanisme à cylindre et piston 107, de faire sortir sélectivement un corps de révolution qui parvient ensuite par l'intermédiaire d'une rainure 108 dans un dispositif de mesure 109. Dans celui-ci, le corps de révolution 9v est poussé au moyen d'un piston dans une position de mesure o il est appliqué contre une butée 111 pouvant être déplacée par pivotement au moyen du mécanisme à cylindre et piston 112. La mesure proprement dite est effectuée par l'intermédiaire d'une tête de mesure optique 113, qui fournit le résultat de

mesure, sous la forme de signaux électriques, à un dis-

positif de commande, non représenté, par exemple un processeur. Celui-ci produit, dans le cas o les valeurs de mesure obtenues concordent avec les limites d'une plage prédéterminée de tolérance des ordres qui sont transmis aux moteurs pas à pas 86 des chariots 81 pour

les faire déplacer en correspondance. Il est ainsi pos-

sible de maintenir des tolérances très serrées.

Après la mesure du corps de révolution 9v, la butée 111 est déplacée par pivotement sous l'impulsion

du mécanisme à cylindre et piston 112 tandis que le méca-

nisme à cylindre et piston 110 fait avancer le corps de révolution qui a déjà été mesuré jusqu'à l'ouverture 114 au travers de laquelle il est éjecté vers l'extérieur

dans la goulotte 115.

La Fig. 7 montre les zones extrêmes des pous-

soirs 14 et 14' à échelle agrandie, lesdites zones ex-

trêmes pouvant tourner autour de l'axe longitudinal des poussoirs. A cet effet, un élément rapporté 116 est vissé dans le c6té frontal du poussoir 14 et comporte un embout 117 pourvu d'un trou transversal 118 dans lequel est engagée une goupille 119 qui traverse également la paroi de l'élément rapporté 116. L'embout 117 est maintenu dans l'élément rapporté 116 de façon à pouvoir coulisser

axialement, et il est sollicité par un ressort 146.

Du fait que le trou transversal 118 a un diamètre supérieur à celui de la goupille, l'embout 117 peut exécuter une légère translation axiale par rapport à l'élément rapporté ou à son fourreau. Cela permet l'équilibrage de petits écarts de cote des ébauches 9 et la compensation de l'augmentation longitudinale de longueur des ébauches pendant la déformation par les nervures profilées 7 et 8 ou 7' et 8' de la surface de contre-pression 1 ou du

cylindre 12.

Sur le tourillon fileté 120 du poussoir 14e est vissé un fourreau 121 dans lequel est monté un coussinet 122 qui est maintenu à l'aide d'un élément de blocage 123. Dans ce coussinet 122 est monté de façon tournante un embout 124, le collet de l'embout s'appuyant contre une bague 125 qui s'appuie de son

côté contre un épaulement du fourreau 121.

Sous l'action de l'embout tournant 124 du pous-

soir 14' et du montage tournant du poussoir 14 dans les têtes de guidage 71, on est assuré qu'un frottement soit

évité entre les poussoirs 14, 14' et les ébauches 9 main-

tenues entre ceux-ci.

Le dispositif d'entraînement va être explique de façon plus détaillée dans la suite, à l'aide des

Figures 8, 9 et 10.

Les corps de révolution 47 et 56 sont pourvus de façon échelonnée de guides en queue d'arronde 126 faisant saillie radialement et orientés tangentiellemento Dans chacune des parties de guidage en queue d'aronde, il eSt prévu deux coulisseaux 127 pouvant se déplacer par translation. Les poussoirs 14 et 14' sont engages entre les appendices des corps de révolution alors que, par contre, les rouleaux d'appui 128 sont montés de façon

tournante dans les trous 129 des coulisseaux 127.

Les coulisseaux 127 maintenus dans les différents corps de révolution 47, 56 sont reliés entre eux par l'intermédiaire des éléments de pression 130 qui sont

boulonnés sur les coulisseaux 127.

Les éléments de pression 130 sont chacun com-

mandés par un arbre à came 131, dont des saillies cy-

lindriques 132 traversent les trous 133 ménagés dans les appendices, faisant saillie radialement, des corps de révolution 47 ou 56, ou bien sont maintenus de façon tournante dans ceux-ci. Ainsi, les appendices cylindriques

supérieurs 132 sont maintenus sans possibilité de rota-

tion relative dans un levier de commande 134, ces appen- dices 132 s'engageant dans les trous 135 qui délimitent une fente 136. Ces leviers de commande 134 glissent le long de la coulisse fixe 92 lors de la rotation des

deux corps de révolution 47, 56.

Cette coulisse 92 décrit essentiellement un

arc de cercle dans la zone o s'étend la surface de contre-

pression 1. Dans la zone d'entrée et de sortie des ébau-

ches 9 ou bien des corps de révolution terminés 9v, la coulisse 92 comporte un creux 137 qui permet un

pivotement des leviers de commande.

Les éléments cylindriques de soutien 128 com-

portent une zone pourvue d'une bordure et qui entre en

contact avec les ébauches 9 pour assurer leur entraîne-

ment. L'entraînement des éléments cylindriques d'appui est assuré par l'intermédiaire des engrenages 138, qui sont reliés sans possibilité de rotation relative avec les éléments cylindriques d'appui. Ces engrenages 138 sont en prise avec des engrenages intermédiaires 139,

qui sont montés à rotation en association avec un en-

grenage 138 respectif dans un support 140, les engre-

nages intermédiaires 139 étant en prise avec la cou-

ronne dentée 138 qui est reliée au cylindre 12 portant les nervures profilées 7', 8'. Ainsi, du fait de la différence de vitesse entre la couronne dentée 58 et les supports 40 qui sont entraînés avec les corps de révolution 47 et 56, par la liaison établie par les arbres d'appui 138, il se produit un mouvement de roulement des engrenages intermédiaires 139, et par

conséquent un entraînement des arbres d'appui.

Les supports respectivement correspondants 140 sont reliés entre eux, comme le montrent les Fig. 9 et , à l'aide d'une broche 141, les deux supports 140 étant maintenus en condition d'assemblage par deux

ressorts 142.

Tant que les leviers de commande 134 glissent le long de la zone de la coulisse 92 qui a une forme

d'arc de cercle, ils sont soumis à un mouvement d'écar-

tement et les arbres à came 131, qui sont reliés avec ceux-ci sans possibilité de rotation relative, poussent les éléments de pression 130, et les arbres d'appui 128 maintenus avec ceux-ci dans les coulisseaux 127, contre les poussoirs 14, 14' et par conséquent contre les ébauches 9 à mettre en forme. Egalement, les supports sont maintenus écartés l'un de l'autre en opposition à la force des ressorts 142. Lorsqu'un des leviers de commande 134 pénètre par glissement dans le creux de la coulisse, celle-ci peut s'écarter et les ressorts

142 peuvent éloigner les arbres d'appui 128 des pous-

soirs, de sorte que, sous l'effet du pivotement de

l'arbre à came 131, il se produit également un pivote-

ment du levier de commande 134, qui est maintenu en

contact avec la coulisse 92 par les ressorts 142.

Comme le montre la Fig. 10, les engrenages

intermédiaires 139 se déplacent dans deux plans hori-

zontaux différents et sont fixes de façon tournante sur les tourillons montés d'un côté dans le support correspondant 140. Le rapport de transmission des mécanismes de transmission 58, 139, 138 et de l'arbre d'appui 128, ou bien le diamètre de leur zone de bordure, sont déterminés l'un par rapport à l'autre de telle sorte que la vitesse périphérique de la zone de bordure des arbres d'appui 128 et par conséquent également celle des ébauches 9 s'appliquant contre celle-ci, soit égale à la vitesse périphérique de l'enveloppe du cylindre 12 portant les nervures profilées. Les ébauches 9 sont

257 1990

évidemment déjà mises en rotation simplement par le

mouvement de roulement contre la surface de contre-

pression immobile 1 et l'enveloppe du cylindre 12, comme cela est indiqué par les flèches sur la Fig. 10, mais il peut se produire, pendant la déformation de l'ébauche, également un glissement de l'ébauche contre lesdites surfaces. Cela est empêché par l'entraînement additionnel des ébauches par les arbres d'appui, comme le montre la Fig. 10, l'ébauche 9 étant constamment maintenue et entraînée entre les arbres d'appui 128

montés dans des paires adjacentes de support 140.

Comme le montre la Fig. 8, les éléments de pression 130 comportent une rainure tournée vers les

arbres d'appui 128, qui sont orientés dans une direc-

tion axiale et qui sont montés dans les éléments rou-

lants 144 qui dépassent des bords extérieurs de la rainure 145. Ainsi, on élimine dans une large mesure le frottement entre les arbres d'appui et les éléments

de pression 130.

Lors du transfert des leviers de commande 134 de la zone en forme d'arc de cercle de la coulisse 92 jusque dans le creux 137, il se produit un mouvement additionnel des engrenages intermédiaires 139 par

rapport à la couronne dentée 58 du fait du rapproche-

ment résultant des deux supports 140 reliés à la broche

141, sous l'action des ressorts 142. Ce mouvement addi-

tionnel provoque évidemment une modification de la vitesse de rotation des arbres d'appui mais cela est sans importance car alors les arbres d'appui 128

sont écartés de l'ébauche 9.

Les rainures de commande 52, 70, qui déterminent la course des ébauches 9, sont disposées, dans la zone

recouverte par la surface de contre-pression 1, en cor-

respondance à la ligne 15 de la Fig. 1A ou bien parallèlement à celle-ci. A l'extérieur de cette zone, le profil des rainures de commande comporte des incurvations en sens inverses, les rainures de commande 52, 70 s'éloignant alors puis se rapprochant à nouveau l'une de l'autre, de sorte que, dans cette zone,-il ne se produit aucun blocage des ébauches 9 ou des corps de révolution 9 et ainsi l'entrée des ébauches et la sortie des corps

de révolution finis peuvent s'effectuer correctement.

Dans l'exemple de réalisation représenté, la

surface de contre-pression comporte une courbure cor-

respondant au cylindre 12. Cela n'est cependant abso-

lument pas nécessaire. Ainsi, on peut également avoir

affaire à une surface de contre-pression plane sur la-

quelle le cylindre se déplace, auquel cas il est sans importance que la surface de contre-pression soit déplacée par rapport à l'axe du cylindre ou bien que celui-ci se déplace parallèlement à la surface de contrepression.

Claims (11)

REVENDICATIONS

1. Procédé de fabrication de corps de révolution comportant au moins une rainure ou analogue s'étendant sensiblement dans leur direction périphérique et d'une largeur orientée dans une direction axiale du corps de révolution et réduisant en direction du fond de rainure, selon lequel lors de la rotation de l'ébauche autour de son axe longitudinal, une pression est exercée localement de manière à dépasser la limite de fluage de la matière de l'ébauche, caractérisé en ce que la largeur d'action

de la pression est réduite depuis une largeur correspon-

dant à la largeur de la rainure à réaliser dans la sur-

face périphérique de l'ébauche, en correspondance à l'augmentation de la profondeur d'empreinte, jusqu'à la largeur du fond de la rainure à fabriquer, la réduction de la largeur d'empreinte à mesure que progresse la profondeur d'empreinte s'effectuant en correspondance à

la pente des parois de rainure.

2. Procédé selon la revendication 1 pour la réali-

sation de filetages, caractérisé en ce que la rainure de filetage est formée par empreinte dans une ébauche ayant

le diamètre extérieur du filetage désiré.

3. Machine pour la mise en oeuvre du procédé selon

l'une des revendications 1 ou 2, qui comporte au moins

un cylindre qui coopère avec une surface de contre-pression et qui est mobile par rapport à celle-ci, une nervure profilée correspondante étant disposée sur le cylindre et/ou sur la surface de contre-pression, caractérisée en ce que la largeur de la ou des nervures profilées (7, 8; 7', 8') diminue dans la direction du mouvement

relatif entre le cylindre 12 et la surface de contre-

pression (1) et en ce que leur hauteur augmente.

4. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'il est prévu aussi bien sur un cylindre central pouvant être entrainé (12) et sur la surface antagoniste

(1) divisée en segments (2, 3, 4;5,6) des nervures pro-

filées (7, 8; 7', 8') qui se croisent mutuellement au

cours du mouvement relatif correspondant.

5. Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que les segments (2, 3, 4, 5, 6) de la surface antagoniste (1) sont disposés sur des chariots (81) guidés de façon à pouvoir se déplacer radialement par rapport au cylindre central (12) et qui peuvent être entraînés au moyen d'un mécanisme de commande (85, 86)

de préférence indépendamment les uns des autres.

6. Machine selon l'une quelconque des revendications

3, 4 ou 5, caractérisée en ce que chacune des nervures profilées se croisant mutuellement (7, 8; 71,' 80) du cylindre central (12) et de la surface antagoniste (1) sont inclinées en oblique par rapport à l'axe du cylindre

central (12).

7. Machine selon l'une quelconque des revendications

3 et 4 à 6, caractérisée en ce que le cylindre central (12) est en liaison d'entraînement par l'intermédiaire de transmission (42; 61, 63, 6') avec un dispositif

d'entraînement des ébauches (9), en ce que ledit dispo-

sitif d'entraînement comporte au moins un, et de préfê-

rence cependant deux corps de révolution (37, 47; 62, 62) espacés l'un de l'autre dans la direction axiale du cylindre central (12) et o sont montés avec possibilité de translation dans leur direction longitudinale des poussoirs (14) qui s'accrochent au moyen d'un coulisseau ou analogue dans une rainure de commande (52, 70) ménagée dans une partie fixe de la machine, des poussoirs (14, 14') guidés dans deux corps de révolution différents (37, 47;

62, 69) étant alignés axialement entre eux.

8. Machine selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'au moins les zones extrêmes, tournées l'une vers l'autre, des poussoirs (14, 14') sont montées de façon à pouvoir tourner autour de l'axe longitudinal des poussoirs (14, 14'), avantageusement les zones extrêmes d'un despoussoirs (14) étant poussées par ressort vers

le poussoir aligné coaxialement (14').

9. -- Machine selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'il est prévu pour le dispositif d'entraînement une couronne dentée (58) reliée sans possibilité de rotation relative avec le cylindre central (12) et qui est en prise avec des trains d'engrenages (130, 138) placés en relation d'entraînement avec des arbres d'appui (128) disposés parallèlement aux poussoirs (14, 14'), lesdits arbres d'appui (128) étant montés dans les corps de révolution assurant le guidage des poussoirs (14, 14') ou bien des corps de révolution (47, 56) reliés sans

possibilité de rotation relative avec ceux-ci.

10. Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce que la rainure de commande (52,70), à l'exception d'une zone d'entrée des ébauches (9) et de sortie des

corps de révolution terminés (9v), est orientée sensi-

blement parallèlement au lieu des points d'intersection des nervures profilées (8, 8') du cylindre central (12)

et de la surface de contre-pression (1) pendant la rota-

tion du cylindre (12) et en ce que les rainures de commande (52, 70) associées aux poussoirs (14, 14') guidés dans les deux corps de révolution (37, 47; 62, 69) sont

orientées parallèlement entre elles dans cette zone.

11. Machine selon la revendication 5, caractérisée

en ce que le mécanisme de commande assurant l'entraîne-

ment des chariots (81) est relié à un dispositif de mesure (109), qui mesure les corps de révolution terminés (9v) et actionne les chariots (81) en fonction des résultats

de mesure.