FR2679159A1

FR2679159A1 - Hydroforming method and device for implementing it

Info

Publication number: FR2679159A1
Application number: FR9109082A
Authority: FR
Inventors: Thiberge Louis
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-07-18
Filing date: 1991-07-18
Publication date: 1993-01-22
Anticipated expiration: 2011-07-18
Also published as: FR2679159B1

Abstract

The subject of the invention is a method for hydroforming metallic pieces in a matrix, in which the leaktight closure of the ends of the piece and the pressurising of the liquid located therein are exerted simultaneously by the action of pushers (thrust devices) on the ends of the piece. The hydroforming machine according to the invention comprises, in a vessel 1, two thrust jacks (rams) 2, 3, the rods of which carry the pushers 16, 17, intended to enter into contact with the ends of a tube 21 contained in a die (matrix) consisting of two half-dies 4, 5. These two half-dies are held in place by the action of clamps (blocks) 9, 10.

Description

PROCEDE D'HYDROFORMAGE ET DISPOSITIF
POUR LE METTRE EN OEUVRE
La présente invention a pour objet un procédé d'hydroformage de pièces métalliques ainsi qu'un dispositif pour mettre en oeuvre ce procédé.HYDROFORMING PROCESS AND DEVICE
TO IMPLEMENT IT
The present invention relates to a process for hydroforming metal parts as well as a device for implementing this process.

I1 existe des appareils d'hydroformage permettant de produire des pièces métalliques de différents types à partir de tubes métalliques. On sait par exemple produire des raccords en "T". Ces machines d'hydroformage de l'art antérieur fonctionnent suivant le principe qui consiste à envoyer de l'eau ou un fluide sous pression à l'intérieur de tubes contenus dans une matrice. Sous l'action de la pression du fluide, le tube se déforme et épouse la forme intérieure de la matrice. Une fois que le tube a été déformé ainsi, on l'extrait de la matrice pour éventuellement lui faire subir une découpe, ou tout autre traitement. There are hydroforming devices for producing metal parts of different types from metal tubes. We know, for example, how to produce "T" fittings. These hydroforming machines of the prior art operate according to the principle which consists in sending water or a fluid under pressure inside the tubes contained in a matrix. Under the action of fluid pressure, the tube deforms and follows the interior shape of the matrix. Once the tube has been deformed in this way, it is extracted from the matrix to possibly subject it to cutting, or any other treatment.

Les machines d'hydroformage de l'art antérieur présentent de nombreux inconvénients. Tout d'abord, la déformation du tube implique de très fortes pressions de fluide. Se pose donc un double problème d'étanchéité et de caractère compressible. Dans les machines de l'art antérieur, sont prévus des dispositifs compliqués destinés à assurer l'étanchéité en fluide aux extrémités du tube. Ces dispositifs doivent être capables de supporter une pression très importante, tout en s'adaptant parfaitement au tube employé. Cette double exigence implique l'usage de dispositifs onéreux et élaborés, qui de plus ne s'adaptent pas facilement aux divers diamètres de tubes utilisés. Il importe par ailleurs que le liquide contenu dans le tube soit parfaitement exempt de toute bulle d'air, qui lui conférerait une compressibilité nuisible au bon déroulement de l'opération d'hydroformage. Ceci se traduit dans les machines de l'art antérieur par la présence de dispositifs élaborés destinés à garantir l'absence de bulles d'air dans les tubes à former. Hydroforming machines of the prior art have many drawbacks. First of all, the deformation of the tube involves very high fluid pressures. There is therefore a double problem of tightness and compressible nature. In the machines of the prior art, complicated devices are provided intended to seal the fluid at the ends of the tube. These devices must be able to withstand very high pressure, while adapting perfectly to the tube used. This double requirement implies the use of expensive and elaborate devices, which moreover do not easily adapt to the various diameters of tubes used. It is also important that the liquid contained in the tube is perfectly free of any air bubble, which would give it a compressibility which is harmful to the good progress of the hydroforming operation. This is reflected in the machines of the prior art by the presence of elaborate devices intended to guarantee the absence of air bubbles in the tubes to be formed.

Les machines de l'art antérieur sont donc caractérisées par leur complexité. Du fait de fuites difficilement évitables, elles nécessitent de plus de très fortes puissances; une grande partie de l'énergie consommée ne sert finalement pas au processus de formation des tubes, mais à compenser les fuites. Les fortes puissances et les fortes pressions de ces machines en font des appareils d'un usage difficile et parfois dangereux. The machines of the prior art are therefore characterized by their complexity. Due to leaks that are difficult to avoid, they require more very high powers; a large part of the energy consumed is ultimately not used for the tube formation process, but to compensate for leaks. The high powers and pressures of these machines make them difficult to use and sometimes dangerous.

Un des problèmes de ces machines de l'art antérieur est la régularité des pièces obtenues. I1 est très difficile de produire des pièces d'une épaisseur uniforme, ou qui ne présentent pas des faiblesses aux angles ou dans les creux. De ce fait, les pièces obtenues par hydroformage sur les machines de l'art antérieur ne satisfont pas, le plus souvent, à des critères de sécurité stricts. One of the problems of these machines of the prior art is the regularity of the parts obtained. It is very difficult to produce parts of uniform thickness, or which do not have weaknesses at the corners or in the hollows. As a result, the parts obtained by hydroforming on the machines of the prior art do not usually meet strict safety criteria.

De plus, les machines de l'art antérieur ne permettent pas d'obtenir des pièces de fort rapport épaisseur/diamètre. In addition, the machines of the prior art do not allow parts with a high thickness / diameter ratio to be obtained.

Elles ne permettent pas non plus de réaliser des pièces présentant un très fort rapport de réduction entre les dimensions caractéristiques de la pièce de départ et les dimensions caractéristiques des parties modifiées par hydroformage. Par exemple, dans le cas de raccords en "T", il est difficile avec les machines connues d'obtenir des pièces dans lesquelles le diamètre de la dérivation est beaucoup plus petit que le diamètre du corps du tube. On appelle dérivation la partie du raccord qui, sur la lettre "T", correspond à la barre verticale.They also do not make it possible to produce parts having a very high reduction ratio between the characteristic dimensions of the starting part and the characteristic dimensions of the parts modified by hydroforming. For example, in the case of "T" fittings, it is difficult with known machines to obtain parts in which the diameter of the branch is much smaller than the diameter of the body of the tube. The part of the fitting which, on the letter "T", corresponds to the vertical bar is called a derivation.

Ceci est plus difficile encore lorsque l'on travaille des alliages tels que les aciers inoxydables, les aciers au chrome et les alliages au nickel. En effet, ces machines connues ne travaillent pas dans des conditions suffisamment stables, et les paramètres de contrôle de l'hydroformage présentent de grosses variations brutales nuisibles à la production de pièces solides. Et surtout, il n'est pas possible dans les machines connues de produire dans ces pièces à former une pression suffisamment élevée. This is even more difficult when working with alloys such as stainless steels, chromium steels and nickel alloys. Indeed, these known machines do not work under sufficiently stable conditions, and the hydroforming control parameters exhibit large brutal variations detrimental to the production of solid parts. Above all, it is not possible in known machines to produce in these parts to be formed a sufficiently high pressure.

La présente invention propose un procédé d'hydroformage et un appareil qui le met en oeuvre permettant de pallier tous ces inconvénients des machines connues. La machine selon l'invention permet d'obtenir d'excellents résultats avec une puissance réduite, sans gaspillage d'énergie pour compenser des fuites. Elle résout le problème de l'étanchéité et est utilisable dans de très bonnes conditions de sécurité. Elle est robuste et compacte, et peut être adaptée facilement à toutes les tailles de tubes ainsi qu'à différentes formes de matrices. La présente invention permet aussi de résoudre le problème que pose la présence de bulles d'air dans les tubes en formation. Grâce au procédé de la présente invention, toutes sortes d'alliages peuvent être travaillés par hydroformage de façon à produire des pièces fiables et solides. On obtient grâce à l'invention des pressions très importantes dans les pièces à former, ce qui permet la fabrication de pièces impossibles à réaliser dans les machines de l'art antérieur. Il est aussi possible d'utiliser l'invention pour réaliser des pièces sans soudure de dimensions très réduites, que l'on ne pouvait pas auparavant produire. The present invention provides a hydroforming process and an apparatus which implements it making it possible to overcome all these drawbacks of known machines. The machine according to the invention makes it possible to obtain excellent results with reduced power, without wasting energy to compensate for leaks. It solves the problem of sealing and can be used under very good safety conditions. It is robust and compact, and can be easily adapted to all sizes of tubes as well as different forms of dies. The present invention also makes it possible to solve the problem posed by the presence of air bubbles in the tubes in formation. Thanks to the process of the present invention, all kinds of alloys can be worked by hydroforming so as to produce reliable and solid parts. Thanks to the invention, very high pressures are obtained in the parts to be formed, which makes it possible to manufacture parts which are impossible to produce in the machines of the prior art. It is also possible to use the invention to produce seamless parts of very small dimensions, which could not previously be produced.

La présente invention a pour objet un procédé d'hydroformage de pièces métalliques, dans lequel on déforme une pièce métallique creuse contenue dans une matrice, ladite matrice ayant une forme intérieure correspondant à celle de la pièce à obtenir, ladite pièce métallique creuse étant déformée sous l'action de la pression d'un liquide incompressible qui s'y trouve confiné, des mêmes moyens assurant la fermeture étanche de la ou des extrémité(s) ouverte(s) de la pièce métallique creuse et la mise sous pression du liquide qui s'y trouve confiné. The subject of the present invention is a process for hydroforming metal parts, in which a hollow metal part contained in a matrix is deformed, said matrix having an internal shape corresponding to that of the part to be obtained, said hollow metal part being deformed under the action of the pressure of an incompressible liquid which is confined therein, by the same means ensuring the sealed closure of the open end (s) of the hollow metal part and the pressurization of the liquid which is confined to it.

Selon une forme d'exécution du procédé de l'invention, la matrice baigne dans le liquide incompressible de façon à ce que au moins la pièce métallique creuse soit immergée. According to one embodiment of the method of the invention, the matrix is immersed in the incompressible liquid so that at least the hollow metallic part is immersed.

Selon une autre forme d'exécution du procédé de l'invention, les moyens consistent en des poussoirs entrant en contact direct avec les extrémités du tube, lesdits poussoirs étant animés d'un mouvement relatif de rapprochement. According to another embodiment of the method of the invention, the means consist of pushers coming into direct contact with the ends of the tube, said pushers being driven by a relative movement of approach.

Selon encore une autre forme d'exécution du procédé de l'invention, la fermeture étanche de la pièce métallique creuse se fait par matage et écrouissage de l'extrémité ou des extrémités ouverte(s) de ladite pièce au contact du ou des poussoir(s). According to yet another embodiment of the method of the invention, the sealed closure of the hollow metal part is done by stamping and work hardening of the open end or ends of said part in contact with the push button (s) ( s).

L'invention a également pour objet une machine d'hydroformage de pièces métalliques, constituée d'une cuve contenant une matrice de forme intérieure correspondant à la forme de la pièce à obtenir, ainsi que deux poussoirs portés par des moyens de poussée, lesdits poussoirs étant susceptibles de pénétrer au moins partiellement à l'intérieur de ladite matrice. The invention also relates to a machine for hydroforming metal parts, consisting of a tank containing a matrix of internal shape corresponding to the shape of the part to be obtained, as well as two pushers carried by pushing means, said pushers being likely to penetrate at least partially inside said matrix.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, la matrice est constituée de deux demi-matrices mobiles l'une par rapport à l'autre. According to an embodiment of the present invention, the matrix consists of two half-dies which are movable with respect to one another.

Selon un autre mode de réalisation de l'invention, les deux demi-matrices peuvent être maintenues fixes l'une par rapport à l'autre par des moufles; les moufles étant portées par des moyens de poussée. According to another embodiment of the invention, the two half-dies can be kept fixed relative to one another by mittens; the mittens being carried by thrust means.

Selon encore un autre mode de réalisation de l'invention, les poussoirs ainsi que la matrice sont amovibles et peuvent être échangés pour l'hydroformage de pièces de forme différente. According to yet another embodiment of the invention, the pushers and the matrix are removable and can be exchanged for hydroforming parts of different shape.

Les caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés où:
- la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une
machine mettant en oeuvre le procédé
d'hydroformage selon l'invention;
- la figure 2 est une vue en coupe axiale de cette même
machine;
- la figure 3 est une vue de dessus de cette même ma
chine;
- la figure 4 est une vue en coupe longitudinale, comme
à la figure 1, de la machine d'hydrofor
mage en cours de fonctionnement.The characteristics and advantages of the present invention will emerge more clearly from the following description, given solely by way of example and with reference to the accompanying drawings in which:
- Figure 1 is a longitudinal sectional view of a
machine implementing the method
hydroforming according to the invention;
- Figure 2 is an axial sectional view of the same
machine;
- Figure 3 is a top view of this same ma
China;
- Figure 4 is a longitudinal sectional view, as
in figure 1, of the hydrofor machine
mage during operation.

Les organes identiques seront désignés sur les trois figures par les mêmes références numériques. La machine est représentée dans la configuration où elle produit des raccords en "T", à partir de tubes. En fait, on pourrait utiliser au départ des pièces métalliques creuses de toute forme. Identical members will be designated in the three figures by the same reference numerals. The machine is shown in the configuration where it produces "T" fittings, from tubes. In fact, hollow metal parts of any shape could be used initially.

Comme représenté à la figure 1, la machine est constituée d'une cuve 1, destinée à être remplie d'eau. Cette cuve contient deux vérins de poussée 2 et 3, disposés face à face sur un même axe, et fixés à la cuve. Entre ces deux vérins, est disposée une matrice, constituée d'une demi-matrice inférieure 4 et d'une demi-matrice supérieure 5. La demi-matrice inférieure 4 est fixée au fond de la cuve 1, de façon amovible, par exemple à l'aide de boulons. La demi-matrice supérieure 5 est amovible et peut être posée sur la demi-matrice inférieure 4. Sur la figure 1, comme d'ailleurs sur les autres figures, la matrice est une matrice destinée à la fabrication de raccords en "T". De ce fait, la demi-matrice infé- rieure présente sur sa face supérieure une gorge rectiligne 6 semi-cylindrique dont la section est un demi-disque. La demimatrice supérieure 5 présente, sur sa face inférieure, une gorge 7 semi-cylindrique dont la section est un demi-disque. As shown in Figure 1, the machine consists of a tank 1, intended to be filled with water. This tank contains two thrust cylinders 2 and 3, arranged face to face on the same axis, and fixed to the tank. Between these two jacks is disposed a matrix, consisting of a lower half-matrix 4 and an upper half-matrix 5. The lower half-matrix 4 is fixed to the bottom of the tank 1, in a removable manner, for example using bolts. The upper half-die 5 is removable and can be placed on the lower half-die 4. In FIG. 1, as indeed in the other figures, the die is a die intended for the manufacture of "T" fittings. As a result, the lower half-matrix has on its upper face a rectilinear groove 6 semi-cylindrical, the section of which is a half-disc. The upper demimatrice 5 has, on its lower face, a semi-cylindrical groove 7 whose section is a half-disc.

Elle présente aussi un alésage 8 sensiblement perpendiculaire à la gorge, de diamètre égal. I1 est donc possible d'introduire entre les deux demi-matrices un tube dans les gorges 6 et 7. Après déformation, le tube présente une excroissance de forme cylindrique, correspondant à l'alésage 8.It also has a bore 8 substantially perpendicular to the groove, of equal diameter. It is therefore possible to introduce a tube between the two half-dies in the grooves 6 and 7. After deformation, the tube has a protuberance of cylindrical shape, corresponding to the bore 8.

Les demi-matrices 4 et 5 sont maintenues en place par des moufles. Une de ces moufles est représentée sur la figure 1 et référencée par le numéro 9. L'autre moufle 10 est visible sur les figures 2 et 3. Ces deux moufles 9 et 10 ont une forme de mâchoires qui s'adaptent à la forme extérieure des demi-matrices 4 et 5, de façon à les maintenir l'une au-dessus de l'autre. The half-dies 4 and 5 are held in place by mittens. One of these mittens is shown in Figure 1 and referenced by the number 9. The other muffle 10 is visible in Figures 2 and 3. These two mittens 9 and 10 have a shape of jaws which adapt to the external shape half-dies 4 and 5, so as to keep them one above the other.

Les vérins de poussée 2 et 3 sont constitués chacun d'un corps de vérin respectivement 12 et 13, et d'une tige de vérin respectivement 14 et 15. Sur la tige de vérin 14 (resp. 13) du vérin 2 (resp. 3), est monté un poussoir 16 (resp. 17). Ce poussoir est fixé à une de ses extrémités à la tige du vérin et son extrémité libre a une forme adaptée à rentrer dans la gorge cylindrique qui se trouve entre les demi-matrices 4 et 5. The push cylinders 2 and 3 each consist of a cylinder body 12 and 13 respectively, and a cylinder rod 14 and 15 respectively. On the cylinder rod 14 (resp. 13) of the cylinder 2 (resp. 3), a pusher 16 (resp. 17) is mounted. This pusher is fixed at one of its ends to the rod of the jack and its free end has a shape adapted to enter the cylindrical groove which is located between the half-dies 4 and 5.

On voit encore sur la figure 1 un vérin d'extraction 18, sensiblement vertical. L'extrémité libre de la tige de ce vérin d'extraction 18 se trouve au-dessus de l'alésage 8 de la demi-matrice supérieure 5. On n'a pas représenté sur les figures les moyens permettant de maintenir le vérin d'extraction en position. We still see in Figure 1 an extraction cylinder 18, substantially vertical. The free end of the rod of this extraction cylinder 18 is located above the bore 8 of the upper half-die 5. The means making it possible to maintain the cylinder are not shown in the figures. extraction in position.

La figure 2 est une vue en coupe verticale partielle de la machine d'hydroformage représentée à la figure 1, dans un plan orthogonal à celui de la figure 1. On peut voir sur la figure 2 la section des gorges 6, 7 ménagées dans les demimatrices 4, 5. La figure 2 montre les deux moufles 9 et 10 destinées à maintenir en place les deux demi-matrices. La moufle 9 est représentée sur la figure 2 en position de travail, c'est-à-dire au contact de la matrice. Au contraire, la moufle 10 est représentée dans une position où elle est écarte tee de la matrice; la moufle 10 est dans la position permettant l'ouverture de la matrice, c'est-à-dire la séparation des deux demi-matrices. Ces moufles 9 et 10 sont montées aux extrémités des tiges de vérins 19 et 20 respectivement. Les corps de ces deux vérins sont fixés à la cuve 1. Figure 2 is a partial vertical sectional view of the hydroforming machine shown in Figure 1, in a plane orthogonal to that of Figure 1. We can see in Figure 2 the section of the grooves 6, 7 formed in the demimatrices 4, 5. Figure 2 shows the two mittens 9 and 10 intended to hold in place the two half-dies. The muffle 9 is shown in Figure 2 in the working position, that is to say in contact with the die. On the contrary, the muffle 10 is shown in a position where it is separated from the matrix; the muffle 10 is in the position allowing the opening of the matrix, that is to say the separation of the two half-dies. These mittens 9 and 10 are mounted at the ends of the cylinder rods 19 and 20 respectively. The bodies of these two cylinders are fixed to the tank 1.

La figure 3 est une vue de dessus de la machine d'hydroformage représentée aux figures 1 et 2. On n'y a pas représenté le vérin d'extraction 18, ni les parties de la cuve servant de support aux différentes organes. Figure 3 is a top view of the hydroforming machine shown in Figures 1 and 2. There is not shown the extraction cylinder 18, or the parts of the tank serving as support for the various organs.

On décrit maintenir le fonctionnement de la machine d'hydroformage selon l'invention, en référence à la figure 4. We describe maintaining the operation of the hydroforming machine according to the invention, with reference to FIG. 4.

La figure 4 est une vue de la machine d'hydroformage en cours de fonctionnement, dans le même plan de coupe que la figure 1.FIG. 4 is a view of the hydroforming machine during operation, in the same section plane as FIG. 1.

Le fonctionnement de la machine se fait toujours avec la cuve 1 pleine d'eau, à un niveau qui dépasse la hauteur de la matrice. Le cycle de fonctionnement pour la production d'une pièce est le suivant: après avoir écarté les moufles 9 et 10, par action des vérins 19 et 20, on enlève la demi-matrice supérieure 5. On dépose alors dans la gorge semi-cylindrique 6 de la demi-matrice inférieure 4 un tube 21 à former. Bien sûr, le tube est alors dans l'eau. On prend soin de ne pas laisser de bulles d'air dans le tube, par exemple en l'inclinant légèrement. Cette opération est très simple et rapide.The machine is always operated with the tank 1 full of water, at a level which exceeds the height of the die. The operating cycle for the production of a part is as follows: after having removed the mittens 9 and 10, by action of the jacks 19 and 20, the upper half-matrix 5 is removed 5. Then deposited in the semi-cylindrical groove 6 of the lower half-matrix 4 a tube 21 to be formed. Of course, the tube is then in the water. Take care not to leave air bubbles in the tube, for example by tilting it slightly. This operation is very simple and fast.

Après avoir ainsi disposé le tube dans la gorge de la demimatrice inférieure, on pose sur celle-ci la demi-matrice supérieure 4. De la sorte, le tube se trouve à l'intérieur de la matrice. On rapproche ensuite les deux moufles 9 et 10 de la matrice, par action des vérins 19 et 20. De la sorte, les deux demi-matrices sont fermement maintenues l'une contre l'autre par les moufles 9 et 10; l'ensemble ainsi constitué est maintenu sur l'axe des deux vérins de poussée 2 et 3. La machine est alors prête pour l'hydroformage du tube. Par action simultanée des vérins de poussée 3 et 4, on rapproche les poussoirs 16 et 17 l'un de l'autre. Ils entrent en contact avec les extrémités du tube plein d'eau contenu dans la matrice. Au contact des extrémités libres des poussoirs 16 et 17 qui pénètrent dans la matrice, les extrémités du tube 21 se matent et s'écrouissent, ce qui a pour effet d'assurer une étanchéité parfaite à l'interface entre le tube 21 et les extrémités libres des poussoirs 16 et 17. Lorsque les vérins de poussée 2 et 3 continuent d'exercer une action dans le sens d'un rapprochement des poussoirs 16 et 17, la pression dans le tube 21 augmente considérablement, sans risque de fuites. Le tube 21 se déforme peu à peu. Du fait de la forme de la matrice, il se crée une excroissance 22 sur le tube, au niveau de l'alésage 8 de la demi-matrice supérieure 5. En fin du processus d'hydroformage, lorsque cette excroissance est devenue quasi-cylindrique, il est possible d'en découper la partie extrême, de façon à former un raccord en "T".After having thus placed the tube in the groove of the lower demimator, the upper half-matrix 4 is placed on it. In this way, the tube is located inside the matrix. The two mittens 9 and 10 are then brought closer to the matrix, by the action of the jacks 19 and 20. In this way, the two half-dies are firmly held against one another by the mittens 9 and 10; the assembly thus formed is held on the axis of the two thrust cylinders 2 and 3. The machine is then ready for hydroforming the tube. By simultaneous action of the thrust cylinders 3 and 4, the pushers 16 and 17 are brought closer to one another. They come into contact with the ends of the tube full of water contained in the matrix. In contact with the free ends of the pushers 16 and 17 which penetrate into the matrix, the ends of the tube 21 mat and harden, which has the effect of ensuring a perfect seal at the interface between the tube 21 and the ends free of the pushers 16 and 17. When the push cylinders 2 and 3 continue to exert an action in the direction of bringing the pushers 16 and 17 closer together, the pressure in the tube 21 increases considerably, without risk of leaks. The tube 21 gradually deforms. Due to the shape of the matrix, a protuberance 22 is created on the tube, at the bore 8 of the upper half-matrix 5. At the end of the hydroforming process, when this protrusion has become quasi-cylindrical , it is possible to cut the extreme part of it, so as to form a "T" connection.

Lorsque la déformation du tube est satisfaisante, on écarte par action des vérins de poussée 2 et 3 les poussoirs 16 et 17, puis l'on écarte les moufles 9 et 10 de façon à pouvoir récupérer le tube hydroformé, avec l'aide du vérin extracteur 18. La machine d'hydroformage est alors prête pour la pièce suivante. When the deformation of the tube is satisfactory, the push rods 2 and 3 are moved apart by the action of the push cylinders 2 and 3, then the mittens 9 and 10 are moved aside so that the hydroformed tube can be recovered, with the help of the jack extractor 18. The hydroforming machine is then ready for the next part.

On décrit ci-dessous la fabrication d'une pièce obtenue selon l'invention. Il s'agit d'un raccord en "T" en acier inoxydable, constitué d'un collecteur au milieu duquel se trouve une dérivation. Le collecteur a un diamètre de 42,4 mm et une épaisseur de 3,2 mm. La dérivation a un diamètre de 10,2 mm et une épaisseur de 2,3 mm. La pièce est formée en 30 secondes, avec des pressions atteignant 20 à 25 000 bars, à partir d'un tube de longueur initiale deux fois supérieure à la longueur finale du collecteur du raccord. The manufacture of a part obtained according to the invention is described below. It is a stainless steel "T" fitting, consisting of a manifold in the middle of which is a branch. The collector has a diameter of 42.4 mm and a thickness of 3.2 mm. The tap has a diameter of 10.2 mm and a thickness of 2.3 mm. The part is formed in 30 seconds, with pressures reaching 20 to 25,000 bar, from a tube with an initial length twice as long as the final length of the connector manifold.

Ainsi qu'il ressort de la présente description, le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre dans une machine simple et d'un emploi aisé. Il supprime complètement les problèmes de fuites et de variation brusque de la pression. Les pièces obtenues ont ainsi une grande régularité et ne présentent aucune faiblesse dans les angles, ce qui les rend susceptibles d'être utilisées dans des conditions de fiabilité excellentes. As appears from the present description, the method according to the invention can be implemented in a simple machine and easy to use. It completely eliminates the problems of leaks and sudden pressure variation. The parts obtained thus have a great regularity and have no weakness in the angles, which makes them capable of being used under conditions of excellent reliability.

On a décrit ci-dessus l'hydroformage d'un raccord en "T" à partir d'un tube. Bien entendu, il est possible d'utiliser ce procédé selon l'invention pour constituer de nombreuses autres pièces. I1 suffit pour cela de changer de matrice, c'est-à-dire de démonter la demi-matrice inférieure 4, et de monter une nouvelle demi-matrice inférieure que l'on utilise avec la demi-matrice supérieure correspondante. The hydroforming of a "T" fitting from a tube has been described above. Of course, it is possible to use this method according to the invention to constitute many other parts. It suffices for this to change the matrix, that is to say to dismantle the lower half-matrix 4, and to mount a new lower half-matrix which is used with the corresponding upper half-matrix.

De la sorte, on peut utiliser la machine selon l'invention pour divers diamètres et formes de tubes, en utilisant diverses matrices munies de gorges de tailles et formes différentes. On a décrit ici une matrice pour raccord en T. Il est possible de former des raccords en croix, en ménageant dans la demi-matrice inférieure un alésage du type de celui représenté sur les figures sous la référence 8. On peut réaliser des collets, en utilisant une matrice présentant, au milieu de la gorge contenant le tube, une deuxième gorge cylindrique de diamètre plus important. On obtient ainsi un tube présentant en son milieu une partie de diamètre plus important. La séparation de ce tube en deux fournit deux collets. L'invention peut aussi être utilisée pour la réalisation de raccords de toutes les formes, entre tuyaux de diamètre éventuellement différents, de joints de dilatation, ou meme de bouteilles métalliques.In this way, the machine according to the invention can be used for various diameters and shapes of tubes, using various dies provided with grooves of different sizes and shapes. A matrix for a T-connector has been described here. It is possible to form cross connectors, by making a bore in the lower half-matrix of the type shown in the figures under the reference 8. Collars can be produced, using a matrix having, in the middle of the groove containing the tube, a second cylindrical groove of larger diameter. A tube is thus obtained having in its middle a portion of larger diameter. The separation of this tube in two provides two collars. The invention can also be used for making fittings of all shapes, between pipes of possibly different diameter, expansion joints, or even of metallic bottles.

On a représenté sur les figures des poussoirs 16, 17 dont l'extrémité libre entrant en contact avec le tube présentait une face plane. On peut utiliser des poussoirs d'autres formes; par exemple, pour la réalisation de bouteilles métalliques, on peut prévoir un poussoir dont la surface de contact avec le tube est une demi-sphère concave. There is shown in the figures pushers 16, 17 whose free end coming into contact with the tube had a flat face. Pushers of other shapes can be used; for example, for the production of metal bottles, one can provide a pusher whose contact surface with the tube is a concave hemisphere.

On a décrit un fonctionnement de la machine mettant en oeuvre le procédé selon l'invention, dans lequel on actionnait simultanément les vérins de poussée 2 et 3. Ceci correspond bien sûr au cas où la matrice -et la pièce à obtenirest symétrique par rapport au plan de la figure 2. Si la matrice n'est pas symétrique, il est bien sûr possible de ne pas actionner simultanément les deux vérins de poussée, mais de faire évoluer les deux poussoirs à des vitesses différentes, ou d'en laisser un immobile. En fait, on peut très bien réaliser de façon analogue une machine ne présentant qu'un seul vérin de poussée, portant un poussoir mobile; un poussoir ou butée fixe serait alors disposé en regard. Dans un tel cas, l'ensemble constitué de la matrice et de ses moyens de fermeture et de maintien pourrait se déplacer au cours du processus d'hydroformage. An operation of the machine implementing the method according to the invention has been described, in which the push cylinders 2 and 3 were actuated simultaneously. This of course corresponds to the case where the die -and the part to be obtainedis symmetrical with respect to the plan of Figure 2. If the matrix is not symmetrical, it is of course possible not to simultaneously actuate the two thrust cylinders, but to move the two plungers at different speeds, or to leave one stationary . In fact, one can very well realize in a similar manner a machine having only one thrust cylinder, carrying a movable plunger; a pusher or fixed stop would then be placed opposite. In such a case, the assembly made up of the matrix and of its closing and holding means could move during the hydroforming process.

On a décrit un système de fermeture de la matrice qui maintient les deux demi-matrices 4 et 5 l'une contre l'autre à l'aide de deux moufles 9 et 10. Bien entendu, il est possible de prévoir des systèmes de fermeture différents. Par exemple, on pourrait utiliser un vérin de fermeture qui appuierait sur la matrice pour la maintenir fermée. On pourrait encore utiliser une matrice conique disposée à l'intérieur d'une ou deux moufles coniques. En fait, tout système de fermeture et de maintien peut être utilisé, tel que clavetage ou autre. We have described a closure system of the matrix which holds the two half-dies 4 and 5 one against the other using two mittens 9 and 10. Of course, it is possible to provide closure systems different. For example, one could use a closing cylinder which would press on the matrix to keep it closed. We could also use a conical die placed inside one or two conical mittens. In fact, any closure and holding system can be used, such as keying or the like.

Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. Of course, the present invention is not limited to the embodiments described and shown but it is capable of numerous variants accessible to those skilled in the art without departing from the spirit of the invention.

Claims

1.- Method for hydroforming metal parts, in which a hollow metal part contained in a matrix is deformed, said matrix having an internal shape corresponding to that of the part to be obtained, said hollow metal part being deformed under the action of the pressure of an incompressible liquid which is confined therein, characterized in that the same means ensure the sealed closure of the open end (s) of the hollow metal part and the pressurization of the liquid which is confined therein.

2.- Method according to claim 1, characterized in that said means consist of pushers coming into direct contact with the ends of the tube, said pushers being driven by a relative movement of approach.

3.- Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the sealed closure of the hollow metal part is done by stamping and work hardening of the open end or ends of said part in contact with or push button (s).

4. Hydroforming method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the matrix is immersed in the incompressible liquid so that at least the hollow metallic part is immersed.

5. Hydroforming machine for metal parts, consisting of a tank (1) containing a matrix of internal shape corresponding to the shape of the part to be obtained, as well as two pushers (16, 17) carried by pushing means (2, 3), characterized in that said pushers are capable of penetrating at least partially inside said matrix.

6.- Machine according to claim 5, characterized in that said matrix consists of two half-dies (4, 5) movable relative to each other.

7.- Machine according to claim 6, characterized in that the two half-dies (4, 5) can be kept fixed relative to each other by mittens (9, 10).

8.- Machine according to claim 7, characterized in that the mittens (9, 10) are carried by thrust means (19, 20).

9.- Machine according to any one of claims 5 to 8, characterized in that the pushers (16, 17) and the matrix are removable and can be exchanged for hydroforming of parts of different shape.