FR2775500A1 - Rampe commune d'alimentation pour moteur diesel et son procede de fabrication - Google Patents
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Abstract
- L'invention concerne une rampe commune d'alimentation de moteur diesel et son procédé de fabrication.Selon l'invention la rampe commune d'alimentation est une rampe comportant un conduit de dérivation (1-2) communiquant avec un passage de communication (1-1) d'un bloc-rampe (1) et présentant une surface (1-3) formant siège de réception de pression ménagée dans au moins un trou de liaison (1-4) réalisé dans la paroi périphérique, axialement au bloc-rampe, une surface (2-3) formant siège d'application de pression constituée par une tête de liaison (2-2) réalisée à l'extrémité d'un tuyau (2) présentant un passage d'écoulement (2-1) communiquant avec le passage de communication (1-1) et en contact avec la surface de réception de pression (1-3), et un écrou de fixation (3-1) préalablement monté sur le tuyau de dérivation (2) assemblant et fixant l'ensemble par pression sous la tête de liaison (2-2), caractérisée en ce qu'une contrainte résiduelle de compression est ménagée à la périphérie du débouché dans le passage de communication (1-1) du bloc-rampe (1) du conduit de dérivation (1-2).- Application aux moteurs diesel.
Description
RAMPE COMMUNE D'ALIMENTATION POUR MOTEUR DIESEL ET SON
PROCEDE DE FABRICATION
La présente invention se rapporte d'une manière générale à une rampe commune d'alimentation comprenant un bloc-rampe d'un système d'injection
de carburant à accumulateur d'un moteur à combustion interne diesel.
De manière classique, dans une rampe commune de ce type, tel que par exemple représentée sur la figure 12, il est prévu un conduit de dérivation 11- 2 communiquant avec un passage de communication 11-1 d'un bloc-rampe 1 1 et présentant une surface formant siège de réception de pression 11-3 ménagée dans une pluralité de trous de liaison 11-4 réalisés dans la paroi périphérique du bloc-rampe 11, de section rectangulaire, axialement et à intervalles, une surface formant siège d'application de pression 12-3 constituée par une tête de liaison 12-2 d'un tuyau de dérivation 12 amenée en contact avec la surface réceptrice 1 1-3 du bloc-rampe 1 1, et un écrou externe de fixation 13 préalablement monté sur le tuyau de dérivation et vissé dans le trou de liaison 11-4 à des fins de liaison et fixation de l'ensemble par pression
derrière la tête de liaison 12-2.
Sur le dessin, la référence numérique 12-1 désigne un passage
d'écoulement du tuyau de dérivation 12. Dans ce cas, la section du bloc-
rampe n'est pas limitée à une forme rectangulaire, et diverses formes peuvent
être utilisées telle qu'une forme triangulaire ou trapézoïdale.
Cependant, dans le cas d'une rampe commune classique dans laquelle le conduit de dérivation 11-2 est ménagé dans le trou de liaison 11-4 agencé dans le bloc-rampe 1 1, une force de traction importante est engendrée sur le bord périphérique interne P de l'extrémité inférieure du conduit de dérivation 11-2, due à la haute pression interne répétée à l'intérieur du bloc-rampe 1 1 et à une force axiale appliquée à la surface formant siège de réception de pression 11-3 liée à la pression de la tête de liaison 1 2-2 du tuyau de dérivation 12, en sorte qu'une fissure peut se développer facilement à partir de la zone périphérique interne P de l'extrémité inférieure et qui est susceptible de
provoquer une fuite.
La présente invention a pour but de résoudre les problèmes classiques cidessus et l'objet de l'invention est une rampe commune d'alimentation susceptible de réduire la valeur maximale de la contrainte de traction dans la zone périphérique interne de l'extrémité inférieure du conduit de dérivation et
d'améliorer la résistance à la fatigue due à la pression interne.
Afin d'atteindre les objectifs ci-dessus, conformément à l'invention, il est proposé une rampe commune d'alimentation comportant un conduit de dérivation communiquant avec un passage de communication d'un bloc-rampe et présentant une surface formant siège de réception de pression ménagée dans au moins un trou de liaison réalisé dans la paroi périphérique, axialement au bloc-rampe, une surface formant siège d'application de pression constituée par une tête de liaison réalisée à l'extrémité d'un tuyau présentant un passage d'écoulement communiquant avec le passage de communication et en contact avec la surface de réception de pression, et un écrou de fixation préalablement monté sur le tuyau de dérivation, assemblant et fixant l'ensemble par pression sous la tête de liaison, caractérisée en ce qu'une contrainte résiduelle de compression est ménagée à la périphérie du débouché dans le passage de
communication du bloc-rampe du conduit de dérivation.
L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un rampe commune d'alimentation comportant un conduit de dérivation communiquant avec un passage de communication d'un bloc-rampe et présentant une surface formant siège de réception de pression réalisée dans au moins un trou de liaison ménagé dans la paroi périphérique du bloc-rampe, axialement, une surface formant siège de réception de pression constituée par une tête de liaison réalisée à l'extrémité d'un tuyau présentant un passage d'écoulement communiquant avec le passage de communication et amenée en contact avec la surface formant siège de réception de pression et un écrou de fixation préalablement monté sur le tuyau de dérivation pour relier et fixer l'ensemble par une pression appliquée derrière la tête de liaison, une première caractéristique consiste dans le fait qu'une force de pression est appliquée axialement au trou de liaison à partir de l'extérieur de préférence par pressage de façon à engendrer une contrainte résiduelle de compression à la périphérie du débouché dans le passage de communication du bloc-rampe du conduit de dérivation et une seconde caractéristique consiste dans le fait que le conduit de dérivation est réalisé lors de l'application de la force de pression axialement
au trou de liaison à partir de l'extérieur par un procédé de pressage externe.
Suivant une troisième caractéristique de l'invention, la force de pressage est appliquée sur la surface périphérique interne du bloc-rampe dans une zone proche du conduit de dérivation par un procédé de pression interne en sorte i15 d'engendrer une contrainte résiduelle de compression dans une partie proche du débouché dans le passage de communication du bloc-rampe du conduit de dérivation. Suivant une quatrième caractéristique, la force de pressage est appliquée sur la surface périphérique interne du bloc-rampe dans une zone proche du conduit de dérivation par un procédé d'expansion de tube en sorte d'appliquer une pression dans une direction diamétrale à partir de l'intérieur du bloc-rampe de manière à engendrer une contrainte résiduelle de compression dans une zone proche du débouché dans le passage de communication du bloc-rampe du conduit de dérivation, et suivant une cinquième caractéristique, la force de pressage est appliquée sur la surface périphérique interne du conduit de dérivation par un procédé d'expansion de tube en sorte d'appliquer une pression dans une direction diamétrale à partir de l'intérieur du conduit de dérivation de manière à engendrer une contrainte résiduelle de compression dans une zone proche du débouché dans le passage de communication du
bloc-rampe du conduit de dérivation.
Suivant une sixième caractéristique de l'invention, il est proposé un procédé de fabrication d'une rampe commune d'alimentation présentant un conduit de dérivation communiquant avec un passage de communication d'un bloc-rampe et présentant une surface formant siège de réception de pression réalisée dans au moins un trou de liaison ménagé dans la paroi périphérique du bloc-rampe, axialement, une surface formant siège de réception de pression constituée par une tête de liaison réalisée à l'extrémité d'un tuyau présentant un passage d'écoulement communiquant avec le passage de communication et amenée en contact avec la surface formant siège de réception de pression et un écrou de fixation préalablement monté sur le tuyau de dérivation pour relier et fixer l'ensemble par une pression appliquée derrière la tête de liaison, caractérisé en ce qu'une pièce formée d'un corps sphérique ou présentant une extrémité de diamètre allant en se rétrécissant est pressée contre l'extrémité ouverte du passage de communication du bloc-rampe dans une zone proche du conduit de dérivation de façon à engendrer une contrainte résiduelle de compression à la périphérie du débouché du conduit de dérivation dans le passage de communication du bloc-rampe. Par suite, conformément à I'invention, en laissant subsister une contrainte résiduelle de compression dans une zone proche du débouché du conduit de dérivation dans le passage de communication du bloc-rampe, une contrainte de traction engendrée dans la zone périphérique interne P de l'extrémité inférieure du conduit de dérivation, du fait des hautes pressions internes répétées à l'intérieur du bloc-rampe et de la force axiale appliquée à la surface formant siège de réception de pression liée à la pression de la tête de liaison du tuyau de dérivation, est éliminée par la contrainte résiduelle de compression, en sorte de réduire la valeur maximale de la contrainte de traction engendrée dans la zone périphérique interne de
l'extrémité inférieure du conduit de dérivation.
Comme procédé pour engendrer et maintenir une contrainte résiduelle de compression dans la partie voisine du débouché du conduit de dérivation dans le passage de communication du bloc-rampe, on peut utiliser l'une des méthodes suivantes: application d'une force de pression dans une partie du trou de liaison à partir de l'extérieur axialement par une méthode de pression,
application d'une pression à l'intérieur du passage de communication du bloc-
rampe, application mécanique d'une force de pression à partir de l'intérieur du bloc-rampe dans une direction diamétrale par un procédé d'expansion de tube, application mécanique d'une force de pression à partir de l'intérieur du conduit de dérivation dans une direction diamétrale par un procédé d'expansion diamétrale, ou un procédé de pressage à l'aide d'une pièce de forme sphérique
ou présentant une extrémité allant en se rétrécissant.
Dans ce cas, comme procédé pour appliquer une force de pression dans une partie du trou de liaison axialement à partir de l'extérieur, on peut utiliser un procédé de pressage utilisant un poinçon ou une tige en fixant le corps de la rampe dans un moule ou en perçant le conduit de dérivation au moment du pressage. Comme procédé pour appliquer une pression à l'intérieur du passage de communication du bloc-rampe, on peut utiliser une pression hydraulique telle qu'une pression d'huile ou d'eau. Comme procédé d'expansion de tube par application mécanique d'une pression depuis l'intérieur de la rampe en direction diamétrale, on peut utiliser un procédé de pression appliquée par un procédé de traction ou par un procédé d'expansion diamétrale à l'aide d'un dispositif tel qu'un corps sphérique ou une broche présentant un diamètre légèrement supérieur au diamètre interne du passage de communication, dans le passage de communication du bloc-rampe, ou un procédé d'expansion
diamétrale à l'aide d'un dudgeon.
Comme procédé d'expansion diamétrale pour appliquer mécaniquement une force de pression à partir de l'intérieur du conduit de dérivation dans une direction diamétrale, on peut utiliser un procédé à pression appliquée à l'aide d'un corps sphérique ou d'une broche présentant un diamètre sensiblement identique au diamètre interne prédéterminé du conduit de dérivation à l'intérieur du conduit de dérivation de petit diamètre par un procédé de pressage et perçage simultané du conduit de dérivation de façon à avoir un diamètre légèrement inférieur au diamètre prédéterminé. Comme procédé d'application de pression à l'aide d'une pièce à corps sphérique ou présentant une extrémité allant en se rétrécissant, on peut utiliser un procédé par poinçonnage de façon à presser le corps sphérique ou analogue sur la paroi
périphérique interne de l'extrémité inférieure du conduit de dérivation.
Comme indiqué ci-dessus, conformément à l'invention, en maintenant une contrainte résiduelle de compression dans la zone proche du débouché du conduit de dérivation dans le passage de communication du bloc-rampe, la contrainte de traction engendrée dans la zone périphérique interne P de l'extrémité inférieure du conduit de dérivation au moment de l'accumulation du combustible à haute pression dans le passage de communication peut être éliminée par une contrainte résiduelle de compression de façon à être réduite de manière très significative, en sorte d'améliorer la résistance à la fatigue due
à la pression interne dans la zone de liaison du tuyau de dérivation.
D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui
va suivre donnée à titre d'exemple uniquement et en regard des dessins annexés sur lesquels: Figure 1 est une vue schématique illustrant un premier mode de mise en oeuvre du procédé de l'invention pour la fabrication d'une rampe commune d'alimentation présentant un trou de liaison ménagé à l'intérieur d'un bloc-rampe; 15. Figures 2A, 2B, 2C, 2D et 2E, sont des vues illustrant des moyens d'application d'une force de pressage dans le premier mode de mise en oeuvre du procédé de fabrication. La figure 2A est une vue en coupe verticale d'un trou de liaison montrant un procédé de pressage à l'aide d'un poinçon ayant une surface de pression de forme concave inversée. La figure 2B est une vue en coupe verticale de la zone du trou de liaison montrant un procédé de pressage utilisant un poinçon, une saillie annulaire étant ménagée sur le fond du trou de liaison, le poinçon présentant une surface de pressage plane. La figure 2C est une vue en coupe verticale de la zone d'un trou de liaison montrant un procédé de pressage par poincon, le fond du trou de liaison présentant une face concave cependant que la face de pressage est une surface sphérique ou une surface ovale. La figure 2D est une vue en coupe verticale de la zone d'un trou de liaison montrant un procédé de pressage par poinçon, le fond du trou de liaison présentant une saillie de forme angulaire, cependant que la face de pressage est plane. La figure 2E est une coupe verticale de la zone d'un trou de liaison montrant un procédé de pressage par poinçon, le fond du trou présentant un trou de diamètre égal à celui du conduit de dérivation dans la zone centrale du trou de liaison cependant que le poinçon présente une saillie de diamètre correspondant à celui dudit trou formé dans le fond du trou de liaison 5. Figure 3 est une vue en coupe verticale de la zone d'un trou de liaison illustrant un mode de mise en oeuvre d'un procédé de perçage du conduit de dérivation par application d'une force de pressage, conformément au premier mode de mise en oeuvre du procédé de Il'invention; 10. Figure 4 est une vue schématique montrant une variante de réalisation du premier mode de mise en oeuvre du procédé de fabrication de la rampe commune selon l'invention; Figure 5 est une vue schématique montrant un autre mode de réalisation du premier mode de mise en oeuvre du procédé de I'invention; Figure 6 est une vue schématique montrant un second mode de mise en oeuvre du procédé de fabrication d'une rampe commune présentant un trou de liaison réalisé dans un bloc-rampe, conformément à l'invention; 20. Figure 7 est une vue schématique montrant un troisième mode de mise en oeuvre du procédé de l'invention; Figure 8 est une vue schématique montrant un quatrième mode de mise en oeuvre du procédé de l'invention; Figures 9A et 9B sont des vues schématiques montrant un cinquième mode de mise en oeuvre du procédé de l'invention. La figure 9A est une coupe verticale de la zone d'un trou de liaison montrant un procédé de pressage du débouché du conduit de dérivation dans le passage de communication d'un bloc-rampe à l'aide d'un corps sphérique, cependant que la figure 9B est une vue en coupe verticale de la zone d'un trou de liaison montrant un procédé de pressage du débouché du conduit de dérivation dans le passage de communication d'un bloc-rampe à l'aide d'un corps présentant une extrémité de diamètre allant en se rétrécissant; À Figures 10A, lOB, 10C e 10D sont des vues schématiques illustrant un sixième mode de mise en oeuvre du procédé de fabrication d'une rampe commune selon l'invention. La figure 10OA est une coupe verticale de ce sixième mode de mise en oeuvre, la figure 1 OB est une vue en coupe suivant la ligne b-b de la figure 10A, la figure 10 OC est une vue en coupe suivant la ligne c-c de la figure 10A et la figure 1 OD est une vue en coupe suivant la ligne d-d de la figure 10A; 10. Figure 11 est une coupe verticale montrant un mode de réalisation d'une structure de liaison d'un tuyau de dérivation d'une rampe commune fabriquée selon le procédé de l'invention, la rampe commune ayant un trou de liaison réalisé dans un bloc-rampe, et Figure 12 est une coupe verticale montrant un mode de réalisation d'une structure de liaison d'un tuyau de dérivation d'une rampe
commune conventionnelle.
Sur les dessins, la référence numérique 1 désigne un bloc-rampe, la référence 2 désigne un tuyau de dérivation, la référence 3 désigne un écrou externe de fixation, la référence 4 désigne un poinçon, la référence 5 désigne un moule, les références 6-1 et 6-2 désignent un dispositif d'expansion diamétral, la référence 7 désigne un dispositif de fixation-montage, la référence 8 désigne un appareil de traction et la référence 9 désigne un
appareil de compression. La description sera donnée en prenant comme
exemple une rampe commune présentant une section rectangulaire.
Le bloc-rampe 1 constituant la rampe commune est un produit forgé en matériau S45C présentant par exemple une section rectangulaire de 80mm de hauteur sur 50mm de largeur, avec un passage de communication 1-1 longitudinal de 10 mm de diamètre réalisé par usinage par exemple à l'aide d'un foret, au moins un trou de liaison 1-4 étant réalisé dans une paroi
périphérique en direction de l'axe de la rampe.
Dans le cas d'une rampe commune, au cours d'un traitement préalable (procédé d'usinage), un trou 1-5 présentant un fond de diamètre prédéterminé, à une profondeur prédéterminée, est usiné dans une paroi périphérique du
bloc-rampe 1 par exemple par perçage.
Selon le procédé illustré par la figure 1, après l'usinage préalable ci-
dessus, la zone proche du trou de liaison 1-4 du bloc-rampe 1 est immobilisée dans un moule 5. Le moule 5 est constitué d'un moule métallique présentant une section concave dans lequel le bloc-rampe 1 peut être fixé comme illustré sur les dessins et sensiblement la demi- partie inférieure du bloc-rampe 1 est maintenue fixée sur le moule métallique 5. Ceci est nécessaire pour réaliser les
opérations de pressage désirées.
Lorsque le bloc-rampe 1 est fixé au moule 5 une force de pressage est appliquée sur le fond interne 1-6 du trou de liaison par un poinçon 4 monté sur un appareil de pressage et présentant un diamètre inférieur au diamètre interne du trou 1-5 dans la zone du trou de liaison 1-4. Au cours du pressage, bien que ce ne soit pas spécifiquement limité, il est suffisant d'exercer une pression i15 de façon que la face périphérique interne du passage de communication du bloc-rampe1-1 disposée immédiatement en dessous de la zone de fond du trou de liaison soit légèrement déplacée en sorte de former une partie plane 1-8. Du fait de la force de pressage exercée par le poinçon 4, de même que la surface périphérique interne du passage de communication du bloc-rampe 1-1 se déplace légèrement de façon à former la partie plane, une partie déformée plastiquement et une partie déformée élastiquement sont réalisées au cours de l'application de la force de pressage et une contrainte résiduelle de compression est engendrée du fait de la déformation provoquée la différence
dans les amplitudes de retrait lors de la suppression de la force de pressage.
En poursuivant, au cours d'un procédé de finition, le conduit de dérivation 1-2 est réalisé dans la zone du trou de liaison 1-4 de façon à réaliser une surface périphérique circulaire ouverte sur l'extérieur et communiquant avec le passage de communication 1-1 du bloc-rampe 1 ainsi qu'avec un passage définissant une surface de réception de pression 1-3, et ensuite un taraudage 1-7 est réalisé sur la paroi interne du trou 1-5. Le taraudage peut
être réalisé avant au cours de l'étape préalable d'usinage.
Les figures 2 illustrent des moyens d'application d'une force de pressage par un procédé de pressage pour créer à demeure une contrainte résiduelle de compression dans une zone proche du débouché dans le passage de communication du bloc-rampe du conduit de dérivation 1-2. La figure 2A illustre un procédé de formation d'une partie concave 4a présentant une section triangulaire, ménagée à l'extrémité (surface de pressage) d'un poinçon 4 et d'application d'une force de pression sur le fond 1-6 du trou 1-5 par le poinçon. Dans ce procédé, du fait de l'application d'une importante force de pressage sur la paroi périphérique interne, en particulier dans la partie centrale du fond du trou, une contrainte résiduelle de compression peut effectivement subsister, d'une valeur relativement importante, dans une zone proche du
conduit de dérivation 1-2.
La figure 2B illustre un procédé de mise en place d'une contrainte résiduelle de compression d'une valeur relativement importante dans une région proche du conduit de dérivation 1-2 qui peut être mis en oeuvre de la même manière que pour la figure 2A en réalisant une saillie annulaire 1-6a sur le fond 1-6 dans le trou de liaison 1-4 et en appliquant sur la saillie annulaire
1-6a une pression par le poinçon 4 qui comporte une face de pressage plane.
La figure 2C illustre un procédé de réalisation du fond du trou de liaison 1-4 suivant une partie concave 1-6b présentant une section en forme de triangle inversé et en exerçant une pression sur la partie constituée par la zone concave 1-6b à l'aide du poinçon 4 qui présente une face de pressage formée d'une surface sphérique ou ovale. Selon ce procédé, du fait que la face inclinée de la partie de fond est en premier lieu comprimée par le poinçon 4, une contrainte résiduelle de compression subsiste de manière importante dans
une zone proche du conduit de dérivation 1-2.
La figure 2D illustre un procédé de réalisation d'une saillie 1-6c présentant une section angulaire dans la partie de fond du trou de liaison 1-4 et en pressant la partie de fond constituée par la saillie 1- 6c à l'aide d'un poinçon 4 qui présente une face de pressage plane. Selon ce procédé, du fait que le sommet de la saillie 1-6c de section angulaire est en premier lieu comprimé par le poinçon 4 une importante force de compression est appliquée dans la zone centrale du fond. Par suite, il subsiste une contrainte résiduelle de compression importante dans une région proche du conduit de dérivation 1-2
qui sera ultérieurement formé.
La figure 2E illustre un procédé de réalisation d'un trou avec un fond 1-
6d présentant une profondeur appropriée et sensiblement du même diamètre que le conduit de dérivation 1-2 qui sera réalisé ultérieurement au centre de la partie de fond du trou de liaison 1-4, en pressant une saillie 4b de diamètre approprié à celui du trou 1-6d et de longueur légèrement supérieure à la profondeur de ce trou à l'aide d'un poinçon 4 portant ladite saillie 4b. Suivant ce procédé, du fait que la périphérie du trou 1-6d est pressée en même temps que ledit trou, par la saillie 4d, la force de compression est appliquée sur la zone du conduit de dérivation 1-2 qui sera formé ultérieurement, d'une manière concentrée et on obtient ainsi une contrainte résiduelle de
compression qui subsiste dans une zone proche du conduit de dérivation 12.
i15 Les formes des extrémités du poinçon et de la zone du fond du trou de liaison
ne sont pas limitées aux formes représentées.
La figure 3 illustre un mode de mise en oeuvre d'un procédé de perçage d'un conduit de dérivation en appliquant une force de pressage conformément au premier mode de mise en oeuvre, dans lequel on utilise un poinçon 4 qui présente un diamètre permettant son introduction dans le trou 1-5 et qui comporte une saillie 4c présentant un diamètre égal à celui du conduit de dérivation 1-2 et une longueur supérieure à l'épaisseur restante du fond du trou 1-5, le conduit de dérivation 1-2 étant percé en pressant le fond du trou 1-5. Suivant ce procédé, du fait que le fond du trou 1-5 est pressé par la saillie 4c, la force de pressage est appliquée à la partie du conduit de dérivation percé d'une manière concentrée et il subsiste ainsi une contrainte résiduelle de
compression au voisinage du conduit de dérivation 1-2.
Comme procédé pour appliquer une force de pression conformément à l'invention et engendrer une contrainte de compression résiduelle, on peut
utiliser les procédés illustrés par les figures 4 et 5.
Dans la figure 4, le bloc-rampe 1 dans lequel le passage de communication 1-1 est percé, est fixé au moule 5 et la force de pressage est appliquée dans une partie correspondante du trou de liaison par le poinçon fixé à l'appareil de pressage. Du fait de la pression exercée par le poinçon la surface périphérique interne du passage de communication 1-1 du bloc-rampe 1 se déplace légèrement en sorte qu'une partie plane 1-8 est formée et une contrainte résiduelle de compression est engendrée et subsiste. Puis, après la réalisation du trou 1-5 de diamètre et profondeur déterminés, dans la partie appropriée du trou de liaison du bloc-rampe 1, le conduit de dérivation 1-2 est réalisé de façon à constituer un passage circulaire communiquant avec le passage 1-1 du bloc-rampe 1 et à former une surface formant siège de réception de pression 1-3, et le trou de liaison 1-4
est réalisé dans la paroi périphérique interne du trou en réalisant le taraudage.
Sur la figure 5, le trou 1-2a présentant un diamètre sensiblement identique à celui du conduit de dérivation 1-2 qui sera réalisé par la suite et présentant une profondeur appropriée est percé dans la partie appropriée du trou de liaison, la zone de fond 1-2b dudit trou 1-2a est pressée par le poinçon 4 présentant un diamètre correspondant à celui du trou 1-2a et une longueur supérieure à la profondeur dudit trou. Du fait que la zone de fond 1-2b est pressée par le poinçon 4, la force de pression est appliquée dans la zone du conduit de dérivation 1-2 qui sera réalisé ultérieurement, d'une manière concentrée et une contrainte résiduelle de compression est ainsi constituée et demeure à la périphérie du conduit de dérivation 1-2. Dans le mode de réalisation de la figure 5, le trou 1-2a est ensuite prolongé jusqu'au passage de communication 1-1 par usinage à l'aide d'un foret pour former le conduit de dérivation 1-2. Puis, après réalisation du trou 1-5 de diamètre et longueur prédéterminés dans la zone du conduit de dérivation, la surface formant siège de réception de pression 1-3 est formée dans le trou 1-5 et le taraudage 1-7 est réalisé dans la paroi interne du trou de liaison pour former la partie du trou
de liaison 1-4.
Comme procédé pour appliquer la force de pressage à l'aide d'un poinçon et générer une contrainte résiduelle de compression, on peut appliquer la force de pression avec un léger décalage par rapport à la partie dans laquelle le conduit de dérivation est réalisé et concentrer la contrainte résiduelle de compression dans au moins une partie du conduit de dérivation, à savoir dans une zone périphérique interne P axialement au bloc-rampe 1 à l'extrémité inférieure du conduit de dérivation, qui est un point de départ de fissure, en
sorte de générer et de maintenir une contrainte résiduelle de compression.
Le procédé illustré par la figure 6 correspond au cas o l'on emploie un procédé de pressage interne pour appliquer une pression à l'intérieur du passage de communication 1-1 du bloc-rampe 1 en vue de générer une contrainte résiduelle de compression dans une zone proche du débouché du
conduit de dérivation 1-2 dans le passage de communication 1-1 dudit bloc-
rampe 1. Ce procédé consiste à générer et maintenir une contrainte résiduelle de
compression dans une zone proche du débouché du conduit de dérivation 1- 2 dans le passage de communication du bloc-rampe 1 en appliquant une forte pression grâce à laquelle au moins 25 % et de préférence 50 à 75 % l'épaisseur du bloc-rampe 1 sont déformés à partir de la surface périphérique interne en introduisant un fluide liquide tel que de l'eau ou de l'huile sous
pression à l'intérieur de la rampe qui est rendue étanche à son autre extrémité.
Dans ce cas, I'usinage du conduit de dérivation 1-2 est de préférence réalisé avant application de la pression interne afin que la contrainte de compression
subsiste de manière certaine.
Le procédé illustré en figure 7 correspond au cas o l'on utilise un procédé d'expansion de tube pour appliquer mécaniquement une force de pressage en direction diamétrale à partir de l'intérieur du bloc-rampe 1 en vue de générer une contrainte résiduelle de compression dans une zone proche du débouché du conduit de dérivation 1-2 dans le passage de communication 1-1 du bloc-rampe 1. Le procédé consiste à dilater la surface périphérique interne du passage de communication 1-1 du blocrampe 1 par traction d'un dispositif d'expansion de diamètre présentant un diamètre légèrement supérieur au diamètre interne de la rampe, par exemple un corps sphérique, une broche ou un galet d'expansion à l'aide d'un dispositif de traction 8 de façon à dilater la surface périphérique interne du passage de communication 1-1 au contact avec le dispositif d'expansion diamétrale, le bloc-rampe 1 étant fixé à l'horizontal sur un dispositif de montage et fixation 7 et en générant et maintenant une contrainte résiduelle de compression dans une zone proche du débouché du conduit de dérivation 1-2 dans le passage de communication 1-1 du bloc-rampe 1. Dans ce cas, il est préférable de réaliser le conduit de dérivation 1-2 avant les opérations d'expansion afin de conserver de manière
sûre la contrainte de compression.
Le procédé illustré par la figure 8 consiste à poinçonner un conduit de dérivation 1-2' présentant un diamètre légèrement inférieur au diamètre prédéterminé du trou de liaison 1-4 final, en réalisant une expansion du conduit de dérivation 1-2' par pressage d'un dispositif d'expansion de diamètre 6-2 ayant sensiblement le même diamètre que le diamètre interne prédéterminé du conduit de dérivation 1-2, tel qu'un corps sphérique ou une broche dans le conduit de dérivation 1-2' de petit diamètre à l'aide d'un appareil de pressage 9 et en générant une contrainte résiduelle de compression dans une zone proche du débouché du conduit de dérivation 1-2 dans le passage de
communication 1-1 du bloc-rampe 1.
Comme indiqué ci-dessus, conformément à l'invention, une contrainte résiduelle de compression est engendrée dans une zone proche du débouché
du conduit de dérivation 1-2 dans le passage de communication 1-1 du bloc-
rampe 1 par un procédé de pressage à l'aide d'un poinçon (procédé de pressage externe), à l'aide d'une pression interne au moyen d'eau ou d'huile sous pression, à l'aide d'une expansion diamétrale au moyen d'un corps sphérique ou d'une broche, en sorte que les fortes pressions internes répétées à l'intérieur du bloc-rampe 1 et la contrainte de traction engendrée dans la zone périphérique interne P de l'extrémité du conduit de dérivation 1-2 due à la force axiale appliquée à la surface formant siège de réception de pression 1-3, liée à la pression de la tête de liaison 2-2 dans le tuyau de dérivation 2, peuvent être largement réduites grâce à la contrainte résiduelle de compression. Dans le cas o un procédé de pressage par poinçon est utilisé pour générer la contrainte résiduelle de compression dans une région proche du débouché du conduit de dérivation dans le passage de communication 1- 1 dans le bloc-rampe 1, puisque la surface périphérique interne du passage de communication 1-1 dans le bloc-rampe 1 au voisinage du conduit de dérivation
1-2 est légèrement déplacée par la presse de façon à former la partie plane 1-
8, la contrainte de traction engendrée dans le bord périphérique interne P de I'extrémité inférieure du conduit de dérivation 1-2 peut être réduite par
l'opération de compression et la contrainte résiduelle de compression.
Dans ce cas, la rampe commune dans chacun des modes de mise en ceuvre décrits ci-dessus est constituée de facon que le centre du passage de communication du bloc-rampe et le centre du conduit de dérivation dans la zone du trou de liaison coïncident, cependant il est évident que l'invention peut être appliquée à une rampe commune dans laquelle le centre du conduit de dérivation du trou de liaison est décalé par rapport à l'axe de communication du bloc-rampe comme décrit dans la demande de brevet
japonaise NI 9-13141.
La figure 9A illustre un procédé de génération de contrainte résiduelle de compression au débouché du conduit de dérivation 1-2 dans le passage de communication du bloc-rampe à l'aide d'une bille rigide 12. Selon ce procédé la bille rigide 12 et un dispositif d'appui de bille 11 en forme de tige sont introduits à l'intérieur du bloc-rampe 1, la pièce 1 1 est disposée de manière que la face sphérique de la bille 12 soit en contact avec le débouché du conduit de dérivation 1-2 dans le passage de communication du bloc-rampe et un poinçon 10 présentant une extrémité en forme de coin est introduit dans l'autre extrémité du passage de communication 1-1 du bloc-rampe 1 en sorte de faire monter la bille 12 sur ladite surface inclinée. Le poinçon 10 est alors pressé, une force en direction du conduit de dérivation est appliquée à la bille 12 par effet de coin par l'extrémité du poinçon 10 si bien que la bille 12 est pressée contre le débouché du conduit de dérivation 1-2 dans le passage de
communication du bloc-rampe.
Ensuite une charge est appliquée par pression du poinçon 10 jusqu'à la valeur nécessaire afin de presser fortement la bille 12 sur le débouché du conduit de dérivation et ensuite la bille 12, la pièce d'appui 11 et le poinçon sont retirés du bloc-rampe 1. Suivant ce procédé, du fait de l'application d'une force de pression sur le débouché du conduit de dérivation 1-2 dans le passage de communication du bloc-rampe par la bille 12 pressée par le poinçon 1 O, une contrainte résiduelle de compression peut être de manière effective générée et maintenue dans une zone proche dudit débouché du conduit de dérivation 1-2. La figure 9B illustre un procédé de génération d'une contrainte résiduelle de compression sur le débouché du conduit de dérivation 1-2 à l'aide d'un corps 13 présentant une extrémité frontale de forme conique aux lieu et place de la bille rigide 12. Selon ce procédé, et suivant le même processus que celui
de la figure 9A, le corps 13 et la pièce d'appui 1 1' sont introduits dans le bloc-
rampe 1, la pièce 1 1' est disposée de manière que la surface conique du corps 13 vienne en contact avec le débouché du conduit de dérivation 1-2 dans le passage de communication du bloc-rampe et le poinçon 10 à l'extrémité en forme de coin est introduit dans l'autre extrémité du passage de communication 1-1 de façon à faire monter le corps 13 sur la surface inclinée de l'extrémité du poinçon. A ce moment, en pressant le poinçon 10 une force en direction du conduit de dérivation est appliquée au corps 13 par l'effet de coin de l'extrémité frontale du poinçon 10 de la même manière que pour la bille rigide, si bien que le corps 13 est pressé contre le débouché du conduit de dérivation 1-2. Ensuite, une charge est appliquée par pressage du poinçon jusqu'au niveau de pression nécessaire, en sorte de presser fortement le corps 13 sur le débouché du conduit de dérivation, après quoi le corps 13, la pièce d'appui 1 1l' et le poinçon 10 sont retirés du bloc-rampe 1. Par suite, conformément à ces procédés, du fait qu'une force de pression est appliquée sur le débouché du conduit de dérivation 1-2 par le corps 13 sous la pression du poinçon 10, une contrainte résiduelle de compression peut être effectivement générée et demeure au voisinage du débouché du conduit de dérivation 1-2 dans le passage de communication du bloc-rampe, de la même
manière qu'avec la bille rigide.
Il est préférable d'utiliser un corps 13' présentant la structure représentée sur la figure 10 au lieu du corps 13 de la figure 9B. Le corps 13' représenté en figure 10 est constitué par la combinaison d'une partie d'extrémité frontale 13'-1 présentant une section circulaire, d'une partie de pressage 13'-2 présentant une section oblongue et d'une partie de base 1 3'-3 de section rectangulaire. La partie frontale 13'-1 de section circulaire présente une forme circulaire dont le diamètre correspond au diamètre du conduit de dérivation 1-2 afin d'être guidé par ce dernier en sorte de positionner précisément le corps 13'. En outre, la partie de pressage 13'-2 de section oblongue présente une forme oblongue afin de presser de manière concentrique les deux côtés de la rampe 1 de la périphérie interne du conduit de dérivation 1-2, dans lequel une contrainte de traction importante apparaît
facilement au niveau du débouché dans le passage de communication du bloc-
rampe. Enfin, la partie de base 13'-3 de section rectangulaire présente une forme rectangulaire pour diriger de manière précise le corps 13' par engagement dans un trou rectangulaire 11'-1 ménagé dans la partie frontale
du contre-corps 1 1'.
Les opérations pour générer et maintenir de manière effective une contrainte résiduelle de compression dans une zone proche du débouché du conduit de dérivation sont, dans le cas du procédé de la figure 10, les mêmes
que dans le cas de la figure 9.
Lorsque le tuyau de dérivation 2 est constitué par une canalisation ou une liaison métallique de dérivation dont le passage d'écoulement 2-1 communique avec le passage d'écoulement 1-1 du bloc-rampe 1 et comporte un siège d'application de pression 2-3 constitué par une tête de liaison 2-2 de diamètre élargi par l'opération de déformation et présentant une extrémité frontale conique, I'ensemble étant constitué, comme représenté en figure 1 1, la liaison étant assurée à l'aide d'une pression exercée derrière la tête de liaison 2-2 en amenant la surface formant siège d'application de pression 2-3 de la tête de liaison 2-2 en contact avec la surface formant siège de réception de pression 1-3 du bloc-rampe 1 et en maintenant ce contact par un écrou externe 3-1 préalablement monté sur le tuyau de dérivation et vissé dans le
trou de liaison 1-4.
Comme indiqué ci-dessus, du fait que la rampe commune selon l'invention ne présente effectivement plus de contrainte de traction à l'extrémité inférieure du conduit de dérivation du fait de la contrainte résiduelle de compression qui réduit de manière effective la contrainte de traction et améliore la résistance à la fatigue due à la pression interne dans la zone de liaison du tuyau de dérivation, la rampe commune fonctionne remarquablement et de façon stable et sûre tout en ayant une excellente tenue dans le temps et en évitant les fuites de fluide consécutives à l'apparition de fissures. En outre, conformément au procédé de fabrication de l'invention, du fait qu'on ajoute simplement une étape d'application de pression au procédé habituel de fabrication et qu'aucun équipement complexe n'est nécessaire, on ne complique pas le processus de fabrication et il n'y a pas de réduction du rendement, tout en obtenant une rampe commune de haute qualité et à faible coût.
Claims (14)
1. Rampe commune d'alimentation comportant un conduit de dérivation (1- 2) communiquant avec un passage de communication (1-1) d'un bloc-rampe (1) et présentant une surface (1-3) formant siège de réception de pression ménagée dans au moins un trou de liaison (1-4) réalisé dans la paroi périphérique, axialement au bloc-rampe, une surface (2-3) formant siège d'application de pression constituée par une tête de liaison (2-2) réalisée à l'extrémité d'un tuyau (2) présentant un passage d'écoulement (2-1) communiquant avec le passage de communication (1-1) et en contact avec la surface de réception de pression (1-3), et un écrou de fixation (3-1) préalablement monté sur le tuyau de dérivation (2) assemblant et fixant l'ensemble par pression sous la tête de liaison (2-2), caractérisée en ce qu'une contrainte résiduelle de compression est ménagée à la périphérie du débouché dans le passage de communication (1-1) du bloc-rampe (1) du conduit de
dérivation (1-2).
2. Procédé de fabrication d'une rampe commune d'alimentation comportant un conduit de dérivation (1-2) communiquant avec un passage de communication (1-1) d'un bloc-rampe (1) et présentant une surface (1-3) formant siège de réception de pression réalisée dans au moins un trou de liaison (1-4) ménagé dans la paroi périphérique du bloc-rampe, axialement, une surface (2-3) formant siège de réception de pression constituée par une tête de liaison (2-2) réalisée à l'extrémité d'un tuyau (2) présentant un passage d'écoulement (2-1) communiquant avec le passage de communication (1-1) et
amenée en contact avec la surface formant siège de réception de pression (1-
3) et un écrou de fixation (3-1) préalablement monté sur le tuyau de dérivation (2) pour relier et fixer l'ensemble par une pression appliquée derrière la tête de liaison, caractérisée en ce qu'une force de pressage est appliquée axialement audit trou de liaison (1-4), à partir de l'extérieur par un procédé de pressage externe en sorte d'engendrer une contrainte résiduelle de compression à la
périphérie du débouché dans le passage de communication (1-1) du bloc-
rampe (1) du conduit de dérivation (1-2).
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la force de pressage est appliquée axialement au trou de liaison (1-4) à partir de l'extérieur par un procédé de pressage externe, et le conduit de dérivation (1-2) est percé. 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le conduit de dérivation (1-2) est percé en même temps qu'une force de pressage est appliquée axialement au trou de liaison (1-4) à partir de l'extérieur par un
procédé de pressage externe.
5. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le conduit de (1-2) est percé et la force de pressage est appliquée au bloc-rampe (1) au voisinage du conduit de dérivation (1-2) à partir de l'extérieur par un procédé
de pressage externe.
6. Procédé de fabrication d'une rampe commune d'alimentation comportant un conduit de dérivation (1-2) communiquant avec un passage de communication (1-1) d'un bloc-rampe (1) et présentant une surface (1-3) formant siège de réception de pression réalisée dans au moins un trou de liaison (1-4) ménagé dans la paroi périphérique du bloc-rampe, axialement, une surface (2-3) formant siège de réception de pression constituée par une tête de liaison (2-2) réalisée à l'extrémité d'un tuyau (2) présentant un passage d'écoulement (2-1) communiquant avec le passage de communication (1-1) et
amenée en contact avec la surface formant siège de réception de pression (1-
3) et un écrou de fixation (3-1) préalablement monté sur le tuyau de dérivation (2) pour relier et fixer l'ensemble par une pression appliquée derrière la tête de liaison, caractérisé en ce qu'une force de pressage est appliquée sur la surface périphérique interne du bloc-rampe (1) dans une zone proche du conduit de dérivation (1-2) par un procédé de pressage interne en sorte d'engendrer une contrainte résiduelle de compression dans une partie proche du débouché dans le passage de communication (1-1) du bloc-rampe (1) du conduit de dérivation
(1 -2)
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite
pression interne est appliquée à l'aide d'un fluide liquide.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite pression interne est une pression déformant au moins 25 % de l'épaisseur du bloc-rampe (1) à partir de la surface périphérique interne du bloc- rampe. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite
pression interne est une pression déformant 50 à 75 % de l'épaisseur du bloc-
rampe (1) à partir de la surface périphérique interne du bloc-rampe.
10. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le conduit de dérivation (1-2) est percé après application de la force de pressage sur la
surface périphérique interne du bloc-rampe (1).
11. Procédé de fabrication d'une rampe commune d'alimentation comportant conduit de dérivation (1-2) communiquant avec un passage de communication (1-1) d'un bloc-rampe (1) et présentant une surface (1-3) formant siège de réception de pression réalisée dans au moins un trou de liaison (1-4) ménagé dans la paroi périphérique du bloc-rampe, axialement, une surface (2-3) formant siège de réception de pression constituée par une tête de liaison (2-2) réalisée à l'extrémité d'un tuyau (2) présentant un passage d'écoulement (2-1) communiquant avec le passage de communication (1-1) et
amenée en contact avec la surface formant siège de réception de pression (1-
3) et un écrou de fixation (3-1) préalablement monté sur le tuyau de dérivation (2) pour relier et fixer l'ensemble par une pression appliquée derrière la tête de liaison, caractérisé en ce qu'une force de pressage est appliquée sur la surface périphérique interne du bloc-rampe (1) dans une zone proche du conduit de dérivation (1-2) par un procédé d'expansion de tube en sorte d'appliquer une pression dans une direction diamétrale à partir de l'intérieur du bloc-rampe (1) de manière à engendrer une contrainte résiduelle de compression dans une
zone proche du débouché dans le passage de communication (1-1) du bloc-
rampe (1) du conduit de dérivation (1-2).
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que le conduit de dérivation (1-2) est percé après application de la force de pressage sur la surface périphérique interne dudit bloc-rampe (1) par un procédé d'expansion
de tube.
1 3. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit procédé d'expansion de tube est mis en oeuvre par pressage ou traction à I'aide d'un dispositif d'expansion diamétrale présentant un diamètre légèrement supérieur au diamètre interne du passage de communication dudit bloc-rampe. 14. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit dispositif d'expansion diamétrale est constitué par un corps sphérique (1 2) ou
une broche (13).
15. Procédé de fabrication d'une rampe commune d'alimentation comportant un conduit de dérivation (1-2) communiquant avec un passage de communication (1-1) d'un bloc-rampe (1) et présentant une surface (1-3) formant siège de réception de pression réalisée dans au moins un trou de liaison (1-4) ménagé dans la paroi périphérique du bloc-rampe, axialement, une surface (2-3) formant siège de réception de pression constituée par une tête de liaison (2-2) réalisée à l'extrémité d'un tuyau (2) présentant un passage d'écoulement (2-1) communiquant avec le passage de communication (1-1) et amenée en contact avec la surface formant siège de réception (1-3) de pression et un écrou de fixation (3-1) préalablement monté sur le tuyau de dérivation (2) pour relier et fixer l'ensemble par une pression appliquée derrière la tête de liaison, caractérisé en ce qu'une force de pressage est appliquée sur la surface périphérique interne du conduit de dérivation (1-2) par un procédé d'expansion de tube en sorte d'appliquer une pression dans une direction diamétrale à partir de l'intérieur du conduit de dérivation (1-2) de manière à engendrer une contrainte résiduelle de compression dans une zone proche du débouché dans le passage de communication (1-1) du bloc- rampe (1) du
conduit de dérivation (1-2).
16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que ledit procédé d'expansion diamétrale est mis en oeuvre par pressage d'un corps sphérique (12) ou d'une broche (13) présentant un diamètre légèrement
supérieur au diamètre interne du conduit de dérivation (1-2).
17. Procédé de fabrication d'une rampe commune d'alimentation présentant un conduit de dérivation (1-2) communiquant avec un passage de communication (1-1) d'un bloc-rampe (1) et présentant une surface (1-3) formant siège de réception de pression réalisée dans au moins un trou de liaison (1-4) ménagé dans la paroi périphérique du bloc-rampe, axialement, une surface (2-3) formant siège de réception de pression constituée par une tête de liaison (2-2) réalisée à l'extrémité d'un tuyau (2) présentant un passage d'écoulement (2-1) communiquant avec le passage de communication (1-1) et
amenée en contact avec la surface formant siège de réception de pression (1-
3) et un écrou de fixation (3-1) préalablement monté sur le tuyau de dérivation (2) pour relier et fixer l'ensemble par une pression appliquée derrière la tête de liaison, caractérisé en ce qu'une pièce (12-13) formée d'un corps sphérique ou présentant une extrémité de diamètre allant en se rétrécissant est pressée dans le passage de communication (1-1) du bloc-rampe (1) au droit du conduit de dérivation (1-2) de façon à engendrer une contrainte résiduelle de compression à la périphérie du débouché du conduit de dérivation (1-2) dans le
passage de communication (1-1) du bloc-rampe.
18. Procédé suivant la revendication 17, caractérisé en ce que ladite pièce (13') est constituée d'une partie frontale (13'-1) de section circulaire sensiblement égale au diamètre interne du conduit de dérivation (1-2), d'une partie de pressage (13'-2) de section oblongue et d'une partie de base (13'-3) de section rectangulaire, un trou (1 1'- 1) étant prévu dans l'un (11') des éléments d'une paire d'organes (10, 1 1 ') de pressage de ladite pièce (13');
pour recevoir ladite partie de base (13'-3).
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