WO2023186795A1 - Method and unit for manufacturing an elongate intermediate part by hot forging - Google Patents

Method and unit for manufacturing an elongate intermediate part by hot forging Download PDF

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WO2023186795A1
WO2023186795A1 PCT/EP2023/057821 EP2023057821W WO2023186795A1 WO 2023186795 A1 WO2023186795 A1 WO 2023186795A1 EP 2023057821 W EP2023057821 W EP 2023057821W WO 2023186795 A1 WO2023186795 A1 WO 2023186795A1
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WO
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section
semi
stretching
housing
longitudinal axis
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/057821
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French (fr)
Inventor
Philippe Sagot
Laurent Foucher
Paul Jacob CHEERAN
Benjamin FLAGEOLET
Original Assignee
Aubert & Duval
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Publication date
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    • B21J1/04Shaping in the rough solely by forging or pressing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21K1/00Making machine elements
    • B21K1/06Making machine elements axles or shafts

Definitions

  • the present invention relates to a method and an installation for manufacturing by hot forging an intermediate part elongated along an axis Z, of total length L, in metal alloy, the intermediate part comprising a central part comprising at least one section section to low variation and two parts of increased section located on either side of the central part.
  • parts such as aircraft engine shafts are produced by implementing the following successive operations: manufacturing an elongated blank of section with low variation by hot spinning or drawing in free forging, then production by forging at hot, for example via hot upsetting, of a part of increased section, called head, located for example at one of the ends of the blank, and finally machining to reduce the transverse dimensions of the central part while maintaining a part of increased section at one end of the central part opposite the head in the longitudinal direction of the part.
  • the elongated blank of section with low variation has transverse dimensions whose value, over the entire length of the blank, is fixed by the transverse dimensions of the largest section of the part (head excluded), and therefore in particular by the transverse dimensions of the part of increased section of the part opposite the head in the longitudinal direction, machining then being necessary to reduce the transverse dimensions of the central part, and obtain the desired final shape of the central part.
  • An aim of the invention is to provide a method and an installation allowing the manufacture of elongated intermediate parts made of metal alloy such as described above at a reduced cost price.
  • the invention relates to a method of manufacturing by forging an intermediate piece of metal alloy elongated along a longitudinal axis, the intermediate piece comprising a central part comprising at least one section of cross section to low variation, the area of the cross sections of the or each section of cross section with low variation varying by at most 20% along said section, the intermediate part further comprising a first part of increased section and a second part of section increased located on either side of the central part along the longitudinal axis, the process comprising the following steps:
  • the shaping of the blank comprising the production of the first part of increased section of the semi-product by hot forging and the production of the second part of increased section of the semi-product by hot forging chosen from upsetting, spinning, stamping or reverse spinning;
  • the method according to the invention may comprise one or more of the following characteristics, taken in isolation or in any technically possible combination:
  • the metal alloy is chosen from a superalloy, a titanium-based alloy and a steel, more particularly a steel chosen from the following list: a structural hardening steel and an alloyed martensitic steel.
  • the length of the intermediate piece is greater than or equal to 800 mm and the ratio between the length of the intermediate piece and the maximum transverse dimension of the central part of the intermediate piece is greater than or equal to 2.5.
  • the area of the cross sections of the or of each section of cross section with low variation varies by at most 10% along said section, preferably the area of the cross sections of the or of each section of cross section with low variation is constant along said section.
  • the cumulative length of the section(s) of cross section with low variation, taken along the longitudinal axis is greater than or equal to 40% of the length of the intermediate part, preferably greater than or equal to 60% of the length of the part intermediate, and even more preferably greater than or equal to 70% of the length of the intermediate piece.
  • the center of the first part of increased section and/or the center of the second part of increased section, taken in the longitudinal direction of the intermediate piece, is located at a distance from the corresponding end of the lower intermediate piece or equal to 25% of the length of the intermediate piece, preferably less than or equal to 15% of the length of the intermediate piece.
  • the first part of increased section of the semi-product is produced by upsetting, spinning, stamping or reverse spinning.
  • the second part of increased section of the semi-product is produced by upsetting and, preferably, the first part of increased section is produced by upsetting or by stamping.
  • the second part of increased section of the semi-product is produced by stamping and, preferably, the first part of increased section is produced by upsetting or by stamping.
  • the production of the first part of increased section of the semi-product and the production of the second part of increased section of the semi-product are carried out simultaneously, in particular in the same tool.
  • the semi-finished product is not reheated between the production of the second part of increased section of the semi-finished product and hot stretching.
  • the invention also relates to a method of manufacturing an elongated part of a metal alloy comprising:
  • finishing including in particular machining.
  • the part is chosen from: an axle, a motor shaft, a landing gear part, an extension tube for a pump intended for the extraction of oil or gas, an underwater valve , in particular for large boat engines, such as a liner or a supertanker and a missile launcher tube.
  • the invention also relates to an installation for manufacturing by forging an intermediate piece of metal alloy elongated along a longitudinal axis, the manufacturing installation being intended to be used for implementing the method, comprising:
  • a housing defining a longitudinal axis intended to receive a blank elongated along a longitudinal axis comprising at least one section of cross section with low variation or a semi-worked part elongated along a longitudinal axis comprising a rod comprising at least one section of cross section with low variation, and a first part of increased section;
  • the shaping device comprising a production device, by hot forging by stamping, by upsetting, by spinning or by reverse spinning, of at least the second part of increased section of the semi-finished product;
  • a hot stretching device configured to hot straighten the semi-product so as to form the intermediate part.
  • the installation according to the invention may include one or more of the following characteristics, taken individually or in any technically possible combination:
  • the hot stretching device is configured to hot straighten the half-product received in the housing.
  • the hot stretching device comprises a stretching punch, movable in translation relative to the housing in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the housing from a rest position to an end of stretching position, moving the stretching punch from its rest position to its end of stretching position causing the hot straightening of the semi-finished product received in the housing to obtain the intermediate part.
  • the installation further comprises a matrix delimiting the housing, the matrix comprising a fixed part and a mobile part, said mobile part of the matrix being movable in translation relative to said fixed part in the direction of the longitudinal axis of the housing between a close position, the movable part being in contact with the fixed part and a spaced position, the movable part being distant from the fixed part by an elongation distance, this movement causing an elongation of the housing by a length equal to the elongation distance, the hot stretching device further comprising, for each stretching punch, a housing for receiving the stretching punch, configured to receive an end section of the stretching punch when it it moves from its rest position to its end of stretching position, the insertion of the stretching punch in the corresponding receiving housing causing the translational movement of the part mobile of the die relative to the fixed part of the die from its close position to its spaced position so as to straighten the semi-product received in the housing.
  • the installation further comprises a support on which the or each actuating member and the or each stretching punch are fixed, the support being movable in translation relative to the housing in a direction parallel to the direction of movement of the or of each actuating member and of each stretching punch so as to successively occupy the following positions:
  • the installation is used as forging press tools.
  • the invention also relates to the use of the installation as described above as forging press tools.
  • Figure 1 is a schematic representation of an intermediate part obtained by the method according to the invention according to a first embodiment
  • Figure 2 is a schematic sectional representation along the plane F-F' of the intermediate part of Figure 1 according to one embodiment
  • Figure 3 is a schematic representation similar to that of Figure 2 of an intermediate part according to a variant
  • Figure 4 is a schematic representation of an intermediate part obtained by the method according to the invention according to a variant
  • Figure 5 is a schematic representation of a blank used in the context of the method according to the invention.
  • Figure 6 is a schematic representation of a semi-product obtained within the framework of the process according to the invention.
  • Figure 7 is a schematic representation of a semi-finished part obtained as part of the process according to the invention.
  • Figure 8 is a schematic representation of an intermediate part according to a variant
  • Figure 9 is a schematic perspective representation of an installation for manufacturing by forging an intermediate part according to a first embodiment
  • Figure 10 is a schematic representation in section along a vertical plane of part of the installation of Figure 9;
  • Figure 11 is a schematic top view of part of the installation of Figure 9;
  • Figure 12 is a schematic perspective representation of a manufacturing installation by forging an intermediate part according to a second embodiment
  • Figure 13 is a schematic representation in section along a vertical plane of the installation of Figure 12;
  • Figure 14 is a schematic top view of part of the installation in Figure 12.
  • Figure 15 is a schematic representation of shaping a part of increased section by spinning from a hollow blank at the end.
  • Figure 16 is a schematic representation of shaping a part of increased section by pushing back using a needle from a hollow blank at the end.
  • Figure 17 is a schematic representation of shaping a part of increased section by stamping from a solid blank.
  • Figure 18 is a schematic representation of shaping a part of increased section by reverse spinning from a solid blank.
  • Figure 19 is a schematic representation of a shaping of a part of section increased by upsetting from a solid blank.
  • Figure 20 is a schematic representation of a shaping of a part of increased section by upsetting from a hollow blank comprising a lost mandrel.
  • the invention relates to a method of manufacturing by forging an elongated intermediate part 1 made of metal alloy.
  • the intermediate part 1 is elongated along a longitudinal axis Z and has a total length L.
  • the intermediate part 1 comprises a central part 3 comprising at least one section of cross section with low variation and a first part of section increased section 5 and a second part of increased section 5' located on either side of the central part 3 in the direction of the longitudinal axis Z.
  • the central part 3 and the or each low variation section section are elongated along the longitudinal axis Z.
  • cross section means the section perpendicular to the longitudinal axis Z.
  • section of cross section with low variation is meant in particular a section whose areas of cross sections vary by at most 20% along said section, that is to say along of the longitudinal axis Z.
  • This variation is estimated by the ratio between on the one hand the difference between the area of the largest cross section and the area of the smallest cross section, and on the other hand the average of the areas of the cross sections of the at least one section of cross section with low variation. More particularly, this variation is at most 10%. Even more particularly, the cross sections of said section are identical along said section. In other words, the variation defined above is zero. In this case, we will subsequently speak of a section of constant cross section.
  • the central part 3 has a cumulative length L o of the section(s) of low variation cross section, taken along the longitudinal axis Z, greater than or equal to 40% of the length L of the intermediate part 1.
  • the cumulative length Lo of the section(s) of low variation cross section of the central part 3 is greater than or equal to 60% of the length L of the intermediate part 1, and in particular greater than or equal to 70% of the length L of the intermediate piece 1.
  • the first part of increased section 5 and the second part of increased section 5' are each adjacent to a section of cross section with low variation of the central part 3 in the direction of the longitudinal axis Z, i.e. that is to say without interposition of other parts of the part.
  • the central part 3 consists of a section of cross section with low variation, and more particularly, the central part 3 consists of a section of constant cross section.
  • the central part 3 comprises, in the direction of the longitudinal axis Z, several sections of cross section with low variation and at least one intermediate part arranged between the sections of cross section with low variation.
  • the central part 3 comprises several sections of constant cross section and at least one intermediate part arranged between the sections of constant cross section.
  • the central part 3 consists of a section of constant cross section and the first and second parts of increased section 5, 5' are adjacent to the central part 3 in the direction of the longitudinal axis Z.
  • the first and second parts of increased section 5, 5' are preferably each located near a respective end 4, 4' of the intermediate piece 1.
  • the center of each part of increased section 5, 5', taken in the direction of elongation Z of the intermediate piece 1, is located at a respective distance Li, L 2 from the corresponding lower end 4, 4' or equal to 25% of the length L of the intermediate piece 1.
  • the center of each part of increased section 5, 5' is located at a respective distance Li, L 2 from the corresponding lower end 4, 4' or equal to 15% of the length L of the intermediate piece 1.
  • Each of the parts of increased section 5, 5' comprises a cross section of respective minimum area A min , corresponding to its smallest cross section.
  • the area A min of this cross section is greater than the area A of the largest cross section of at least one of the sections of cross section with low variation of the central part 3, and in particular of the or each section of cross section with low variation of the central part 3.
  • the cross section of minimum area A min of each of the parts of increased section 5, 5' has a maximum dimension Di, D 2 greater than the maximum dimension D of the largest cross section of at least one of the sections of section with low variation of the central part 3, and in particular of or each section of cross section with low variation of the central part 3.
  • maximum dimension of a cross section is understood in particular to be the external diameter of this cross section in the case of a circular cross section or the diagonal of this cross section in the case of a polygonal cross section, and for example square or hexagonal. .
  • the first and second parts of increased section 5, 5' have identical shapes. According to a variant, illustrated in the figures, the first and second parts of increased section 5, 5' have different shapes, and for example different lengths and/or transverse dimensions.
  • the first part of increased section 5 and/or the second part of increased section 5' has a shape chosen from:
  • an axisymmetric shape of variable cross section along the longitudinal axis Z in particular a trumpet, cone, or other shape
  • a non-axisymmetric shape in particular a yoke shape, a cardan shape, or any other suitable complex shape.
  • the cross-section of minimum area A min corresponds to any cross section of the part of increased section 5, 5' considered.
  • this part of increased section 5, 5' is, according to one embodiment, located at the distance from the ends 4, 4' of the intermediate piece 1, or, according to a variant, located at one end 4, 4' of the intermediate piece 1, so as to form a flange.
  • the cross section of minimum area A min corresponds to a particular cross section of the part of increased section 5 , 5' considered, in which the area of the increased section part 5, 5' is the smallest.
  • the first part of increased section 5 and the second part of increased section 5' advantageously have different shapes, chosen from any combination of the shapes mentioned above.
  • the intermediate part 1 illustrated in Figure 1 is a solid part.
  • the intermediate part 1 is a hollow part, in particular tubular.
  • the central part 3 of the intermediate piece 1 is solid and at least the second part of increased section 5' is hollow and forms one of the ends of the intermediate piece 1.
  • the first part of increased section 5 and the second part of increased section 5' are hollow and each form one end of the intermediate part 1.
  • the intermediate part 1 is a composite part comprising a core formed by a lost mandrel as described in patent application WO 2019/141798 A1 made in a first metal alloy and an envelope made in a second metal alloy.
  • the intermediate part 1 is a part of revolution relative to the Z axis.
  • the central part 3 of the intermediate part 1 is of revolution with respect to the axis Z.
  • the central part 3 of the intermediate part 1 is for example a solid or hollow cylinder.
  • the cross section of the solid or hollow cylinder is circular, the maximum transverse dimension D corresponding to the diameter of the circular cross section.
  • the diameter of the circular cross section means its exterior diameter.
  • the solid or hollow cylinder has a square cross section, the maximum transverse dimension D corresponding to the diagonal of said square cross section.
  • the diagonal of the square cross section means the exterior diagonal of said square cross section.
  • the solid or hollow cylinder has a hexagonal cross section, the maximum transverse dimension D corresponding to the diameter of the circle circumscribed by said hexagonal cross section.
  • the length L of the intermediate part 1 is greater than or equal to 800 mm and the ratio L/D between its length and the maximum transverse dimension D of the central part 3 is greater than or equal to 2.5. More particularly, the ratio L/D is greater than or equal to 5, in particular greater than or equal to 15, and for example greater than or equal to 20 and/or the length L of the intermediate piece 1 is greater than or equal to 1 m, in particular greater than or equal to 1.5 m, and for example greater than or equal to 2 m, the lengths L and ratios L/D listed above can be combined depending on the desired final shape of the intermediate part 1.
  • the intermediate part 1 is made of metal alloy. It is made in particular from one of the following materials:
  • a structurally hardened steel in particular a structurally hardened martensitic steel, for example a 15-5 PH, 17-4 PH, ML340, Maraging 250, Marval 18, Maraging 300, Maraging 350, MLX19 or MLX20 steel;
  • an alloyed martensitic steel for example a 300M steel
  • a superalloy and more particularly a nickel-based superalloy, for example an alloy 718;
  • titanium-based alloy for example a Ti-6-AI-4V, Ti-5333 or Ti 10.2.3 alloy.
  • the steels listed above are steels with high mechanical properties.
  • the intermediate part 1 is intended in particular for the manufacture of a part chosen from:
  • axle for example for a railway or automobile vehicle
  • a motor shaft for example for a helicopter rotor or for a pump shaft, in particular a transmission shaft, for example for a wind turbine or for the automotive industry: car, truck, tractor, etc. or a gas turbine or turbojet shaft,
  • a landing gear part such as a landing gear rod or a landing gear wheel axle
  • extension tube in English, for example for pumps intended for oil or gas extraction;
  • the method according to the invention comprises the steps according to which:
  • an elongated blank 6 is manufactured by hot forging comprising at least one section of cross section with low variation;
  • the blank 6 is shaped to obtain a semi-product 11 comprising a central part 12 and a first part of increased section 13 and a second part of increased section 14, extending on either side of the part central 12;
  • the hot forging step to obtain the blank 6 is in particular implemented on a plot.
  • the blank is typically obtained from a forged ingot or an ingot forged then rolled, depending on the final diameter of the blank.
  • the blank Prior to hot forging, the blank is reheated in a treatment oven at a temperature and for a duration adapted to allow hot deformation of the material of the blank during shaping.
  • the temperature and duration of reheating are chosen by those skilled in the art depending on the composition of the alloy.
  • the treatment time is chosen so as to obtain the same temperature between the skin and the heart of the patch.
  • Hot forging tools are classic, and are not described in detail below.
  • Hot forging is for example carried out by hot spinning, free forging, radial forging, stamping or rolling.
  • an elongated blank 6 of longitudinal axis Z comprising at least one section of cross section with low variation of longitudinal axis Z.
  • the cross section of said section is for example circular or polygonal, for example square or hexagonal in shape.
  • the blank 6 is in particular a cylindrical revolution blank.
  • the blank 6 is hollow or solid.
  • blank 6 An example of blank 6 is shown schematically in Figure 5.
  • blank 6 consists of a section of constant cross section.
  • the blank 6 is then shaped to obtain a semi-product 11 as shown schematically in Figure 6.
  • the semi-finished product 11 is elongated with a longitudinal axis Z. It comprises a central part 12 and the first and second parts of increased section 13, 14, extending on either side of the central part 12 in the direction of the longitudinal axis Z.
  • the central part 12 of the semi-finished product 11 comprises at least one section of cross section with low variation.
  • the central part 12 has a longitudinal axis Z.
  • Each of the first and second parts of increased section 13, 14 comprises a cross section of minimum area, the area of which is greater than the area of the largest cross section of at least one section of cross section with low variation of the central part 12, and in particular of the or each section of cross section with low variation of the central part 12.
  • the step of shaping the blank 6 comprises the production of the first part of increased section 13 by hot forging, and in particular by stamping, upsetting, spinning or reverse spinning followed by the production of the second part of increased section 14 by hot forging, and in particular by stamping, upsetting, spinning or reverse spinning.
  • the first and second parts of increased section 13, 14 are each hot forged by one of the following processes: upsetting, and in particular upsetting on a needle, embossing, stamping or reverse spinning. These hot forging modes are shown schematically in Figures 15 to 20 and described below in the case of the second part of increased section 14.
  • the first part of increased section 13 and the second part of increased section 14 can be produced by the same type of hot forging, chosen from upsetting, and in particular upsetting on a needle, pushing out, stamping or reverse spinning.
  • the first part of increased section 13 and the second part of increased section 14 are produced by upsetting or by stamping.
  • the first part of increased section 13 and the second part of increased section 14 are produced by types of hot forging different from each other, chosen from any combination of the types of hot forging mentioned above.
  • the first part of increased section 13 is produced by pressing and the second part of increased section 14 is produced by stamping or the first part of increased section 13 is produced by stamping and the second part of increased section 14 is produced by pressing.
  • the first part of increased section 13 and the second part of increased section 14 are produced successively, and for example in different tools.
  • the blank 6 is first transferred to a first hot forging tool, in which it undergoes hot forging, in particular stamping, pressing, spinning or reverse spinning, to obtain a semi-worked part. 16.
  • a semi-finished part 16 according to an example is shown schematically in Figure 7. It comprises a rod 15 comprising at least one section of cross section with low variation and the first part of increased section 13. Each section of cross section with low variation is identical to a corresponding low variation cross section section of the blank 6.
  • the semi-worked part 16 thus obtained is then transferred to a shaping tool, in which the second part of increased section 14 is produced by hot forging, and in particular by stamping, upsetting, spinning or reverse spinning, to obtain the semi-finished product 11. Shaping by hot forging to obtain the second part of increased section 14 is in particular carried out by means of an installation which will be described in more detail below with reference to Figures 9 to 11.
  • the second part of increased section 14 is preferably produced by upsetting or by stamping.
  • the discharge ratio during the step of producing the second part of increased section 14 is in particular between 1.20 and 1.25.
  • the discharge ratio classically corresponds to the ratio between the diameter before discharge and the diameter after discharge.
  • the first part of increased section 13 and the second part of increased section 14 of the semi-finished product 11 are produced simultaneously, in particular in the same tool.
  • the first part of increased section 13 and the second part of increased section 14 are in particular produced by hot forging of the stamping, upsetting, spinning or reverse spinning type. Shaping by hot forging to obtain the first and second parts of increased section 13, 14 is in particular carried out by means of an installation which will be described in more detail below with reference to Figures 12 to 14. Shaping by hot forging to form the second part of increased section 14 of the semi-product 11 is followed by hot stretching of the semi-product 11 to straighten the semi-product 11 and obtain the intermediate part 1 .
  • the semi-product 11 is stretched so as to plastically deform the metal alloy, which makes it possible to apply a permanent deformation to the semi-product 11 in order to improve its straightness .
  • the main function of hot stretching is to improve the straightness of the semi-product 1 1.
  • the shaping steps can cause straightness defects in the central part 12 of the semi-finished product 11 which we seek to avoid in the final part.
  • the stretching step makes it possible in particular to reduce, in the central part 12, the transverse deviation, taken perpendicular to the longitudinal axis Z of the semi-product 1 1, compared to a perfectly straight geometry.
  • the hot stretching step is preferably carried out so as to reduce in the central part 12 the transverse deviation from a perfectly straight geometry to at most 2 to 5 mm per meter of the central part 12.
  • the hot stretching step also makes it possible to correct the angle between the central part 12 and the parts of increased section 13, 14 of the semi-finished product 11 and possibly to partially release the internal constraints linked to the shaping of the semi-finished product. -product 11.
  • the stretching step has the effect of stretching the half-product 11 by a length at most equal to 20 to 30 mm per 2 meters of length of the half-product 11. product 1 1 .
  • the production of the second part of increased section 14 by shaping by hot forging and the hot stretching are carried out in the same tool, and in particular by means of an installation as described below with regard to the Figures 9 to 1 1.
  • the hot stretching is carried out in a tool different from the tool used to produce the second part of increased section 14.
  • the hot stretching is carried out using any tool intended for straightening or straightening trees by traction.
  • no intermediate heating is carried out on the semi-product 1 1 before hot stretching.
  • the average temperature of the semi-finished product 11 drops by at most 200°C between the production of the second part of increased section 14 by hot forging and hot stretching.
  • the invention also relates to a method of manufacturing a finished part (not shown) in metal alloy, the method comprising: - the manufacture of an intermediate part 1 by implementing the process as described above; And
  • the finishing step includes in particular a machining step.
  • the geometry of the intermediate part 1 is very close to the geometry of the finished part, and the intermediate part 1 is machined only to remove small excess thicknesses, typically less than 10 mm or even a few millimeters of excess thickness, and possibly to obtain functional surfaces.
  • one of the parts of increased section 5, 5' of the intermediate piece 1 comprises a ring 7 of cross section of area greater than the area of the cross section of the rest of the part of increased section 5, 5', and the machining step comprises the removal of said ring 7.
  • the ring 7 is part of the part of corresponding increased section 14 of the semi-finished product 1 1 and makes it possible to form a grip at the level of the second part of increased section 14 of the semi-finished product 11 for implementing hot stretching in embodiments in which the difference between the maximum cross-sectional area of the corresponding increased section part of the finished part and the cross-sectional area maximum of the central part of the finished part is low.
  • An example of an intermediate part 1 comprising such a ring 7 in its second part of increased section 5' is shown in Figure 8.
  • the machining step comprises the removal by machining of the lost mandrel, resulting in a final hollow part having an external shape close to that of the intermediate piece 1.
  • the finishing step also includes one or more heat treatments, in particular to achieve the required mechanical properties for use.
  • the finished part obtained at the end of this process is chosen in particular from:
  • axle for example for a railway or automobile vehicle
  • a motor shaft for example for a helicopter rotor or for a pump shaft, in particular a transmission shaft, for example for a wind turbine or for the automobile industry: car, truck, tractor, etc. or a gas turbine or turbojet shaft,
  • a landing gear part such as a landing gear rod or a landing gear wheel axle
  • extension tube in English
  • underwater valve in particular for the engine of large boats, such as liners or supertankers
  • the process according to the invention is advantageous. Indeed, thanks to the production of the second part of increased section 14 of the semi-product 1 1 by hot forging followed by stretching to straighten the semi-product 11 and obtain the intermediate part 1, it is possible to achieve the central part 3 of the intermediate part 1 by hot forging directly to external dimensions as close as possible to the dimensions in the final part. In particular, in the case of a central part with a constant circular section, it is possible to produce the central part 3 of the intermediate part 1 by hot forging directly to an exterior diameter very close to its exterior diameter in the final part. This makes it possible to avoid material losses associated with its machining generated during the implementation of the known processes described in the introduction, and thus to reduce the costs associated with the manufacturing of the part.
  • the stretching step makes it possible to straighten the intermediate part 1 after the production of the second part of increased section 14.
  • the blank 6 or the rod 15 of the semi-finished part 16 has cross sections of relatively small areas and the production of the second part of increased section 14 thus risks generating a lack of straightness in the part central 12 of the semi-product 11, which is corrected thanks to the hot stretching step.
  • Figures 9 to 11 represent an example of an installation 50 for manufacturing by forging an intermediate part 1 as described above according to a first embodiment.
  • This installation 50 is intended to be used for implementing the manufacturing process described above. This installation more particularly allows the implementation of the sub-step of producing the second part of increased section 14 of the semi-finished product 11 by hot forging and of the step of hot stretching of the semi-worked part 11 to obtain intermediate piece 1.
  • the installation 50 for manufacturing by forging an intermediate part 1 as described above comprises: a housing 55 defining a longitudinal axis B intended to receive the elongated blank 6 or the semi-worked part 16 as described above; a device 51 for shaping the blank 6 or the semi-finished part 16 received in the housing 55 so as to form the semi-finished product 1 1 as described above, the shaping device 51 comprising a device 52 for producing, by hot forging, at least the second part of increased section 14 of the semi-product 11; and a hot stretching device 54 configured to hot straighten the half-product 11 so as to form the intermediate part 1.
  • the installation 50 comprises a die 53 comprising a lower die 100 and an upper die 102 and a support table 113.
  • the lower die 100 is removably fixed on the support table 113.
  • the housing 55 is more particularly formed in the die 53 being delimited by the lower die 100 and upper die 102.
  • the relative movement of the upper die 102 relative to the lower die 100 makes it possible to open the housing 55 over its entire length, in particular for the introduction of the piece to be shaped.
  • the longitudinal axis B extends horizontally.
  • the lower die 100 and the upper die 102 each extend horizontally.
  • the device 52 is configured to receive the semi-finished part 16 as described above, that is to say comprising the rod 15 and the first part of increased section 13. More particularly, the housing 55 is intended to receive the semi-worked part 16 coaxially with its longitudinal axis B.
  • the housing 55 comprises a central part 57 and, on either side of the central part 57 in the direction of the longitudinal axis B, a first part of increased section 58 and a second part of increased section 59.
  • the first and second parts of increased section 58, 59 are adjacent to the central part 57.
  • the central part 57 is configured to house the central part 12 of the semi-finished product 11. It has a shape substantially complementary to the shape of the central part 12 of the semi-finished product 11. It comprises at least one low variation cross section area intended to receive a corresponding low variation cross section section of the semi-finished product 1 1.
  • the first part of increased section 58 of the housing 55 is configured to house the first part of increased section 13 of the semi-product 11 and therefore of the semi-finished part 16. It comprises for example at least one part of complementary shape of a part of the first part of increased section 13 of the semi-finished product 11 and therefore of the semi-finished part 16.
  • the second part of increased section 59 of the housing 55 is configured to contain the second part of increased section 14 of the semi-finished product 11. It comprises for example at least one part of shape complementary to a part of the second part of increased section 14 of the semi-finished product 11 to be produced by means of the installation 50.
  • the central part 57 and the second part of increased section 59 are intended to receive the rod 15 of the semi-finished part 16.
  • the installation 50 further comprises a pusher 103 configured to press the upper die 102 on the lower die 100.
  • the pusher 103 is removable.
  • the pusher 103 is in the form of a solid block, configured to rest on the upper die 102 so as to push it against the lower die 100.
  • the pressing of the upper die 102 against the die lower 100 has the effect of deforming the half-worked part 16 placed in the housing 55 so that the half-worked part 16 is partly shaped in the housing 55 at the level of the parts of the half-worked part 16 which do not will not be formatted later. This conformation results in jamming of the half-worked part in the housing 55, preventing in particular the relative movement of the rod 15 of the half-worked part 16 relative to the housing 55.
  • the installation 50 further comprises a locking system 11 1 of the upper die 102 on the lower die 100, shown in particular in Figure 9.
  • the locking system 111 comprises a plurality of locking orifices 120, 121 provided respectively in the upper die 102 and in the lower die 100, and more particularly in appendages of the upper 102 and lower 100 dies, and a locking rod 122.
  • the orifices locking pins 120, 121 are coaxial and the locking rod 122 is intended to extend through the locking holes 120, 121 so as to lock the upper die 102 on the lower die 100.
  • the locking of the upper die 102 on the lower die 100 prevents in particular the relative movement of the rod 15 of the half-worked part 16 relative to the housing 55.
  • the device 52 is configured to produce the second part of increased section 14 of the semi-finished product 11 by hot forging of a corresponding part of the rod 15 of the semi-worked part 16 received in the housing 55.
  • Said hot forging is in particular a pushing back, in particular on a needle, a stamping, a pushing back or a reverse spinning.
  • said hot forging is an upsetting or a stamping, more particularly an upsetting.
  • the device 52 comprises at least one shaping punch 60, received in the housing 55, and configured to move in translation inside the housing 55, and in particular to slide inside the housing 55 , in a direction of movement G, shown in Figure 10, over a maximum travel stroke.
  • the direction of movement G of the shaping punch corresponds to the direction of the longitudinal axis B of the housing 55.
  • the movement of the shaping punch 60 in the housing 55 is configured to cause crushing, and therefore shaping. shaped by upsetting, by pushing back, by stamping or by reverse spinning of a part of the rod 15 of the semi-worked part 16 to form in particular the second part of increased section 14.
  • the shaping punch 60 is configured to move in translation in the direction of the longitudinal axis B from a rest position, shown in Figures 9 to 1 1, to an end position. in shape, in which he carried out the shaping of the semi-worked part 16 to form the second part of increased section 14. In particular, the shaping punch 60 then moved over the maximum displacement stroke between the rest position and the end position of shaping.
  • the shaping punch 60 In the rest position, the shaping punch 60 does not exert force on the half-worked part 16. In the example shown, the shaping punch 60 is not in contact with the half-worked part. -opened 16 in the rest position.
  • the housing 55 comprises, at its longitudinal end located on the side of the second part of increased section 59, an opening 61 allowing the insertion of the shaping punch 60 into the housing 55.
  • the shape of the shaping punch 60 is chosen as a function of the shaping to be carried out, and in particular the shape of the part of increased section 14 of the half-product 11 to be produced, and the type of hot forging to achieve.
  • the shaping punch 60 is formed by a rod 62.
  • the rod 62 has in particular a constant cross section. It has for example a shape complementary to that of the part of the housing 55 in which it is inserted, taking into account the clearances necessary for its movement in the housing 55.
  • any other form of shaping punch 60 can be used, depending on the shape of the part of increased section of the semi-finished product 11 and the type of hot forging to be carried out.
  • Figure 15 schematically represents an embodiment of hot forging of a part of increased section 14 from a mid-section part. worked 16 comprising a hollow end, said hot forging being carried out by spinning using a shaping punch 60 which radially moves the material perpendicular to the axis B of the housing 55 of the die 53. More particularly , the shaping punch 60 has a maximum transverse dimension Dp smaller than the maximum transverse dimension Dlog of the end of the housing 55 of the die 53 so that the shaping is not carried out in a closed cavity.
  • Figure 16 schematically represents a variant of the embodiment of Figure 15 in which the shaping punch 60 is a needle.
  • Figure 17 schematically represents an embodiment of shaping by hot forging a part of increased section 14 from a semi-worked part 16 comprising a hollow end by stamping using a punch of shaping 60 which moves the material radially perpendicular to the Z axis and shapes to the geometry of the cavity of the end of the housing 53.
  • the shaping punch 60 fits into the end of the housing 53 so that said stamping is produced in a closed cavity.
  • Figure 18 schematically represents an embodiment of shaping by hot forging of a part of increased section 14 from a solid semi-worked part 16 by reverse spinning using a shaping punch.
  • shape 60 which moves the material along the axis B in the direction opposite to the direction of the punch.
  • Figure 19 schematically represents an embodiment of shaping by hot forging of a part of increased section 14 from a solid semi-worked part 16 by upsetting using a setting punch in shape 60 which has a flat end and crushes the material and locally increases the deformed section.
  • Figure 20 schematically represents a variant of the embodiment of shaping by hot forging by upsetting presented in Figure 19 with a view to forming a part of increased section 14 from a semi-worked part 16 comprising a lost mandrel 17.
  • the device 52 for producing the second part of increased section 14 further comprises an actuating member 70 movable in translation relative to the housing 55 in a direction of translation F, shown in Figure 10, perpendicular to the longitudinal axis B of the housing 55 from a rest position to an end of shaping position. More particularly, the actuating member 70 can be moved in translation in a vertical direction downwards from its rest position to its end of shaping position.
  • the actuating member 70 is configured such that the movement of the actuating member 70 from its rest position to its end position of shaping causes the movement of the shaping punch 60 from its rest position to its end of shaping position inside housing 55.
  • the actuating member 70 has an elongated shape along a main axis C perpendicular to the longitudinal axis B of the housing 55, and in particular substantially vertical, and defines an end section 82.
  • the axis main C extends in the direction of translation F of the actuating member 70.
  • the end section 82 comprises the lower end of the actuating member 70.
  • the installation 50 comprises a receiving orifice 72 of the actuating member 70, configured to receive the end section 82 of the actuating member 70 when the latter moves up to to its end of formatting position.
  • the receiving orifice 72 of the actuating member 70 is formed in the die 53, more particularly in the lower die 100, and optionally extends into the support table 113. longitudinal end of the shaping punch 60 extends into the receiving orifice 72.
  • the device 52 comprises an angle transmission mechanism 75, configured to transform the translation movement of the actuating member 70 in the translation direction F into a translation of the shaping punch 60 in the direction of displacement G, perpendicular to the direction of translation F.
  • the angle gear mechanism 75 comprises a cam surface 77 formed on the actuating member 70 and a cam follower surface 79 formed on the setting punch shaped 60.
  • the cam 77 and cam follower 79 surfaces are configured such that the translational movement of the actuating member 70 from its rest position to its end position of shaping generates a sliding contact of the cam surface 77 with the cam follower surface 79 and a translation of the shaping punch 60 from its rest position to its end of shaping position.
  • the actuating member 70 is in particular in the form of a bladed spindle.
  • the cam follower surface 79 is formed at one end of the shaping punch 60.
  • the cam surface 77 is formed by an inclined lateral surface of the actuating member 70, this surface forming an angle a with the main axis C of the member actuation 70.
  • the inclined surface is more particularly a flat surface.
  • the angle a of the cam surface 77 with the main axis C of the actuating member 70 and the stroke of the actuating member 70 are chosen so as to adjust the maximum stroke of the shaping punch 60 to the value necessary to ensure complete shaping in the second part of increased section 59 of the housing 55 and thus obtain the desired geometry for the second part of increased section 14 of the semi-finished product 11.
  • the angle a is for example between 5° to 20°.
  • the cam surface 77 and the cam follower surface 79 are configured such that the translational movement of the actuating member 70 from its rest position to its end of shaping position pushes the punch shaping 60 towards the second part 59 of the housing 55 in the direction of movement G.
  • any other type of suitable angle transmission mechanism can be used as an alternative to the mechanism described with reference to Figures 9 to 1 1.
  • the device 52 further comprises an elastic return member 85 configured to return the shaping punch 60 towards its rest position when the actuating member 70 moves from its end of shaping position to its rest position.
  • the elastic return member 85 comprises a spring, arranged around the shaping punch 60 and secured on the one hand to the shaping punch 60 and on the other hand to the housing 55.
  • the installation 50 further comprises a support 90, on which the actuating member 70 is fixed.
  • the support 90 is arranged above the housing 55
  • the actuating member 70 is fixed to a longitudinal end 92 of the support 90 by any suitable means, and in particular by bolting or hooping.
  • the device or installation 50 is suitable for use as hydraulic or crankshaft forging press tools.
  • the movement of the press makes it possible to produce the downward vertical movement of the support 90 and the actuating member 70 which leads to the shaping to produce the second part of increased section 14 of the semi-finished product 11.
  • Producing the second part of increased section 14 of the semi-product 11 by hot forging makes it possible to obtain a semi-product 11 as described above.
  • the installation 50 also includes a hot stretching device 54 configured to hot straighten the semi-product 1 1 received in the housing 55 and obtained at the end of the step of producing the second increased section part 14.
  • the hot stretching device 54 comprises at least one stretching punch 95, visible more particularly in Figure 10.
  • the hot stretching device 54 comprises at least two punches stretching 95.
  • the or each stretching punch 95 can be moved in translation relative to the housing 55 in a direction of movement H from a rest position to an end of stretching position, the movement of the or each stretching punch 95 from its rest position to its end position of stretching causing the hot stretching of the semi-finished product 11 to obtain the intermediate part 1.
  • the direction of movement H is perpendicular to the longitudinal axis B of the housing 55, and in particular vertical. It is parallel to the direction of translation F of the actuating member 70.
  • the stretching device 54 comprises two stretching punches 95 arranged parallel to each other and on either side of the housing 55, only one of these punches 95 being visible on Figure 10.
  • the or each stretching punch 95 has an elongated shape along a longitudinal axis E perpendicular to the longitudinal axis B of the housing 55, and in particular parallel to the longitudinal axis C of the actuating member 70, and comprises a end section 116.
  • the longitudinal axis E is vertical.
  • the matrix 53 comprises a fixed part and a movable part, the movable part being movable in translation relative to the fixed part in the direction of the longitudinal axis B between a close position, in which the movable part is in contact with the part fixed and a spaced position, in which the movable part is distant from the fixed part by an elongation distance.
  • the extension distance is chosen based on the desired degree of stretching.
  • the fixed part comprises a lower fixed part 104 included in the lower die 100 and an upper fixed part 106 included in the upper die 102 and the movable part comprises a movable part lower 108 included in the lower die 100 and an upper movable part 110 included in the upper die 102.
  • the lower 108 and upper 110 movable parts are secured together in translation in the direction of the longitudinal axis B.
  • the lower 108 and upper 110 movable parts include for example complementary locking reliefs, formed in particular in their surfaces next to it.
  • the lower fixed parts 104 and upper 106 also include complementary locking reliefs, formed in particular in their facing surfaces, making it possible to improve their connection in the direction of the longitudinal axis B of the housing 55.
  • the installation 50 includes locks, configured to lock the movable part of the matrix 53 relative to the fixed part of the matrix 53.
  • the installation 50 comprises for example a guide device 1 12 configured to guide the translational movement of the movable part of the die 53 relative to the fixed part of the die 53.
  • This guide device 1 12 comprises for example a rail 1 14 provided on the support table 1 13 and a translation guide member (not shown), intended to slide in the rail 1 14 and formed on the movable part of the matrix 53.
  • the guide member has a complementary shape of the shape of the guide rail 114.
  • the guide member has the shape of a dovetail.
  • the upper die 102 comprises, for each stretching punch 95, a housing 1 15 for receiving the stretching punch 95, of shape complementary to that of the end section 1 16 of the punch stretching 95.
  • the receiving housing 115 of the stretching punch 95 is configured to receive the end section 1 16 of the stretching punch 95 when the latter moves from its rest position to its position of end of stretching.
  • each receiving housing 115 is formed at the interface between the fixed and mobile parts of the matrix 53 and is delimited partly by the mobile part and partly by the fixed part of the matrix 53.
  • the receiving housings 115 are arranged on either side of the housing 55 in a direction perpendicular to the direction of elongation B of the housing 55.
  • the stretching device 54 is configured so that the insertion of the stretching punch 95 into the corresponding receiving housing 115 when moving the stretching punch 95 from its rest position to its end position stretching causes a translational movement of the movable part of the matrix 53 in a direction parallel to the longitudinal axis B of the housing 55 away from the fixed part of the matrix 53 by a distance equal to the distance of elongation.
  • this movement is obtained by cam effect, the or each stretching punch 95 comprising a cam surface 117 in its lower section 1 16 and the or each receiving housing 115 delimiting internally a cam follower surface 1 19.
  • the cam surface 117 is formed by an inclined lateral surface of the stretching punch 95, this surface forming an angle p with the longitudinal axis E of the stretching punch 95.
  • the inclined surface is more particularly a flat surface.
  • the angle p of the cam surface 117 with the longitudinal axis E of the stretching punch 95 and the stroke of the stretching punch 95 are chosen so as to adjust the maximum stroke of the movable part of the die 53 relative to the fixed part at the value necessary to ensure the desired straightening of the semi-product 11.
  • the cam follower surface 119 is formed by an interior surface of the receiving housing 115 having a shape complementary to that of a part of the cam surface 117.
  • the cam surface 1 17 and the cam follower surface 119 are configured such that the translational movement of the stretching punch 95 from its rest position to its end of stretching position pushes the movable part of the matrix 53 away from the fixed part in the direction of the longitudinal axis B of the housing 55.
  • the translational movement of the movable part 108, 1 10 of the matrix 53 away from the fixed part 104, 106 of the matrix 53 generates an elongation of the housing 55, and more particularly of its central part 57, according to the longitudinal axis B of the housing 55, of a length equal to the extension distance. More particularly, the translational movement of the mobile part 108, 110 of the matrix 53 away from the fixed part 104; 106 of the matrix 53 generates a spacing of the first and second parts of increased section 58, 59 of the housing 55.
  • the first and second parts of increased section 58, 59 being in engagement with the first and second parts of increased section 13, 14 of the half-product 11, this spacing causes a stretching, as well as a straightening of the half-product 11 received in the housing 55.
  • the or each stretching punch 95 is fixed to the support 90 described previously, so as to extend opposite the receiving housings 115 in the direction of elongation E of the stretching punch 95.
  • the support 90 is movable in translation relative to the housing 55 in a direction parallel to the direction of translation F of the actuating member 70 and to the direction of movement H of or each stretching punch 95.
  • the support 90 can be moved in translation relative to the housing 55 so as to successively occupy the following positions:
  • each stretching punch 95 occupies its end of stretching position, and has traveled, relative to its rest position, a stroke resulting in the maximum desired spacing between the part fixed and the mobile part of the matrix 53.
  • each stretching punch 95 has a length less than that of the actuating member 70, taken from the support 90, so that each stretching punch 95 causes the stretching of the semi-product 1 1 by elongation of the housing 55 only after the actuating member 70 has caused the shaping of the semi-worked part 16 to form the second part of increased section 14.
  • the length of the or of each stretching punch 95 is adjusted such that the stretching punch 95 arrives at the entrance to the corresponding receiving housing 115 when the actuating member 70 reaches its end of shaping position.
  • the device or installation 50 is suitable for use as hydraulic or crankshaft forging press tools.
  • the movement of the press makes it possible to produce the downward vertical movement of the support 90 which leads to the shaping to produce the second part of increased section 14 of the semi-product 1 1, as well as to the stretching of the semi-product 11 .
  • This process includes the following steps:
  • the installation 50 according to the first embodiment and the associated manufacturing process are advantageous. Indeed, the installation 50 allows the production of the second part of increased section 14 by hot forging and the straightening of the semi-finished product 1 1 by hot stretching in the same tool and by linking the stages of the process. It therefore makes it possible to produce a part having the desired straightness characteristics, without having to carry out intermediate heating between shaping to obtain the second part of increased section 14 and hot stretching. It also results in savings in material, and therefore savings in terms of cost price, to the extent that the installation 50 makes it possible to manufacture an intermediate part 1 having a central part of external dimensions close to the dimensions in the final part .
  • the housing 55 extends along a horizontal longitudinal axis B, coaxial with the direction of elongation of the part to be manufactured, the housing 55 being formed between a lower die 100 and an upper die 102, movable away from each other substantially perpendicular to the longitudinal axis B of the housing 55 for the introduction of the blank 6 or the semi-worked part 16 or the extraction of the intermediate part 1.
  • an angle transmission mechanism 75 makes it possible to transform the vertical movement of the press, and therefore of the actuating member 70, into a horizontal movement of the shaping punch 60. This particular geometry allows the manufacture of very long parts and with locally higher section areas in a relatively simple and inexpensive manner.
  • the introduction of the blank 6 or the semi-worked part 16 or the extraction of the intermediate part 1 only requires a relatively small clearance of the upper die 102 relative to the lower die 100, and on the other hand, the installation 50 can have a relatively low total height compared to the length of the intermediate part 1 to be produced.
  • the delimitation of the housing 55 between the lower 100 and upper 102 dies which can be easily moved relative to each other to open the housing 55 over its entire length, allows variations in cross section without problems of recovering the parts after hot shaping, which would not be the case with conventional tools having a joint plane of the dies perpendicular to the longitudinal axis Z of the intermediate part 1, and therefore to the longitudinal axis B of the housing 55.
  • FIGs 12 to 14 illustrate a manufacturing installation 200 of an intermediate part 1 according to a second embodiment of the invention.
  • This installation 200 is intended to be used for the implementation of the manufacturing process described above.
  • This installation 200 more particularly allows the implementation of the steps of shaping the blank 6 to obtain the semi-product 1 1 and of stretching the semi-product 11 to obtain the intermediate part 1.
  • the installation 200 according to the second embodiment differs from the installation 50 according to the first embodiment mainly in the fact that the device 52 comprises two parallel actuating members 70, integral in translation, the movement of each member of actuation 70 from its rest position to its end of shaping position generating the production by upsetting, pushing back, stamping or reverse spinning of a part of increased section 13, 14 respectively of the semi-product 1 1.
  • the installation 200 therefore comprises, for each actuating member 70, an angle transmission mechanism 75, a shaping punch 60, a housing for receiving the actuating member 72 and an elastic return member 85 as described above for each actuating member 70.
  • the first part of increased section 13 and the second part of increased section 14 can be produced by the same type of hot forging, chosen from upsetting, spinning, stamping or reverse spinning, or by types of hot forging different, chosen from any combination of these types of hot forging.
  • the first part of increased section 13 and the second part of increased section 14 are each produced by upsetting or by stamping.
  • the shape of the shaping punch 60 is chosen according to the shape of the part of increased section 13, 14 and the type of hot forging to be carried out.
  • the housing 55 is intended to receive a blank 6 as described above.
  • each punch shaping 60 is configured to penetrate into the housing 55 at a longitudinal end thereof, so as to produce the corresponding part of increased section 13, 14.
  • the first part of increased section 58 of the housing 55 is, in this embodiment, configured to house the first part of increased section 13 of the semi-finished product 11 after shaping by hot forging by the shaping device 52.
  • the device 52 therefore allows, in this embodiment, the production of the first and the second part of increased section 13, 14 in the same tool, in particular simultaneously, from the blank 6 received in the housing 55.
  • the hot stretching device 54 is not configured to stretch the semi-finished product 11 while it is received in the housing 55.
  • the stretching device 54 is not not included in the same tool as the device 52 for producing at least one part of increased section 14 of the semi-finished product 11, as is the case in the first embodiment.
  • the stretching device 54 is formed by a separate tool designed to straighten or straighten trees by traction.
  • the stretching device 54 has only been shown schematically in Figure 14.
  • the separate stretching device 54 is similar to the stretching device 54 described with regard to the first embodiment of the installation shown in Figures 9 to 11.
  • the stretching device 54 comprises one or more stretching punches and corresponding receiving housings formed in a matrix as described above, the stretching punches being configured to straighten or straighten by traction the half- product 11 received in a housing formed between a lower die and an upper die in the die in a manner analogous to what was described above with regard to the first embodiment.
  • This matrix and the reception housing delimited by this matrix are distinct from the reception housing 55 and the matrix 53 used to the shaping of the blank 6, and more particularly the production of the first and the second part of increased section 13, 14.
  • the matrix comprises a fixed part and a mobile part, the translational movement of the mobile part of the matrix away from the fixed part on a stroke equal to an elongation distance under the effect of the insertion of the stretching punch(s) into the corresponding housings causing an elongation of the housing for receiving the semi-finished product 1 1 by a length equal to the distance of elongation, and thus straightening or straightening of the semi-product 11 by traction.
  • This process includes the following steps:
  • the installation 200 according to the second embodiment, and the corresponding manufacturing process allow the production by hot forging, and in particular by upsetting, spinning, stamping, reverse spinning or by any combination of these processes, of the first and second parts of increased section 13, 14 in a single operation in the same tool, and results in material savings similar to those obtained with the installation 50 according to the first embodiment, the central part 3 of the intermediate part 1 having dimensions very close to the dimensions in the final piece.
  • the geometry of the installation 200 being similar to the geometry of the installation 50, it makes it possible to obtain advantages similar to those described above, in particular with regard to the possibility of manufacturing long parts.

Abstract

The invention relates to a method for manufacturing, by forging, an intermediate part (1) which is made of a metal alloy and is elongate along a longitudinal axis (Z), the method comprising the following steps: - manufacturing, by hot forging, an elongate blank comprising at least one section, the cross-section of which varies little; - shaping the blank to obtain a semi-finished product that is elongate along a longitudinal axis and comprises a central part and a first and a second part of increased cross-section, extending on either side of the central part in the direction of the longitudinal axis, the shaping of the blank comprising producing the first part of increased cross-section of the semi-finished product by hot forging and producing the second part of increased cross-section of the semi-finished product by hot forging, selected from upsetting, spinning, die forging or backward extrusion techniques; and - hot-drawing the semi-finished product to obtain the intermediate part (1).

Description

Procédé et installation de fabrication par forgeage à chaud d’une pièce intermédiaire allongée Method and installation for manufacturing an elongated intermediate part by hot forging
La présente invention concerne un procédé et une installation de fabrication par forgeage à chaud d’une pièce intermédiaire allongée selon un axe Z, de longueur totale L, en alliage métallique, la pièce intermédiaire comprenant une partie centrale comprenant au moins un tronçon de section à faible variation et deux parties de section accrue situées de part et d’autre de la partie centrale. The present invention relates to a method and an installation for manufacturing by hot forging an intermediate part elongated along an axis Z, of total length L, in metal alloy, the intermediate part comprising a central part comprising at least one section section to low variation and two parts of increased section located on either side of the central part.
Habituellement, les pièces telles que les arbres de moteur d’avion sont réalisées par mise en œuvre des opérations successives suivantes : fabrication d’une ébauche allongée de section à faible variation par filage à chaud ou étirage en forge libre, puis réalisation par forgeage à chaud, par exemple via un refoulement à chaud, d’une partie de section accrue, appelée tête, localisée par exemple à l’une des extrémités de l’ébauche, et enfin usinage pour réduire les dimensions transversales de la partie centrale en conservant une partie de section accrue à une extrémité de la partie centrale opposée à la tête selon la direction longitudinale de la pièce. Usually, parts such as aircraft engine shafts are produced by implementing the following successive operations: manufacturing an elongated blank of section with low variation by hot spinning or drawing in free forging, then production by forging at hot, for example via hot upsetting, of a part of increased section, called head, located for example at one of the ends of the blank, and finally machining to reduce the transverse dimensions of the central part while maintaining a part of increased section at one end of the central part opposite the head in the longitudinal direction of the part.
Ce procédé n’est cependant pas entièrement satisfaisant. En effet, l’ébauche allongée de section à faible variation présente des dimensions transversales dont la valeur, sur toute la longueur de l’ébauche, est fixée par les dimensions transversales de la plus grande section de la pièce (tête exclue), et donc notamment par les dimensions transversales de la partie de section accrue de la pièce opposée à la tête selon la direction longitudinale, un usinage étant ensuite nécessaire pour réduire les dimensions transversales de la partie centrale, et obtenir la forme finale souhaitée de la partie centrale. Ceci résulte, compte tenu de la longueur importante de la partie centrale pour les applications mentionnées ci-dessus, en une perte de matière relativement élevée, et par conséquent en des coûts de revient importants, en particulier dans le cas où la pièce est réalisée dans un alliage dit noble, c’est-à-dire incluant des quantités relativement importantes d’éléments d’alliages coûteux, tel que les aciers maraging, les superalliages ou les alliages de titane. This process is, however, not entirely satisfactory. In fact, the elongated blank of section with low variation has transverse dimensions whose value, over the entire length of the blank, is fixed by the transverse dimensions of the largest section of the part (head excluded), and therefore in particular by the transverse dimensions of the part of increased section of the part opposite the head in the longitudinal direction, machining then being necessary to reduce the transverse dimensions of the central part, and obtain the desired final shape of the central part. This results, taking into account the significant length of the central part for the applications mentioned above, in a relatively high loss of material, and consequently in significant cost costs, in particular in the case where the part is made in a so-called noble alloy, that is to say including relatively large quantities of expensive alloy elements, such as maraging steels, superalloys or titanium alloys.
Un but de l’invention est de fournir un procédé et une installation permettant la fabrication de pièces intermédiaires allongées en alliage métallique telles que décrites plus haut à un coût de revient réduit. An aim of the invention is to provide a method and an installation allowing the manufacture of elongated intermediate parts made of metal alloy such as described above at a reduced cost price.
A cet effet, l’invention concerne un procédé de fabrication par forgeage d’une pièce intermédiaire en alliage métallique allongée selon un axe longitudinal, la pièce intermédiaire comprenant une partie centrale comprenant au moins un tronçon de section transversale à faible variation, l’aire des sections transversales du ou de chaque tronçon de section transversale à faible variation variant d’au plus 20% le long dudit tronçon, la pièce intermédiaire comprenant en outre une première partie de section accrue et une deuxième partie de section accrue situées de part et d’autre de la partie centrale selon l’axe longitudinal, le procédé comprenant les étapes suivantes : For this purpose, the invention relates to a method of manufacturing by forging an intermediate piece of metal alloy elongated along a longitudinal axis, the intermediate piece comprising a central part comprising at least one section of cross section to low variation, the area of the cross sections of the or each section of cross section with low variation varying by at most 20% along said section, the intermediate part further comprising a first part of increased section and a second part of section increased located on either side of the central part along the longitudinal axis, the process comprising the following steps:
- fabrication par forgeage à chaud d’une ébauche allongée selon un axe longitudinal comprenant au moins un tronçon de section transversale à faible variation ; - manufacture by hot forging of a blank elongated along a longitudinal axis comprising at least one section of cross section with low variation;
- mise en forme de l’ébauche pour obtenir un demi-produit allongé selon un axe longitudinal comprenant une partie centrale et une première partie de section accrue et une deuxième partie de section accrue, s’étendant de part et d’autre de la partie centrale selon la direction de l’axe longitudinal, la mise en forme de l’ébauche comprenant la réalisation de la première partie de section accrue du demi-produit par forgeage à chaud et la réalisation de la deuxième partie de section accrue du demi-produit par forgeage à chaud choisi parmi un refoulement, un repoussage, un matriçage ou un filage inverse; et - shaping of the blank to obtain a semi-product elongated along a longitudinal axis comprising a central part and a first part of increased section and a second part of increased section, extending on either side of the part central in the direction of the longitudinal axis, the shaping of the blank comprising the production of the first part of increased section of the semi-product by hot forging and the production of the second part of increased section of the semi-product by hot forging chosen from upsetting, spinning, stamping or reverse spinning; And
- étirement à chaud du demi-produit pour obtenir la pièce intermédiaire. - hot stretching of the semi-finished product to obtain the intermediate piece.
Le procédé selon l’invention peut comprendre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toute combinaison techniquement possible : The method according to the invention may comprise one or more of the following characteristics, taken in isolation or in any technically possible combination:
- l’alliage métallique est choisi parmi un superalliage, un alliage à base de titane et un acier, plus particulièrement un acier choisi dans la liste suivante : un acier à durcissement structural et un acier martensitique allié. - the metal alloy is chosen from a superalloy, a titanium-based alloy and a steel, more particularly a steel chosen from the following list: a structural hardening steel and an alloyed martensitic steel.
- la longueur de la pièce intermédiaire est supérieure ou égale à 800 mm et le ratio entre la longueur de la pièce intermédiaire et la dimension transversale maximale de la partie centrale de la pièce intermédiaire est supérieur ou égal à 2,5. - the length of the intermediate piece is greater than or equal to 800 mm and the ratio between the length of the intermediate piece and the maximum transverse dimension of the central part of the intermediate piece is greater than or equal to 2.5.
- l’aire des sections transversales du ou de chaque tronçon de section transversale à faible variation varie d’au plus 10% le long dudit tronçon, de préférence l’aire des sections transversales du ou de chaque tronçon de section transversale à faible variation est constante le long dudit tronçon. - the area of the cross sections of the or of each section of cross section with low variation varies by at most 10% along said section, preferably the area of the cross sections of the or of each section of cross section with low variation is constant along said section.
- la longueur cumulée du ou des tronçons de section transversale à faible variation, prise selon l’axe longitudinal, est supérieure ou égale à 40% de la longueur de la pièce intermédiaire, préférentiellement supérieure ou égale à 60% de la longueur de la pièce intermédiaire, et encore plus préférentiellement supérieure ou égale à 70% de la longueur de la pièce intermédiaire. - the cumulative length of the section(s) of cross section with low variation, taken along the longitudinal axis, is greater than or equal to 40% of the length of the intermediate part, preferably greater than or equal to 60% of the length of the part intermediate, and even more preferably greater than or equal to 70% of the length of the intermediate piece.
- le centre de la première partie de section accrue et/ou le centre de la deuxième partie de section accrue, pris selon la direction longitudinale de la pièce intermédiaire, est situé à une distance de l’extrémité correspondante de la pièce intermédiaire inférieure ou égale à 25% de la longueur de la pièce intermédiaire, préférentiellement inférieure ou égale à 15% de la longueur de la pièce intermédiaire. - the center of the first part of increased section and/or the center of the second part of increased section, taken in the longitudinal direction of the intermediate piece, is located at a distance from the corresponding end of the lower intermediate piece or equal to 25% of the length of the intermediate piece, preferably less than or equal to 15% of the length of the intermediate piece.
- la première partie de section accrue du demi-produit est réalisée par refoulement, repoussage, matriçage ou filage inverse. - the first part of increased section of the semi-product is produced by upsetting, spinning, stamping or reverse spinning.
- la deuxième partie de section accrue du demi-produit est réalisée par refoulement et, de préférence, la première partie de section accrue est réalisée par refoulement ou par matriçage. - the second part of increased section of the semi-product is produced by upsetting and, preferably, the first part of increased section is produced by upsetting or by stamping.
- la deuxième partie de section accrue du demi-produit est réalisée par matriçage et, de préférence, la première partie de section accrue est réalisée par refoulement ou par matriçage. - the second part of increased section of the semi-product is produced by stamping and, preferably, the first part of increased section is produced by upsetting or by stamping.
- la réalisation de la première partie de section accrue du demi-produit et la réalisation de la deuxième partie de section accrue du demi-produit sont effectuées successivement. - the production of the first part of increased section of the semi-product and the production of the second part of increased section of the semi-product are carried out successively.
- la réalisation de la première partie de section accrue du demi-produit et la réalisation de la deuxième partie de section accrue du demi-produit sont effectuées simultanément, en particulier dans un même outil. - the production of the first part of increased section of the semi-product and the production of the second part of increased section of the semi-product are carried out simultaneously, in particular in the same tool.
- le demi-produit n’est pas réchauffé entre la réalisation de la deuxième partie de section accrue du demi-produit et l’étirement à chaud. - the semi-finished product is not reheated between the production of the second part of increased section of the semi-finished product and hot stretching.
- la réalisation de la deuxième partie de section accrue et l’étirement à chaud sont réalisés dans un même outil. - the production of the second part of increased section and the hot stretching are carried out in the same tool.
L’invention concerne également un procédé de fabrication d’une pièce allongée en alliage métallique comprenant : The invention also relates to a method of manufacturing an elongated part of a metal alloy comprising:
- la fabrication d’une pièce intermédiaire par mise en œuvre du procédé décrit ci-dessus; - the manufacture of an intermediate part by implementing the process described above;
- la finition de la pièce intermédiaire pour obtenir la pièce, la finition comprenant en particulier un usinage. - finishing the intermediate part to obtain the part, the finishing including in particular machining.
Selon une caractéristique particulière du procédé, la pièce est choisie parmi : un essieu, un arbre moteur, une pièce de train d’atterrissage, un tube prolongateur pour une pompe destinée à l’extraction de pétrole ou de gaz, une soupape sous-marine, notamment pour moteur de bateau de grande taille, tel qu’un paquebot ou un supertanker et un tube lance-missile. According to a particular characteristic of the process, the part is chosen from: an axle, a motor shaft, a landing gear part, an extension tube for a pump intended for the extraction of oil or gas, an underwater valve , in particular for large boat engines, such as a liner or a supertanker and a missile launcher tube.
L’invention concerne également une installation de fabrication par forgeage d’une pièce intermédiaire en alliage métallique allongée selon un axe longitudinal, l’installation de fabrication étant destinée à être utilisée pour la mise en œuvre du procédé, comprenant : The invention also relates to an installation for manufacturing by forging an intermediate piece of metal alloy elongated along a longitudinal axis, the manufacturing installation being intended to be used for implementing the method, comprising:
- un logement définissant un axe longitudinal destiné à recevoir une ébauche allongée selon un axe longitudinal comprenant au moins un tronçon de section transversale à faible variation ou une pièce mi-ouvrée allongée selon un axe longitudinal comprenant une tige comprenant au moins un tronçon de section transversale à faible variation, et une première partie de section accrue ; - a housing defining a longitudinal axis intended to receive a blank elongated along a longitudinal axis comprising at least one section of cross section with low variation or a semi-worked part elongated along a longitudinal axis comprising a rod comprising at least one section of cross section with low variation, and a first part of increased section;
- un dispositif de mise en forme de l’ébauche ou de la pièce mi-ouvrée reçue dans le logement de manière à former un demi-produit allongé selon un axe longitudinal comprenant une partie centrale et une première partie de section accrue et une deuxième partie de section accrue, situées de part et d’autre de la partie centrale selon la direction de l’axe longitudinal, le dispositif de mise en forme comprenant un dispositif de réalisation, par forgeage à chaud par matriçage, par refoulement, par repoussage ou par filage inverse, d’au moins la deuxième partie de section accrue du demi-produit; et - a device for shaping the blank or the semi-finished part received in the housing so as to form a semi-product elongated along a longitudinal axis comprising a central part and a first part of increased section and a second part of increased section, located on either side of the central part in the direction of the longitudinal axis, the shaping device comprising a production device, by hot forging by stamping, by upsetting, by spinning or by reverse spinning, of at least the second part of increased section of the semi-finished product; And
- un dispositif d’étirement à chaud configuré pour redresser à chaud le demi-produit de manière à former la pièce intermédiaire. - a hot stretching device configured to hot straighten the semi-product so as to form the intermediate part.
L’installation selon l’invention peut comprendre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toute combinaison techniquement possible : The installation according to the invention may include one or more of the following characteristics, taken individually or in any technically possible combination:
- le dispositif d’étirement à chaud est configuré pour redresser à chaud le demi- produit reçu dans le logement. - the hot stretching device is configured to hot straighten the half-product received in the housing.
- le dispositif d’étirement à chaud comprend un poinçon d’étirement, déplaçable en translation par rapport au logement selon une direction perpendiculaire à l’axe longitudinal du logement d’une position de repos jusqu’à une position de fin d’étirement, le déplacement du poinçon d’étirement de sa position de repos jusqu’à sa position de fin d’étirement engendrant le redressement à chaud du demi-produit reçu dans le logement pour obtenir la pièce intermédiaire. - the hot stretching device comprises a stretching punch, movable in translation relative to the housing in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the housing from a rest position to an end of stretching position, moving the stretching punch from its rest position to its end of stretching position causing the hot straightening of the semi-finished product received in the housing to obtain the intermediate part.
- l’installation comprend en outre une matrice délimitant le logement, la matrice comprenant une partie fixe et une partie mobile, ladite partie mobile de la matrice étant déplaçable en translation par rapport à ladite partie fixe selon la direction de l’axe longitudinal du logement entre une position rapprochée, la partie mobile étant en contact avec la partie fixe et une position écartée, la partie mobile étant distante de la partie fixe d’une distance d’allongement, ce déplacement engendrant un allongement du logement d’une longueur égale à la distance d’allongement, le dispositif d’étirement à chaud comprenant en outre, pour chaque poinçon d’étirement, un logement de réception du poinçon d’étirement, configuré pour recevoir un tronçon d’extrémité du poinçon d’étirement lorsque celui-ci se déplace de sa position de repos jusqu’à sa position de fin d’étirement, l’insertion du poinçon d’étirement dans le logement de réception correspondant engendrant le déplacement en translation de la partie mobile de la matrice par rapport à la partie fixe de la matrice de sa position rapprochée jusqu’à sa position écartée de manière à redresser le demi-produit reçu dans le logement. - the installation further comprises a matrix delimiting the housing, the matrix comprising a fixed part and a mobile part, said mobile part of the matrix being movable in translation relative to said fixed part in the direction of the longitudinal axis of the housing between a close position, the movable part being in contact with the fixed part and a spaced position, the movable part being distant from the fixed part by an elongation distance, this movement causing an elongation of the housing by a length equal to the elongation distance, the hot stretching device further comprising, for each stretching punch, a housing for receiving the stretching punch, configured to receive an end section of the stretching punch when it it moves from its rest position to its end of stretching position, the insertion of the stretching punch in the corresponding receiving housing causing the translational movement of the part mobile of the die relative to the fixed part of the die from its close position to its spaced position so as to straighten the semi-product received in the housing.
- l’installation comprend en outre un support sur lequel sont fixés le ou chaque organe d’actionnement et le ou chaque poinçon d’étirement, le support étant mobile en translation par rapport au logement selon une direction parallèle à la direction de déplacement du ou de chaque organe d’actionnement et du ou de chaque poinçon d’étirement de sorte à occuper successivement les positions suivantes : - the installation further comprises a support on which the or each actuating member and the or each stretching punch are fixed, the support being movable in translation relative to the housing in a direction parallel to the direction of movement of the or of each actuating member and of each stretching punch so as to successively occupy the following positions:
- une position de repos, dans laquelle le ou chaque organe d’actionnement et le ou chaque poinçon d’étirement occupe sa position de repos, - a rest position, in which the or each actuating member and the or each stretching punch occupies its rest position,
- une position de fin de mise en forme, dans laquelle le ou chaque organe d’actionnement occupe sa position de fin de mise en forme, et - an end of shaping position, in which the or each actuating member occupies its end of shaping position, and
- une position de fin d’étirement, dans laquelle le ou chaque poinçon d’étirement occupe sa position de fin d’étirement. - an end of stretching position, in which the or each stretching punch occupies its end of stretching position.
- l’installation est utilisée comme outillage de presse à forger. - the installation is used as forging press tools.
- l’installation telle que décrite plus haut constitue un outillage de presse à forger.- the installation as described above constitutes forging press tools.
L’invention concerne également l’utilisation de l’installation telle que décrite plus haut comme outillage de presse à forger. The invention also relates to the use of the installation as described above as forging press tools.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example, and made with reference to the appended drawings, in which:
La Figure 1 est une représentation schématique d’une pièce intermédiaire obtenue par le procédé selon l’invention selon un premier mode de réalisation; Figure 1 is a schematic representation of an intermediate part obtained by the method according to the invention according to a first embodiment;
La Figure 2 est une représentation schématique en coupe selon le plan F-F’ de la pièce intermédiaire de la Figure 1 selon un mode de réalisation ; Figure 2 is a schematic sectional representation along the plane F-F' of the intermediate part of Figure 1 according to one embodiment;
La Figure 3 est une représentation schématique analogue à celle de la Figure 2 d’une pièce intermédiaire selon une variante ; Figure 3 is a schematic representation similar to that of Figure 2 of an intermediate part according to a variant;
La Figure 4 est une représentation schématique d’une pièce intermédiaire obtenue par le procédé selon l’invention selon une variante ; Figure 4 is a schematic representation of an intermediate part obtained by the method according to the invention according to a variant;
La Figure 5 est une représentation schématique d’une ébauche utilisée dans le cadre du procédé selon l’invention ; Figure 5 is a schematic representation of a blank used in the context of the method according to the invention;
La Figure 6 est une représentation schématique d’un demi-produit obtenu dans le cadre du procédé selon l’invention ; Figure 6 is a schematic representation of a semi-product obtained within the framework of the process according to the invention;
La Figure 7 est une représentation schématique d’une pièce mi-ouvrée obtenue dans le cadre du procédé selon l’invention ; Figure 7 is a schematic representation of a semi-finished part obtained as part of the process according to the invention;
La Figure 8 est une représentation schématique d’une pièce intermédiaire selon une variante ; La Figure 9 est une représentation schématique en perspective d’une installation de fabrication par forgeage d’une pièce intermédiaire selon un premier mode de réalisation ; Figure 8 is a schematic representation of an intermediate part according to a variant; Figure 9 is a schematic perspective representation of an installation for manufacturing by forging an intermediate part according to a first embodiment;
La Figure 10 est une représentation schématique en section selon un plan vertical d’une partie de l’installation de la Figure 9 ; Figure 10 is a schematic representation in section along a vertical plane of part of the installation of Figure 9;
La Figure 11 est une représentation schématique de dessus d’une partie de l’installation de la Figure 9 ; Figure 11 is a schematic top view of part of the installation of Figure 9;
La Figure 12 est une représentation schématique en perspective d’une installation de fabrication par forgeage d’une pièce intermédiaire selon un deuxième mode de réalisation ; Figure 12 is a schematic perspective representation of a manufacturing installation by forging an intermediate part according to a second embodiment;
La Figure 13 est une représentation schématique en section selon un plan vertical de l’installation de la Figure 12 ; et Figure 13 is a schematic representation in section along a vertical plane of the installation of Figure 12; And
La Figure 14 est une représentation schématique de dessus d’une partie de l’installation de la Figure 12. Figure 14 is a schematic top view of part of the installation in Figure 12.
La Figure 15 est une représentation schématique d’une mise en forme d’une partie de section accrue par repoussage à partir d’une ébauche creuse à l’extrémité. Figure 15 is a schematic representation of shaping a part of increased section by spinning from a hollow blank at the end.
La Figure 16 est une représentation schématique d’une mise en forme d’une partie de section accrue par repoussage à l’aide d’une aiguille à partir d’une ébauche creuse à l’extrémité. Figure 16 is a schematic representation of shaping a part of increased section by pushing back using a needle from a hollow blank at the end.
La Figure 17 est une représentation schématique d’une mise en forme d’une partie de section accrue par matriçage à partir d’une ébauche pleine. Figure 17 is a schematic representation of shaping a part of increased section by stamping from a solid blank.
La Figure 18 est une représentation schématique d’une mise en forme d’une partie de section accrue par filage inverse à partir d’une ébauche pleine. Figure 18 is a schematic representation of shaping a part of increased section by reverse spinning from a solid blank.
La Figure 19 est une représentation schématique d’une mise en forme d’une partie de section accrue par refoulement à partir d’une ébauche pleine. Figure 19 is a schematic representation of a shaping of a part of section increased by upsetting from a solid blank.
La Figure 20 est une représentation schématique d’une mise en forme d’une partie de section accrue par refoulement à partir d’une ébauche creuse comprenant un mandrin perdu. Figure 20 is a schematic representation of a shaping of a part of increased section by upsetting from a hollow blank comprising a lost mandrel.
L’invention concerne un procédé de fabrication par forgeage d’une pièce intermédiaire 1 allongée en alliage métallique. The invention relates to a method of manufacturing by forging an elongated intermediate part 1 made of metal alloy.
Un exemple de pièce intermédiaire 1 obtenue par le procédé de fabrication selon un premier mode de réalisation de l’invention est représenté de manière schématique sur la Figure 1 . An example of intermediate part 1 obtained by the manufacturing process according to a first embodiment of the invention is represented schematically in Figure 1.
La pièce intermédiaire 1 est allongée selon un axe longitudinal Z et présente une longueur totale L. La pièce intermédiaire 1 comprend une partie centrale 3 comprenant au moins un tronçon de section transversale à faible variation et une première partie de section accrue 5 et une deuxième partie de section accrue 5’ situées de part et d’autre de la partie centrale 3 selon la direction de l’axe longitudinal Z. The intermediate part 1 is elongated along a longitudinal axis Z and has a total length L. The intermediate part 1 comprises a central part 3 comprising at least one section of cross section with low variation and a first part of section increased section 5 and a second part of increased section 5' located on either side of the central part 3 in the direction of the longitudinal axis Z.
La partie centrale 3 et le ou chaque tronçon de section à faible variation sont allongés selon l’axe longitudinal Z. The central part 3 and the or each low variation section section are elongated along the longitudinal axis Z.
Dans l’ensemble de la description, on entend par section transversale la section perpendiculairement à l’axe longitudinal Z. Throughout the description, cross section means the section perpendicular to the longitudinal axis Z.
Dans l’ensemble de la description, on entend en particulier par tronçon de section transversale à faible variation un tronçon dont les aires des sections transversales varient d’au plus de 20% le long dudit tronçon, c’est-à-dire le long de l’axe longitudinal Z. Cette variation est estimée par le rapport entre d’une part la différence entre l’aire de la plus grande section transversale et l’aire de la plus petite section transversale, et d’autre part la moyenne des aires des sections transversales de l’au moins un tronçon de section transversale à faible variation. Plus particulièrement, cette variation est au plus de 10%. Encore plus particulièrement, les sections transversales dudit tronçon sont identiques le long dudit tronçon. En d’autres termes, la variation définie plus haut est nulle. Dans ce cas, on parlera dans la suite de tronçon de section transversale constante. Throughout the description, by section of cross section with low variation is meant in particular a section whose areas of cross sections vary by at most 20% along said section, that is to say along of the longitudinal axis Z. This variation is estimated by the ratio between on the one hand the difference between the area of the largest cross section and the area of the smallest cross section, and on the other hand the average of the areas of the cross sections of the at least one section of cross section with low variation. More particularly, this variation is at most 10%. Even more particularly, the cross sections of said section are identical along said section. In other words, the variation defined above is zero. In this case, we will subsequently speak of a section of constant cross section.
La partie centrale 3 présente une longueur cumulée Lo du ou des tronçons de section transversale à faible variation, prise selon l’axe longitudinal Z, supérieure ou égale à 40% de la longueur L de la pièce intermédiaire 1 . A titre d’exemple, la longueur cumulée Lo du ou des tronçons de section transversale à faible variation de la partie centrale 3 est supérieure ou égale à 60% de la longueur L de la pièce intermédiaire 1 , et notamment supérieure ou égale à 70% de la longueur L de la pièce intermédiaire 1 . The central part 3 has a cumulative length L o of the section(s) of low variation cross section, taken along the longitudinal axis Z, greater than or equal to 40% of the length L of the intermediate part 1. By way of example, the cumulative length Lo of the section(s) of low variation cross section of the central part 3 is greater than or equal to 60% of the length L of the intermediate part 1, and in particular greater than or equal to 70% of the length L of the intermediate piece 1.
De préférence, la première partie de section accrue 5 et la deuxième partie de section accrue 5’ sont chacune adjacentes à un tronçon de section transversale à faible variation de la partie centrale 3 selon la direction de l’axe longitudinal Z, c’est-à-dire sans interposition d’autres parties de pièce. Preferably, the first part of increased section 5 and the second part of increased section 5' are each adjacent to a section of cross section with low variation of the central part 3 in the direction of the longitudinal axis Z, i.e. that is to say without interposition of other parts of the part.
Selon un mode de réalisation, la partie centrale 3 consiste en un tronçon de section transversale à faible variation, et plus particulièrement, la partie centrale 3 consiste en un tronçon de section transversale constante. According to one embodiment, the central part 3 consists of a section of cross section with low variation, and more particularly, the central part 3 consists of a section of constant cross section.
Selon une variante non représentée, la partie centrale 3 comprend, selon la direction de l’axe longitudinal Z, plusieurs tronçons de section transversale à faible variation et au moins une partie intermédiaire disposée entre les tronçons de section transversale à faible variation. According to a variant not shown, the central part 3 comprises, in the direction of the longitudinal axis Z, several sections of cross section with low variation and at least one intermediate part arranged between the sections of cross section with low variation.
Selon une autre variante non représentée, la partie centrale 3 comprend plusieurs tronçons de section transversale constante et au moins une partie intermédiaire disposée entre les tronçons de section transversale constante. Dans l’exemple représenté sur la Figure 1 , la partie centrale 3 consiste en un tronçon de section transversale constante et les première et deuxième parties de section accrue 5, 5’ sont adjacentes à la partie centrale 3 selon la direction de l’axe longitudinal Z. According to another variant not shown, the central part 3 comprises several sections of constant cross section and at least one intermediate part arranged between the sections of constant cross section. In the example shown in Figure 1, the central part 3 consists of a section of constant cross section and the first and second parts of increased section 5, 5' are adjacent to the central part 3 in the direction of the longitudinal axis Z.
Les première et deuxième parties de section accrue 5, 5’ sont, de préférence, situées chacune à proximité d’une extrémité respective 4, 4’ de la pièce intermédiaire 1 . En particulier, le centre de chaque partie de section accrue 5, 5’, pris selon la direction d’allongement Z de la pièce intermédiaire 1 , est situé à une distance respective Li, L2 de l’extrémité 4, 4’ correspondante inférieure ou égale à 25% de la longueur L de la pièce intermédiaire 1. Plus particulièrement, le centre de chaque partie de section accrue 5, 5’ est situé à une distance respective Li, L2 de l’extrémité 4, 4’ correspondante inférieure ou égale à 15% de la longueur L de la pièce intermédiaire 1 . The first and second parts of increased section 5, 5' are preferably each located near a respective end 4, 4' of the intermediate piece 1. In particular, the center of each part of increased section 5, 5', taken in the direction of elongation Z of the intermediate piece 1, is located at a respective distance Li, L 2 from the corresponding lower end 4, 4' or equal to 25% of the length L of the intermediate piece 1. More particularly, the center of each part of increased section 5, 5' is located at a respective distance Li, L 2 from the corresponding lower end 4, 4' or equal to 15% of the length L of the intermediate piece 1.
Chacune des parties de section accrue 5, 5’ comprend une section transversale d’aire minimale Amin respective, correspondant à sa plus petite section transversale. Pour chacune des parties de section accrue 5, 5’, l’aire Amin de cette section transversale est supérieure à l’aire A de la plus grande section transversale de l’un au moins des tronçons de section transversale à faible variation de la partie centrale 3, et en particulier du ou de chaque tronçon de section transversale à faible variation de la partie centrale 3. Each of the parts of increased section 5, 5' comprises a cross section of respective minimum area A min , corresponding to its smallest cross section. For each of the parts of increased section 5, 5', the area A min of this cross section is greater than the area A of the largest cross section of at least one of the sections of cross section with low variation of the central part 3, and in particular of the or each section of cross section with low variation of the central part 3.
En particulier, la section transversale d’aire minimale Amin de chacune des parties de section accrue 5, 5’ présente une dimension maximale Di, D2 supérieure à la dimension maximale D de la plus grande section transversale de l’un au moins des tronçons de section à faible variation de la partie centrale 3, et en particulier du ou de chaque tronçon de section transversale à faible variation de la partie centrale 3. In particular, the cross section of minimum area A min of each of the parts of increased section 5, 5' has a maximum dimension Di, D 2 greater than the maximum dimension D of the largest cross section of at least one of the sections of section with low variation of the central part 3, and in particular of or each section of cross section with low variation of the central part 3.
On entend notamment par dimension maximale d’une section transversale le diamètre extérieur de cette section transversale dans le cas d’une section transversale circulaire ou la diagonale de cette section transversale dans le cas d’une section transversale polygonale, et par exemple carrée ou hexagonale. The term maximum dimension of a cross section is understood in particular to be the external diameter of this cross section in the case of a circular cross section or the diagonal of this cross section in the case of a polygonal cross section, and for example square or hexagonal. .
Selon un mode de réalisation, les première et deuxième parties de section accrue 5, 5’ présentent des formes identiques. Selon une variante, illustrée sur les figures, les première et deuxième parties de section accrue 5, 5’ présentent des formes différentes, et par exemple des longueurs et/ou des dimensions transversales différentes. According to one embodiment, the first and second parts of increased section 5, 5' have identical shapes. According to a variant, illustrated in the figures, the first and second parts of increased section 5, 5' have different shapes, and for example different lengths and/or transverse dimensions.
A titre d’exemple, la première partie de section accrue 5 et/ou la deuxième partie de section accrue 5’ présente une forme choisie parmi : For example, the first part of increased section 5 and/or the second part of increased section 5' has a shape chosen from:
- une forme de section transversale constante, en particulier une forme annulaire ou cylindrique; - a shape of constant cross section, in particular an annular or cylindrical shape;
- une forme axisymétrique de section transversale variable selon l’axe longitudinal Z, en particulier une forme de trompette, de cône, ou autre ; - une forme non axisymétrique, en particulier une forme de chape, une forme de cardan, ou toute autre forme complexe adaptée. - an axisymmetric shape of variable cross section along the longitudinal axis Z, in particular a trumpet, cone, or other shape; - a non-axisymmetric shape, in particular a yoke shape, a cardan shape, or any other suitable complex shape.
Dans le cas d’une partie de section accrue 5, 5’ présentant une forme de section transversale constante, c’est-à-dire dont l’aire des sections transversales le long de ladite partie de section accrue est constante, la section transversale d’aire minimale Amin correspond à toute section transversale de la partie de section accrue 5, 5’ considérée. In the case of a part of increased section 5, 5' having a constant cross-section shape, that is to say the area of the cross-sections along said part of increased section is constant, the cross-section of minimum area A min corresponds to any cross section of the part of increased section 5, 5' considered.
Dans le cas où la première partie de section accrue 5 et/ou la deuxième partie de section accrue 5’ présente une forme annulaire ou cylindrique, cette partie de section accrue 5, 5’ est, selon un mode de réalisation, située à l’écart des extrémités 4, 4’ de la pièce intermédiaire 1 , ou, selon une variante, située à une extrémité 4, 4’ de la pièce intermédiaire 1 , de sorte à former une bride. In the case where the first part of increased section 5 and/or the second part of increased section 5' has an annular or cylindrical shape, this part of increased section 5, 5' is, according to one embodiment, located at the distance from the ends 4, 4' of the intermediate piece 1, or, according to a variant, located at one end 4, 4' of the intermediate piece 1, so as to form a flange.
Dans le cas d’une partie de section accrue 5, 5’ présentant une forme de section transversale variable selon l’axe longitudinal Z, la section transversale d’aire minimale Amin correspond à une section transversale particulière de la partie de section accrue 5, 5’ considérée, dans laquelle l’aire de la partie de section accrue 5, 5’ est la plus faible. In the case of a part of increased section 5, 5' having a shape of variable cross section along the longitudinal axis Z, the cross section of minimum area A min corresponds to a particular cross section of the part of increased section 5 , 5' considered, in which the area of the increased section part 5, 5' is the smallest.
La première partie de section accrue 5 et la deuxième partie de section accrue 5’ présentent avantageusement des formes différentes, choisies parmi toute combinaison des formes mentionnées ci-dessus. The first part of increased section 5 and the second part of increased section 5' advantageously have different shapes, chosen from any combination of the shapes mentioned above.
La pièce intermédiaire 1 illustrée sur la Figure 1 est une pièce pleine. The intermediate part 1 illustrated in Figure 1 is a solid part.
Selon une première variante, illustrée sur la Figure 4, la pièce intermédiaire 1 est une pièce creuse, en particulier tubulaire. According to a first variant, illustrated in Figure 4, the intermediate part 1 is a hollow part, in particular tubular.
Selon une deuxième variante, la partie centrale 3 de la pièce intermédiaire 1 est pleine et au moins la deuxième partie de section accrue 5’ est creuse et forme l’une des extrémités de la pièce intermédiaire 1 . A titre d’exemple, la première partie de section accrue 5 et la deuxième partie de section accrue 5’ sont creuses et forment chacune une extrémité de la pièce intermédiaire 1 . According to a second variant, the central part 3 of the intermediate piece 1 is solid and at least the second part of increased section 5' is hollow and forms one of the ends of the intermediate piece 1. For example, the first part of increased section 5 and the second part of increased section 5' are hollow and each form one end of the intermediate part 1.
Selon une troisième variante, la pièce intermédiaire 1 est une pièce composite comprenant un cœur formé par un mandrin perdu tel que décrit dans la demande de brevet WO 2019/141798 A1 réalisé dans un premier alliage métallique et une enveloppe réalisée dans un deuxième alliage métallique. According to a third variant, the intermediate part 1 is a composite part comprising a core formed by a lost mandrel as described in patent application WO 2019/141798 A1 made in a first metal alloy and an envelope made in a second metal alloy.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la pièce intermédiaire 1 est une pièce de révolution par rapport à l’axe Z. According to one embodiment of the invention, the intermediate part 1 is a part of revolution relative to the Z axis.
A titre d’exemple, la partie centrale 3 de la pièce intermédiaire 1 est de révolution par rapport à l’axe Z. La partie centrale 3 de la pièce intermédiaire 1 est par exemple un cylindre plein ou creux. Selon un mode de réalisation, la section droite du cylindre plein ou creux est circulaire, la dimension transversale maximale D correspondant au diamètre de la section droite circulaire. Dans le cas d’un cylindre creux, on entend par diamètre de la section droite circulaire son diamètre extérieur. For example, the central part 3 of the intermediate part 1 is of revolution with respect to the axis Z. The central part 3 of the intermediate part 1 is for example a solid or hollow cylinder. According to one embodiment, the cross section of the solid or hollow cylinder is circular, the maximum transverse dimension D corresponding to the diameter of the circular cross section. In the case of a hollow cylinder, the diameter of the circular cross section means its exterior diameter.
Selon une variante de l’invention, le cylindre plein ou creux a une section droite carrée, la dimension transversale maximale D correspondant à la diagonale de ladite section droite carrée. Dans le cas d’un cylindre creux, on entend par diagonale de la section droite carrée la diagonale extérieure de ladite section droite carrée. According to a variant of the invention, the solid or hollow cylinder has a square cross section, the maximum transverse dimension D corresponding to the diagonal of said square cross section. In the case of a hollow cylinder, the diagonal of the square cross section means the exterior diagonal of said square cross section.
Selon une autre variante, le cylindre plein ou creux a une section droite hexagonale, la dimension transversale maximale D correspondant au diamètre du cercle circonscrit à ladite section droite hexagonale. According to another variant, the solid or hollow cylinder has a hexagonal cross section, the maximum transverse dimension D corresponding to the diameter of the circle circumscribed by said hexagonal cross section.
A titre d’exemple, la longueur L de la pièce intermédiaire 1 est supérieure ou égale à 800 mm et le ratio L/D entre sa longueur et la dimension transversale maximale D de la partie centrale 3 est supérieur ou égal à 2,5. Plus particulièrement, le ratio L/D est supérieur ou égal à 5, notamment supérieur ou égal à 15, et par exemple supérieur ou égal à 20 et/ou la longueur L de la pièce intermédiaire 1 est supérieure ou égale à 1 m, notamment supérieure ou égale à 1 ,5 m, et par exemple supérieure ou égale à 2 m, les longueurs L et ratios L/D listés ci-dessus pouvant être combinés en fonction de la forme finale souhaitée de la pièce intermédiaire 1 . For example, the length L of the intermediate part 1 is greater than or equal to 800 mm and the ratio L/D between its length and the maximum transverse dimension D of the central part 3 is greater than or equal to 2.5. More particularly, the ratio L/D is greater than or equal to 5, in particular greater than or equal to 15, and for example greater than or equal to 20 and/or the length L of the intermediate piece 1 is greater than or equal to 1 m, in particular greater than or equal to 1.5 m, and for example greater than or equal to 2 m, the lengths L and ratios L/D listed above can be combined depending on the desired final shape of the intermediate part 1.
La pièce intermédiaire 1 est réalisée en alliage métallique. Elle est notamment réalisée dans un des matériaux suivants : The intermediate part 1 is made of metal alloy. It is made in particular from one of the following materials:
- un acier, et plus particulièrement un acier choisi dans la liste suivante : - a steel, and more particularly a steel chosen from the following list:
- un acier à durcissement structural, notamment un acier martensitique à durcissement structural, par exemple un acier 15-5 PH, 17-4 PH, ML340, Maraging 250, Marval 18, Maraging 300, Maraging 350, MLX19 ou MLX20 ; - a structurally hardened steel, in particular a structurally hardened martensitic steel, for example a 15-5 PH, 17-4 PH, ML340, Maraging 250, Marval 18, Maraging 300, Maraging 350, MLX19 or MLX20 steel;
- un acier martensitique allié, par exemple un acier 300M ; - an alloyed martensitic steel, for example a 300M steel;
- un superalliage, et plus particulièrement un superalliage base nickel, par exemple un alliage 718 ; - a superalloy, and more particularly a nickel-based superalloy, for example an alloy 718;
- un alliage à base de titane, par exemple un alliage Ti-6-AI-4V, Ti-5333 ou Ti 10.2.3.- a titanium-based alloy, for example a Ti-6-AI-4V, Ti-5333 or Ti 10.2.3 alloy.
Les aciers listés ci-dessus sont des aciers à hautes propriétés mécaniques. The steels listed above are steels with high mechanical properties.
La pièce intermédiaire 1 est notamment destinée à la fabrication d’une pièce choisie parmi : The intermediate part 1 is intended in particular for the manufacture of a part chosen from:
- un essieu, par exemple pour véhicule ferroviaire ou automobile, - an axle, for example for a railway or automobile vehicle,
- un arbre moteur, par exemple pour un rotor d’hélicoptère ou pour un arbre de pompe, en particulier un arbre de transmission, par exemple pour une éolienne ou pour l’industrie automobile : voiture, camion, tracteur, ... ou un arbre de turbine à gaz ou de turboréacteur, - a motor shaft, for example for a helicopter rotor or for a pump shaft, in particular a transmission shaft, for example for a wind turbine or for the automotive industry: car, truck, tractor, etc. or a gas turbine or turbojet shaft,
- une pièce de train d’atterrissage, telle qu’une tige de train d’atterrissage ou un essieu des roues du train d’atterrissage, - a landing gear part, such as a landing gear rod or a landing gear wheel axle,
- une tube prolongateur (« riser tube » en anglais), par exemple pour des pompes destinées à l’extraction du pétrole ou du gaz ; - an extension tube (“riser tube” in English), for example for pumps intended for oil or gas extraction;
- une soupape sous-marine, notamment pour moteur de bateaux de grande taille, tels que les paquebots ou les supertankers ; ou - an underwater valve, in particular for the engine of large boats, such as liners or supertankers; Or
- un tube lance-missile. - a missile launcher tube.
Le procédé selon l’invention comprend les étapes selon lesquelles : The method according to the invention comprises the steps according to which:
- on fabrique par forgeage à chaud une ébauche 6 allongée comprenant au moins un tronçon de section transversale à faible variation; - an elongated blank 6 is manufactured by hot forging comprising at least one section of cross section with low variation;
- on met en forme l’ébauche 6 pour obtenir un demi-produit 11 comprenant une partie centrale 12 et une première partie de section accrue 13 et une deuxième partie de section accrue 14, s’étendant de part et d’autre de la partie centrale 12 ; et - the blank 6 is shaped to obtain a semi-product 11 comprising a central part 12 and a first part of increased section 13 and a second part of increased section 14, extending on either side of the part central 12; And
- on étire à chaud le demi-produit 1 1 pour obtenir la pièce intermédiaire 1 . - the semi-product 1 1 is hot stretched to obtain the intermediate part 1.
Ces étapes de procédé sont décrites plus en détail dans la suite de la description.These process steps are described in more detail in the remainder of the description.
L’étape de forgeage à chaud pour obtenir l’ébauche 6 est en particulier mise en œuvre sur un lopin. The hot forging step to obtain the blank 6 is in particular implemented on a plot.
Le lopin est typiquement obtenu à partir d’un lingot forgé ou d’un lingot forgé puis laminé, en fonction du diamètre final du lopin. Préalablement au forgeage à chaud, le lopin est réchauffé dans un four de traitement à une température et pendant une durée adaptées pour permettre une déformation à chaud de la matière du lopin lors de la mise en forme. La température et la durée du réchauffage sont choisies par l’homme du métier en fonction de la composition de l’alliage. Le temps de traitement est choisi de sorte à obtenir la même température entre la peau et le cœur du lopin. The blank is typically obtained from a forged ingot or an ingot forged then rolled, depending on the final diameter of the blank. Prior to hot forging, the blank is reheated in a treatment oven at a temperature and for a duration adapted to allow hot deformation of the material of the blank during shaping. The temperature and duration of reheating are chosen by those skilled in the art depending on the composition of the alloy. The treatment time is chosen so as to obtain the same temperature between the skin and the heart of the patch.
Le lopin est ensuite transféré dans un outillage de forgeage à chaud. L’outillage de forgeage à chaud est classique, et n’est pas décrit en détail dans la suite. The blank is then transferred to hot forging tools. Hot forging tools are classic, and are not described in detail below.
Le lopin est ensuite soumis à un forgeage à chaud dans l’outillage de forgeage à chaud. Le forgeage à chaud est par exemple réalisé par filage à chaud, forgeage libre, forgeage radial, matriçage ou par laminage. The blank is then subjected to hot forging in the hot forging tool. Hot forging is for example carried out by hot spinning, free forging, radial forging, stamping or rolling.
A l’issue de cette étape, on obtient une ébauche 6 allongée d’axe longitudinal Z comprenant au moins un tronçon de section transversale à faible variation d’axe longitudinal Z. La section transversale dudit tronçon est par exemple circulaire ou polygonale, par exemple de forme carrée ou hexagonale. At the end of this step, we obtain an elongated blank 6 of longitudinal axis Z comprising at least one section of cross section with low variation of longitudinal axis Z. The cross section of said section is for example circular or polygonal, for example square or hexagonal in shape.
L’ébauche 6 est en particulier une ébauche cylindrique de révolution. L’ébauche 6 est creuse ou pleine. The blank 6 is in particular a cylindrical revolution blank. The blank 6 is hollow or solid.
Un exemple d’ébauche 6 est représenté de manière schématique sur la Figure 5. Dans cet exemple, l’ébauche 6 consiste en un tronçon de section transversale constante. An example of blank 6 is shown schematically in Figure 5. In this example, blank 6 consists of a section of constant cross section.
On met ensuite en forme l’ébauche 6 pour obtenir un demi-produit 11 tel que représenté de manière schématique sur la Figure 6. The blank 6 is then shaped to obtain a semi-product 11 as shown schematically in Figure 6.
Le demi-produit 1 1 est allongé d’axe longitudinal Z. Il comprend une partie centrale 12 et les première et deuxième parties de section accrue 13, 14, s’étendant de part et d’autre de la partie centrale 12 selon la direction de l’axe longitudinal Z. La partie centrale 12 du demi-produit 1 1 comprend au moins un tronçon de section transversale à faible variation. La partie centrale 12 est d’axe longitudinal Z. The semi-finished product 11 is elongated with a longitudinal axis Z. It comprises a central part 12 and the first and second parts of increased section 13, 14, extending on either side of the central part 12 in the direction of the longitudinal axis Z. The central part 12 of the semi-finished product 11 comprises at least one section of cross section with low variation. The central part 12 has a longitudinal axis Z.
Chacune des première et deuxième parties de section accrue 13, 14 comprend une section transversale d’aire minimale, dont l’aire est supérieure à l’aire de la plus grande section transversale d’au moins un tronçon de section transversale à faible variation de la partie centrale 12, et en particulier du ou de chaque tronçon de section transversale à faible variation de la partie centrale 12. Each of the first and second parts of increased section 13, 14 comprises a cross section of minimum area, the area of which is greater than the area of the largest cross section of at least one section of cross section with low variation of the central part 12, and in particular of the or each section of cross section with low variation of the central part 12.
L’étape de mise en forme de l’ébauche 6 comprend la réalisation de la première partie de section accrue 13 par forgeage à chaud, et notamment par matriçage, refoulement, repoussage ou filage inverse suivie de la réalisation de la deuxième partie de section accrue 14 par forgeage à chaud, et notamment par matriçage, refoulement, repoussage ou filage inverse. The step of shaping the blank 6 comprises the production of the first part of increased section 13 by hot forging, and in particular by stamping, upsetting, spinning or reverse spinning followed by the production of the second part of increased section 14 by hot forging, and in particular by stamping, upsetting, spinning or reverse spinning.
Par repoussage, on entend une mise en forme d’une ébauche 6, au moins creuse en une extrémité, par simple déplacement radial de la matière perpendiculairement à l’axe longitudinal Z de l’ébauche 6 allongée. By spinning, we mean shaping a blank 6, at least hollow at one end, by simple radial displacement of the material perpendicular to the longitudinal axis Z of the elongated blank 6.
Selon un mode de réalisation particulier, les première et deuxième parties de section accrue 13, 14 sont chacune forgées à chaud par un des procédés suivants : refoulement, et notamment refoulement sur aiguille, repoussage, matriçage ou filage inverse. Ces modes de forgeage à chaud sont représentés schématiquement dans les Figures 15 à 20 et décrits plus bas dans le cas de la deuxième partie de section accrue 14. According to a particular embodiment, the first and second parts of increased section 13, 14 are each hot forged by one of the following processes: upsetting, and in particular upsetting on a needle, embossing, stamping or reverse spinning. These hot forging modes are shown schematically in Figures 15 to 20 and described below in the case of the second part of increased section 14.
La première partie de section accrue 13 et la deuxième partie de section accrue 14 peuvent être réalisés par le même type de forgeage à chaud, choisi parmi le refoulement, et notamment le refoulement sur aiguille, le repoussage, le matriçage ou le filage inverse. En particulier, la première partie de section accrue 13 et la deuxième partie de section accrue 14 sont réalisées par refoulement ou par matriçage. The first part of increased section 13 and the second part of increased section 14 can be produced by the same type of hot forging, chosen from upsetting, and in particular upsetting on a needle, pushing out, stamping or reverse spinning. In particular, the first part of increased section 13 and the second part of increased section 14 are produced by upsetting or by stamping.
En variante, la première partie de section accrue 13 et la deuxième partie de section accrue 14 sont réalisées par des types de forgeage à chaud différents l’un de l’autre, choisis parmi toute combinaison des types de forgeage à chaud mentionnés plus haut. En particulier, la première partie de section accrue 13 est réalisée par refoulement et la deuxième partie de section accrue 14 est réalisée par matriçage ou la première partie de section accrue 13 est réalisée par matriçage et la deuxième partie de section accrue 14 est réalisée par refoulement. Alternatively, the first part of increased section 13 and the second part of increased section 14 are produced by types of hot forging different from each other, chosen from any combination of the types of hot forging mentioned above. In in particular, the first part of increased section 13 is produced by pressing and the second part of increased section 14 is produced by stamping or the first part of increased section 13 is produced by stamping and the second part of increased section 14 is produced by pressing.
Selon un mode de réalisation, la première partie de section accrue 13 et la deuxième partie de section accrue 14 sont réalisées successivement, et par exemple dans des outils différents. According to one embodiment, the first part of increased section 13 and the second part of increased section 14 are produced successively, and for example in different tools.
Dans ce cas, on transfère dans un premier temps l’ébauche 6 dans un premier outil de forgeage à chaud, dans lequel elle subit un forgeage à chaud, notamment un matriçage, refoulement, repoussage ou filage inverse, pour obtenir une pièce mi-ouvrée 16. In this case, the blank 6 is first transferred to a first hot forging tool, in which it undergoes hot forging, in particular stamping, pressing, spinning or reverse spinning, to obtain a semi-worked part. 16.
Une pièce mi-ouvrée 16 selon un exemple est représentée de manière schématique sur la Figure 7. Elle comprend une tige 15 comprenant au moins un tronçon de section transversale à faible variation et la première partie de section accrue 13. Chaque tronçon de section transversale à faible variation est identique à un tronçon de section transversale à faible variation correspondant de l’ébauche 6. A semi-finished part 16 according to an example is shown schematically in Figure 7. It comprises a rod 15 comprising at least one section of cross section with low variation and the first part of increased section 13. Each section of cross section with low variation is identical to a corresponding low variation cross section section of the blank 6.
On transfère ensuite la pièce mi-ouvrée 16 ainsi obtenue dans un outil de mise en forme, dans lequel on réalise la deuxième partie de section accrue 14 par forgeage à chaud, et notamment par matriçage, refoulement, repoussage ou filage inverse, pour obtenir le demi-produit 11. La mise en forme par forgeage à chaud pour obtenir la deuxième partie de section accrue 14 est en particulier réalisée au moyen d’une installation qui sera décrite plus en détail par la suite en référence aux Figures 9 à 11 . The semi-worked part 16 thus obtained is then transferred to a shaping tool, in which the second part of increased section 14 is produced by hot forging, and in particular by stamping, upsetting, spinning or reverse spinning, to obtain the semi-finished product 11. Shaping by hot forging to obtain the second part of increased section 14 is in particular carried out by means of an installation which will be described in more detail below with reference to Figures 9 to 11.
La deuxième partie de section accrue 14 est de préférence réalisée par refoulement ou par matriçage. Dans le cas d’un refoulement, le ratio de refoulement lors de l’étape de réalisation de la deuxième partie de section accrue 14 est notamment compris entre 1 ,20 et 1 ,25. Le ratio de refoulement correspond classiquement au rapport entre le diamètre avant refoulement et le diamètre après refoulement. The second part of increased section 14 is preferably produced by upsetting or by stamping. In the case of a discharge, the discharge ratio during the step of producing the second part of increased section 14 is in particular between 1.20 and 1.25. The discharge ratio classically corresponds to the ratio between the diameter before discharge and the diameter after discharge.
Selon une variante, la première partie de section accrue 13 et la deuxième partie de section accrue 14 du demi-produit 1 1 sont réalisées simultanément, en particulier dans un même outil. Dans ce cas, la première partie de section accrue 13 et la deuxième partie de section accrue 14 sont notamment produites par un forgeage à chaud du type matriçage, refoulement, repoussage ou filage inverse. La mise en forme par forgeage à chaud pour obtenir les première et deuxième parties de section accrue 13, 14 est en particulier réalisée au moyen d’une installation qui sera décrite plus en détail par la suite en référence aux Figures 12 à 14. La mise en forme par forgeage à chaud pour former la deuxième partie de section accrue 14 du demi-produit 1 1 est suivie d’un étirement à chaud du demi-produit 11 pour redresser le demi-produit 1 1 et obtenir la pièce intermédiaire 1 . According to a variant, the first part of increased section 13 and the second part of increased section 14 of the semi-finished product 11 are produced simultaneously, in particular in the same tool. In this case, the first part of increased section 13 and the second part of increased section 14 are in particular produced by hot forging of the stamping, upsetting, spinning or reverse spinning type. Shaping by hot forging to obtain the first and second parts of increased section 13, 14 is in particular carried out by means of an installation which will be described in more detail below with reference to Figures 12 to 14. Shaping by hot forging to form the second part of increased section 14 of the semi-product 11 is followed by hot stretching of the semi-product 11 to straighten the semi-product 11 and obtain the intermediate part 1 .
Au cours de l’étape d’étirement à chaud, le demi-produit 11 est étiré de façon à déformer plastiquement l’alliage métallique, ce qui permet d’appliquer une déformation permanente au demi-produit 11 en vue d’améliorer sa rectitude. During the hot stretching step, the semi-product 11 is stretched so as to plastically deform the metal alloy, which makes it possible to apply a permanent deformation to the semi-product 11 in order to improve its straightness .
Dans le cadre de l’invention, la fonction principale de l’étirement à chaud est d’améliorer la rectitude du demi-produit 1 1 . En effet, les étapes de mise en forme peuvent engendrer des défauts de rectitude dans la partie centrale 12 du demi-produit 11 que l’on cherche à éviter dans la pièce finale. L’étape d’étirement permet notamment de réduire, dans la partie centrale 12, l’écart transversal, pris perpendiculairement à l’axe longitudinal Z du demi-produit 1 1 , par rapport à une géométrie parfaitement droite. L’étape d’étirement à chaud est de préférence effectuée de sorte à réduire dans la partie centrale 12 l’écart transversal par rapport à une géométrie parfaitement droite à au plus 2 à 5 mm par mètre de la partie centrale 12. In the context of the invention, the main function of hot stretching is to improve the straightness of the semi-product 1 1. Indeed, the shaping steps can cause straightness defects in the central part 12 of the semi-finished product 11 which we seek to avoid in the final part. The stretching step makes it possible in particular to reduce, in the central part 12, the transverse deviation, taken perpendicular to the longitudinal axis Z of the semi-product 1 1, compared to a perfectly straight geometry. The hot stretching step is preferably carried out so as to reduce in the central part 12 the transverse deviation from a perfectly straight geometry to at most 2 to 5 mm per meter of the central part 12.
L’étape d’étirement à chaud permet également de corriger l’angle entre la partie centrale 12 et les parties de section accrue 13, 14 du demi-produit 11 et éventuellement de relâcher partiellement les contraintes internes liées à la mise en forme du demi-produit 11 . The hot stretching step also makes it possible to correct the angle between the central part 12 and the parts of increased section 13, 14 of the semi-finished product 11 and possibly to partially release the internal constraints linked to the shaping of the semi-finished product. -product 11.
A titre d’exemple, outre le redressement évoqué plus haut, l’étape d’étirement a pour effet d’étirer le demi-produit 11 d’une longueur au plus égale à 20 à 30 mm par 2 mètres de longueur du demi-produit 1 1 . By way of example, in addition to the straightening mentioned above, the stretching step has the effect of stretching the half-product 11 by a length at most equal to 20 to 30 mm per 2 meters of length of the half-product 11. product 1 1 .
Avantageusement, la réalisation de la deuxième partie de section accrue 14 par mise en forme par forgeage à chaud et l’étirement à chaud sont réalisés dans un même outil, et en particulier au moyen d’une installation telle que décrite plus bas en regard des Figures 9 à 1 1. Advantageously, the production of the second part of increased section 14 by shaping by hot forging and the hot stretching are carried out in the same tool, and in particular by means of an installation as described below with regard to the Figures 9 to 1 1.
Selon une variante, l’étirement à chaud est réalisé dans un outil différent de l’outil utilisé pour réaliser la deuxième partie de section accrue 14. En particulier, l’étirement à chaud est réalisé au moyen de tout outillage prévu pour dresser ou redresser des arbres par traction. According to a variant, the hot stretching is carried out in a tool different from the tool used to produce the second part of increased section 14. In particular, the hot stretching is carried out using any tool intended for straightening or straightening trees by traction.
De préférence, aucun chauffage intermédiaire n’est réalisé sur le demi-produit 1 1 avant l’étirement à chaud. Preferably, no intermediate heating is carried out on the semi-product 1 1 before hot stretching.
De préférence, la température moyenne du demi-produit 11 baisse d’au plus 200°C entre la réalisation de la deuxième partie de section accrue 14 par forgeage à chaud et l’étirement à chaud. Preferably, the average temperature of the semi-finished product 11 drops by at most 200°C between the production of the second part of increased section 14 by hot forging and hot stretching.
L’invention concerne également un procédé de fabrication d’une pièce finie (non représentée) en alliage métallique, le procédé comprenant : - la fabrication d’une pièce intermédiaire 1 par mise en œuvre du procédé tel que décrit ci-dessus ; et The invention also relates to a method of manufacturing a finished part (not shown) in metal alloy, the method comprising: - the manufacture of an intermediate part 1 by implementing the process as described above; And
- la finition de la pièce intermédiaire 1 pour obtenir la pièce finie. - finishing the intermediate part 1 to obtain the finished part.
L’étape de finition comprend en particulier une étape d’usinage. The finishing step includes in particular a machining step.
Selon un mode de réalisation, la géométrie de la pièce intermédiaire 1 est très proche de la géométrie de la pièce finie, et la pièce intermédiaire 1 est usinée uniquement pour supprimer de faibles surépaisseurs, typiquement moins de 10 mm voire quelques millimètres de surépaisseur, et éventuellement pour obtenir des surfaces fonctionnelles. According to one embodiment, the geometry of the intermediate part 1 is very close to the geometry of the finished part, and the intermediate part 1 is machined only to remove small excess thicknesses, typically less than 10 mm or even a few millimeters of excess thickness, and possibly to obtain functional surfaces.
Selon une variante, l’une des parties de section accrue 5, 5’ de la pièce intermédiaire 1 comprend une bague 7 de section transversale d’aire supérieure à l’aire de la section transversale du reste de la partie de section accrue 5, 5’, et l’étape d’usinage comprend le retrait de ladite bague 7. La bague 7 fait partie de la partie de section accrue 14 correspondante du demi-produit 1 1 et permet de former une prise au niveau de la deuxième partie de section accrue 14 du demi-produit 11 pour la mise en œuvre de l’étirement à chaud dans des modes de réalisation dans lesquels la différence entre l’aire transversale maximale de la partie de section accrue correspondante de la pièce finie et l’aire transversale maximale de la partie centrale de la pièce finie est faible. Un exemple d’une pièce intermédiaire 1 comprenant une telle bague 7 dans sa deuxième partie de section accrue 5’ est représenté sur la Figure 8. According to a variant, one of the parts of increased section 5, 5' of the intermediate piece 1 comprises a ring 7 of cross section of area greater than the area of the cross section of the rest of the part of increased section 5, 5', and the machining step comprises the removal of said ring 7. The ring 7 is part of the part of corresponding increased section 14 of the semi-finished product 1 1 and makes it possible to form a grip at the level of the second part of increased section 14 of the semi-finished product 11 for implementing hot stretching in embodiments in which the difference between the maximum cross-sectional area of the corresponding increased section part of the finished part and the cross-sectional area maximum of the central part of the finished part is low. An example of an intermediate part 1 comprising such a ring 7 in its second part of increased section 5' is shown in Figure 8.
Selon un mode de réalisation, dans le cas où la pièce intermédiaire 1 comprend un mandrin perdu décrit plus haut, l’étape d’usinage comprend le retrait par usinage du mandrin perdu, résultant en une pièce finale creuse présentant une forme extérieure proche de celle de la pièce intermédiaire 1 . According to one embodiment, in the case where the intermediate part 1 comprises a lost mandrel described above, the machining step comprises the removal by machining of the lost mandrel, resulting in a final hollow part having an external shape close to that of the intermediate piece 1.
Optionnellement, l’étape de finition comprend également un ou plusieurs traitements thermiques, en particulier pour atteindre les propriétés mécaniques d’emploi requises. Optionally, the finishing step also includes one or more heat treatments, in particular to achieve the required mechanical properties for use.
La pièce finie obtenue à l’issue de ce procédé est notamment choisie parmi : The finished part obtained at the end of this process is chosen in particular from:
- un essieu, par exemple pour véhicule ferroviaire ou automobile, - an axle, for example for a railway or automobile vehicle,
- un arbre moteur, par exemple pour un rotor d’hélicoptère ou pour un arbre de pompe, en particulier un arbre de transmission, par exemple pour une éolienne ou pour l’industrie automobile : voiture, camion, tracteur, ... ou un arbre de turbine à gaz ou de turboréacteur, - a motor shaft, for example for a helicopter rotor or for a pump shaft, in particular a transmission shaft, for example for a wind turbine or for the automobile industry: car, truck, tractor, etc. or a gas turbine or turbojet shaft,
- une pièce de train d’atterrissage, telle qu’une tige de train d’atterrissage ou un essieu des roues du train d’atterrissage, - a landing gear part, such as a landing gear rod or a landing gear wheel axle,
- une tube prolongateur (« riser tube » en anglais), par exemple pour des pompes destinées à l’extraction du pétrole ou du gaz ; - une soupape sous-marine, notamment pour moteur de bateaux de grande taille, tels que les paquebots ou les supertankers ; ou - an extension tube (“riser tube” in English), for example for pumps intended for oil or gas extraction; - an underwater valve, in particular for the engine of large boats, such as liners or supertankers; Or
- un tube lance-missile. - a missile launcher tube.
Le procédé selon l’invention est avantageux. En effet, grâce à la réalisation de la deuxième partie de section accrue 14 du demi-produit 1 1 par forgeage à chaud suivie d’un étirement pour redresser le demi-produit 11 et obtenir la pièce intermédiaire 1 , il est possible de réaliser la partie centrale 3 de la pièce intermédiaire 1 par forgeage à chaud directement à des dimensions extérieures au plus près des cotes dans la pièce finale. En particulier, dans le cas d’une partie centrale à section circulaire constante, il est possible de réaliser la partie centrale 3 de la pièce intermédiaire 1 par forgeage à chaud directement à un diamètre extérieur très proche de son diamètre extérieur dans la pièce finale. Ceci permet d’éviter les pertes matière associées à son usinage générées lors de la mise en œuvre des procédés connus décrits dans l’introduction, et ainsi de réduire les coûts associés à la fabrication de la pièce. Cet effet est particulièrement avantageux dans le cas d’alliages nobles, c’est-à-dire qui incluent des éléments d’alliage coûteux à des teneurs relativement importantes, tels que les aciers à haute propriété mécanique dont les aciers maraging, les superalliages et les alliages de titane. En effet, dans ce cas, l’effet de la réduction des pertes matière sur le coût de revient de la pièce est particulièrement marqué. L’étape d’étirement permet de redresser la pièce intermédiaire 1 après la réalisation de la deuxième partie de section accrue 14. En effet, lorsque les dimensions extérieures de la partie centrale 3 de la pièce intermédiaire 1 sont très proches des dimensions extérieures dans la pièce finale, l’ébauche 6 ou la tige 15 de la pièce mi-ouvrée 16 présente des sections transversales d’aires relativement faibles et la réalisation de la deuxième partie de section accrue 14 risque ainsi d’engendrer un défaut de rectitude dans la partie centrale 12 du demi-produit 11 , qui est corrigé grâce à l’étape d’étirement à chaud. The process according to the invention is advantageous. Indeed, thanks to the production of the second part of increased section 14 of the semi-product 1 1 by hot forging followed by stretching to straighten the semi-product 11 and obtain the intermediate part 1, it is possible to achieve the central part 3 of the intermediate part 1 by hot forging directly to external dimensions as close as possible to the dimensions in the final part. In particular, in the case of a central part with a constant circular section, it is possible to produce the central part 3 of the intermediate part 1 by hot forging directly to an exterior diameter very close to its exterior diameter in the final part. This makes it possible to avoid material losses associated with its machining generated during the implementation of the known processes described in the introduction, and thus to reduce the costs associated with the manufacturing of the part. This effect is particularly advantageous in the case of noble alloys, that is to say which include expensive alloying elements at relatively high contents, such as steels with high mechanical properties including maraging steels, superalloys and titanium alloys. Indeed, in this case, the effect of reducing material losses on the cost price of the part is particularly marked. The stretching step makes it possible to straighten the intermediate part 1 after the production of the second part of increased section 14. In fact, when the external dimensions of the central part 3 of the intermediate part 1 are very close to the external dimensions in the final part, the blank 6 or the rod 15 of the semi-finished part 16 has cross sections of relatively small areas and the production of the second part of increased section 14 thus risks generating a lack of straightness in the part central 12 of the semi-product 11, which is corrected thanks to the hot stretching step.
Les Figures 9 à 11 représentent un exemple d’installation 50 de fabrication par forgeage d’une pièce intermédiaire 1 telle que décrite ci-dessus selon un premier mode de réalisation. Figures 9 to 11 represent an example of an installation 50 for manufacturing by forging an intermediate part 1 as described above according to a first embodiment.
Cette installation 50 est destinée à être utilisée pour la mise en œuvre du procédé de fabrication décrit ci-dessus. Cette installation permet plus particulièrement la mise en œuvre de la sous-étape de réalisation de la deuxième partie de section accrue 14 du demi-produit 11 par forgeage à chaud et de l’étape d’étirement à chaud de la pièce mi-ouvrée 11 pour obtenir la pièce intermédiaire 1 . This installation 50 is intended to be used for implementing the manufacturing process described above. This installation more particularly allows the implementation of the sub-step of producing the second part of increased section 14 of the semi-finished product 11 by hot forging and of the step of hot stretching of the semi-worked part 11 to obtain intermediate piece 1.
L’installation 50 de fabrication par forgeage d’une pièce intermédiaire 1 telle que décrite plus haut comprend : un logement 55 définissant un axe longitudinal B destiné à recevoir l’ébauche allongée 6 ou la pièce mi-ouvrée 16 telles que décrites plus haut; un dispositif de mise en forme 51 de l’ébauche 6 ou de la pièce mi-ouvrée 16 reçue dans le logement 55 de manière à former le demi-produit 1 1 tel que décrit plus haut, le dispositif de mise en forme 51 comprenant un dispositif de réalisation 52, par forgeage à chaud, d’au moins la deuxième partie de section accrue 14 du demi- produit 1 1 ; et un dispositif 54 d’étirement à chaud configuré pour redresser à chaud le demi- produit 1 1 de manière à former la pièce intermédiaire 1 . The installation 50 for manufacturing by forging an intermediate part 1 as described above comprises: a housing 55 defining a longitudinal axis B intended to receive the elongated blank 6 or the semi-worked part 16 as described above; a device 51 for shaping the blank 6 or the semi-finished part 16 received in the housing 55 so as to form the semi-finished product 1 1 as described above, the shaping device 51 comprising a device 52 for producing, by hot forging, at least the second part of increased section 14 of the semi-product 11; and a hot stretching device 54 configured to hot straighten the half-product 11 so as to form the intermediate part 1.
L’installation 50 comprend une matrice 53 comprenant une matrice inférieure 100 et une matrice supérieure 102 et une table de support 1 13. La matrice inférieure 100 est fixée de manière amovible sur la table de support 113. Le logement 55 est plus particulièrement formé dans la matrice 53 en étant délimité par les matrices inférieure 100 et supérieure 102. Le déplacement relatif de la matrice supérieure 102 par rapport à la matrice inférieure 100 permet d’ouvrir le logement 55 sur toute sa longueur, en particulier pour l’introduction de la pièce à mettre en forme. The installation 50 comprises a die 53 comprising a lower die 100 and an upper die 102 and a support table 113. The lower die 100 is removably fixed on the support table 113. The housing 55 is more particularly formed in the die 53 being delimited by the lower die 100 and upper die 102. The relative movement of the upper die 102 relative to the lower die 100 makes it possible to open the housing 55 over its entire length, in particular for the introduction of the piece to be shaped.
Dans l’exemple représenté sur les Figures 9 à 11 , l’axe longitudinal B s’étend horizontalement. Dans cet exemple, la matrice inférieure 100 et la matrice supérieure 102 s’étendent chacune horizontalement. In the example shown in Figures 9 to 11, the longitudinal axis B extends horizontally. In this example, the lower die 100 and the upper die 102 each extend horizontally.
Dans le premier mode de réalisation, représenté sur les Figures 9 à 11 , le dispositif 52 est configuré pour recevoir la pièce mi-ouvrée 16 telle que décrite plus haut, c’est-à-dire comprenant la tige 15 et la première partie de section accrue 13. Plus particulièrement, le logement 55 est destiné à recevoir la pièce mi-ouvrée 16 coaxialement à son axe longitudinal B. In the first embodiment, shown in Figures 9 to 11, the device 52 is configured to receive the semi-finished part 16 as described above, that is to say comprising the rod 15 and the first part of increased section 13. More particularly, the housing 55 is intended to receive the semi-worked part 16 coaxially with its longitudinal axis B.
Le logement 55 comprend une partie centrale 57 et, de part et d’autre de la partie centrale 57 selon la direction de l’axe longitudinal B, une première partie de section accrue 58 et une deuxième partie de section accrue 59. Dans l’exemple représenté, les première et deuxième parties de section accrue 58, 59 sont adjacentes à la partie centrale 57. The housing 55 comprises a central part 57 and, on either side of the central part 57 in the direction of the longitudinal axis B, a first part of increased section 58 and a second part of increased section 59. In the example shown, the first and second parts of increased section 58, 59 are adjacent to the central part 57.
La partie centrale 57 est configurée pour loger la partie centrale 12 du demi-produit 11 . Elle présente une forme sensiblement complémentaire de la forme de la partie centrale 12 du demi-produit 11 . Elle comprend au moins une zone de section transversale à faible variation destinée à recevoir un tronçon de section transversale à faible variation correspondant du demi-produit 1 1 . The central part 57 is configured to house the central part 12 of the semi-finished product 11. It has a shape substantially complementary to the shape of the central part 12 of the semi-finished product 11. It comprises at least one low variation cross section area intended to receive a corresponding low variation cross section section of the semi-finished product 1 1.
La première partie de section accrue 58 du logement 55 est configurée pour loger la première partie de section accrue 13 du demi-produit 11 et donc de la pièce mi-ouvrée 16. Elle comprend par exemple au moins une partie de forme complémentaire d’une partie de la première partie de section accrue 13 du demi-produit 11 et donc de la pièce mi-ouvrée 16. The first part of increased section 58 of the housing 55 is configured to house the first part of increased section 13 of the semi-product 11 and therefore of the semi-finished part 16. It comprises for example at least one part of complementary shape of a part of the first part of increased section 13 of the semi-finished product 11 and therefore of the semi-finished part 16.
La deuxième partie de section accrue 59 du logement 55 est configurée pour contenir la deuxième partie de section accrue 14 du demi-produit 11. Elle comprend par exemple au moins une partie de forme complémentaire d’une partie de la deuxième partie de section accrue 14 du demi-produit 11 à réaliser au moyen de l’installation 50. The second part of increased section 59 of the housing 55 is configured to contain the second part of increased section 14 of the semi-finished product 11. It comprises for example at least one part of shape complementary to a part of the second part of increased section 14 of the semi-finished product 11 to be produced by means of the installation 50.
Dans ce mode de réalisation, la partie centrale 57 et la deuxième partie de section accrue 59 sont destinées à recevoir la tige 15 de la pièce mi-ouvrée 16. In this embodiment, the central part 57 and the second part of increased section 59 are intended to receive the rod 15 of the semi-finished part 16.
L’installation 50 comprend en outre un pousseur 103 configuré pour presser la matrice supérieure 102 sur la matrice inférieure 100. Le pousseur 103 est amovible. Dans l’exemple représenté, le pousseur 103 se présente sous la forme d’un bloc solide, configuré pour prendre appui sur la matrice supérieure 102 de sorte à la pousser contre la matrice inférieure 100. Le pressage de la matrice supérieure 102 contre la matrice inférieure 100 a pour effet de déformer la pièce mi-ouvrée 16 disposée dans le logement 55 de sorte que la pièce mi-ouvrée 16 est en partie mise en forme dans le logement 55 au niveau des parties de la pièce mi-ouvrée 16 qui ne seront pas mises en forme ultérieurement. Ce conformage résulte en un coincement de la pièce mi-ouvrée dans le logement 55, empêchant notamment le mouvement relatif de la tige 15 de la pièce mi-ouvrée 16 par rapport au logement 55. The installation 50 further comprises a pusher 103 configured to press the upper die 102 on the lower die 100. The pusher 103 is removable. In the example shown, the pusher 103 is in the form of a solid block, configured to rest on the upper die 102 so as to push it against the lower die 100. The pressing of the upper die 102 against the die lower 100 has the effect of deforming the half-worked part 16 placed in the housing 55 so that the half-worked part 16 is partly shaped in the housing 55 at the level of the parts of the half-worked part 16 which do not will not be formatted later. This conformation results in jamming of the half-worked part in the housing 55, preventing in particular the relative movement of the rod 15 of the half-worked part 16 relative to the housing 55.
L’installation 50 comprend en outre un système de verrouillage 11 1 de la matrice supérieure 102 sur la matrice inférieure 100, représenté notamment sur la Figure 9. A titre d’exemple, le système de verrouillage 111 comprend une pluralité d’orifices de verrouillage 120, 121 prévus respectivement dans la matrice supérieure 102 et dans la matrice inférieure 100, et plus particulièrement dans des appendices des matrices supérieure 102 et inférieure 100, et une tige de verrouillage 122. En configuration fermée de la matrice 53 après conformage, les orifices de verrouillage 120, 121 sont coaxiaux et la tige de verrouillage 122 est prévue pour s’étendre à travers les orifices de verrouillage 120, 121 de sorte à verrouiller la matrice supérieure 102 sur la matrice inférieure 100. Le verrouillage de la matrice supérieure 102 sur la matrice inférieure 100 empêche notamment le déplacement relatif de la tige 15 de la pièce mi-ouvrée 16 par rapport au logement 55. The installation 50 further comprises a locking system 11 1 of the upper die 102 on the lower die 100, shown in particular in Figure 9. By way of example, the locking system 111 comprises a plurality of locking orifices 120, 121 provided respectively in the upper die 102 and in the lower die 100, and more particularly in appendages of the upper 102 and lower 100 dies, and a locking rod 122. In the closed configuration of the die 53 after shaping, the orifices locking pins 120, 121 are coaxial and the locking rod 122 is intended to extend through the locking holes 120, 121 so as to lock the upper die 102 on the lower die 100. The locking of the upper die 102 on the lower die 100 prevents in particular the relative movement of the rod 15 of the half-worked part 16 relative to the housing 55.
Le dispositif 52 est configuré pour réaliser la deuxième partie de section accrue 14 du demi-produit 1 1 par forgeage à chaud d’une partie correspondante de la tige 15 de la pièce mi-ouvrée 16 reçue dans le logement 55. Ledit forgeage à chaud est notamment un refoulement, en particulier sur aiguille, un matriçage, un repoussage ou un filage inverse. De préférence, ledit forgeage à chaud est un refoulement ou un matriçage, plus particulièrement un refoulement. A cet effet, le dispositif 52 comprend au moins un poinçon de mise en forme 60, reçu dans le logement 55, et configuré pour se déplacer en translation à l’intérieur du logement 55, et notamment pour coulisser à l’intérieur du logement 55, selon une direction de déplacement G, représentée sur la Figure 10, sur une course maximale de déplacement. La direction de déplacement G du poinçon de mise en forme correspond à la direction de l’axe longitudinal B du logement 55. Le déplacement du poinçon de mise en forme 60 dans le logement 55 est configuré pour engendrer un écrasement, et donc une mise en forme par refoulement, par repoussage, par matriçage ou par filage inverse d’une partie de la tige 15 de la pièce mi-ouvrée 16 pour former notamment la deuxième partie de section accrue 14. The device 52 is configured to produce the second part of increased section 14 of the semi-finished product 11 by hot forging of a corresponding part of the rod 15 of the semi-worked part 16 received in the housing 55. Said hot forging is in particular a pushing back, in particular on a needle, a stamping, a pushing back or a reverse spinning. Preferably, said hot forging is an upsetting or a stamping, more particularly an upsetting. For this purpose, the device 52 comprises at least one shaping punch 60, received in the housing 55, and configured to move in translation inside the housing 55, and in particular to slide inside the housing 55 , in a direction of movement G, shown in Figure 10, over a maximum travel stroke. The direction of movement G of the shaping punch corresponds to the direction of the longitudinal axis B of the housing 55. The movement of the shaping punch 60 in the housing 55 is configured to cause crushing, and therefore shaping. shaped by upsetting, by pushing back, by stamping or by reverse spinning of a part of the rod 15 of the semi-worked part 16 to form in particular the second part of increased section 14.
Plus particulièrement, le poinçon de mise en forme 60 est configuré pour se déplacer en translation selon la direction de l’axe longitudinal B depuis une position de repos, représentée sur les Figures 9 à 1 1 , jusqu’à une position de fin de mise en forme, dans laquelle il a réalisé la mise en forme de la pièce mi-ouvrée 16 pour former la deuxième partie de section accrue 14. En particulier, le poinçon de mise en forme 60 s’est alors déplacé sur la course maximale de déplacement entre la position de repos et la position de fin de mise en forme. More particularly, the shaping punch 60 is configured to move in translation in the direction of the longitudinal axis B from a rest position, shown in Figures 9 to 1 1, to an end position. in shape, in which he carried out the shaping of the semi-worked part 16 to form the second part of increased section 14. In particular, the shaping punch 60 then moved over the maximum displacement stroke between the rest position and the end position of shaping.
Dans la position de repos, le poinçon de mise en forme 60 n’exerce pas de force sur la pièce mi-ouvrée 16. Dans l’exemple représenté, le poinçon de mise en forme 60 n’est pas en contact avec la pièce mi-ouvrée 16 dans la position de repos. In the rest position, the shaping punch 60 does not exert force on the half-worked part 16. In the example shown, the shaping punch 60 is not in contact with the half-worked part. -opened 16 in the rest position.
Le logement 55 comprend, à son extrémité longitudinale située du côté de la deuxième partie de section accrue 59, une ouverture 61 permettant l’insertion du poinçon de mise en forme 60 dans le logement 55. The housing 55 comprises, at its longitudinal end located on the side of the second part of increased section 59, an opening 61 allowing the insertion of the shaping punch 60 into the housing 55.
La forme du poinçon de mise en forme 60 est choisie en fonction de la mise en forme à réaliser, et en particulier de la forme de la partie de section accrue 14 du demi- produit 1 1 à réaliser, et du type de forgeage à chaud à réaliser. The shape of the shaping punch 60 is chosen as a function of the shaping to be carried out, and in particular the shape of the part of increased section 14 of the half-product 11 to be produced, and the type of hot forging to achieve.
Dans l’exemple représenté sur les Figures 9 à 1 1 , le poinçon de mise en forme 60 est formé par une tige 62. La tige 62 présente en particulier une section transversale constante. Elle présente par exemple une forme complémentaire de celle de la partie du logement 55 dans laquelle elle est insérée, moyennent les jeux nécessaires à son déplacement dans le logement 55. In the example shown in Figures 9 to 11, the shaping punch 60 is formed by a rod 62. The rod 62 has in particular a constant cross section. It has for example a shape complementary to that of the part of the housing 55 in which it is inserted, taking into account the clearances necessary for its movement in the housing 55.
Cependant, toute autre forme de poinçon de mise en forme 60 peut être utilisée, en fonction de la forme de la partie de section accrue du demi-produit 1 1 et du type de forgeage à chaud à réaliser. However, any other form of shaping punch 60 can be used, depending on the shape of the part of increased section of the semi-finished product 11 and the type of hot forging to be carried out.
Plus particulièrement, la Figure 15 représente schématiquement un mode de réalisation du forgeage à chaud d’une partie de section accrue 14 à partir d’une pièce mi- ouvrée 16 comprenant une extrémité creuse, ledit forgeage à chaud étant réalisé par repoussage à l’aide d’un poinçon de mise en forme 60 qui vient déplacer radialement la matière perpendiculairement à l’axe B du logement 55 de la matrice 53. Plus particulièrement, le poinçon de mise en forme 60 présente une dimension transversale maximale Dp plus petite que la dimension transversale maximale Dlog de l’extrémité du logement 55 de la matrice 53 si bien que la mise en forme n’est pas opérée en cavité fermée. More particularly, Figure 15 schematically represents an embodiment of hot forging of a part of increased section 14 from a mid-section part. worked 16 comprising a hollow end, said hot forging being carried out by spinning using a shaping punch 60 which radially moves the material perpendicular to the axis B of the housing 55 of the die 53. More particularly , the shaping punch 60 has a maximum transverse dimension Dp smaller than the maximum transverse dimension Dlog of the end of the housing 55 of the die 53 so that the shaping is not carried out in a closed cavity.
La Figure 16 représente schématiquement une variante du mode de réalisation de la Figure 15 dans laquelle le poinçon de mise en forme 60 est une aiguille. Figure 16 schematically represents a variant of the embodiment of Figure 15 in which the shaping punch 60 is a needle.
La Figure 17 représente schématiquement un mode de réalisation de mise en forme par forgeage à chaud d’une partie de section accrue 14 à partir d’une pièce mi-ouvrée 16 comprenant une extrémité creuse par matriçage à l’aide d’un poinçon de mise en forme 60 qui vient déplacer radialement la matière perpendiculairement à l’axe Z et mettre en forme à la géométrie de la cavité de l’extrémité du logement 53. Le poinçon de mise en forme 60 vient s’emboiter dans l’extrémité du logement 53 de sorte que ledit matriçage est réalisé en cavité fermée. Figure 17 schematically represents an embodiment of shaping by hot forging a part of increased section 14 from a semi-worked part 16 comprising a hollow end by stamping using a punch of shaping 60 which moves the material radially perpendicular to the Z axis and shapes to the geometry of the cavity of the end of the housing 53. The shaping punch 60 fits into the end of the housing 53 so that said stamping is produced in a closed cavity.
La Figure 18 représente schématiquement un mode de réalisation de mise en forme par forgeage à chaud d’une partie de section accrue 14 à partir d’une pièce mi-ouvrée pleine 16 par filage inverse à l’aide d’un poinçon de mise en forme 60 qui vient déplacer la matière le long de l’axe B dans la direction opposée à la direction du poinçon. Figure 18 schematically represents an embodiment of shaping by hot forging of a part of increased section 14 from a solid semi-worked part 16 by reverse spinning using a shaping punch. shape 60 which moves the material along the axis B in the direction opposite to the direction of the punch.
La Figure 19 représente schématiquement un mode de réalisation de mise en forme par forgeage à chaud à chaud d’une partie de section accrue 14 à partir d’une pièce mi- ouvrée pleine 16 par refoulement à l’aide d’un poinçon de mise en forme 60 qui présente une extrémité plate et vient écraser la matière et augmenter localement la section déformée. Figure 19 schematically represents an embodiment of shaping by hot forging of a part of increased section 14 from a solid semi-worked part 16 by upsetting using a setting punch in shape 60 which has a flat end and crushes the material and locally increases the deformed section.
La Figure 20 représente schématiquement une variante du mode de réalisation de mise en forme par forgeage à chaud par refoulement présentée à la Figure 19 en vue de former une partie de section accrue 14 à partir d’une pièce mi-ouvrée 16 comprenant un mandrin perdu 17. Figure 20 schematically represents a variant of the embodiment of shaping by hot forging by upsetting presented in Figure 19 with a view to forming a part of increased section 14 from a semi-worked part 16 comprising a lost mandrel 17.
Dans l’exemple représenté sur les Figures 9 à 11 , le dispositif 52 de réalisation de la deuxième partie de section accrue 14 comprend en outre un organe d’actionnement 70 déplaçable en translation par rapport au logement 55 selon une direction de translation F, représentée sur la Figure 10, perpendiculaire à l’axe longitudinal B du logement 55 d’une position de repos jusqu’à une position de fin de mise en forme. Plus particulièrement, l’organe d’actionnement 70 est déplaçable en translation selon une direction verticale vers le bas depuis sa position de repos jusqu’à sa position de fin de mise en forme. L’organe d’actionnement 70 est configuré de telle sorte que le déplacement de l’organe d’actionnement 70 de sa position de repos jusqu’à sa position de fin de mise en forme engendre le déplacement du poinçon de mise en forme 60 de sa position de repos jusqu’à sa position de fin de mise en forme à l’intérieur du logement 55. In the example shown in Figures 9 to 11, the device 52 for producing the second part of increased section 14 further comprises an actuating member 70 movable in translation relative to the housing 55 in a direction of translation F, shown in Figure 10, perpendicular to the longitudinal axis B of the housing 55 from a rest position to an end of shaping position. More particularly, the actuating member 70 can be moved in translation in a vertical direction downwards from its rest position to its end of shaping position. The actuating member 70 is configured such that the movement of the actuating member 70 from its rest position to its end position of shaping causes the movement of the shaping punch 60 from its rest position to its end of shaping position inside housing 55.
A titre d’exemple, l’organe d’actionnement 70 présente une forme allongée selon un axe principal C perpendiculaire à l’axe longitudinal B du logement 55, et notamment sensiblement vertical, et définit un tronçon d’extrémité 82. L’axe principal C s’étend selon la direction de translation F de l’organe d’actionnement 70. Dans l’exemple représenté, le tronçon d’extrémité 82 comprend l’extrémité inférieure de l’organe d’actionnement 70. By way of example, the actuating member 70 has an elongated shape along a main axis C perpendicular to the longitudinal axis B of the housing 55, and in particular substantially vertical, and defines an end section 82. The axis main C extends in the direction of translation F of the actuating member 70. In the example shown, the end section 82 comprises the lower end of the actuating member 70.
A titre d’exemple, l’installation 50 comprend un orifice de réception 72 de l’organe d’actionnement 70, configuré pour recevoir le tronçon d’extrémité 82 de l’organe d’actionnement 70 lorsque celui-ci se déplace jusqu’à sa position de fin de mise en forme. Dans l’exemple représenté, l’orifice de réception 72 de l’organe d’actionnement 70 est formé dans la matrice 53, plus particulièrement dans la matrice inférieure 100, et s’étend optionnellement jusque dans la table de support 1 13. Une extrémité longitudinale du poinçon de mise en forme 60 s’étend dans l’orifice de réception 72. By way of example, the installation 50 comprises a receiving orifice 72 of the actuating member 70, configured to receive the end section 82 of the actuating member 70 when the latter moves up to to its end of formatting position. In the example shown, the receiving orifice 72 of the actuating member 70 is formed in the die 53, more particularly in the lower die 100, and optionally extends into the support table 113. longitudinal end of the shaping punch 60 extends into the receiving orifice 72.
Plus particulièrement, le dispositif 52 comprend un mécanisme de renvoi d’angle 75, configuré pour transformer le mouvement de translation de l’organe d’actionnement 70 selon la direction de translation F en une translation du poinçon de mise en forme 60 selon la direction de déplacement G, perpendiculaire à la direction de translation F. More particularly, the device 52 comprises an angle transmission mechanism 75, configured to transform the translation movement of the actuating member 70 in the translation direction F into a translation of the shaping punch 60 in the direction of displacement G, perpendicular to the direction of translation F.
Dans l’exemple représenté sur les Figures 9 à 1 1 , le mécanisme de renvoi d’angle 75 comprend une surface de came 77 formée sur l’organe d’actionnement 70 et une surface de suiveur de came 79 formée sur le poinçon de mise en forme 60. Les surfaces de came 77 et de suiveur de came 79 sont configurées de telle sorte que le déplacement en translation de l’organe d’actionnement 70 de sa position de repos jusqu’à sa position de fin de mise en forme engendre un contact glissant de la surface de came 77 avec la surface de suiveur de came 79 et une translation du poinçon de mise en forme 60 de sa position de repos jusqu’à sa position de fin de mise en forme. In the example shown in Figures 9 to 1 1, the angle gear mechanism 75 comprises a cam surface 77 formed on the actuating member 70 and a cam follower surface 79 formed on the setting punch shaped 60. The cam 77 and cam follower 79 surfaces are configured such that the translational movement of the actuating member 70 from its rest position to its end position of shaping generates a sliding contact of the cam surface 77 with the cam follower surface 79 and a translation of the shaping punch 60 from its rest position to its end of shaping position.
L’organe d’actionnement 70 se présente en particulier sous la forme d’une broche lamée. The actuating member 70 is in particular in the form of a bladed spindle.
Dans l’exemple représenté, la surface de suiveur de came 79 est formée au niveau d’une extrémité du poinçon de mise en forme 60. In the example shown, the cam follower surface 79 is formed at one end of the shaping punch 60.
Dans l’exemple représenté sur les Figures 9 à 1 1 , la surface de came 77 est formée par une surface latérale inclinée de l’organe d’actionnement 70, cette surface formant un angle a avec l’axe principal C de l’organe d’actionnement 70. La surface inclinée est plus particulièrement une surface plane. L’angle a de la surface de came 77 avec l’axe principal C de l’organe d’actionnement 70 et la course de l’organe d’actionnement 70 sont choisis de sorte à régler la course maximale du poinçon de mise en forme 60 à la valeur nécessaire pour assurer une mise en forme complète dans la deuxième partie de section accrue 59 du logement 55 et ainsi obtenir la géométrie désirée pour la deuxième partie de section accrue 14 du demi-produit 11 . L’angle a est par exemple compris entre 5° à 20°. In the example shown in Figures 9 to 1 1, the cam surface 77 is formed by an inclined lateral surface of the actuating member 70, this surface forming an angle a with the main axis C of the member actuation 70. The inclined surface is more particularly a flat surface. The angle a of the cam surface 77 with the main axis C of the actuating member 70 and the stroke of the actuating member 70 are chosen so as to adjust the maximum stroke of the shaping punch 60 to the value necessary to ensure complete shaping in the second part of increased section 59 of the housing 55 and thus obtain the desired geometry for the second part of increased section 14 of the semi-finished product 11. The angle a is for example between 5° to 20°.
La surface de came 77 et la surface de suiveur de came 79 sont configurées de telle sorte que le déplacement en translation de l’organe d’actionnement 70 de sa position de repos jusqu’à sa position de fin de mise en forme pousse le poinçon de mise en forme 60 en direction de la deuxième partie 59 du logement 55 selon la direction de déplacement G. The cam surface 77 and the cam follower surface 79 are configured such that the translational movement of the actuating member 70 from its rest position to its end of shaping position pushes the punch shaping 60 towards the second part 59 of the housing 55 in the direction of movement G.
En variante, tout autre type de mécanisme de renvoi d’angle adapté peut être utilisé en alternative au mécanisme décrit en regard des Figures 9 à 1 1 . Alternatively, any other type of suitable angle transmission mechanism can be used as an alternative to the mechanism described with reference to Figures 9 to 1 1.
Dans l’exemple représenté sur les Figures 9 à 1 1 , le dispositif 52 comprend en outre un organe de rappel élastique 85 configuré pour rappeler le poinçon de mise en forme 60 en direction de sa position de repos lorsque l’organe d’actionnement 70 se déplace de sa position de fin de mise en forme jusqu’à sa position de repos. A titre d’exemple, l’organe de rappel élastique 85 comprend un ressort, disposé autour du poinçon de mise en forme 60 et solidaire d’une part du poinçon de mise en forme 60 et d’autre part du logement 55. In the example shown in Figures 9 to 1 1, the device 52 further comprises an elastic return member 85 configured to return the shaping punch 60 towards its rest position when the actuating member 70 moves from its end of shaping position to its rest position. For example, the elastic return member 85 comprises a spring, arranged around the shaping punch 60 and secured on the one hand to the shaping punch 60 and on the other hand to the housing 55.
Dans l’exemple représenté sur les Figures 9 à 11 , l’installation 50 comprend en outre un support 90, sur lequel est fixé l’organe d’actionnement 70. Dans cet exemple, le support 90 est disposé au-dessus du logement 55. L’organe d’actionnement 70 est fixé à une extrémité longitudinale 92 du support 90 par tout moyen adapté, et notamment par boulonnage ou frettage. In the example shown in Figures 9 to 11, the installation 50 further comprises a support 90, on which the actuating member 70 is fixed. In this example, the support 90 is arranged above the housing 55 The actuating member 70 is fixed to a longitudinal end 92 of the support 90 by any suitable means, and in particular by bolting or hooping.
Le dispositif ou installation 50 est apte à être utilisé(e) comme outillage de presse à forger hydraulique ou à vilebrequin. Le mouvement de la presse permet de produire le mouvement vertical descendant du support 90 et de l’organe d’actionnement 70 qui conduit à la mise en forme pour réaliser la deuxième partie de section accrue 14 du demi-produit 11. The device or installation 50 is suitable for use as hydraulic or crankshaft forging press tools. The movement of the press makes it possible to produce the downward vertical movement of the support 90 and the actuating member 70 which leads to the shaping to produce the second part of increased section 14 of the semi-finished product 11.
La réalisation de la deuxième partie de section accrue 14 du demi-produit 1 1 par forgeage à chaud permet d’obtenir un demi-produit 11 tel que décrit plus haut. Producing the second part of increased section 14 of the semi-product 11 by hot forging makes it possible to obtain a semi-product 11 as described above.
Comme indiqué plus haut, l’installation 50 comprend également un dispositif d’étirement à chaud 54 configuré pour redresser à chaud le demi-produit 1 1 reçu dans le logement 55 et obtenu à l’issue de l’étape de réalisation de la deuxième partie de section accrue 14. Le dispositif d’étirement à chaud 54 comprend au moins un poinçon d’étirement 95, visible plus particulièrement sur la Figure 10. Préférentiellement, afin d’assurer un bon équilibre mécanique, le dispositif d’étirement à chaud 54 comprend au moins deux poinçons d’étirement 95. Le ou chaque poinçon d’étirement 95 est déplaçable en translation par rapport au logement 55 selon une direction de déplacement H d’une position de repos jusqu’à une position de fin d’étirement, le déplacement du ou de chaque poinçon d’étirement 95 de sa position de repos jusqu’à sa position de fin d’étirement engendrant l’étirement à chaud du demi-produit 11 pour obtenir la pièce intermédiaire 1 . La direction de déplacement H est perpendiculaire à l’axe longitudinal B du logement 55, et notamment verticale. Elle est parallèle à la direction de translation F de l’organe d’actionnement 70. As indicated above, the installation 50 also includes a hot stretching device 54 configured to hot straighten the semi-product 1 1 received in the housing 55 and obtained at the end of the step of producing the second increased section part 14. The hot stretching device 54 comprises at least one stretching punch 95, visible more particularly in Figure 10. Preferably, in order to ensure good mechanical balance, the hot stretching device 54 comprises at least two punches stretching 95. The or each stretching punch 95 can be moved in translation relative to the housing 55 in a direction of movement H from a rest position to an end of stretching position, the movement of the or each stretching punch 95 from its rest position to its end position of stretching causing the hot stretching of the semi-finished product 11 to obtain the intermediate part 1. The direction of movement H is perpendicular to the longitudinal axis B of the housing 55, and in particular vertical. It is parallel to the direction of translation F of the actuating member 70.
Dans l’exemple représenté, le dispositif d’étirement 54 comprend deux poinçons d’étirement 95 disposés parallèlement l’un à l’autre et de part et d’autre du logement 55, seul l’un de ces poinçons 95 étant visible sur la Figure 10. In the example shown, the stretching device 54 comprises two stretching punches 95 arranged parallel to each other and on either side of the housing 55, only one of these punches 95 being visible on Figure 10.
Le ou chaque poinçon d’étirement 95 présente une forme allongée selon un axe longitudinal E perpendiculaire à l’axe longitudinal B du logement 55, et en particulier parallèle à l’axe longitudinal C de l’organe d’actionnement 70, et comprend un tronçon d’extrémité 116. Dans l’exemple représenté sur les Figures, l’axe longitudinal E est vertical. The or each stretching punch 95 has an elongated shape along a longitudinal axis E perpendicular to the longitudinal axis B of the housing 55, and in particular parallel to the longitudinal axis C of the actuating member 70, and comprises a end section 116. In the example shown in the Figures, the longitudinal axis E is vertical.
La matrice 53 comprend une partie fixe et une partie mobile, la partie mobile étant déplaçable en translation par rapport à la partie fixe selon la direction de l’axe longitudinal B entre une position rapprochée, dans laquelle la partie mobile est en contact avec la partie fixe et une position écartée, dans laquelle la partie mobile est distante de la partie fixe d’une distance d’allongement. La distance d’allongement est choisie en fonction du degré d’étirement souhaité. The matrix 53 comprises a fixed part and a movable part, the movable part being movable in translation relative to the fixed part in the direction of the longitudinal axis B between a close position, in which the movable part is in contact with the part fixed and a spaced position, in which the movable part is distant from the fixed part by an elongation distance. The extension distance is chosen based on the desired degree of stretching.
Plus particulièrement, dans l’exemple représenté sur les Figures 9 à 11 , la partie fixe comprend une partie fixe inférieure 104 comprise dans la matrice inférieure 100 et une partie fixe supérieure 106 comprise dans la matrice supérieure 102 et la partie mobile comprend une partie mobile inférieure 108 comprise dans la matrice inférieure 100 et une partie mobile supérieure 110 comprise dans la matrice supérieure 102. More particularly, in the example shown in Figures 9 to 11, the fixed part comprises a lower fixed part 104 included in the lower die 100 and an upper fixed part 106 included in the upper die 102 and the movable part comprises a movable part lower 108 included in the lower die 100 and an upper movable part 110 included in the upper die 102.
Les parties mobiles inférieure 108 et supérieure 110 sont solidarisées entre elles en translation selon la direction de l’axe longitudinal B. A cet effet, les parties mobiles inférieure 108 et supérieure 110 comprennent par exemple des reliefs de verrouillage complémentaires, formés notamment dans leurs surfaces en regard. The lower 108 and upper 110 movable parts are secured together in translation in the direction of the longitudinal axis B. For this purpose, the lower 108 and upper 110 movable parts include for example complementary locking reliefs, formed in particular in their surfaces next to it.
Avantageusement, les parties fixe inférieure 104 et supérieure 106 comprennent également des reliefs de verrouillage complémentaires, formés notamment dans leurs surfaces en regard, permettant d’améliorer leur solidarisation dans la direction de l’axe longitudinal B du logement 55. En option, l’installation 50 comprend des verrous, configurés pour verrouiller la partie mobile de la matrice 53 par rapport à la partie fixe de la matrice 53. Advantageously, the lower fixed parts 104 and upper 106 also include complementary locking reliefs, formed in particular in their facing surfaces, making it possible to improve their connection in the direction of the longitudinal axis B of the housing 55. Optionally, the installation 50 includes locks, configured to lock the movable part of the matrix 53 relative to the fixed part of the matrix 53.
L’installation 50 comprend par exemple un dispositif de guidage 1 12 configuré pour guider le déplacement en translation de la partie mobile de la matrice 53 par rapport à la partie fixe de la matrice 53. Ce dispositif de guidage 1 12 comprend par exemple un rail 1 14 prévu sur la table de support 1 13 et un organe de guidage en translation (non représenté), destiné à coulisser dans le rail 1 14 et formé sur la partie mobile de la matrice 53. L’organe de guidage présente une forme complémentaire de la forme du rail de guidage 114. A titre d’exemple, l’organe de guidage a la forme d’une queue d’aronde. The installation 50 comprises for example a guide device 1 12 configured to guide the translational movement of the movable part of the die 53 relative to the fixed part of the die 53. This guide device 1 12 comprises for example a rail 1 14 provided on the support table 1 13 and a translation guide member (not shown), intended to slide in the rail 1 14 and formed on the movable part of the matrix 53. The guide member has a complementary shape of the shape of the guide rail 114. For example, the guide member has the shape of a dovetail.
Comme cela est visible sur la Figure 11 , la matrice supérieure 102 comprend, pour chaque poinçon d’étirement 95, un logement de réception 1 15 du poinçon d’étirement 95, de forme complémentaire à celle du tronçon d’extrémité 1 16 du poinçon d’étirement 95. Le logement de réception 115 du poinçon d’étirement 95 est configuré pour recevoir le tronçon d’extrémité 1 16 du poinçon d’étirement 95 lorsque celui-ci se déplace de sa position de repos jusqu’à sa position de fin d’étirement. As can be seen in Figure 11, the upper die 102 comprises, for each stretching punch 95, a housing 1 15 for receiving the stretching punch 95, of shape complementary to that of the end section 1 16 of the punch stretching 95. The receiving housing 115 of the stretching punch 95 is configured to receive the end section 1 16 of the stretching punch 95 when the latter moves from its rest position to its position of end of stretching.
Dans l’exemple représenté, chaque logement de réception 1 15 est formé à l’interface entre les parties fixe et mobile de la matrice 53 et est délimité en partie par la partie mobile et en partie par la partie fixe de la matrice 53. In the example shown, each receiving housing 115 is formed at the interface between the fixed and mobile parts of the matrix 53 and is delimited partly by the mobile part and partly by the fixed part of the matrix 53.
A titre d’exemple, et comme illustré sur la Figure 11 , les logements de réception 1 15 sont disposés de part et d’autre du logement 55 selon une direction perpendiculaire à la direction d’allongement B du logement 55. By way of example, and as illustrated in Figure 11, the receiving housings 115 are arranged on either side of the housing 55 in a direction perpendicular to the direction of elongation B of the housing 55.
Le dispositif d’étirement 54 est configuré de sorte que l’insertion du poinçon d’étirement 95 dans le logement de réception 1 15 correspondant lors du déplacement du poinçon d’étirement 95 de sa position de repos jusqu’à sa position de fin d’étirement engendre un déplacement en translation de la partie mobile de la matrice 53 selon une direction parallèle à l’axe longitudinal B du logement 55 à l’écart de la partie fixe de la matrice 53 d’une distance égale à la distance d’allongement. The stretching device 54 is configured so that the insertion of the stretching punch 95 into the corresponding receiving housing 115 when moving the stretching punch 95 from its rest position to its end position stretching causes a translational movement of the movable part of the matrix 53 in a direction parallel to the longitudinal axis B of the housing 55 away from the fixed part of the matrix 53 by a distance equal to the distance of elongation.
Dans l’exemple représenté sur les Figures 9 à 11 , ce déplacement est obtenu par effet de came, le ou chaque poinçon d’étirement 95 comprenant une surface de came 117 dans son tronçon inférieur 1 16 et le ou chaque logement de réception 115 délimitant intérieurement une surface de suiveur de came 1 19. Dans l’exemple représenté sur les Figures 9 à 11 , la surface de came 117 est formée par une surface latérale inclinée du poinçon d’étirement 95, cette surface formant un angle p avec l’axe longitudinal E du poinçon d’étirement 95. La surface inclinée est plus particulièrement une surface plane. L’angle p de la surface de came 117 avec l’axe longitudinal E du poinçon d’étirement 95 et la course du poinçon d’étirement 95 sont choisis de sorte à régler la course maximale de la partie mobile de la matrice 53 par rapport à la partie fixe à la valeur nécessaire pour assurer le redressement souhaité du demi-produit 11 . In the example shown in Figures 9 to 11, this movement is obtained by cam effect, the or each stretching punch 95 comprising a cam surface 117 in its lower section 1 16 and the or each receiving housing 115 delimiting internally a cam follower surface 1 19. In the example shown in Figures 9 to 11, the cam surface 117 is formed by an inclined lateral surface of the stretching punch 95, this surface forming an angle p with the longitudinal axis E of the stretching punch 95. The inclined surface is more particularly a flat surface. The angle p of the cam surface 117 with the longitudinal axis E of the stretching punch 95 and the stroke of the stretching punch 95 are chosen so as to adjust the maximum stroke of the movable part of the die 53 relative to the fixed part at the value necessary to ensure the desired straightening of the semi-product 11.
Dans cet exemple, la surface de suiveur de came 1 19 est formée par une surface intérieure du logement de réception 1 15 présentant une forme complémentaire de celle d’une partie de la surface de came 1 17. In this example, the cam follower surface 119 is formed by an interior surface of the receiving housing 115 having a shape complementary to that of a part of the cam surface 117.
La surface de came 1 17 et la surface de suiveur de came 119 sont configurées de telle sorte que le déplacement en translation du poinçon d’étirement 95 de sa position de repos jusqu’à sa position de fin d’étirement pousse la partie mobile de la matrice 53 à l’écart de la partie fixe selon la direction de l’axe longitudinal B du logement 55. The cam surface 1 17 and the cam follower surface 119 are configured such that the translational movement of the stretching punch 95 from its rest position to its end of stretching position pushes the movable part of the matrix 53 away from the fixed part in the direction of the longitudinal axis B of the housing 55.
Le déplacement en translation de la partie mobile 108, 1 10 de la matrice 53 à l’écart de la partie fixe 104, 106 de la matrice 53 engendre un allongement du logement 55, et plus particulièrement de sa partie centrale 57, suivant l’axe longitudinal B du logement 55, d’une longueur égale à la distance d’allongement. Plus particulièrement, le déplacement en translation de la partie mobile 108, 110 de la matrice 53 à l’écart de la partie fixe 104 ; 106 de la matrice 53 engendre un écartement des première et deuxième parties de section accrue 58, 59 du logement 55. Les première et deuxième parties de section accrue 58, 59 étant en prise avec les première et deuxième parties de section accrue 13, 14 du demi- produit 11 , cet écartement engendre un étirement, ainsi qu’un redressement du demi- produit 1 1 reçu dans le logement 55. The translational movement of the movable part 108, 1 10 of the matrix 53 away from the fixed part 104, 106 of the matrix 53 generates an elongation of the housing 55, and more particularly of its central part 57, according to the longitudinal axis B of the housing 55, of a length equal to the extension distance. More particularly, the translational movement of the mobile part 108, 110 of the matrix 53 away from the fixed part 104; 106 of the matrix 53 generates a spacing of the first and second parts of increased section 58, 59 of the housing 55. The first and second parts of increased section 58, 59 being in engagement with the first and second parts of increased section 13, 14 of the half-product 11, this spacing causes a stretching, as well as a straightening of the half-product 11 received in the housing 55.
Dans l’exemple représenté sur les Figures 9 à 1 1 , le ou chaque poinçon d’étirement 95 est fixé au support 90 décrit précédemment, de manière à s’étendre en regard des logements de réception 115 selon la direction d’allongement E du poinçon d’étirement 95. In the example shown in Figures 9 to 1 1, the or each stretching punch 95 is fixed to the support 90 described previously, so as to extend opposite the receiving housings 115 in the direction of elongation E of the stretching punch 95.
Le support 90 est mobile en translation par rapport au logement 55 selon une direction parallèle à la direction de translation F de l’organe d’actionnement 70 et à la direction de déplacement H du ou de chaque poinçon d’étirement 95. The support 90 is movable in translation relative to the housing 55 in a direction parallel to the direction of translation F of the actuating member 70 and to the direction of movement H of or each stretching punch 95.
Plus particulièrement, le support 90 est déplaçable en translation par rapport au logement 55 de sorte à occuper successivement les positions suivantes : More particularly, the support 90 can be moved in translation relative to the housing 55 so as to successively occupy the following positions:
- une position de repos, dans laquelle l’organe d’actionnement 70 et chaque poinçon d’étirement 95 occupent leur position de repos, - a rest position, in which the actuator 70 and each stretching punch 95 occupy their rest position,
- une position de début de mise en forme, dans laquelle l’organe d’actionnement 70 entre en contact avec le poinçon de mise en forme 60, - a shaping start position, in which the actuating member 70 comes into contact with the shaping punch 60,
- une position de fin de mise en forme, dans laquelle l’organe d’actionnement 70 occupe sa position de fin de mise en forme et a parcouru, par rapport à sa position de repos, une course résultant dans la course maximale de déplacement du poinçon de mise en forme 60, - une position de début d’étirement à chaud, dans laquelle chaque poinçon d’étirement 95 commence à réaliser l’étirement à chaud ; et - an end of shaping position, in which the actuating member 70 occupies its end of shaping position and has traveled, relative to its rest position, a stroke resulting in the maximum displacement stroke of the shaping punch 60, - a hot stretching start position, in which each stretching punch 95 begins to perform the hot stretching; And
- une position de fin d’étirement, dans laquelle chaque poinçon d’étirement 95 occupe sa position de fin d’étirement, et a parcouru, par rapport à sa position de repos, une course résultant dans l’écartement maximal souhaité entre la partie fixe et la partie mobile de la matrice 53. - an end of stretching position, in which each stretching punch 95 occupies its end of stretching position, and has traveled, relative to its rest position, a stroke resulting in the maximum desired spacing between the part fixed and the mobile part of the matrix 53.
Dans cet exemple, chaque poinçon d’étirement 95 présente une longueur inférieure à celle de l’organe d’actionnement 70, prise à partir du support 90, de sorte que chaque poinçon d’étirement 95 provoque l’étirement du demi-produit 1 1 par allongement du logement 55 uniquement après que l’organe d’actionnement 70 a engendré la mise en forme de la pièce mi-ouvrée 16 pour former la deuxième partie de section accrue 14. A titre d’exemple, la longueur du ou de chaque poinçon d’étirement 95 est réglée de telle sorte que le poinçon d’étirement 95 arrive à l’entrée du logement de réception 115 correspondant lorsque l’organe d’actionnement 70 atteint sa position de fin de mise en forme. In this example, each stretching punch 95 has a length less than that of the actuating member 70, taken from the support 90, so that each stretching punch 95 causes the stretching of the semi-product 1 1 by elongation of the housing 55 only after the actuating member 70 has caused the shaping of the semi-worked part 16 to form the second part of increased section 14. For example, the length of the or of each stretching punch 95 is adjusted such that the stretching punch 95 arrives at the entrance to the corresponding receiving housing 115 when the actuating member 70 reaches its end of shaping position.
Comme cela a été indiqué plus haut, le dispositif ou installation 50 est apte à être utilisé(e) comme outillage de presse à forger hydraulique ou à vilebrequin. Le mouvement de la presse permet de produire le mouvement vertical descendant du support 90 qui conduit à la mise en forme pour réaliser la deuxième partie de section accrue 14 du demi- produit 1 1 , ainsi qu’à l’étirement du demi-produit 11 . As indicated above, the device or installation 50 is suitable for use as hydraulic or crankshaft forging press tools. The movement of the press makes it possible to produce the downward vertical movement of the support 90 which leads to the shaping to produce the second part of increased section 14 of the semi-product 1 1, as well as to the stretching of the semi-product 11 .
Un procédé de fabrication d’une pièce intermédiaire 1 à partir d’une pièce mi-ouvrée 16 telle que décrite plus haut au moyen de l’installation 50 installée dans une presse à forger va maintenant être expliqué plus en détail. A process for manufacturing an intermediate part 1 from a semi-finished part 16 as described above by means of the installation 50 installed in a forging press will now be explained in more detail.
Ce procédé comprend les étapes suivantes : This process includes the following steps:
- installation de la matrice inférieure 100 munie du poinçon de mise en forme 60 sur la table de support 113 et installation du support 90 muni de l’organe d’actionnement 70 et du ou de chaque poinçon d’étirement 95 ; - installation of the lower die 100 provided with the shaping punch 60 on the support table 113 and installation of the support 90 provided with the actuating member 70 and the or each stretching punch 95;
- mise en place de la pièce mi-ouvrée 16 dans la partie du logement 55 délimitée par la matrice inférieure 100, - installation of the semi-finished part 16 in the part of the housing 55 delimited by the lower die 100,
- mise en place de la matrice supérieure 102 sur la matrice inférieure 100; - placement of the upper matrix 102 on the lower matrix 100;
- installation du pousseur 103 ; - installation of pusher 103;
- descente de la presse de sorte à presser la matrice supérieure 102 sur la matrice inférieure 100 au moyen du pousseur 103 par l’intermédiaire du support 90 et ainsi conformer les parties de la pièce mi-ouvrée 16 qui ne sont pas destinées à être mises en forme; - verrouillage de la matrice supérieure 102 sur la matrice inférieure 100 après conformage et optionnellement verrouillage de la partie mobile de la matrice 53 sur la table de support 113 ; - descent of the press so as to press the upper die 102 on the lower die 100 by means of the pusher 103 via the support 90 and thus conform the parts of the half-worked part 16 which are not intended to be placed in shape; - locking of the upper die 102 on the lower die 100 after shaping and optionally locking of the mobile part of the die 53 on the support table 113;
- retrait du pousseur 103 ; - removal of the pusher 103;
- déplacement du support 90 en translation de sa position de repos jusqu’à sa position de fin de mise en forme résultant dans la translation de l’organe d’actionnement 70 de sa position de repos jusqu’à sa position de fin de mise en forme de sorte à former la deuxième partie de section accrue 14 par forgeage à chaud dans la deuxième partie de section accrue 59 du logement 55 et obtenir le demi-produit 11 ; - movement of the support 90 in translation from its rest position to its end of shaping position resulting in the translation of the actuating member 70 from its rest position to its end of shaping position shape so as to form the second part of increased section 14 by hot forging in the second part of increased section 59 of the housing 55 and obtain the semi-finished product 11;
- optionnellement, déverrouillage de la partie mobile de la matrice 53 pour permettre son déplacement en translation par rapport à la partie fixe de la matrice 53 sous l’effet du ou de chaque poinçon d’étirement 95; - optionally, unlocking of the movable part of the die 53 to allow its movement in translation relative to the fixed part of the die 53 under the effect of the or each stretching punch 95;
- poursuite du déplacement du support 90 en translation jusqu’à sa position de fin d’étirement résultant dans la translation du ou de chaque poinçon d’étirement 95 jusqu’à sa position de fin d’étirement de sorte à redresser le demi-produit 11 pour obtenir la pièce intermédiaire 1 ; - continuation of the movement of the support 90 in translation to its end of stretching position resulting in the translation of the or each stretching punch 95 to its end of stretching position so as to straighten the semi-product 11 to obtain intermediate part 1;
- remontée du support 90, déverrouillage de la matrice supérieure 102 et libération de la pièce intermédiaire 1 . - raising of the support 90, unlocking of the upper die 102 and release of the intermediate part 1.
L’installation 50 selon le premier mode de réalisation et le procédé de fabrication associés sont avantageux. En effet, l’installation 50 permet la réalisation de la deuxième partie de section accrue 14 par forgeage à chaud et le redressement du demi-produit 1 1 par étirement à chaud dans un même outil et en enchaînant les étapes du procédé. Elle permet donc de réaliser une pièce présentant les caractéristiques de rectitude désirées, sans avoir à réaliser un chauffage intermédiaire entre la mise en forme pour obtenir la deuxième partie de section accrue 14 et l’étirement à chaud. Elle résulte en outre dans des économies de matière, et donc des économies en termes de coût de revient, dans la mesure où l’installation 50 permet de fabriquer une pièce intermédiaire 1 présentant une partie centrale de dimensions extérieures proches des cotes dans la pièce finale. The installation 50 according to the first embodiment and the associated manufacturing process are advantageous. Indeed, the installation 50 allows the production of the second part of increased section 14 by hot forging and the straightening of the semi-finished product 1 1 by hot stretching in the same tool and by linking the stages of the process. It therefore makes it possible to produce a part having the desired straightness characteristics, without having to carry out intermediate heating between shaping to obtain the second part of increased section 14 and hot stretching. It also results in savings in material, and therefore savings in terms of cost price, to the extent that the installation 50 makes it possible to manufacture an intermediate part 1 having a central part of external dimensions close to the dimensions in the final part .
De plus, dans le cas de l’exemple particulier représenté sur les Figures 9 à 11 , le logement 55 s’étend selon un axe longitudinal B horizontal, coaxial à la direction d’allongement de la pièce à fabriquer, le logement 55 étant formé entre une matrice inférieure 100 et une matrice supérieure 102, déplaçables à l’écart l’une de l’autre sensiblement perpendiculairement à l’axe longitudinal B du logement 55 pour l’introduction de l’ébauche 6 ou de la pièce mi-ouvrée 16 ou l’extraction de la pièce intermédiaire 1. Par ailleurs, un mécanisme de renvoi d’angle 75 permet de transformer le mouvement vertical de la presse, et donc de l’organe d’actionnement 70, en un déplacement horizontal du poinçon de mise en forme 60. Cette géométrie particulière permet la fabrication de pièces très longues et avec des zones localement à plus forte section de manière relativement simple et peu coûteuse. En effet, d’une part, l’introduction de l’ébauche 6 ou de la pièce mi- ouvrée 16 ou l’extraction de la pièce intermédiaire 1 ne nécessite qu’un débattement relativement faible de la matrice supérieure 102 par rapport à la matrice inférieure 100, et d’autre part, l’installation 50 peut présenter une hauteur totale relativement faible par rapport à la longueur de la pièce intermédiaire 1 à réaliser. Furthermore, in the case of the particular example shown in Figures 9 to 11, the housing 55 extends along a horizontal longitudinal axis B, coaxial with the direction of elongation of the part to be manufactured, the housing 55 being formed between a lower die 100 and an upper die 102, movable away from each other substantially perpendicular to the longitudinal axis B of the housing 55 for the introduction of the blank 6 or the semi-worked part 16 or the extraction of the intermediate part 1. Furthermore, an angle transmission mechanism 75 makes it possible to transform the vertical movement of the press, and therefore of the actuating member 70, into a horizontal movement of the shaping punch 60. This particular geometry allows the manufacture of very long parts and with locally higher section areas in a relatively simple and inexpensive manner. Indeed, on the one hand, the introduction of the blank 6 or the semi-worked part 16 or the extraction of the intermediate part 1 only requires a relatively small clearance of the upper die 102 relative to the lower die 100, and on the other hand, the installation 50 can have a relatively low total height compared to the length of the intermediate part 1 to be produced.
Par ailleurs, la délimitation du logement 55 entre les matrices inférieure 100 et supérieure 102, déplaçables facilement l’une par rapport à l’autre pour ouvrir le logement 55 sur toute sa longueur autorise des variations de section transversale sans problématique de récupération des pièces après mise en forme à chaud, ce qui ne serait pas le cas avec des outils classiques présentant un plan de joint des matrices perpendiculaire à l’axe longitudinal Z de la pièce intermédiaire 1 , et donc à l’axe longitudinal B du logement 55. Furthermore, the delimitation of the housing 55 between the lower 100 and upper 102 dies, which can be easily moved relative to each other to open the housing 55 over its entire length, allows variations in cross section without problems of recovering the parts after hot shaping, which would not be the case with conventional tools having a joint plane of the dies perpendicular to the longitudinal axis Z of the intermediate part 1, and therefore to the longitudinal axis B of the housing 55.
Les Figures 12 à 14 illustrent une installation de fabrication 200 d’une pièce intermédiaire 1 selon un deuxième mode de réalisation de l’invention. Cette installation 200 est destinée à être utilisée pour la mise en œuvre du procédé de fabrication décrit plus haut. Cette installation 200 permet plus particulièrement la mise en œuvre des étapes de mise en forme de l’ébauche 6 pour obtenir le demi-produit 1 1 et d’étirement du demi-produit 11 pour obtenir la pièce intermédiaire 1 . Figures 12 to 14 illustrate a manufacturing installation 200 of an intermediate part 1 according to a second embodiment of the invention. This installation 200 is intended to be used for the implementation of the manufacturing process described above. This installation 200 more particularly allows the implementation of the steps of shaping the blank 6 to obtain the semi-product 1 1 and of stretching the semi-product 11 to obtain the intermediate part 1.
Seules les différences par rapport à l’installation 50 selon le premier mode de réalisation sont décrites dans la suite. Par ailleurs, les éléments identiques ou analogues sont désignés par le même numéro de référence. Only the differences compared to the installation 50 according to the first embodiment are described below. Furthermore, identical or similar elements are designated by the same reference number.
L’installation 200 selon le deuxième mode de réalisation diffère de l’installation 50 selon le premier mode de réalisation principalement par le fait que le dispositif 52 comprend deux organes d’actionnement 70 parallèles, solidaires en translation, le déplacement de chaque organe d’actionnement 70 de sa position de repos jusqu’à sa position de fin de mise en forme engendrant la réalisation par refoulement, repoussage, matriçage ou filage inverse d’une partie de section accrue 13, 14 respective du demi-produit 1 1 . The installation 200 according to the second embodiment differs from the installation 50 according to the first embodiment mainly in the fact that the device 52 comprises two parallel actuating members 70, integral in translation, the movement of each member of actuation 70 from its rest position to its end of shaping position generating the production by upsetting, pushing back, stamping or reverse spinning of a part of increased section 13, 14 respectively of the semi-product 1 1.
L’installation 200 comprend donc, pour chaque organe d’actionnement 70, un mécanisme de renvoi d’angle 75, un poinçon de mise en forme 60, un logement de réception de l’organe d’actionnement 72 et un organe de rappel élastique 85 tels que décrits plus haut pour chaque organe d’actionnement 70. The installation 200 therefore comprises, for each actuating member 70, an angle transmission mechanism 75, a shaping punch 60, a housing for receiving the actuating member 72 and an elastic return member 85 as described above for each actuating member 70.
La première partie de section accrue 13 et la deuxième partie de section accrue 14 peuvent être réalisés par le même type de forgeage à chaud, choisi parmi le refoulement, le repoussage, le matriçage ou le filage inverse, ou par des types de forgeage à chaud différents, choisis parmi toute combinaison de ces types de forgeage à chaud. De préférence, la première partie de section accrue 13 et la deuxième partie de section accrue 14 sont réalisées chacune par refoulement ou par matriçage. The first part of increased section 13 and the second part of increased section 14 can be produced by the same type of hot forging, chosen from upsetting, spinning, stamping or reverse spinning, or by types of hot forging different, chosen from any combination of these types of hot forging. Of preferably, the first part of increased section 13 and the second part of increased section 14 are each produced by upsetting or by stamping.
La forme du poinçon de mise en forme 60 est choisie en fonction de la forme de la partie de section accrue 13, 14 et du type de forgeage à chaud à réaliser. The shape of the shaping punch 60 is chosen according to the shape of the part of increased section 13, 14 and the type of hot forging to be carried out.
Dans ce mode de réalisation, et comme cela est représenté sur les Figures 13 et 14, le logement 55 est destiné à recevoir une ébauche 6 telle que décrite plus haut. In this embodiment, and as shown in Figures 13 and 14, the housing 55 is intended to receive a blank 6 as described above.
Il présente une forme analogue à celle du logement 55 décrit en regard du premier mode de réalisation. Cependant, il comprend à son extrémité longitudinale située au niveau de sa première partie de section accrue 58, une ouverture 208 permettant l’insertion d’un poinçon de mise en forme 60 correspondant dans le logement 55. Dans ce mode de réalisation, chaque poinçon de mise en forme 60 est configuré pour pénétrer dans le logement 55 à une extrémité longitudinale de celui-ci, de sorte à réaliser la partie de section accrue 13, 14 correspondante. It has a shape similar to that of the housing 55 described with regard to the first embodiment. However, it comprises at its longitudinal end located at the level of its first part of increased section 58, an opening 208 allowing the insertion of a corresponding shaping punch 60 in the housing 55. In this embodiment, each punch shaping 60 is configured to penetrate into the housing 55 at a longitudinal end thereof, so as to produce the corresponding part of increased section 13, 14.
La première partie de section accrue 58 du logement 55 est, dans ce mode de réalisation, configurée pour loger la première partie de section accrue 13 du demi-produit 11 après mise en forme par forgeage à chaud par le dispositif de mise en forme 52. The first part of increased section 58 of the housing 55 is, in this embodiment, configured to house the first part of increased section 13 of the semi-finished product 11 after shaping by hot forging by the shaping device 52.
Le dispositif 52 permet donc, dans ce mode de réalisation, la réalisation de la première et de la deuxième partie de section accrue 13, 14 dans le même outil, en particulier simultanément, à partir de l’ébauche 6 reçue dans le logement 55. The device 52 therefore allows, in this embodiment, the production of the first and the second part of increased section 13, 14 in the same tool, in particular simultaneously, from the blank 6 received in the housing 55.
Dans ce mode de réalisation, le dispositif d’étirement 54 à chaud n’est pas configuré pour réaliser l’étirement du demi-produit 11 alors que celui-ci est reçu dans le logement 55. Le dispositif d’étirement 54 n’est pas inclus dans le même outil que le dispositif 52 de réalisation d’au moins une partie de section accrue 14 du demi-produit 11 , comme c’est le cas dans le premier mode de réalisation. Dans ce cas, le dispositif d’étirement 54 est formé par un outil séparé prévu pour dresser ou redresser des arbres par traction. Le dispositif d’étirement 54 n’a été représenté que schématiquement sur la Figure 14. In this embodiment, the hot stretching device 54 is not configured to stretch the semi-finished product 11 while it is received in the housing 55. The stretching device 54 is not not included in the same tool as the device 52 for producing at least one part of increased section 14 of the semi-finished product 11, as is the case in the first embodiment. In this case, the stretching device 54 is formed by a separate tool designed to straighten or straighten trees by traction. The stretching device 54 has only been shown schematically in Figure 14.
Selon un exemple de réalisation particulier, le dispositif d’étirement 54 séparé est analogue au dispositif d’étirement 54 décrit en regard du premier mode de réalisation de l’installation représenté sur les Figures 9 à 11 . According to a particular embodiment, the separate stretching device 54 is similar to the stretching device 54 described with regard to the first embodiment of the installation shown in Figures 9 to 11.
Dans ce cas, le dispositif d’étirement 54 comprend un ou plusieurs poinçons d’étirement et des logements de réception correspondants formés dans une matrice tels que décrits plus haut, les poinçons d’étirement étant configurés pour redresser ou dresser par traction le demi-produit 11 reçu dans un logement formé entre une matrice inférieure et une matrice supérieure dans la matrice de manière analogue à ce qui a été décrit plus haut en regard du premier mode de réalisation. Cette matrice et le logement de réception délimité par cette matrice sont distincts du logement de réception 55 et de la matrice 53 servant à la mise en forme de l’ébauche 6, et plus particulièrement à la réalisation de la première et de la deuxième partie de section accrue 13, 14. In this case, the stretching device 54 comprises one or more stretching punches and corresponding receiving housings formed in a matrix as described above, the stretching punches being configured to straighten or straighten by traction the half- product 11 received in a housing formed between a lower die and an upper die in the die in a manner analogous to what was described above with regard to the first embodiment. This matrix and the reception housing delimited by this matrix are distinct from the reception housing 55 and the matrix 53 used to the shaping of the blank 6, and more particularly the production of the first and the second part of increased section 13, 14.
Dans ce cas, et comme cela a été décrit en regard du premier mode de réalisation, la matrice comprend une partie fixe et une partie mobile, le déplacement en translation de la partie mobile de la matrice à l’écart de la partie fixe sur une course égale à une distance d’allongement sous l’effet de l’insertion du ou des poinçons d’étirement dans les logements correspondants engendrant un allongement du logement de réception du demi-produit 1 1 d’une longueur égale à la distance d’allongement, et ainsi un dressage ou redressage du demi-produit 11 par traction. In this case, and as has been described with regard to the first embodiment, the matrix comprises a fixed part and a mobile part, the translational movement of the mobile part of the matrix away from the fixed part on a stroke equal to an elongation distance under the effect of the insertion of the stretching punch(s) into the corresponding housings causing an elongation of the housing for receiving the semi-finished product 1 1 by a length equal to the distance of elongation, and thus straightening or straightening of the semi-product 11 by traction.
Un procédé de fabrication d’une pièce intermédiaire 1 à partir d’une ébauche 6 telle que décrite plus haut au moyen de l’installation 200 va maintenant être expliqué plus en détail. A process for manufacturing an intermediate part 1 from a blank 6 as described above using the installation 200 will now be explained in more detail.
Ce procédé comprend les étapes suivantes : This process includes the following steps:
- installation de la table support 1 13 puis de la matrice inférieure 100 munie des poinçons de mise en forme 60 sur la table de support 1 13 et installation du support 90 muni des organes d’actionnement 70; - installation of the support table 1 13 then of the lower die 100 provided with shaping punches 60 on the support table 1 13 and installation of the support 90 provided with actuating members 70;
- mise en place de l’ébauche 6 dans la partie du logement 55 délimitée par la matrice inférieure 100, - installation of the blank 6 in the part of the housing 55 delimited by the lower matrix 100,
- mise en place de la matrice supérieure 102 sur la matrice inférieure 100 ; - placement of the upper matrix 102 on the lower matrix 100;
- installation du pousseur 103 et conformage des parties de l’ébauche 6 qui ne sont pas destinées à être mises en forme, par pressage de la matrice supérieure 102 sur la matrice inférieure 100 au moyen du pousseur 103 ; - installation of the pusher 103 and shaping of the parts of the blank 6 which are not intended to be shaped, by pressing the upper die 102 on the lower die 100 by means of the pusher 103;
- verrouillage de la matrice supérieure 102 sur la matrice inférieure 100 après conformage ; - locking of the upper die 102 on the lower die 100 after shaping;
- retrait du pousseur 103 ; - removal of the pusher 103;
- déplacement du support 90 en translation de sa position de repos jusqu’à sa position de fin de mise en forme résultant dans la translation de chaque organe d’actionnement 70 de sa position de repos jusqu’à sa position de fin de mise en forme de sorte à former la première partie de section accrue 13 et la deuxième partie de section accrue 14 par forgeage à chaud, respectivement dans la première partie de section accrue 58 et dans la deuxième partie de section accrue 59 du logement 55 et obtenir ainsi le demi- produit 1 1 ; - movement of the support 90 in translation from its rest position to its end of shaping position resulting in the translation of each actuating member 70 from its rest position to its end of shaping position so as to form the first part of increased section 13 and the second part of increased section 14 by hot forging, respectively in the first part of increased section 58 and in the second part of increased section 59 of the housing 55 and thus obtain the half - product 1 1;
- remontée du support 90, déverrouillage de la matrice supérieure 102 et libération du demi-produit 1 1 ; - raising of the support 90, unlocking of the upper die 102 and release of the semi-finished product 11;
- étirement du demi-produit 11 au moyen du dispositif d’étirement 54 séparé pour former la pièce intermédiaire 1 . L’installation 200 selon le deuxième mode de réalisation, et le procédé de fabrication correspondant, permettent la réalisation par forgeage à chaud, et notamment par refoulement, repoussage, matriçage, filage inverse ou par toute combinaison de ces procédés, des première et deuxième parties de section accrue 13, 14 en une seule opération dans un même outil, et résulte dans des économies de matière analogues à celles obtenues avec l’installation 50 selon le premier mode de réalisation, la partie centrale 3 de la pièce intermédiaire 1 présentant des cotes très proches des cotes dans la pièce finale. - stretching of the semi-finished product 11 by means of the separate stretching device 54 to form the intermediate part 1. The installation 200 according to the second embodiment, and the corresponding manufacturing process, allow the production by hot forging, and in particular by upsetting, spinning, stamping, reverse spinning or by any combination of these processes, of the first and second parts of increased section 13, 14 in a single operation in the same tool, and results in material savings similar to those obtained with the installation 50 according to the first embodiment, the central part 3 of the intermediate part 1 having dimensions very close to the dimensions in the final piece.
Par ailleurs, la géométrie de l’installation 200 étant analogue à la géométrie de l’installation 50, elle permet d’obtenir des avantages analogues à ceux décrits plus haut, notamment en ce qui concerne la possibilité de fabriquer des pièces longues. Furthermore, the geometry of the installation 200 being similar to the geometry of the installation 50, it makes it possible to obtain advantages similar to those described above, in particular with regard to the possibility of manufacturing long parts.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication par forgeage d’une pièce intermédiaire (1 ) en alliage métallique allongée selon un axe longitudinal (Z), la pièce intermédiaire (1 ) comprenant une partie centrale (3) comprenant au moins un tronçon de section transversale à faible variation, l’aire des sections transversales du ou de chaque tronçon de section transversale à faible variation variant d’au plus 20% le long dudit tronçon, la pièce intermédiaire (1 ) comprenant en outre une première partie de section accrue (5) et une deuxième partie de section accrue (5’) situées de part et d’autre de la partie centrale (3) selon l’axe longitudinal (Z), le procédé comprenant les étapes suivantes : 1. Method of manufacturing by forging an intermediate part (1) of metal alloy elongated along a longitudinal axis (Z), the intermediate part (1) comprising a central part (3) comprising at least one section of low cross section variation, the area of the cross sections of the or of each section of cross section with low variation varying by at most 20% along said section, the intermediate part (1) further comprising a first part of increased section (5) and a second part of increased section (5') located on either side of the central part (3) along the longitudinal axis (Z), the method comprising the following steps:
- fabrication par forgeage à chaud d’une ébauche (6) allongée selon un axe longitudinal (Z) comprenant au moins un tronçon de section transversale à faible variation ; - manufacture by hot forging of a blank (6) elongated along a longitudinal axis (Z) comprising at least one section of cross section with low variation;
- mise en forme de l’ébauche (6) pour obtenir un demi-produit (1 1 ) allongé selon un axe longitudinal (Z) comprenant une partie centrale (12) et une première partie de section accrue (13) et une deuxième partie de section accrue (14), s’étendant de part et d’autre de la partie centrale (12) selon la direction de l’axe longitudinal (Z), la mise en forme de l’ébauche (6) comprenant la réalisation de la première partie de section accrue (13) du demi-produit (1 1 ) par forgeage à chaud et la réalisation de la deuxième partie de section accrue (14) du demi-produit (1 1 ) par forgeage à chaud choisi parmi un refoulement, un repoussage, un matriçage ou un filage inverse; et- shaping of the blank (6) to obtain a semi-product (1 1) elongated along a longitudinal axis (Z) comprising a central part (12) and a first part of increased section (13) and a second part of increased section (14), extending on either side of the central part (12) in the direction of the longitudinal axis (Z), the shaping of the blank (6) comprising the production of the first part of increased section (13) of the semi-product (1 1) by hot forging and the production of the second part of increased section (14) of the semi-product (1 1) by hot forging chosen from upsetting , spinning, stamping or reverse spinning; And
- étirement à chaud du demi-produit (1 1 ) pour obtenir la pièce intermédiaire (1 ). - hot stretching of the semi-product (1 1) to obtain the intermediate part (1).
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel l’alliage métallique est choisi parmi un superalliage, un alliage à base de titane et un acier, plus particulièrement un acier choisi dans la liste suivante : un acier à durcissement structural et un acier martensitique allié. 2. Method according to claim 1, in which the metal alloy is chosen from a superalloy, a titanium-based alloy and a steel, more particularly a steel chosen from the following list: a structural hardening steel and an alloyed martensitic steel .
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la longueur (L) de la pièce intermédiaire (1 ) est supérieure ou égale à 800 mm et le ratio (L/D) entre la longueur (L) de la pièce intermédiaire (1 ) et la dimension transversale maximale (D) de la partie centrale (3) de la pièce intermédiaire (1 ) est supérieur ou égal à 2,5. 3. Method according to claim 1 or 2, in which the length (L) of the intermediate piece (1) is greater than or equal to 800 mm and the ratio (L/D) between the length (L) of the intermediate piece ( 1) and the maximum transverse dimension (D) of the central part (3) of the intermediate piece (1) is greater than or equal to 2.5.
4. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l’aire des sections transversales du ou de chaque tronçon de section transversale à faible variation varie d’au plus 10% le long dudit tronçon, de préférence dans lequel l’aire des sections transversales du ou de chaque tronçon de section transversale à faible variation est constante le long dudit tronçon. 4. Method according to any one of claims 1 to 3, in which the area of the cross sections of the or of each section of cross section with low variation varies by at most 10% along said section, preferably in which the area of cross sections of the or each section of cross section with low variation is constant along said section.
5. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la longueur cumulée (Lo) du ou des tronçons de section transversale à faible variation, prise selon l’axe longitudinal (Z), est supérieure ou égale à 40% de la longueur (L) de la pièce intermédiaire (1 ), préférentiellement supérieure ou égale à 60% de la longueur (L) de la pièce intermédiaire (1 ), et encore plus préférentiellement supérieure ou égale à 70% de la longueur (L) de la pièce intermédiaire (1 ). 5. Method according to any one of claims 1 to 4, in which the cumulative length (L o ) of the section(s) of cross section with low variation, taken along the longitudinal axis (Z), is greater than or equal to 40 % of the length (L) of the intermediate piece (1), preferably greater than or equal to 60% of the length (L) of the intermediate piece (1), and even more preferably greater than or equal to 70% of the length ( L) of the intermediate piece (1).
6. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le centre de la première partie de section accrue (5) et/ou le centre de la deuxième partie de section accrue (5’), pris selon la direction longitudinale (Z) de la pièce intermédiaire (1 ), est situé à une distance (Li, L2) de l’extrémité (4, 4’) correspondante de la pièce intermédiaire (1 ) inférieure ou égale à 25% de la longueur (L) de la pièce intermédiaire (1 ), préférentiellement inférieure ou égale à 15% de la longueur (L) de la pièce intermédiaire (1 )- 6. Method according to any one of claims 1 to 5, in which the center of the first part of increased section (5) and/or the center of the second part of increased section (5'), taken in the longitudinal direction (Z) of the intermediate piece (1), is located at a distance (Li, L 2 ) from the corresponding end (4, 4') of the intermediate piece (1) less than or equal to 25% of the length ( L) of the intermediate piece (1), preferably less than or equal to 15% of the length (L) of the intermediate piece (1) -
7. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première partie de section accrue (13) du demi-produit (11 ) est réalisée par refoulement, repoussage, matriçage ou filage inverse. 7. Method according to any one of the preceding claims, in which the first part of increased section (13) of the semi-finished product (11) is produced by upsetting, spinning, stamping or reverse spinning.
8. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la deuxième partie de section accrue (14) du demi-produit (1 1 ) est réalisée par refoulement et dans lequel, de préférence, la première partie de section accrue est réalisée par refoulement ou par matriçage. 8. Method according to any one of the preceding claims, in which the second part of increased section (14) of the semi-product (1 1) is produced by upsetting and in which, preferably, the first part of increased section is produced by repressing or by stamping.
9. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la réalisation de la première partie de section accrue (13) du demi-produit (11 ) et la réalisation de la deuxième partie de section accrue (14) du demi-produit (11 ) sont effectuées successivement. 9. Method according to any one of the preceding claims, in which the production of the first part of increased section (13) of the semi-product (11) and the production of the second part of increased section (14) of the semi-product (11) are carried out successively.
10. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel la réalisation de la première partie de section accrue (13) du demi-produit (11 ) et la réalisation de la deuxième partie de section accrue (14) du demi-produit (11 ) sont effectuées simultanément, en particulier dans un même outil. 10. Method according to any one of claims 1 to 8, in which the production of the first part of increased section (13) of the semi-product (11) and the production of the second part of increased section (14) of the half -product (11) are carried out simultaneously, in particular in the same tool.
11. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le demi-produit (11 ) n’est pas réchauffé entre la réalisation de la deuxième partie de section accrue (14) du demi-produit (11) et l’étirement à chaud. 11. Method according to any one of the preceding claims, in which the semi-product (11) is not heated between the production of the second part of increased section (14) of the semi-product (11) and the stretching hot.
12. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la réalisation de la deuxième partie de section accrue (14) et l’étirement à chaud sont réalisés dans un même outil. 12. Method according to any one of the preceding claims, in which the production of the second part of increased section (14) and the hot stretching are carried out in the same tool.
13. Procédé de fabrication d’une pièce allongée en alliage métallique comprenant : 13. Process for manufacturing an elongated metal alloy part comprising:
- la fabrication d’une pièce intermédiaire (1 ) par mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 12 ; - the manufacture of an intermediate part (1) by implementing the method according to any one of claims 1 to 12;
- la finition de la pièce intermédiaire (1 ) pour obtenir la pièce, la finition comprenant en particulier un usinage. - finishing the intermediate part (1) to obtain the part, the finishing including in particular machining.
14. Procédé selon la revendication 13, dans lequel la pièce est choisie parmi : un essieu, un arbre moteur, une pièce de train d’atterrissage, un tube prolongateur pour une pompe destinée à l’extraction de pétrole ou de gaz, une soupape sous-marine, notamment pour moteur de bateau de grande taille, tel qu’un paquebot ou un supertanker et un tube lance-missile. 14. Method according to claim 13, in which the part is chosen from: an axle, a motor shaft, a landing gear part, an extension tube for a pump intended for the extraction of oil or gas, a valve underwater, in particular for the engine of a large boat, such as a liner or a supertanker and a missile launcher tube.
15. Installation de fabrication (50 ; 200) par forgeage d’une pièce intermédiaire (1 ) en alliage métallique allongée selon un axe longitudinal (Z), l’installation de fabrication (50 ; 200) étant destinée à être utilisée pour la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, comprenant : 15. Manufacturing installation (50; 200) by forging an intermediate part (1) of metal alloy elongated along a longitudinal axis (Z), the manufacturing installation (50; 200) being intended to be used for the implementation implementing the method according to any one of claims 1 to 12, comprising:
- un logement (55) définissant un axe longitudinal (B) destiné à recevoir une ébauche (6) allongée selon un axe longitudinal (Z) comprenant au moins un tronçon de section transversale à faible variation ou une pièce mi-ouvrée (16) allongée selon un axe longitudinal (Z) comprenant une tige (15) comprenant au moins un tronçon de section transversale à faible variation, et une première partie de section accrue (13) ; un dispositif de mise en forme (51) de l’ébauche (6) ou de la pièce mi-ouvrée (16) reçue dans le logement (55) de manière à former un demi-produit (11 ) allongé selon un axe longitudinal (Z) comprenant une partie centrale (12) et une première partie de section accrue (13) et une deuxième partie de section accrue (14), situées de part et d’autre de la partie centrale (12) selon la direction de l’axe longitudinal (Z), le dispositif de mise en forme (51 ) comprenant un dispositif de réalisation (52), par forgeage à chaud par matriçage, par refoulement, par repoussage ou par filage inverse, d’au moins la deuxième partie de section accrue (14) du demi-produit (11 ); et un dispositif (54) d’étirement à chaud configuré pour redresser à chaud le demi- produit (1 1 ) de manière à former la pièce intermédiaire (1 ). - a housing (55) defining a longitudinal axis (B) intended to receive a blank (6) elongated along a longitudinal axis (Z) comprising at least one section of cross section with low variation or an elongated semi-worked part (16) along a longitudinal axis (Z) comprising a rod (15) comprising at least one section of cross section with low variation, and a first part of increased section (13); a shaping device (51) of the blank (6) or the semi-finished part (16) received in the housing (55) so as to form a half-product (11) elongated along a longitudinal axis ( Z) comprising a central part (12) and a first part of increased section (13) and a second part of increased section (14), located on either side of the central part (12) in the direction of the longitudinal axis (Z), the shaping device (51) comprising a production device (52), by hot forging by stamping, by pressing, by spinning or by reverse spinning, of at least the second part of increased section (14) of the semi-finished product (11); and a hot stretching device (54) configured to hot straighten the half-product (1 1) so as to form the intermediate part (1).
16. Installation (50 ; 200) selon la revendication 15, dans laquelle le dispositif de réalisation (52) d’au moins la deuxième partie de section accrue (14) du demi-produit (1 1 ) comprend au moins un organe d’actionnement (70), déplaçable en translation par rapport au logement (55) selon une direction perpendiculaire à l’axe longitudinal (B) du logement (55) d’une position de repos jusqu’à une position de fin de mise en forme, le déplacement de l’organe d’actionnement (70) de sa position de repos jusqu’à sa position de fin de mise en forme engendrant la réalisation d’au moins la deuxième partie de section accrue (14) du demi-produit (1 1) par forgeage à chaud. 16. Installation (50; 200) according to claim 15, in which the device for producing (52) at least the second part of increased section (14) of the semi-product (1 1) comprises at least one member for actuation (70), movable in translation relative to the housing (55) in a direction perpendicular to the longitudinal axis (B) of the housing (55) from a rest position to an end of shaping position, the movement of the actuating member (70) from its rest position to its end of shaping position generating at least the second part of increased section (14) of the semi-product (1 1) by hot forging.
17. Installation (200) selon la revendication 16, dans lequel le dispositif de réalisation (52) d’au moins la deuxième partie de section accrue (14) du demi-produit (1 1) comprend deux organes d’actionnement (70), chaque organe d’actionnement (70) étant déplaçable en translation par rapport au logement (55) selon une direction perpendiculaire à l’axe longitudinal (B) du logement (55) d’une position de repos jusqu’à une position de fin de mise en forme, les organes d’actionnement (70) étant solidaires en translation selon la direction perpendiculaire à l’axe longitudinal (B) du logement (55), le déplacement de chaque organe d’actionnement (70) de sa position de repos jusqu’à sa position de fin de mise en forme engendrant la réalisation d’une partie de section accrue respective (13, 14) du demi-produit (1 1 ) par forgeage à chaud. 17. Installation (200) according to claim 16, in which the device for producing (52) at least the second part of increased section (14) of the semi-finished product (1 1) comprises two actuating members (70) , each actuating member (70) being movable in translation relative to the housing (55) in a direction perpendicular to the longitudinal axis (B) of the housing (55) from a rest position to an end position shaping, the actuating members (70) being integral in translation in the direction perpendicular to the longitudinal axis (B) of the housing (55), the movement of each actuating member (70) from its position of rest until its end of shaping position resulting in the production of a part of respective increased section (13, 14) of the semi-finished product (1 1) by hot forging.
18. Installation (50 ; 200) selon l’une des revendications 16 ou 17, dans laquelle le dispositif de réalisation (52) d’au moins la deuxième partie de section accrue (14) du demi-produit (1 1 ) comprend : 18. Installation (50; 200) according to one of claims 16 or 17, in which the device for producing (52) at least the second part of increased section (14) of the semi-finished product (1 1) comprises:
- un poinçon de mise en forme (60) pour chaque organe d’actionnement (70), chaque poinçon de mise en forme (60) étant configuré pour se déplacer en translation selon la direction de l’axe longitudinal (B) du logement (55), et - a shaping punch (60) for each actuating member (70), each shaping punch (60) being configured to move in translation in the direction of the longitudinal axis (B) of the housing ( 55), and
- un mécanisme de renvoi d’angle (75), configuré pour transformer le déplacement du ou de chaque organe d’actionnement (70) de sa position de repos jusqu’à sa position de fin de mise en forme en un déplacement en translation du poinçon de mise en forme (60) correspondant selon la direction de l’axe longitudinal (B) du logement (55) pour réaliser par forgeage à chaud une partie de section accrue (13, 14) correspondante du demi-produit (11 ). - an angle transmission mechanism (75), configured to transform the movement of the or each actuating member (70) from its rest position to its end of shaping position into a translational movement of the shaping punch (60) corresponding in the direction of the longitudinal axis (B) of the housing (55) to produce by hot forging a corresponding part of increased section (13, 14) of the semi-finished product (11).
19. Installation (50) selon l’une quelconque des revendications 15 à 18, dans laquelle le dispositif d’étirement à chaud (54) est configuré pour redresser à chaud le demi- produit (1 1 ) reçu dans le logement (55). 19. Installation (50) according to any one of claims 15 to 18, in which the hot stretching device (54) is configured to hot straighten the half-product (1 1) received in the housing (55) .
20. Installation (50) selon la revendication 19, dans laquelle le dispositif d’étirement à chaud (54) comprend un poinçon d’étirement (95), déplaçable en translation par rapport au logement (55) selon une direction perpendiculaire à l’axe longitudinal (B) du logement (55) d’une position de repos jusqu’à une position de fin d’étirement, le déplacement du poinçon d’étirement (95) de sa position de repos jusqu’à sa position de fin d’étirement engendrant le redressement à chaud du demi-produit (11 ) reçu dans le logement (55) pour obtenir la pièce intermédiaire (1 ). 20. Installation (50) according to claim 19, in which the hot stretching device (54) comprises a stretching punch (95), movable in translation relative to the housing (55) in a direction perpendicular to the longitudinal axis (B) of the housing (55) from a rest position to an end of stretching position, moving the stretching punch (95) from its rest position to its end of stretching position stretching causing the hot straightening of the semi-product (11) received in the housing (55) to obtain the intermediate part (1).
21. Installation (50) selon l’une des revendications 19 ou 20, comprenant une matrice (53) délimitant le logement (55), la matrice (53) comprenant une partie fixe (104, 106) et une partie mobile (108, 110), ladite partie mobile (108, 1 10) de la matrice (53) étant déplaçable en translation par rapport à ladite partie fixe (104 ; 106) selon la direction de l’axe longitudinal (B) du logement (55) entre une position rapprochée, dans laquelle la partie mobile (108 ; 1 10) est en contact avec la partie fixe (104 ; 106) et une position écartée, dans laquelle la partie mobile (108 ; 110) est distante de la partie fixe (104 ; 106) d’une distance d’allongement, ce déplacement engendrant un allongement du logement (55) d’une longueur égale à la distance d’allongement, le dispositif d’étirement à chaud (54) comprenant en outre, pour chaque poinçon d’étirement (95), un logement de réception (1 15) du poinçon d’étirement (95), configuré pour recevoir un tronçon d’extrémité (1 16) du poinçon d’étirement (95) lorsque celui-ci se déplace de sa position de repos jusqu’à sa position de fin d’étirement, l’insertion du poinçon d’étirement (95) dans le logement de réception (115) correspondant engendrant le déplacement en translation de la partie mobile (108 ; 1 10) de la matrice (53) par rapport à la partie fixe (104 ; 106) de la matrice (53) de sa position rapprochée jusqu’à sa position écartée de manière à redresser le demi-produit (1 1 ) reçu dans le logement (55). 21. Installation (50) according to one of claims 19 or 20, comprising a matrix (53) delimiting the housing (55), the matrix (53) comprising a fixed part (104, 106) and a movable part (108, 110), said movable part (108, 1 10) of the matrix (53) being movable in translation relative to said fixed part (104; 106) in the direction of the longitudinal axis (B) of the housing (55) between a close position, in which the movable part (108; 1 10) is in contact with the fixed part (104; 106) and a spaced position, in which the movable part (108; 110) is distant from the fixed part (104 ; 106) by an elongation distance, this movement causing an elongation of the housing (55) by a length equal to the elongation distance, the hot stretching device (54) further comprising, for each punch stretching (95), a housing (1 15) for receiving the stretching punch (95), configured to receive an end section (1 16) of the stretching punch (95) when the latter moves from its rest position to its end of stretching position, the insertion of the stretching punch (95) into the corresponding receiving housing (115) causing the translational movement of the movable part (108; 1 10) of the die (53) relative to the fixed part (104; 106) of the die (53) from its close position to its spaced position so as to straighten the semi-product (1 1) received in housing (55).
22. Installation (50) selon l’une des revendications 20 ou 21 , prise en combinaison avec l’une des revendications 15 à 17, comprenant en outre un support (90) sur lequel sont fixés le ou chaque organe d’actionnement (70) et le ou chaque poinçon d’étirement (95), le support (90) étant mobile en translation par rapport au logement (55) selon une direction parallèle à la direction de déplacement du ou de chaque organe d’actionnement (70) et du ou de chaque poinçon d’étirement (95) de sorte à occuper successivement les positions suivantes : 22. Installation (50) according to one of claims 20 or 21, taken in combination with one of claims 15 to 17, further comprising a support (90) on which the or each actuating member (70) is fixed ) and the or each stretching punch (95), the support (90) being movable in translation relative to the housing (55) in a direction parallel to the direction of movement of the or each actuating member (70) and the or each stretching punch (95) so as to successively occupy the following positions:
- une position de repos, dans laquelle le ou chaque organe d’actionnement (70) et le ou chaque poinçon d’étirement (95) occupe sa position de repos, - a rest position, in which the or each actuating member (70) and the or each stretching punch (95) occupies its rest position,
- une position de fin de mise en forme, dans laquelle le ou chaque organe d’actionnement (70) occupe sa position de fin de mise en forme, et - an end of shaping position, in which the or each actuating member (70) occupies its end of shaping position, and
- une position de fin d’étirement, dans laquelle le ou chaque poinçon d’étirement (95) occupe sa position de fin d’étirement. - an end of stretching position, in which the or each stretching punch (95) occupies its end of stretching position.
23. Installation (50) selon l’une quelconque des revendications 15 à 22, laquelle est utilisée comme outillage de presse à forger. 23. Installation (50) according to any one of claims 15 to 22, which is used as forging press tools.
24. Utilisation de l’installation (50) selon l’une quelconque des revendications24. Use of the installation (50) according to any one of the claims
15 à 22 comme outillage de presse à forger. 15 to 22 as forging press tools.
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