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"Dispositif pour la fabrication de corps creux sans joint en partant de blocs massifs"
Le dispositif conforme à l'invention et les agen cements particuliers qu'il comporte ou qui y sont adaptés visent une fabrication rationnelle de corps creux sans joint, en fer ou en acier, par le procédé Ehrhardt à la presse, c'est-à-dire par enfoncement d'un mandrin dans une pièce massive rendue plastique par chauffage, cette pièce repoussant la matière de coté dans des cavités libres mé- nagées entre l'étampe et la pièce, qui est centrée par des
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moyens mécaniques par contact sur ses bords avec l'étampe qui la contient.
Pour éviter les difficultés inhérentes à l'utilisation des presses hydrauliques, ainsi que les ac- cessoires.de commande volumineux, coûteux et prolongeant les délais de fabrication et de livraison, accessoires qui sont inévitables avec les presses hydrauliques, on utilise certaines particularités des machines à forger connues sous le nom de machines à refouler, particularités que ces machi- nes présentent dans leur construction, dans le fonctionne- ment de leur partie servant d'outil et dans l'agencement et le fonctionnement de leur mécanisme.
Les mouvements des pièces du mécanisme et des ou- tils, mouvements qui sont nécessaires pour la fabrication, sont amorcés et dérivés impérativement, dans une succession et un ordre déterminés, de la commande principale (de l'ar- bre de commande) de ces machines à forger à fonctionnement mécanique. Pour le mandrinage des pièces massives on uti- lise, (suivant le mode opératoire conforme à l'invention, et suivant l'idée inventive sur laquelle sont basés les moyens de travail), d'une façon différente de celle qui était gé- néralement utilisée jusqu'ici, des matrices divisées et on tire parti du fait que des matrices de ce genre sont déjà montées dans d'autres buts dans les machines en question.
On usine ou on encastre dans chacune des deux demi-matrices une demi-étampe telle que les deux moitiés de l'étampe as- semblées entre elles donnent la forme extérieure et les di- mensions extérieures du corps creux qu'il s'agit d'obtenir.
Le mécanisme de la machine écarte les demi-matrices et les rapproche; en se rapprochant ces deux demi-matrices pren- nent la pièce introduite entre elles et destinée à être transformée en corps creux dans l'étampe, où elle est cen-
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trée par le contact qui s'établit sur les bords entre la pièce et la surface intérieure de l'étampe. Le chariot de travail de la machine, chariot sur lequel la commande principale agit comme sur les demi-matrices, est commandé de façon que le mandrin qu'il porte reste en dehors de la pièce renfermée dans la matrice jusqu'à ce que celle-ci soit complètement fermée.
Pendant que l'étampe est fermée, ce qui dure peu de temps, le mandrin entraîné impérative- ment en avant par le dispositif de commande avec le chariot de travail pénètre dans la pièce et transforme celle-ci en corps creux. Les mouvements des pièces du mécanisme à l'intérieur de la machine, mouvements qui sont indépendants les uns des autres et accordés entre eux, ramènent le cha- riot en arrière avec le mandrin, pour ainsi dire automati- quement, la pièce étant simultanément retirée du mandrin; ces mouvements provoquent au moment voulu l'ouverture de l'étampe par écartement des demi-matrices. La pièce trans- formée en corps creux est alors libérée de l'étampe, le mandrin est sorti de cette pièce et le corps creux peut tomber librement vers le bas et sortir de l'étampe, ainsi que de la machine.
Le dispositif ou ensemble mécanique qui sert à produire tel ou tel corps creux par des moyens mécaniques, à l'aide de machines, sera utilisé avantageusement dans un mode de réalisation perfectionné qui permet d'éviter que l'on ne soit obligé d'introduire, dans l'opération,
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des pièces individuelles pr0i:lboleJ1ll:-nt s;sr.es les unes des autres, et d'introduireau contraire dans ici.
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machine, phr le côté Ó.ppOSE::
2., l'arbre de CU;I1Iih..ude c'est dire p;:r l' #trC::lùite frontale de 1"" m;chin(;;, une tise de fer ou d'acier incondescente tlans kq;;el- le on cisaille une pièce initiale massive par l'effet du rapprochement mécanique des demi-matrices, cette pièce étant prase en même temps par l'étampe !lui se ferme et maintenue dans celle-ci jusqu'à ce que les opérations nécessaires (le déplacement cn avant et lc retour du mandrin) aient etc effectuées. pour effectuer le cisaillement de la pièce sur la barre pendant le rapporchement des demi- matrices, le fond de l'étampe est constitué par un couteau sur la trie fixe, de façon que l'e- tampe elle-même serve de butée pour la pièce lorsqu' elle est fermée.
Le contre-couteau estfixé à l'extra- mité de l'autre demi-matrice ou étampe, ou demi-ma- trice mobile. La coopération des deux couteaux ainsi agencés, en combinaison avec un guidage rationnel des tranches et avec les surfaces de butée que la. barre rencontre sur les demi-matrices permet d'obtenir sur la barre une surface de coupe nouvelle qui est nette et perpendiculaire à la longueur de la. barre.cette sur- face de coupe constitue la surface antérieurede la pièce suivante destinée à être séparée et transfor- mée eu cours de la prochaine opération cle la machine.
Pour assurer une exactitude aussi grande que possible
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dans la position des surfaces co-axiales du corps creux terminé, les pièces qui travaillent dans le dispositif ont été construites de façon à effectuer le mandrinage graduellement en deux ou plus de deux opérations successi- ves. Pour ce mandrinage graduel, le premier mandrin, qui ne doit pénétrer dans la pièce que jusqu'à une petite profondeur, est plus court que le suivant, et celui-ci est à son tour plus court que le suivant. Chaque mandrin successif est guidé dans la cavité déjà produite par le ou les mandrins précédents et bien centrée, ce qui fait que les mandrins risquent de se fausser. Lorsque le man- drinage a lieu graduellement, la pièce n'est pas séparée complètement de la barre pendant la première opération.
Pendant la phase pendant laquelle les matrices sont ou- vertes par suite de l'entraînement positif des pièces de la machine, la pièce en partie transformée est amenée au moyen de la barre à laquelle elle est encore attachée jusqu'en avant d'une autre étampe usinée dans les demi- matrices, et, le cas échéant, la pièce est introduite dans une ou plusieurs étampes successives et elle est finalement complètement cisaillée au cours de la dernière opération de mandrinage.
On décrira plus loin la forme et la construction données aux pièces travaillant pour obtenir le fonctionne- ment qui vient d'être indiqué.
Pour mandriner le bloc initial pièce par pièce par des opérations successives comme cela vient d'être dit, et pour améliorer encore le centrage et par consé quent la précision de la concentricité des surfaces, on fait de préférence, en sorte que l'étampe ne concorde
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réellement aveo la forme définitive du corps creux, c'est- à-dire qu'elle soit par exemple cylindrique que sur la longueur correspondant à la transformation produite au mo- ment envisagé. Pour l'étampe servant à la première opéra- tion, ceci ne serait donc le cas que pour la partie anté- rieure extrême de la pièce et celle-ci ne serait guidée que dans cette partie par contact sur les bords.
Pour évi- ter toute possibilité de descente de matière dans la partie antérieure par suite de défauts de précision dans les di- menbions diagonales de la pièce prismatique, on n'usine que le négatif de la forme prismatique de la barre dans en la partie de l'étampe qui vient suite, c'est-à-dire qu'on n'usine qu'une moitié du prisme entier dans chaque moitié de la matrice. Les surfaces supérieures et les surfaces inférieures des creux servant à maintenir la barre dans les moitiés de la matrice sont faites un peu inclinées de façon à s'écarter vers l'axe longitudinal; ceci facilite une bonne prise de la pièce et favorise l'insertion auto- matique de celle-ci à la position dans laquelle elle est convenablement centrée.
L'ensemble du dispositif permet aussi de donner à la bague de guidage et d'enlèvement (qui est toujours utilisée pour le mandrinage au moyen d'un mandrin enfoncé dans la pièce) une forme telle et de la monter dans la ma- tière en avant de la partie de l'étampe réellement utili- sée, de façon telle qu'elle puisse se mouvoir sur le man- drin dans le sens de la longueur lorsque le chariot de travail se déplace en avant. La surface antérieure du chariot s'applique alors finalement sur cette bague, la repousse en avant et la presse sur la face frontale du
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corps creux mandriné, ce qui a pour effet de lisser cette face et de lui donner la forme d'un plan annulaire perpen- diculaire à l'axe du corps creux.
La figure 1 du dessin ci-joint est une vue en plan d'une machine horizontale, donnée à titre d'exemple non limitatif, et contenant les différents éléments établis et utilisés en vue du but décrit; cette figure montre la position de ces éléments au début de l'opération.
Tous les mouvements des mécanismes et des piè- ces servant d'outils sont amorcés par l'arbre de commande a et dérivés de cet arbre. Le vilebrequin a1 de l'arbre de commande a provoque le mouvement, en avant et en arriè- re, du chariot de travail b auquel est adapté le mandrin c; le vilebrequin secondaire a2 provoque les mouvements transversaux de la demi-matrice mobile d2, le rapprochement, la fermeture complète et l'ouverture de la matrice. Les deux vilebrequins a1 et a2 sont décalés entre eux, sur l'arbre de commande a, de façon que le mandrin . qui sert à perforer la pièce) n'atteigne celle-ci et ne s'y enfonce que lorsque les deux moitiés d1 et 12 de la matrice sont bien appliquées l'une sur l'autre et'maintenues dans cet état pendant un certain temps par le mécanisme.
Le mouvement de rotation du vilebrequin secon- daire a2 est transformé, pendant le mouvement de rotation de l'arbre, et par l'intermédiaire de la bielle e du cha.. riot f1 animé d'un mouvement alternatif, et des leviers articulés f2, en un mouvement transversal rectiligne de la demi-matrice d2 qui se trouve rapprochée de la contre* matrice d1 puis qui s'en écarte de nouveau pendant le mou-
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vement de retour des leviers articulés et de la bielle.
Dans chacune des demi-matrices èt d2 on a usiné une moitié de l'étampe qui détermine la forme extérieure du corps creux produit par la perforation ou le mandrinage.
Dans l'exemple représenté en figure 1, on a supposé que ce corps, et par conséquent aussi la cavité de l'étampe, ont une forme cylindrique se terminant par une courte portion conique.
Dans la position initiale représentée à la fi- gure, les demi-matrices sont écrasées, le vilebrequin de l'arbre de commande se trouve dans sa position posté- rieure extrême, et la pointe du mandrin ± se trouve en dehors et en avant de la matrice et devant la bague de guidage g dont cette matrice est munie. La matière à traiter h, qui est en forme de barre, est introduite dans la machine sur le fond de l'étampe et sur la longueur de la pièce à usiner h1, La pièce h1 peut aussi être intro- duite entre les demi-matrices sous forme d'une pièce in- dividuelle, mais, dans l'exemple représenté au dessin, elle est d'abord cisaillée au moment du rapprochement des demi-matrices.
Pour effectuer ce cisaillement, un couteau 1-1 est adapté à la demi-matrice fixe d1 et cons- titue la surface des butées pour la pièce h1 pendant le mandrinage. La demi-matrice mobile porte le contre- couteau i2. La barre de matière hl et par conséquent aus- si la pièce h1 à séparer, ont une forme prismatique; dans l'exemple représenté la section du prisme est car-.
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rée.
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Les figures 2 et 3 sont, à plus grande échelle, une vue en coupe horizontale des pièces à traiter, dans un mode de réalisation dans lequel le mandrinage et la trans" formation de la pièce ont lieu en une seule opération sur toute sa longueur. Les lettres de référence concordent avec celles de la figure 1. La figure 2 montre la situa- tion initiale, la matrice ouverte. La figure 3 montre le moment de l'achèvement du mandrinage et de la transforma- tion de la pièce h1 en un corps creux.
Le rapproohement des deux demi-matrices a lieu entre ces deux phases, la partie antérieure de la barre h qui passe entre les deux demi-matrices d1 et d2 et qui constitue la pièce h1, étant cisaillée par les couteaux i1 et ; les cavités creusées dans les deux demi-matrices d1 et d2 et servant d'étampe avaient auparavant saisi et centré entre elles la pièce h1, L'effort disponible pour l'application des deux demi- matrices l'une sur l'autre, effort qui est multiplié par les leviers articulés,, est tellement grand que la pièce prismatique de section carrée se trouve fortement pincée dans le moule et qu'il est même possible de repousser de petits méplats sur ceux de ses bords qui touchent les mou- les.
La bague de guidage g. qui sert aussi de bague d'en- lèvement lorsque le chariot de travail b est ramené en arrière avec le mandrin c, est établie sous forme de bague mobile dans la matrice; à la fin du mouvement en avant, du chariot de travail elle est entraînée par ce chariot et pressée sur la face transversale d'extrémité du corps creux produit, de façon à lisser cette face. Les coupes transversales représentées près des figures principales 2 et 3 et qui sont des coupes à travers les demi-matrices,'
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montrent la forme donnée aux couteaux il et i2, ainsi que leurs positions, et permettent de reconnaître directement sans plus d'explications les lignes suivant lesquelles s'effectue la coupe.
Les autres figures 4, 5 et 6 servent à expliquer le mandrinage et la transformation graduels de la pièce h1, et ainsi que les moyens utilisés à cet effet,. par exem- ple pour le mandrinage en deux phases. Le résultat final et la position des pièces à la fin du mandrinage complet concordent avec les indications données dans la figure 3 pour le mandrinage en une seule opération,,
La figure 4 montre la position du mandrin (court) et la position des demi-matrices au début de l'opération, o'est-à-dire prêts à effectuer la première phase.
Pour que la cavité de l'étampe soit bien rationnelle, celle-ci n'est cylindrique que dans sa partie antérieure, sur la longueur s1. et. son diamètre correspond à la longueur de la diagonale de la;pièce prismatique; la partie cylindri- que s1 de l'étampe se raccorde en arrière à une parte de longueur 4 sensiblement carrée. Les creux ainsi prati- qués dans chacune des demi-matrices correspondent à une moitié de la forme extérieure prismatique de la pièce h1.
Les surfaces qui se trouvent en bas et en haut s'écartent un peu en biais vers le plan de séparation de la, matrice, ainsi qu'on peut le voir par la coupe de figure 4. L'écar- tement de ces surfaces horizontales sur la longueur s2, dans les creux de l'étampe, facilite l'introduction dé la pièce, en position bien centrée, pendant la fermeture de l'étampe. Le serrage de la pièce initiale prismatique dans la partie , qui ne doit pas être transformée pendant @
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la première opération empêche aussi la matière de s'écou- ler dans la partie postérieure de la pièce et assure à la pièce le maintien de sa forme initiale favorable pour un nouveau mandrinage.
Les détails de la forme de la tranche sur les deux demi-matrices pour la première opération partielle sont représentés aux figures 4 et 5 et dans les coupes cor- respondantes. Le couteau i1 de la demi-matrice fixe d1 est jusqu'à sa tranche de travail, plus court que dans l'exem- ple représenté aux figures 2 et 3.
La tranche ne va que jusqu'aux deux tiers ou aux trois quarts à peu près de la section de la pièce h1 supposée enfoncée dans le moule for- mé par la matricem Le couteau i2 de la demi-matrice mobile d2 est fait de façon à ne pas venir en contact, pendant la fermeture de la matrice, avec une section partielle rectan- gulaire correspondante de la pièce initiale h1 lorsque la ligne de coupe est droite: ou bien, lorsque cette ligne est circulaire, elle laisse entre la pièce- hl et la barre de matière h un raccord en forme de segment de cercle. Voir à ce sujet la figure 5, qui représente l'état des parties à la fin du premier mandrinage partiel. On peut voir, dans cette figure, le raccord laissé en h2 entre la pièce et la barre de matière dans la première hypothèse susmentionnée (ce raccord étant donc rectangulaire).
Après le retour du chariot de travail et du man- drin et après l'écartement des demi-matrices (voir aussi figure 6) on peut en utilisant à cet effet la barre h, re- tirer de l'étampe la pièce h1 transformée jusqu'à la moi- tié de sa longueur et l'amener à portée d'une autre étampe
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usinée dans les demi-matrices. La position des pièces dans cette autre étampe (qui est l'étampe finale dans l'exem ple représenté) est représentée dans la figure 6 au moment où les demi-matrices sont rapprochées. Le deuxièmemandrin utilisé maintenant est plus long que le mandrin utilisé pour le premier mandrinage partiel.
Son extrémité antérieu- re est plus rapprochée de la pièce dans la position initia- le, et, dans la course en avant, il pénètre par conséquent plus profondément dans la pièce, jusque près du fond de celle-ci qui, dans l'exemple en question, est constituée, après sa transformation, par un cylindre dont le fond est massif. En ce qui concerne les couteaux qui entrent en action dans cette deuxième opération, les demi-matrices ont la même forme que dans les figures 2 et 3, Aussi le cisaillement de la pièce est-il terminé par la barre au moment du rapprochement des demi-matrices, et, lorsque la course en avant du'chariot de travail et du mandrin est terminée, on obtient pour les pièces la même position que dans la figure 3.
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"Device for the production of seamless hollow bodies starting from solid blocks"
The device according to the invention and the particular arrangements which it comprises or which are adapted to it aim at a rational manufacture of hollow bodies without joints, in iron or steel, by the Ehrhardt process using the press, that is to say - say by driving a mandrel into a solid part made plastic by heating, this part pushing the material aside in free cavities made between the stamp and the part, which is centered by
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mechanical means by contact on its edges with the stamp which contains it.
To avoid the difficulties inherent in the use of hydraulic presses, as well as bulky, expensive control accessories and prolonging the manufacturing and delivery times, accessories which are inevitable with hydraulic presses, certain peculiarities of the machines are used. forging machines known under the name of upsetting machines, peculiarities which these machines exhibit in their construction, in the operation of their part serving as a tool and in the arrangement and operation of their mechanism.
The movements of the parts of the mechanism and of the tools, movements which are necessary for the manufacture, are initiated and derived imperatively, in a succession and a determined order, from the main control (of the control shaft) of these mechanically operated forging machines. For the chucking of massive parts, (according to the operating mode according to the invention, and according to the inventive idea on which the working means are based), a different way from that which was generally used is used. heretofore used split dies and advantage is taken of the fact that such dies have already been mounted for other purposes in the machines in question.
A half-stamp is machined or embedded in each of the two half-dies such that the two halves of the stamp assembled together give the external shape and the external dimensions of the hollow body that is involved. 'get.
The machine mechanism separates the half-dies and brings them together; by approaching these two half-dies take the part introduced between them and intended to be transformed into a hollow body in the stamp, where it is centered.
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trée by the contact which is established on the edges between the part and the interior surface of the stamp. The working carriage of the machine, on which the main control acts as on the half-dies, is controlled so that the mandrel that it carries remains outside the part enclosed in the die until the latter- ci is completely closed.
While the stamp is closed, which lasts for a short time, the mandrel, which must be driven forward by the control device with the working carriage, enters the part and transforms it into a hollow body. The movements of the parts of the mechanism inside the machine, movements which are independent of each other and mutually tuned, bring the cart backwards with the mandrel, so to speak automatically, the part being simultaneously withdrawn. of the mandrel; these movements cause the opening of the stamp at the desired time by separating the half-dies. The part transformed into a hollow body is then released from the stamp, the mandrel is taken out of this part and the hollow body can fall freely downwards and out of the stamp, as well as of the machine.
The device or mechanical assembly which is used to produce such or such hollow body by mechanical means, using machines, will be used advantageously in an improved embodiment which makes it possible to avoid having to introduce , in the operation,
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individual parts pr0i: lboleJ1ll: -nt s; sr.es from each other, and to introduce the contrary in here.
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machine, phr the side Ó.ppOSE ::
2., the tree of CU; I1Iih..ude is to say p;: rl '#trC :: frontal lùite of 1 "" m; chin (;;, an incondescent iron or steel tise tlans kq ;; el- a massive initial part is sheared by the effect of the mechanical approximation of the half-dies, this part being prase at the same time by the stamp! he closes and held in it until the necessary operations (the movement cn before and the return of the mandrel) have been carried out etc. to perform the shearing of the part on the bar during the approximation of the half-dies, the bottom of the stamp is constituted by a knife on the fixed sort , so that the stamp itself serves as a stopper for the workpiece when it is closed.
The counter knife is fixed to the end of the other half-die or stamp, or movable half-die. The cooperation of the two knives thus arranged, in combination with a rational guiding of the edges and with the abutment surfaces that the. bar meeting on the half-dies makes it possible to obtain a new cutting surface on the bar which is clean and perpendicular to the length of the. bar. this cutting surface constitutes the anterior surface of the next part intended to be separated and transformed during the next operation of the machine.
To ensure as high an accuracy as possible
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in the position of the co-axial surfaces of the completed hollow body, the working parts in the device have been constructed so as to effect the mandrel gradually in two or more successive operations. For this gradual chucking, the first chuck, which should only penetrate the workpiece to a small depth, is shorter than the next, and this in turn is shorter than the next. Each successive mandrel is guided in the cavity already produced by the preceding mandrel (s) and well centered, which means that the mandrels run the risk of being distorted. When chucking takes place gradually, the part is not completely separated from the bar during the first operation.
During the phase in which the dies are open as a result of the positive drive of the machine parts, the partly transformed part is brought by means of the bar to which it is still attached to the front of another stamp machined in the half-dies, and, where appropriate, the part is introduced into one or more successive stamps and it is finally completely sheared during the last mandrating operation.
The form and construction given to the working parts to obtain the operation which has just been indicated will be described later.
To spindle the initial block piece by piece by successive operations as has just been said, and to further improve the centering and consequently the precision of the concentricity of the surfaces, it is preferably done so that the stamp does not concord
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really with the final shape of the hollow body, that is to say that it is for example cylindrical only over the length corresponding to the transformation produced at the time envisaged. For the stamp used for the first operation, this would therefore only be the case for the extreme front part of the part and the latter would only be guided in this part by contact on the edges.
To avoid any possibility of material descending into the anterior part due to inaccuracies in the diagonal dimensions of the prismatic part, only the negative of the prismatic shape of the bar is machined in the part of the bar. the following stamp, that is to say that only half of the entire prism is machined in each half of the matrix. The upper surfaces and lower surfaces of the recesses serving to hold the bar in the die halves are made slightly inclined so as to deviate towards the longitudinal axis; this facilitates a good grip of the part and promotes the automatic insertion of the latter in the position in which it is suitably centered.
The whole device also makes it possible to give the guide and removal ring (which is always used for chucking by means of a mandrel driven into the workpiece) such a shape and to mount it in the material. front of the part of the stamp actually used, so that it can move on the chuck lengthwise when the work carriage moves forward. The anterior surface of the carriage then finally applies to this ring, pushes it forward and presses it onto the front face of the
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mandrinated hollow body, which has the effect of smoothing this face and giving it the shape of an annular plane perpendicular to the axis of the hollow body.
Figure 1 of the attached drawing is a plan view of a horizontal machine, given by way of non-limiting example, and containing the various elements established and used for the purpose described; this figure shows the position of these elements at the start of the operation.
All the movements of the mechanisms and the parts serving as tools are initiated by the control shaft a and derived from this shaft. The crankshaft a1 of the control shaft a causes the movement, forwards and backwards, of the working carriage b to which the mandrel c is adapted; the secondary crankshaft a2 causes the transverse movements of the mobile half-die d2, the approximation, the complete closing and the opening of the die. The two crankshafts a1 and a2 are offset from one another, on the control shaft a, so that the mandrel. which serves to perforate the part) only reaches it and sinks into it when the two halves d1 and 12 of the die are properly applied to each other and 'maintained in this state for a certain time by the mechanism.
The rotational movement of the secondary crankshaft a2 is transformed, during the rotational movement of the shaft, and by the intermediary of the connecting rod e of the cha .. riot f1 animated with a reciprocating movement, and of the articulated levers f2 , in a rectilinear transverse movement of the half-matrix d2 which is brought closer to the counter-matrix d1 then which moves away from it again during the movement.
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return of the articulated levers and the connecting rod.
In each of the half-dies and d2, one half of the stamp which determines the external shape of the hollow body produced by the perforation or the mandrel has been machined.
In the example shown in Figure 1, it has been assumed that this body, and therefore also the stamp cavity, have a cylindrical shape terminating in a short conical portion.
In the initial position shown in the figure, the half-dies are crushed, the crankshaft of the control shaft is in its extreme posterior position, and the tip of the mandrel ± is outside and in front of. the die and in front of the guide ring g with which this die is fitted. The material to be treated h, which is in the form of a bar, is introduced into the machine on the bottom of the stamp and along the length of the workpiece h1, The workpiece h1 can also be introduced between the half-dies in the form of an individual part, but, in the example shown in the drawing, it is first sheared when the half-dies are brought together.
To perform this shearing, a knife 1-1 is adapted to the fixed half-die d1 and constitutes the surface of the stops for the part h1 during the mandrel. The mobile half-die carries the counter knife i2. The bar of material h1 and consequently also the part h1 to be separated have a prismatic shape; in the example shown the section of the prism is car-.
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Figures 2 and 3 are, on a larger scale, a horizontal sectional view of the parts to be treated, in an embodiment in which the chucking and the processing of the part take place in a single operation over its entire length. The reference letters agree with those in figure 1. Figure 2 shows the initial situation, the open die. Figure 3 shows the time of completion of the mandrel and transformation of the part h1 into a hollow body.
The approximation of the two half-dies takes place between these two phases, the front part of the bar h which passes between the two half-dies d1 and d2 and which constitutes the part h1, being sheared by the knives i1 and; the cavities dug in the two half-dies d1 and d2 and serving as a stamp had previously grasped and centered between them the part h1, The force available for the application of the two half-dies one on the other, force which is multiplied by the articulated levers ,, is so large that the prismatic piece of square section is strongly pinched in the mold and that it is even possible to push back small flats on those of its edges which touch the molds.
The guide ring g. which also serves as a removal ring when the working carriage b is brought back with the mandrel c, is established as a movable ring in the die; at the end of the forward movement of the working carriage, it is driven by this carriage and pressed onto the transverse end face of the hollow body produced, so as to smooth this face. The cross sections shown near the main figures 2 and 3 and which are cuts through the half-dies, '
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show the shape given to the knives il and i2, as well as their positions, and make it possible to recognize directly without further explanation the lines along which the cut is made.
The other figures 4, 5 and 6 serve to explain the gradual chucking and transformation of the part h1, and as well as the means used for this purpose. for example for two-phase chucking. The final result and the position of the parts at the end of the complete chucking agree with the indications given in figure 3 for chucking in a single operation ,,
Figure 4 shows the position of the mandrel (short) and the position of the half-dies at the start of the operation, ie ready to perform the first phase.
In order for the stamp cavity to be rational, it is cylindrical only in its anterior part, over the length s1. and. its diameter corresponds to the length of the diagonal of the prismatic part; the cylindrical part s1 of the stamp is connected at the rear to a part of length 4 which is substantially square. The hollows thus formed in each of the half-dies correspond to one half of the prismatic outer shape of the part h1.
The surfaces which are at the bottom and at the top deviate a little at an angle towards the plane of separation of the matrix, as can be seen by the section in figure 4. The spacing of these horizontal surfaces over the length s2, in the hollows of the stamp, facilitates the introduction of the part, in a well-centered position, while the stamp is closing. The clamping of the prismatic initial part in the part, which must not be transformed during @
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the first operation also prevents the material from flowing into the rear part of the part and ensures that the part retains its initial shape favorable for further chucking.
The details of the shape of the wafer on the two half-dies for the first partial operation are shown in Figures 4 and 5 and in the corresponding sections. The knife i1 of the fixed half-die d1 is up to its working edge, shorter than in the example shown in Figures 2 and 3.
The slice only goes up to two-thirds or three-quarters approximately of the section of the part h1 supposedly pressed into the mold formed by the die. The knife i2 of the mobile half-die d2 is made so as to do not come into contact, during the closing of the die, with a corresponding rectangular partial section of the initial part h1 when the cutting line is straight: or else, when this line is circular, it leaves between the part- hl and the bar of material has a fitting in the form of a segment of a circle. On this subject, see FIG. 5, which represents the state of the parts at the end of the first partial chucking. One can see, in this figure, the connection left at h2 between the part and the bar of material in the first above-mentioned hypothesis (this connection therefore being rectangular).
After the return of the working carriage and of the chuck and after the separation of the half-dies (see also figure 6) it is possible, using bar h for this purpose, to remove the transformed part h1 from the stamp until 'to half of its length and bring it within reach of another stamp
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machined in half-dies. The position of the parts in this other stamp (which is the final stamp in the example shown) is shown in FIG. 6 when the half-dies are brought together. The second chuck used now is longer than the chuck used for the first partial chuck.
Its front end is closer to the part in the initial position, and, in the forward stroke, it therefore penetrates more deeply into the part, to near the bottom of the latter which, in the example in question, is constituted, after its transformation, by a cylinder whose bottom is massive. Regarding the knives that come into action in this second operation, the half-dies have the same shape as in figures 2 and 3, Also the shearing of the part is ended by the bar when the half-dies are brought together. -matrices, and, when the forward stroke of the working carriage and the mandrel is completed, the same position is obtained for the parts as in FIG. 3.