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PROCEDE POUR FABRIQUER PAR EMBOUTISSAGE DES PIECES EN FORME DE CALOTTE A PARTIR D'UNE BARRE CYLINDRIQUE ET PRODUITS OBTENUS PAR CE PROCEDE.,
La présente invention se rapporte à un procédé d'estampage de métaux pour la fabrication de pièces en forme de calotte à partir d'une barre cylindrique; elle se rapporte également aux produits obtenus par ce procédé.
On a étudié le procédé de fabrication suivant l'invention dans le dessein d'obtenir, par déformation plastique à froid de tronçons de barre, des corps creux ayant une paroi de fond mince tandis que leur diamètre peut être de beaucoup supérieur à celui de la barre, ces corps creux constituant l'ébauche de l'article fini à la forme et à la cote voulues grâce à une phase de travail supplémentaire par déformation plastique connue en soi dans son principe.
Grâce à ses particularités, le procédé suivant la présente inven- tion permet d'obtenir de remarquables déformations à froid des métaux même s'il s'agit d'aciers à haute résistance qu'il est impossible de travailler par les procédés connus à ce jour; non seulement le procédé suivant l'invention assure une précision maximum des dimensions de l'ébauche et du produit fini mais,comparativement à tous les autres procédés utilisés pour obtenir des corps creux à partir de métal en barre, c'est celui qui donne lieu au minimum de rebut. Ce résultat sera plus clairement mis en évidence ci-après, à la fin de la présente description.
Un premier objet de la présente invention consiste à créer, pour la fabrication d'articles en forme de calotte à partir d'une barre métallique cylindrique, un procédé suivant lequel est réduite par tranchage en blocs cylindriques, ce procédé étant caractérisé en ce que le rapport entre la hauteur
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et le diamètre de chaque bloc est supérieur ou égal à 1.
Un autre objet de la présente invention est de réaliser un procédé de l'espèce sus-indiquée suivant lequel ledit bloc est soumis à une compression axiale et amené à la forme d'un disque dont la hauteur est inférieure ou égale au tiers de celle du bloc primitif.
Suivant une autre particularité de la présente invention, l'opération de compression axiale est effectuée en même temps qu'un réglage dans une matrice annulaire susceptible de se déplacer dans un plan parallèle aux surfaces qui effectuent cette compression et-normal à l'axe de direction de la compression. De préférence, dans cette opération de compression axiale accompagnée d'un réglage, ladite matrice annulaire mobile a une bouche de forme conique dont le petit diamètre est inférieur au diamètre du poinçon de la presse tandis que son grand diamètre est supérieur au diamètre de la presse.
L'invention a également pour objet de réaliser un procédé de l'espèce précédemment définie suivant lequel le disque comprimé sus-indiqué est dimensionné par refoulement rétrograde.
Un autre objet de la présente invention consiste à élaborer un procédé de l'espèce précédemment définie suivant lequel le bloc est soumis à une compression axiale et amené à la forme d'un disque calibré dont la hauteur est inférieure ou égale à celle du bloc primitif, ce procédé étant caractérisé essentiellement en ce que ce disque calibré est ensuite soumis à des opérations alternativement répétées d'étirage et de refoulement. De préférence, après chaque passe d'étirage, la calotte est placée dans une matrice de refoulement dont le diamètre est égal à celui de la pièce venue d'étirage.
Suivant une particularité préférée de la présente invention, l'épaisseur du fond de cette pièce en forme de calotte résultant des deux premières passes respectivement d'étirage et de refoulement demeure la même jusqu'à l'achèvement de la pièce.
La présente invention se rapporte aussi à un procédé de l'espèce précédemment définie suivant lequel on effectue chaque groupe d'opérations successives, l'une d'étirage et l'autre de refoulement, dans deux matrices successives, l'une d'étirage et l'autre de refoulement, de manière qu'un même poinçon fasse passer la pièce à travers la matrice d'étirage dans la matrice de refoulement et produise ce refoulement en une seule et même opération continue.
La présente invention a encore pour objet de réaliser un procédé de l'espèce précédemment définie suivant lequel le disque calibré en question est soumis à des passes alternativement répétées d'étirage et de refoulement rétrograde et, après chaque passe d'étirage, l'ébauche en forme de calotte est passée dans une matrice de refoulement rétrograde dont le diamè- tre est égal à celui de la pièce venue d'étirage, ce procédé étant caractérisé essentiellement en ce que, dans l'opération de refoulement rétrograde, la section normale à l'axe de la paroi cylindrique de la pièce en forme de calotte est sensiblement égale à la section du fond qui est libre de fluer pendant le refoulement.
Dans sa forme générale, le procédé suivant la présente invention comprend les trois opérations principales suivantes:
I. - Tronçonnage II. - Compression et calibrage
III. - Fabrication du corps creux.
On peut effectuer le calibrage soit par une opération distincte de la compression (de refoulement rétrograde) soit en plaçant le bloc dans une matrice reposant sur la même surface contre laquelle le bloc est comprimé et en comprimant dans une mesure telle que le disque obtenu soit convenablement calibré.
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Suivant une autre particularité de la présente invention et à l'effet de diminuer les pressions de fonctionnement, la pièce calibrée est soumise à des opérations répétées d'étirage et de refoulemento Evidemment, la pièce peut s'obtenir par une opération de calottage normale à partir soit du disque calibré soit d'un disque pré-calotté ou emboutio Le choix du procédé dépend des dimensions du corps creux à obtenir et de la nature du métal dont on se serto
En conséquence, on peut prévoir deux façons principales de mettre en oeuvre la présente invention
Première forme d'exécution.
Phase 1. - Découpage du bloc.
Phase 2. -(Compression, (Refoulement et calibrage.
Phase 30 -(Etirage, (Refoulement, ( (Etirage, (Refoulement, (...........
(...........
Seconde forme d'exécution.
Phase 1. - Découpage du bloc Phase 2o - Compression et calibrage.
Phase 3. - Calottage.
On comprendra mieux l'invention par la description suivante au cours de laquelle on se réfèrera aux dessins ci-annexés dans lesquels:
Les figs. 1 à 4 montrent les diverses opérations relatives à la première forme d'exécution.
Les figs. 5 à 7 représentent diverses opérations relatives à la seconde forme d'exécution.
Les figs. 8 et 9 sont deux schémas montrant la compression du bloc initiale
Les figs. 10 à 13 montrent les diverses phases d'un premier mode d'exécution relatif à la fabrication d'une ébauche en forme de calotte dont on tirera une douille de cartouche en laiton du calibre 7,92 mm.
Les figso 14 à 16 montrent les diverses opérations d'un second exemple d'exécution se rapportant à la fabrication d'une ébauche dont on tirera une douille de cartouche en laiton du calibre de 20 mm..
Les figs. 17 à 19 montrent les diverses opérations d'un troisié- me exemple d'exécution se rapportant à la fabrication d'une ébauche dont on tirera une douille de cartouche en laiton du calibre de 20 mm.
Les figso 20 à 23 montrent les diverses opérations d'un quatrième exemple d'exécution se rapportant à la fabrication d'une ébauche destinée à la fabrication d'une douille de cartouche en laiton du calibre de 40 mm.
Les figs. 24 à 27 montrent les diverses opérations d'un cinquième exemple d'exécution se rapportant à la fabrication d'une ébauche dont on tirera une douille de cartouche en acier du calibre de 40 mm.
Les figs. 28 à 35 montrent les diverses opérations d'un sixième exemple d'exécution se rapportant à la fabrication d'une ébauche en acier
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dont on tirera l'ogive d'un projectile du calibre de 75 mm.
Dans ce qui suit on décrira séparément les diverses opérations se rapportant aux deux formes d'exécution représentées respectivement aux figso 1 à 4 et 5 à 7,avec représentation de quelques exempleso
La fig. 1 montre en 1 une coupe axiale du bloco La moitié gan- che de la fige 2 montre le bloc 1 placé entre les parties 2 et 4 de la pres- seo Dans la moitié droite de cette même figure on voit les parties 2 et 4 de la presse au bout de leur course de compression,
le bloc 1 ayant été amené à la forme d'un disque 3
La moitié gauche de la figo 3 montre le disque 3 placé entre le poinçon 5 et la matrice de refoulement rétrograde 60 La moitié droite de cette meme figure montre le disque 3 sous sa forme pré-calottée et calibre 7 grâ- ce à l'action du poinçon 5 contre la matrice 60
La figo 4 montre schématiquement la combinaison d'un étirage avec un refoulement, opération qu'on peut répéter ainsi qu'on l'a dit précé- demmento
Dans la moitié gauche de la figo 4 on voit en 7 la section de la calotte suivant la figo 3 placée entre le poinçon 8 et la matrice 9 de la presse d'étirage;
dans la moitié droite de la fig. 4 on voit le poinçon 8 à la fin de sa course, au cours de laquelle ledit poinçon a étiré l'ébauche en calotte 7 qu'il a refoulée vers l'arrière le long de la matrice 10, transfor- mant l'ébauche 7 en la calotte llo
Dans la seconde forme d'exécution que montrent les figs. 5 à 7, le bloc 1 est placé (fige 6) entre les deux parties 12 et 13 d'une presse.
Sur le fond plan 13 repose une matrice 14' qui peut glisser librement sur luio Comme on le voit dans la moitié droite de la figo 6 et par suite de l'ac- tion des deux parties 12 et 13 de la presse, le bloc 1 est transformé en un disque calibré 14 qu'on voit en coupe de même que le restant de la figure.
Comme on le voit dans la moitié gauche de la figo 7, le disque 14 est amené à reposer sur la matrice 15 et, grâce à l'action du poinçon 16, il est façonné en une calotte 17 visible dans la moitié droite de la fige 7 qui montre le poinçon à fond de courseo
Découpage da bloc. - Le sectionnement de la barre en vue d'ob- tenir le bloc peut s'effectuer par cisaillement à la presse ou par saignée au tour; si le premier procédé paraît le plus expédient qu'il ne se produit aucune perte de métal, on n'en éprouve pas moins plusieurs difficultés qui font que, dans la plupart des cas, c'est le second procédé qui est préféra- ble.
Dans le cas du cisaillement à froid il se produit des déforma- tions appréciables ainsi que des arrachements sur la surface soumise au ci- saillement, de sorte qu'il est nécessaire de calibrer par une pression con- stante (à la presse hydraulique) le bloc contenu dans une matrice appropriée, afin de le rendre parfaitement cylindrique et d'équerre. De plus, malgré l'o- pération de calibrage, il subsiste dans le métal des fissures et des plis correspondant aux sections de cisaillement et des distorsions des fibres dues aux déformations de cisaillement, de sorte qu'il n'est pas possible d'obte- nir des blocs dont les fibres sont uniformément orientées et dont le métal est dans l'état primitif de la barre.
Quant au tronçonnage à chaud, non seu- lement il est plus coûteux mais il n'élimine que partiellement les inconvé- nients du cisaillement à froid et il peut gravement affecter les caractéris- tiques de structure du métal, auquel cas on ne peut obtenir le bloc par ci- saillement à la presse que dans des conditions particulières et, en général, dans la mesure où il s'agit de barres de petit diamètre et où l'on n'exige pas que les surfaces du produit fini soient absolument lisses .
C' est pour - quoi il y a intérêt à produire le bloc par une opération comportant un enlè-
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vement de métal et,parmi les divers procédés utilisant des scies à main, des fraiseuses et des scies circulaires, le plus pratique est la saignée au tour automatique, la vitesse et l'avance étant calculées d'après les caractéristiques du métal dont la barre est faite. Le bloc obtenu est alors bien délimité, ses surfaces sont lisses et ses arêtes sont chanfreinéeso La scie à ruban, suivant l'épaisseur de ce dernier (1,5 à 2,5 mm) est celle qui produit le moins de déchets mais, eu égard au prix élevé du ruban et à ce qu'il s'use rapidement, surtout lorsqu'on débite de l'acier rond, ce procédé n'est à envisager que dans le cas de métaux relativement mous, par exemple l'aluminium et ses alliages.
Le sciage au moyen de scies circulaires ou de fraiseuses engendré à peu près autant de pertes de métal que le saignage au tour et produit des blocs présentant des bavures et insuffisamment d'équerre, de sorte que, considérant les temps de coupe et l'usure des scies circulaires ou des fraiseuses, ce procédé est moins économique et à rejeter.
Le sectionnement sur tour automatique peut s'effectuer au moyen d'un outil de coupe dont la largeur dépend de la nature du métal de la barre et du diamètre de celle-cio Cette largeur peut, en général, être comprise entre 0,8 et 0,1 fois le diamètre, auquel cas, pour un bloc dont le diamètre est sensiblement égal à la hauteur, p désignant le poids du bloc, P le poids de barre nécessaire pour en tirer ledit bloc, et compte étant tenu de la perte de matière due à la tolérance de longueur et à la préparation du bout de la billette, on as
P = 1,1 po
Désignant par v la vitesse de coupe (en mm/sec), par a l'avance (en mm.
par tour), par r le rayon de la pièce à sectionner (en mm) et par t le temps nécessaire pour effectuer la coupe (en secondes), on a
EMI5.1
1,1, 2 69 r t = a o v 9 aw
Il résulte de ce qui précède que, pour obtenir l'économie maxi- mum du point de vue aussi bien des temps de coupe que de la quantité de mé- tal perdue, il y a intérêt, dans l'opération de compression du bloc (figso 2 et 6) , à réduire le bloc à son diamètre minimum possible par rapport au rapport maximum de déformationo
Dans la pratique, afin d'éviter la distorsion des fibres et des déformations irrégulières dans l'opération de compression, la hauteur du bloc peut être un peu supérieure au diamètre de celui-ci afin qu'une fois défini le volume V de métal nécessaire,
le calibrage du bloc s'établisse d'a- près les formules indiquées, dans lesquelles D1 = 2 R1 et H1 désignent res- pectivement le diamètre et la hauteur du bloco Si l'on pose
H
M - 1/D , on obtient
1 V = # R12 et Hl - # D13 Mo 4
Dans des cas particuliers et s'il s'agit de métaux très plasti- ques, la valeur de M peut aussi atteindre 1,2, mais en général elle ne dé- passera pas 1,la
Si l'opération de tronçonnage est effectuée au moyen d'outils munis de plaques de métal dur (Adams ou Widia), les temps de coupe sont re- marquablement réduits et les frais de main-d'oeuvre deviennent négligeables,
surtout si plusieurs tours automatiques sont confiés à un seul et même opé- rateura Comme le diamètre du bloc est défini dans les limites minima possi- bles et qu'en général il est bien moindre que celui du corps creux à obtenir, la perte de métal est remarquablement réduite et inférieure au minimum obte- nu par n'importe quel autre procédé de fabrication de corps creux à partir de
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métaux en barreo Compression du bloc - (Figs. 2 et 6)Cette opération est très simple-.
Le bloc (figo 1) qui,à cause de ses proportions particulières (hauteur H1 sen- siblement égale au diamètre D1), sera qualifié ci-après de "carré", est d'a- bord traité thermiquement (recuit) à l'effet de rendre le métal plus plasti- que et, après avoir été décapé,lavé et graissé, est placé entre les plans parallèles d'une presse et comprimé jusqu'à ce qu'il ait pris la hauteur H2 et le diamètre D2 comme on le voit à la fig. 2
On peut effectuer cette opération dans unepresse mécanique, mais il est préférable d'employer une presse hydraulique munie d'une butée fixe, de façon que le disque (figo 2) ait ses faces parfaitement parallèles et que la tolérance en épaisseur soit réduite à quelques centièmes de millimètre.
La tolérance dans le diamètre du disque dépend non seulement de la toléran- ce d'épaisseur mais aussi de la tolérance dans le diamètre et la hauteur du blocauquel cas il convient, afin d'obtenir un centrage convenable pour l'opération de refoulement et de calibrage (fige 3) et afin aussi de dimi- nuer les pertes de métal résultant du tronçonnage du bloc et de l'ébarbage qu'on effectue après les opérations d'étirage à la suite du calottage, d'o- pérer avec la plus grande exactitude du point de vue aussi bien des dimen - sions du bloc que de l'épaisseur du disque.
Après la compression du bloc, les fibres du métal sont orientées suivant des cercles concentriques à l'axe du disque, le maximum de déplace- ment étant au centre, de sorte que le disque tend à prendre une forme en tonneauo
Dans le cas où l'un des plans de compression est fixe et l'au- tre mobile et par suite de la différence de frottement qui en résulte, on ob- tient un disque en forme de tronc de cône dont le grand diamètre est celui de la surface voisine du plan mobile.
Cela n'a pas d'importance et n'est nullement nuisible; on peut cependant l'éviter en employant des presses à double action dans lequelles les deux plans sont mobiles. Dans ce cas, les efforts sont également légère- ment réduits.
Les deux graphiques que montrent les figsa 8 et 9 représentent les courbes de compression relatives à des blocs de divers aciers et le tra- vail à froid mesure en termes de dureté. Les essais ont été effectués au mo- yen d'une presse AMSLER de 10 tonnes sur des cylindres "carrés" de faibles dimensions lubrifiés au moyen d'une graisse à base de lanoline et après un traitement thermique destiné à améliorer les propriétés de plasticité du mé- talo En abscisses est porté le rapport de déformation e =ho entre la hau- teur primitive et la hauteur variable du bloc lorsque la déformation augmen- te, tandis qu'en ordonnées est portée, en kg/mm2,
la pression de refoulement présente sur le plan de compression et les duretés en degrés Wickerso
L'énergie nécessaire pour comprimer le bloc est non seulement celle qu'il faut pour vaincre la résistance # à la déformation plastique du métal, mais également celle qu'il faut pour vaincre le frottement qui se produit au niveau des deux surfaces de compression par suite de l'écoulement radial du métal, de sorte que la pression spécifique est supérieure à la résistance intrinsèque du métal et qu'en théorie, r désignant le rayon du bloc, h sa hauteur et f son coefficient de frottement à un stade quelconque de la déformation, on a entre B et # la relation (1) suivante:
EMI6.1
cr P = 1 - --L-r 2h
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On remarquera que la valeur de .2 tend vers l'infini pour r/2h f = 19 et que la résistance à la déformation plastique augmente avec 2h l'écrouissage du métal par rapport au rapport de déformation et au travail correspondant.
En traçant ces deux diagrammes pour deux blocs du même métal mais ayant des dimensions différentes, il est possible d'obtenir, d'après la relation (1), les valeurs de # et de 1 afin de connaître exactement de quelle façon le métal se comporte quant à sa déformation plastique et à la possibilité de le travailler à froid.
Ces essais peuvent également donner des renseignements quant au comportement du librifiant, auquel cas il y a intérêt, avant toute décision relative à l'ordre des opérations, à établir ces graphiques pour chaque cas, grâce à quoi on obtient la valeur du frottement et la variation de la résis- tance du métal en fonction de l'écrouissage.
Le rapport de déformation susceptible d'être atteint est consi- dérable9 mais il est prudent de demeurer en deçà du maximum afin d'écarter à la fois le risque d'une exfoliation du métal résultant d'un très fort écrouissage et l'emploi de pressions excessiveso
La compression du bloc présente une autre particularité en ce qu'elle met en évidence les pailles et impuretés du métal de la barre, ce qui permet bien souvent, simplement à l'oeil nu, d'éliminer les disques provenant de barres défectueuses.
Le calibrage du disque dépend de celui qui s'effectue au cours de la troisième opération (figo 3),et si l'on pose V comme le volume du bloc (figo 1) engendrant un disque exactement cylindrique, on doit avoir V = # D22/4 . H2, auquel cas il faut que D2 soit légèrement inférieur à D3 de façon qu'on puisse convenablement introduire le disque dans la matrice pour l'opération suivante (figo 3).
Il est à noter que, dans cette opération, on atteint des pressions modérées même dans le cas de métaux très résistants et que, pour l'acier "CRC" et un rapport de déformation H1/H2 = D22/D21 = 3,les pressions sont d'environ 143 kg/mmê ,de sorte que pratiquement le champ d'application de cette opération n'est pas limité et qu'en conséquence on appliquera celle-ci même à des aciers spéciaux à forte teneur en carboneo
Dans le cas de métaux malléables, dont la résistance aux déformations plastiques n'est pas grande, on peut aussi effectuer la compression du bloc comme le montre la fig. 60
Dans ce cas, la compression s'effectuant toujours entre deux plans de compression parallèles, l'augmentation de diamètre du disque est limitée à l'intérieur d'une matrice mobile susceptible de glisser librement sur l'une des surfaces de compression.
On place le bloc approximativement dans l'axe d'action de la presse et, pendant la compression et tandis que le diamètre du disque augmente du fait de cette compression, lorsque la paroi de la matrice est en contact avec la partie extérieure du disque, la matrice commence à glisser sur l'appui plan jusqu'à ce que le diamètre du disque soit égal à celui de la matrice et que les pressions sur les flancs de celle-ci s'équilibrent.
En général, lorsqu'on procède à l'écrasement du bloc et par suite de l'anisotropie de la structure fibreuse du métal de la barre, résultant soit d'un centrage inexact du bloc par rapport à l'axe d'action de la presse soit du fait que les surfaces d'appui planes ne sont pas rigoureuse-
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ment parallèles à cause de différences dans le frottement des surfaces en contact avec les plaques de compression, on constate que le disque est tou- jours légèrement ovale, à cause de quoi il est nécessaire dans l'opération d'emboutissage subséquente (fige 3), de réaliser le calibrage du disque, ou d'effectuer l'opération, comme il a été dit, par compression dans une ma- trice de retenue de manière qu'une partie de la paroi du disque soit circu- laire et exactement du.
diamètre voulu, et s'engage exactement d'aplomb dans la matrice affectée à l'opération suivante (Figo 7).
Lorsqu'on comprime le bloc dans une matrice de retenue, celle- ci présente des parois coniques de manière à permettre au. métal de s'écouler librement, de sorte que cette opération (fig. 6) consiste en une combinai- son de compression et de refoulement calibrateur (fig. 3), à ceci près qu'on laisse au métal l'espace nécessaire pour fuir radialement dans le premier cas et axialement dans le second.
De plus, dans le premier cas, vers la fin de la compression, la partie du disque qui est soumise au calibrage est limitée à l'intérieur de la matrice et n'est pas libre de s'écouler, ce qui retient cette partie et, par conséquent, augmente la pression aux faces en contact avec les plaques qui interviennent dans la compression.
En conséquence, afin de limiter les pressions et d'éviter les déformations accompagnées d'efforts de cisaillement susceptibles de détério- rer le métal, il est nécessaire que la différence de diamètre entre la par- tie calibrée du disque et celle qui ne l'est pas soit simplement légère et que la hauteur de la partie calibrée soit limitée au minimum indispensable. louant au choix entre l'une et l'autre façons de procéder indi- quées ci-dessus, il dépend du rapport - du disque ainsi que de la possiH2 bilité de travailler le métal à froid;
en général, la conversion par com- pression d'un bloc "carré" dans une matrice de retenue libre convient dans les cas où le métal possède une bonne plasticité (aciers doux très malléa- bles, aluminium, laiton et leurs alliages) et où l'épaisseur du disque est faible par rapport à son diamètre.
Calibrage et refoulement combinés(Fig. 13)
Dans cette opération on effectue un emboutissage relativement peu profond et un refoulement rétrograde dans une presse mécanique ou hy- draulique (avec butée) et l'on obtient ainsi avec précision la dimension H3 en même temps que les rapports de déformation désirés H2 pour le fond et B3/A3 pour la paroi latérale; dans cette dernière expression B3 = #/4 D32 et A3 = #/4 (D32 - d32) désignent respectivement la section de la matrice in- tervenant dans la compression et la section de libre écoulement.
Théorique- ment, on peut exprimer ainsi la force nécessaire: F = B3 log B3/A formule dans laquelle on ne tient pas compte des frottements et la valeur de # est supposée constante et indépendante de l'écrouissage du métal.
De la relation ci-dessus on peut tirer la pression agissant sur le poinçon, dont la section est B3 - A3 g P = F @ où P est la pression sur le poinçon. B3-A3
Pratiquement, à cause de l'effet du frottement, de l'écrouissage du métal et de l'accroissement qui en résulte dans la résistance à la défor- mation plastique, et du fait que le métal ne s'écoule pas de façon régulière et que cet écoulement ne correspond pas au déplacement de volume, l'expres-
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sion ci-dessus n'est pas vraie dans la pratique, surtout lorsqu'on envisage des déformations très limitées.
Les essais entrepris à l'effet de déterminer les conditions optima pour que cette opération impose aux outils des pressions spécifiques minima ont démontré qu'il convient de comprimer des surfaces de grande étendue et d'exercer le refoulement sur un disque ayant un fort rapport D2/H2
Corroborant ce qui précède, les essais comparatifs effectués sur un acier ainsi composés C = 0,22 %, Mn = 0,57 %, Si = 0,18 %, Cr = 0,06 %, S = 0,17 %, P = 0,0046 % sont très significatifs.
Le disque à refouler a été recuit dans les deux cas dans les mêmes conditions, et l'on a mesuré les efforts.
Cas 1 Bloc "carré" (fige 1) Hl = 50 mm; Dl = 48,5 mm v = 92,5 cm3.
Disque (Figo 2) H2 = 17,6 mm; D2 = 81,5 mm; Ebauche façonnée en calotte (Fig. 3) H3 = 9,10 mm; D3 = 91,8 mm; d3 = 60 mm.
Rapport de refoulement :
EMI9.1
B D4 ±L± ¯ '3 2 f 27 e3 1,92
EMI9.2
3 - z = 4,66 B3 ¯ 'A3 - z 8 182 Kemlê - Pression sur le poinçon : Cas 2 : Bloc "carré" (fig. 1) Hl = 50 mm; D1 = 48,5 mm; v = 92,5 cm3.
Disque (fig. 2) H2 = 31 mm; D2 = 61,4 mmo Ebauche façonnée en calotte (fige 3) H3 = 13,1 mm; D3 = 61,5 mm; d3 = 35,2 mm.
Rapport de refoulement :
EMI9.3
-5a = 3 =?1l.a1 i,48 - l'40 - 20
EMI9.4
= 937 ; D2 1 e98. 3 2,37 ; H2 1,980 Pression sur le poinçon :
EMI9.5
p = B : = 216000 =223 Kgjmm2 3 A3 9,7
Le résultat ainsi obtenu, notamment du point de vue des valeurs de la pression imposée aux outils, c'est-à-dire 182 Kg/mm2 au lieu de 223
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Kg/mm , démontre l'avantage qu'il y a à ce que les surfaces de déformation soient de grande étendue et, par conséquent, la nécessaite d'obtenir un taux de déformation H1/H2maximum à l'emboutissage du bloc et par suite un disque dans lequel le rapport D2/H2 entre le diamètre et la hauteur est remar- quablement élevé, surtout lorsque le métal est un acier à haute résistance.
On remarquera que la pression de 223 kg/mm2 est très élevée et telle qu'elle ne permet pas une production de longue haleine car les outils s'usent rapidement; ils se fissurent et finissent par casser sous la forte pression d'utilisation; de plus, en service, les outils subissent des déformations élastiques et permanentes qui ne permettent pas d'obtenir des pièces bien centrées et calibrées,
Il faut que l'opération de calibrage et de refoulement (fige) soit calculée de manière qu'on ne dépasse pas des pressions de 200 Kg/mm2 et il faut aussi que les déformations susceptibles d'être obtenues soient en rapport avec les caractéristiques de malléabilité du métal à emboutir.
Il résulte de ce qui précède que cette opération (fig. 3) vise à calibrer et emboutir le disque (fig. 2) obtenu par la compression du bloc (figo 1), effaçant du disque les diverses irrégularités de profil, ainsi qu'à obtenir une ébauche exactement centrée dont les dimensions sont correctes.
Dans la plupart des cas on peut se dispenser de recuire le disque, et l'opportunité de cette opération dépend du degré de déformation dans les diverses autres.
Au lieu du calibrage-refoulement suivant la fig. 3 on peut aussi effectuer l'opération suivant la fig. 6, mais il n'est en aucun cas possible d'effectuer le calottage du disque suivant la fig. 2, obtenu par compression du bloc sans matrice de retenue, car en ce cas, à cause des irrégularités du disque et de l'impossibilité d'obtenir une portée et un centrage corrects du disque dans la matrice de calotage., le produit a des arêtes irrégulières et présente un faux-rond. Certes, on peut remédier à l'irrégularité des bords (déchirés ou inégaux) au prix d'une quantité accrue de métal perdu, (et de passes d'ébarbage plus nombreuses et profondes), lorsque le disque présente un faux-rond, mais cela constitue un grave inconvénient qu'il est impossible d'éliminer et qui nuit considérablement à la qualité du produit obtenu.
Parfois, afin d'améliorer le centrage, on munit le poingon d'un sommet aigu, destiné à prévenir tout déplacement de l'axe du poingon en formant un guide dès le début de l'opération d'emboutissage.
EMI10.1
Refoulement-calottage-étirage (figs. 4 et 7).
Cette opération s'effectue sur le disque pré-calotte ou calibré par une opération de calottage et d'étirage. La calotte ou corps creux ainsi formé,ayant un diamètre D4 à la sortie de la matrice de calottage ou d'é- tirage, est forgée et refoulée plus complètement dans une matrice de fond de manière que l'épaisseur du fond soit réduite de H3 à h4 et que le métal qui reflue du fond augmente de h3 à h4 la hauteur du corps creux.
Le corps creux ainsi obtenu peut ensuite être travaillé par les procédés d'emboutissage connus de manière à l'amener à la forme et aux dimensions désirées.
En général, cette opération exige la recuisson de la pièce, qu'il s'agisse d'un disque ou d'une calotte calibréeo On peut effectuer le refoulement et l'étirage en un seul temps ; opérations peuvent également être effectuées en deux temps, savoir: l'étirage et ensuite le refoulement, sans perdre de vue que, pour obtenir un meilleur centrage de la pièce et une plus grande précision,il est avantageux d'opérer en un seul temps.
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La formule théorique exprimant la force nécessaire pour cette opération est la même, aussi bien pour l'étirage que pour le refoulement, et en général les mêmes considérations qu'on a spécifiées au paragraphe 3 sont toujours valables.
Considérant les figs. 3 et 4, les valeurs des sections sont les suivantes
EMI11.1
j '- D3 " s A, 4 (D 4 - d); B 4 :: 4 de la force nécessaire pour l'étirage est: T = A3 # log A3/A4 et la force nécessaire pour le refoulement ests
EMI11.2
E = B4 G io 4
Comme, en général, les dimensions sont telles que le métal s'écoule uniformément en fonction des déplacements volumétriques, la valeur théorique obtenue correspond aux chiffres obtenus en pratique dans la mesure où l'on augmente la valeur de # de manière à tenir compte du frottement et de l'écrouissage du métal; on obtient expérimentalement cette valeur en déterminant les forces, pour un métal donné, en fonction de divers taux de déformation A3 ,B4, H3.
EMI11.3
A4 A4 H4
Pour cette opération, il faut que le diamètre d4 du poinçon soit inférieur de quelques centièmes de millimètre au diamètre d,, afin de permettre au poinçon de pénétrer dans la calotte calibrée; de plus, il faut que le poinçon ait son arête légèrement adoucie afin que le refoulement du fond ne s'accompagne pas de résistances excessives dans le passage de libre écoulement A4.
Pour cette même raison, il faut que la matrice de refoulement soit conique dans sa partie supérieure et que son diamètre minimum soit égal au diamètre D4 de la matrice de calottage ou d'étirage.
Cette façon d'opérer, c'est-à-dire en produisant d'abord, par l'opération d'étirage, la section d'écoulement A4. pour le refoulement,permet d'effectuer le refoulement du fond avec un poinçon et une matrice qui sont automatiquement centrés par rapport aux parois intérieure et extérieu- re du corps creux.
On remarquera que, pendant l'opération d'étirage, le métal con- stituant les parois latérales est seul à s'écrouir tandis que celui qui constitue le fond, qui n'a eu à subir aucune déformation, demeure dans son état recuit et subit un écrouissage au cours du refoulement du fond qui s'effectue ensuite.
Alors que, dans l'opération d'étirage, les pressions de service des outils sont modérées et non telles qu'elles occasionnent des déforma- tions des outils et nuisent à leur résistance, dans le refoulement du fond des pressions, bien que plus élevées, demeurent toujours dans des limites admissibleso Partant de la relation considérée à propos de l'effort de re- foulement, la pression sur le poinçon est-.
E # B4 B4
EMI11.4
p = ###T = "###r" log. z et enfin By - .44
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p = #/1 - k log 1/k pour K = A4/B4, auquel cas p augmente lorsque K dimi- nue, c'est-à-dire avec le rapport B4/A4 et avec # fonction de la résis- tance à la déformation plastique. La fonction C augmente avec le frotte- ment;, avec l'écrouissage et suivant la régularité d'écoulement du métal.
Le métal s'écoule régulièrement lorsque les points situés sur une surface cylindrique concentrique à l'axe du poinçon sont soumis, à n'im- porte quel stade de la déformation, au même déplacement, c'est-à-dire, lorsque la vitesse d'écoulement est la même en tous les points de la surface cylindrique.
Pratiquement, au refoulement, le métal constituant l'épaisseur du fond (H3) doit s'écouler de la même manière que pour la compression du bloc, ce qui indique, d'après l'expression mathématique si l'on considère dans le métal une partie formant un disque dont la hauteur est H3et le, rayon r3 dans l'épaisseur de l'ébauche (fig. 3),il faut nécessairement qu'après refoulement à l'épaisseur H4 ce disque ait conservé sa forme et que la surface latérale cylindrique se trouve à une distance r4 du poinçon telle que # r32 H3 =#r42 H4.
Dans le cas du rétro-refoulement d'un disque dans lequel le rapport du diamètre à la hauteur est faible, comme par exemple dans le refoulement soit d'un bloc "carré" soit d'un disque dont le diamètre est D et la hauteur telle que le volume soit le même que celui de la pièce représentée à la figo 4, le glissement du métal n'est pas uniforme, et il est moindre sur les surfaces de contact du fond de la matrice que sur la surface de contact du poinçon.
L'influence de ce phénomène est d'autant plus marquée que l'épaisseur à refouler est plus grande par rapport au diamètre de refoulement, auquel cas, toutes choses égales d'ailleurs, la fonction # tend à croître lorsque le raport p/H décroit.
En conséquence, dans l'expression sus-indiquée, # atteint des valeurs élevées suivant l'écrouissage (rapport H3/H4, la possibilité d'un
H4 écoulement uniforme du métal (rapport D4) et le frottement superficiel. possibilité H3 plastique par l'opération combi-
La possibilité de déformation plastique par l'opération combinée de refoulement et d'étirage est bien plus grande qu'une simple opération de refoulement rétrograde à partir du disque, et c'est la raison pour laquelle, dans l'obtention de l'ébauche calibrée (figo 3), il y a intérêt à éviter d'occasionner de fortes déformations, et le traitement est limité essentiellement au calibrage de la calotte, à la précision des dimensions et à l'exactitude du centrage.
La façon d'opérer suivant la présente invention est complètement représentée aux figs. 1 à 4 et 5 à 7, et l'application totale ou partielle de ce procédé est subordonnée aux dimensions du corps creux qu'il s'agit d'obtenir.
On va donner ci-après quelques exemples de l'application pratique du procédé décrit ci-dessus; le corps creux ainsi obtenu peut être soumis ensuite à des opérations déjà connues de déformation plastique ou à des opérations d'enlèvement de métal jusqu'à ce que l'ébauche ait été amenée aux cotes désirées de l'article fini.
En conséquence, le corps creux obtenu dans les divers exemples
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décrits doit être considéré comme le dernier stade du procédé de fabrica- tion suivant la présente invention, et le premier stade d'un procédé de fa- brication connu, y communément employé et propre à aboutir à un produit ayant la forme et les dimensions désirées.
Dans les exemples suivants on indique simplement le corps creux, qui est le dernier stade du processus de fabrication, et pour chaque opéra- tion on mentionne les caractéristiques principales, les efforts et les pres- sions de service maxima des outils, qui dans ce cas particulier se rappor- tent aux poinçons.
Exemple 1 (figo 1 à 13).
Matériau laiton (Ou 64-66% Pb # 0,07 %, Fe 0,05 %, autres éléments # 0,020%, Zn pour le reste).
Cycle de travail-.
1 - Tronçonnage du bloc au tour (fig. 10)
2 - Recuit à 550 C pendant 2 heures 1/2 ; Hv après recuit 70-85
3 - Décapage et lavage
4 - Graissage à la lanoline
5 - Compression (fig. Il)
6 - Graissage à la lanoline
7 - Calibrage-refoulement combinés (fig. 12) 8 - Recuit à 550 C pendant 2 heures 1. ; Hv après recuit 70-85 9 - Décapage et lavage 2
10 - Calottage; lubrifiants eau et huile émulsifiable (Fig. 13) 11 - Recuit à 550 C pendant 2 heures 1 ; Hv après recuit 70-85 12 - Décapage et lavage. 2 Exemple 2 (figs. 14 à 16).
Matériau: laiton (Cu 68-72%; Sn # 0,03%; P # 0,02%, Fe 0,05 %; Ni 1 0,10%; As # 0,02 %; Sb 0,01%; Bi # 0,004%, autres éléments 0,005%; Zn pour le reste).
Cycle de travail-.
1 - Tronçonnage du bloc au tour (figo 14).
2 - Recuit à 620 C pendant 5 heures; Hv après recuit 65-75.
3 - Décapage et lavage.
4 - Graissage à la lanoline.
5 - Compression et calibrage (fig. 15).
6 - Recuit à 620 C pendant 5 heures; Hv après recuit 65-75.
7 - Décapage et lavage.
8 - Calottage, lubrifiant.- eau de savon (figo 16) o 9 - Recuit à 620 C pendant 5 heures; Hv après recuit 65-75.
10 - Décapage et lavageo Exemple 3 (figs. 17 à 19) Matériau-. Acier "B3" (C 0,24-0,30 %;Mn 0,4 - 0,6 %; Si ±:. 0,35%; P # 0,035%; S # 0,035%; S+P # 0,06%.
Cycle de travails 1 - Tronçonnage du bloc au tour (figo 17) 2 - Recuit à 690 C pendant 5 heures; Hv après recuit 145-150.
3 - Décapage, lavage et parkérisation 4 - Graissage à la lanoline 5 - Compression et calibrage (figo 18) 6 - Recuit à 690 C pendant 5 heures; Hv après recuit 145-150.
7 - Décapage, lavage et parkérisation 8 - Calottage; lubrifiants eau de savon (fige 19) 9 - Recuit à 690 C pendant 5 heures; EV après recuit 145-150
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10 - Décapage, lavage et parkérisationo Exemple 4 (fies. 20 à 23): Matériaux Laiton (Ou 68,5 - 71,5%; Pb 0,07 %; Fe 0,05 %; autres éléments 0,15 %; Zn pour le reste).
Cycle de travail: 1 - Tronçonnage du bloc au tour (fig. 20) 2 - Recuit à 640 C pendant 3 heures 1/2; Hv après recuit 80-90.
3 - Décapage et lavage.
4 - Graissage à la lanoline, 5 - Compression (fige 21).
6 - Recuit à 640 C pendant 3 heures 1/2; Hv après recuit 80-90.
7 - Décapage et lavage 8 - Graissage à la lanoline.
9 - Calibrage-refoulement combinés (fige 22).
10 - Recuit à 640 C pendant 3 heures 1/2; Hv après recuit 80-90.
11 - Décapage et lavage 12 - Calottage; lubrifiant: eau de savon (fige 23) 13 - Recuit à 640 C pendant 3 heures 1/2; Hv après recuit 80-90.
14 - Décapage et lavage Exemple 5 (figs. 24 à 27) Matériaus Acier "B3"(C 0,24 - 0,30 %; Mn 0,4 - 0,6%;
Si 0,35 %; Fe # 0,035 %; S 0,035%; S+P 0,06 %).
1 - Tronçonnage du bloc au tour (fig. 24).
2 - Recuit à 690 C pendant 5 heures ; après recuit 145-160.
3 - Décapage, lavage et parkérisation.
4 - Graissage à la lanoline 5 - Compression (fig. 25) 6 - Recuit à 690 C pendant 5 heures; Ev après recuit 145-150.
7 - Décapage, lavage et parkérisation.
8 - Graissage à la lanoline.
9 - Calibrage-refoulement combinés (figo 26) 10 - Recuit à 690 C pendant 5 heures; Ev après recuit 145-150.
11 - Décapage, lavage et parkérisation 12 - Calottage; lubrifiant: eau de savon (fige 27) 13 - Recuit à 690 C pendant 5 heures ; Hv après recuit 145-150.
14 - Décapage, lavage et parkérisation.
Exemple 6 (figs. 28 à 35): Matériaux Acier "YB" (C # 0,22 %; Mn 0,57%; Si 0,18 %; Cr # 0,06 %; S .- 0,017 %; P # 0,005 %; valeurs trouvées) Cycle de travails 1 - Tronçonnage du bloc au tour (fige 28) 2 - Recuit à 690 C pendant 6 heures ; après recuit 128-140.
3 - Décapage, lavage et parkérisation 4 - Graissage à la lanoline 5 - Compression (fig. 29) 6 - Recuit pendant 6 heures à 690 C; Hv après recuit 128-140 7 - Décapage, lavage et parkérisation.
8 - Graissage à la lanoline 9 - Refoulement (fige 30) 10 - Recuit à 690 C pendant 6 heures; Hv après recuit 128-140 11 - Décapage, lavage et parkérisationo 12 - Premier étirage, lubrifiant: eau de savon; (figo 31) 13 - Recuit à 690 G pendant 6 heures ; Hvaprès recuit 128-140
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14 - Décapage, lavage et parkérisation
15 - Second étirage, lubrifiant! eau de savon (figo 32)
16 - Recuit à 690 C pendant 6 heures; Hv après recuit 128-140
17 - Décapage, lavage et parkérisation
18 - Graissage à la lanoline
19 - Deuxième refoulement (figo 33)
20 - Recuit à 690 C pendant 6 heures;
Hv après recuit 128-140
21 - Décapage ; lavage et parkérisation
22 - Troisième étirage ; lubrifiant: eau de savon (fige 34)
23 - Recuit à 690 C pendant 6 heures; Hv après recuit 128-140
24 - Décapage, lavage et parkérisation
25 - Graissage à la lanoline
26 - Troisième refoulement (figo 35)
27 - Recuit à 690 G; Hv après recuit 128-140
28 - Décapage, lavage et parkérisationo
Le cycle opératoire décrit à l'exemple 6 produit un corps creux ayant une forme particulière et des parois minces tant latérales que de fond grâce à des opérations successives et distinctes d'étirage et de refoulement, du fait de la forme du corps creux.
Ce résultat montre les charges possibi- lités de cette opération particulière et du procédé de fabrication suivant la présente invention; il montre aussi queg malgré l'emploi d'une pression ppératoire peu élevée (157 et 138 kg/mm2), il est possible d'obtenir un corps creux dont le fond a une épaisseur de 3,75 mm en partant d'un bloc dont la hauteur est de 64,5 mm.
Cette forme d'éxécution est particulièrement expédient et conduit à des résultats qu'on ne saurait obtenir par d'autres procédés de travail à froid présentement connus et appliquéso
On va considérer maintenant les possibilités et les avantages économiques et techniques qui découlent du procédé suivant la présente invention.
En considération de ce qui a été dit ci-dessus à propos du cycle opératoire et des formes d'exécution auxquelles il aboutit, il est possible d'esquisser un tableau relativement large des avantages économiques et des possibilités techniques offertes par l'invention.
A) - Pertes de matièreo
Tout procédé partant de la barre permet de réduire considérablement la perte de matière et, par conséquent, de réaliser une grande économie de métal par comparaison avec les procédés suivant lesquels on décou- pe un flan dans un ruban ; nonseulement le procédé suivant la présente in- vention bénéficie de cette particularité.mais, à cause de la façon spéciale dont il est mis en oeuvre, c'est également celui qui, par comparaison avec n'importe quel autre procédé de fabrication à partir de la barre, assure le minimum de pertes de métal.
De ce point de vue, il est à noter qu'en général le diamètre du corps creux qu'il s'agit d'obtenir est nécessairement beaucoup plus grand que le diamètre de la barre et par conséquent celui du tronçon "carré".
Il est évident que si, par le procédé couramment appliqué en partant du métal en barre, on veut obtenir un corps creux ayant les dimensions que montre la fig. 1, il est possible de définir le diamètre de la barre de deux manières, qui correspondent aux deux cas suivants: Premier cas Se rapporte à un métal qui n'offre pas une grande résistance à la déformation, ou du moins ayant une résistance telle qu'elle permette d'obtenir la calotte (figo 4) par refoulement direct à partir d'un disque ayant le même volume que le bloc (figo 1), par conséquent un diamètre D4 (égal au diamètre de la barre) et une hauteur C tels que.-
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# D42 # D12
4 @ C = V = 4 @ H1 Second cas :
Se rapporte à un métal ayant une remarquable résistance à la déformation plastique et qui, en tout état de cause, doit être traité par les divers procédés d'emboutissage connus avec les mêmes pressions de travail sur les outils que celles que permet le procédé de fabrication suivant la présente invention.
Dans ce cas, il faut que le refoulement soit effectué comme suivant la fige 3 et sur un disque (fige 2) dont le diamètre D2 = D3 (égal à celui de la barre) et ayant la même hauteur H2 telle que:
EMI16.1
#D22/4 . #2 = v = #D12/4 . #1
Il ne faut pas perdre de vue que le volume V du métal perdu au tronçonnage de la barre pour obtenir le bloc ou le disque à refouler est fonction de la largeur de coupe, qui est de 0,1 fois le diamètre D:
EMI16.2
V = 0,lDe 1z; D 2 0;1 TC'o e D 3
4 4 de sorte que la perte de métal est une fonction cubique du diamètre de la barre.
Il s'ensuit que, le procédé de fabrication suivant la présente invention permettant dans les deux cas d'employer un bloc, donc une barre, de diamètre minimum, c'est celui qui entraîne le moins de pertes de métal .
Les chiffres ci-après sont les résultats d'essais réels, et les valeurs présentées à titre comparatif se rapportent à des calottes obtenues dans les deux cas précédemment cités à propos des modes opératoires décrits aux exemples 5 et 6.
EMI16.3
<tb>
<tb>
Poids <SEP> de <SEP> Poids <SEP> du <SEP> Perte <SEP> de <SEP> métal
<tb> métal <SEP> corps <SEP> par <SEP> rapport <SEP> au
<tb> perdu <SEP> creux <SEP> poids <SEP> du <SEP> corps
<tb> creux
<tb> gr <SEP> gr <SEP> %
<tb> Proc. <SEP> suivo <SEP> Ex. <SEP> 5 <SEP> 77 <SEP> 865 <SEP> 9,0
<tb> Cas <SEP> 1 <SEP> - <SEP> pièce <SEP> fig. <SEP> 27 <SEP> 265 <SEP> 865 <SEP> 36,0
<tb> Cas <SEP> 2 <SEP> - <SEP> " <SEP> fig. <SEP> 26 <SEP> 345 <SEP> 865 <SEP> 41,0
<tb> Proc. <SEP> suivo <SEP> Ex. <SEP> 6 <SEP> 70,5 <SEP> 935 <SEP> 7, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Cas <SEP> 1 <SEP> - <SEP> pièce <SEP> fig.
<SEP> 31 <SEP> 236 <SEP> 935 <SEP> 25,2
<tb> Cas <SEP> 2 <SEP> - <SEP> " <SEP> " <SEP> 30 <SEP> 340 <SEP> 935 <SEP> 36,4
<tb>
On peut voir d'après les résultats ci-dessus que, d'une façon générale., avec les procédés de fabrication suivant la présente invention, la perte de métal varie de 9 à 7,5 % tandis qu'elle est beaucoup plus élevée dans le cas d'autres procédés de travail à froid à partir de la barre, pour ne rien dire des pourcentages de perte encore plus considérables lorsqu'on opère à partir de tôles ou de rubans laminés.
En outre, grâce à ce que l'on travaille sous des pressions moins élevées et à ce qu'il est possible d'obtenir une parfaite concentricité pendant les diverses opérations qui font l'objet de la- présente invention, on réalise dans la plupart des cas une diminution supplémentaire des pertes de métal du fait qu'on en a moins à enlever au cours des opérations subséquenteso
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Cet avantage est beaucoup plus apparent dans le cas où le flan est découpé dans la tôle, car en général la tranche du flan est déchirée et fendillée, et comme cette partie vient occuper la partie supérieure du corps creux obtenu par refoulement ou par étirage,
elle y occasionne des plis et des irrégularités qu'il est nécessaire d'effacer par une opération d'affran- chissement qui affecte une portion appréciable de la longueur totale
B) - Main d'oeuvre.
Gomme la mise en oeuvre de la technique suivant la présente in- vention exige, pour l'obtention du corps creux final, un plus grand nombre d'opérations que d'autres techniques, par exemple celle suivant laquelle on découpe le flan dans le ruban laminé, ou bien où l'on sectionne la barre en disques d'un diamètre plus grand, elle demande une main-d'oeuvre plus consi- dérable, qui cependant, dans les divers cas qui peuvent se présenter, est négligeable et largement compensée par la réduction des pertes de métal.
A ce propos, il est à noter que, lorsqu'on compare le procédé suivant la présente invention avec le procédé connu partant de la barre, l'ac- croissement de main-d'oeuvre qu'impliquent les opérations d'emboutissage est automatiquement compensé par la main-d'oeuvre nécessaire pour le découpage du blo,c qui, par les procédés autres que celui dont il est question ici, est tiré de barres ayant un diamètre très supérieur.
C) - Prix de revient.
Les dépenses se rapportent principalement à l'usure des outils, la quantité de matière à l'état d'ébauche ou fini qu'il faut rebuter et l'énergie nécessaire pour actionner les machines de fabrication et assurer les divers traitements thermiques.
Du fait que le procédé suivant la présente invention permet d'abaisser les pressions maxima agissant en service sur les outils, la durée utile de ceux-ci est prolongée , ce qui diminue les dépenses de fabrication des outils,
La quantité de pièces terminées qu'il est nécessaire de mettre au rebut faute d'une précision suffisante est réduite grâce aux caractéristiques de pression particulières du procédé suivant l'invention et du fait notamment que le traitement par compression met parfois en évidence certaines défectuosités de la barre, ce qui permet de rebuter le disque brut avant qu'il ait subi la totalité du processus de fabrication, ce qui supprime toutes les dépenses ultérieures et de nouvelles pertes en produit fini.
Par suite des rapports de déformation considérables qu'on peut se permettre par le procédé suivant l'invention, il est possible de réduire le nombre de recuits nécessaires pour rendre au métal sa plasticité ou malléa- bilitéo Ces recuits peuvent être considérablement abrégés dans le cas d'a ciers à haute teneur en carbone exigeant le traitement de sphéroïdisation pour limiter les pressions dans les diverses opérations d'emboutissage.
D'après la considération indiquée ci-dessus, l'économie réalisable dans l'application du procédé suivant l'invention est remarquable dans tous les cas, et une comparaison avec les autres procédés de fabrication à partir du métal enbarre et du métal laminé est favorable à la présentée
L'étendue du domaine d'application du procédé de fabrication suivant la présente invention découle de la possibilité de limiter la pression opératoire dans les diverses phases qui le composent.
Ce résultat est manifeste lorsqu'on examine les cycles opératoires relatifs à la production de corps creux en acier de haute résistance (exemple 6, figso 28 à 35; exemple 5, fige. 24 à 27; exemple 3 fige. 17 à 19), dans lesquels la pression agissant sur les parties travaillantes du poin- çon n'atteignent jamais des valeurs exagérées et sont limitées à moins de 175 kg/mm2.
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.Le cycle opératoire décrit à l'exemple 6 et destiné à la production d'un corps creux d'acier destiné à être transformé, par des opérations ultérieures d'affinement des formes, en une ogive pour projectile de 75 mm est caractéristique et montre les possibilités particulières de la technique suivant la présente invention ; d'un bloc (figo 28) on tire un corps creux ayant une épaisseur de fond minimum (figo 35) bien que les opérations à effectuer le soient sous une pression très réduite eu égard à la qualité du métal travaillé.
A ce propos, il est à remarquer que l'ogive coupe-vent d'un projectile de 75 mm est normalement faite en deux pièces soudées à l'argent, dont le poids est d'environ 820 g et dont le prix de revient, grâce au procédé suivant la présente invention, est réduit pratiquement d'environ 40 % grâce à l'économie de matière et à la réduction des frais de fabrication.
L'application du procédé de fabrication suivant la présente invention permet de résoudre un grand nombre de problèmes techniques, notamment dans la production en masse de corps creux pour laquelle on peut s'attendre à des économies remarquables.
Suivant les procédés actuels, on fabrique les douilles d'obus d'acier ou de laiton en découpant dans le ruban laminé un flan qui, après calottage, est amené à la forme et aux cotes de la douille définitive par des opérations subséquentes d'emboutissage et de finition avec enlèvement de métal, comne on peut produire la calotte par tronçonnage d'une barre dont le diamètre, dans les conditions les plus favorables, est à peu près égal au diamètre de la calotte obtenue par le procédé opérant à partir de la bande laminéeo
Dans le cas des formes d'exécution représentées ici et relatives à des douilles de cartouche de laiton ou d'acier du calibre de 7,92 mm, 20 mm et 40 mm, la matière première est un bloc dont le diamètre est beaucoup plus faible que celui de la calotte et, en général,
inférieur à celui de la tête de la douille finieo
En conséquence, on réalise une réduction des pertes de matière dans tous les cas par comparaison avec lesprocédés de fabrication à partir de la barre ainsi qu'avec les procédés de fabrication à partir du métal laminé, avec cette différence que, dans ce dernier cas, l'économie est beaucoup plus considérableo
Les considérations exposées ci-dessus et les exemples représentés montrent l'ampleur du champ d'application de la présente invention et quels avantages techniques et économiques on peut en attendre dans le domaine de la technique de fabrication industrielle.