Procédé de production de profilés métalliques par expulsion et dispositif pour la mise en #uvre de ce procédé. Cette invention se rapporte à la produc tion de profilés métalliques par expulsion et se rapporte plus spécialement à l'expulsion de profilés d'aluminium et d'alliages légers semblables, dont les dimensions sont va riables.
Dans la méthode habituelle d'expulsion de métaux, le lingot chaud est placé dans un ré cipient et un piston le force en avant contre la surface intérieure de la filière, ou bien un piston creux force la filière contre le lingot, de façon que le métal soit expulsé au travers de l'ouverture de l'a filière.
Lorsqu'un profilé de section variable est demandé, il a été jusqu'ici nécessaire de ré duire par laminage ou par un autre procédé mécanique les dimensions du profilé obtenu par expulsion, quoiqu'il ait été proposé d'expulser des profilés métalliques avec une épaisseur de métal diminuant progressive ment, à travers une filière avec laquelle coo- père un mandrin diminuant porté par le pis ton de la presse.
La présente invention comprend un pro cédé de production de profilés métalliques par expulsion, caractérisé en ce qu'on fait varier une ouverture d'expulsion en synchro nisme avec le mouvement d'un organe expul- seur, de façon à produire une modification de section du profilé expulsé.
La présente invention comprend aussi un dispositif pour la mise en oeuvre de ce pro <B>cédé,</B> comprenant un récipient pour un lingot chauffé, une filière et un organe expulseur destiné à expulser le métal dudit lingot à travers une ouverture de ladite filière, carac térisé en ce que la filière comporte,au moins un organe mobile en synchronisme avec l'or gane expulseur et destiné à faire varier cette ouverture pendant l'expulsion, de façon à produire une variation -de section du profilé expulsé. Sur les dessins sont représentées, à titre d'exemples, deux formes d'exécution de l'ob jet de l'invention.
Les fig. 1 et 2 sont respectivement une coupe verticale et une coupe transversale sur la ligne II-II d'une presse à expulsion pour la production d'un profilé angulaire à une seule diminution.
Fig. 3i est une coupe verticale d'une presse à expulsion pour la production continue de profilés en Z à deux diminutions, tandis que la fig. 4 est une vue en plan de cette presse à expulsion, le cylindre 1 et le piston 5 étant enlevés.
Fig. 5 est une vue correspondant à la fig. 4 et indiquant schématiquement le dis positif adopté quand on désire expulser un profilé de section variable en T.
En se référant aux dessins, plus spécia lement aux fig. 1 et \?, le récipient ou cy lindre de la presse généralement désigné par 1 est fixé à un socle ou support de filière 2 qui contient d''une manière mobile l'a filière 3 .à l'extrémité inférieure et en alignement avec le trou 4 de la presse. 5 indique le piston susceptible de glisser vers le bas dans le trou A de l'a presse sous l'influence d'un plateau 6 qui peut être actionné hydrauliquement ou d'une autre manière.
Comme représenté plus clairement à, la fig. 2, la filière 3 est pourvue d'une ouver ture 7 correspondant à. la plus grande épais seur du profilé angulaire qui doit être expulsé et, associé à cette filière, il y a. un segment 8 susceptible de glisser, ce segment étant guidé dans une coulisse-guide 9 du socle et ayant son axe disposé selon la bis- sectrice de l'angle formé par l'ouverture 7 de la filière.
Le nez du segment 8 est en forme de<B>V,</B> comme représenté en 10 Ù, la fi-. 2, et est normalement en dehors de l'ouverture qui, comme mentionné précédemment, correspond à la plus grande épaisseur du profilé à expulser. Cependant, tandis que l'expulsion progresse, le segment 8 est poussé vers l'in térieur, de façon que son nez 10 fait saillie à l'intérieur de l'ouverture 7 de la filière, réduisant ainsi la largeur effective. de cette ouverture et par conséquent l'épaisseur du profilé expulsé.
Pour effectuer le mouvement de glisse ment vers l'intérieur du segment 8, on a re cours, dans la. presse eii question, à un organe d'aetionnenlent 11 porté par le pla teau f et se déplaçant en synchronisme avec le piston 5, l'organe<B>Il</B> passant dans des guides 12 et 13 formés dans ce but, respec tivement dans le récipient 1 et dans le socle et ayant nue arête ou une surface inclinée 14 qui porte contre l'extrémité extérieure du segment 8 et qui, tandis, que le piston se dé place vers le bas pendant l'expulsion,
fait glisser le segment vers l'intérieur et ainsi donne au profilé expulsé une section va riable.
On notera que la filière 7 est pourvue de parois 1. 5 convergentes. par quoi un écoule ment uniforme du métal pendant l'expulsion est assuré et. une structure granulaire satis- fai,sante est obtenue pour le produit expulsé.
Avec l'organe 11 montré, pourvu d'une seule arête ou surface inclinée 14, on ne peut expulser que des profilés diminuant graduel lement, ou au contraire augmentant graduel lement d'épaisseur. Quand on désire expul#er en longueurs continues une pluralité de pro filés qui ensuite @@otit coupés pour fournir des objets identiques séparés, on peut avoir re cours: au dispositif de presse illustré dans les fi-.<B>3</B> et 4.
titre d'exemple, la filière représentée est prévue pour la production de profilés en Z, bien qu'on comprenne qu'une filière avec un.- ouverture en<B>T.</B> en H ou d'une autre forme appropriée puisse être utilisée, suivant le profilé à expulser.
De nouveau 1 représente le récipient, 2 le socle, 3 la filière, 4 le trou de la. presse et 5 le piston.
La filière 3 dans ce cas est portée par un support de filière 17 engagé dans le socle 2 et servant à guider convenablement le seg ment glissant 18.
Le socle ? présente une saillie latérale 19 ayant une ouverture 20 pour guider l'organe d'actionnement 11 et, à sa surface supérieure, une entaille ou rainure 21 dans laquelle glisse le segment 18.
A son extrémité extérieure, le segment 18 comporte des oreilles ou saillies latérales 22 contre lesquelles portent des ressorts de compression 23 s'appuyant à la paroi cylin drique extérieure du socle et logés dans la rainure 2-1 mentionnée précédemment. Ces ressorts tendent à ramener le segment 18 vers l'extérieur, de façon à laisser libre l'ouver ture de la filière 3.
A proximité du guide 20, l'organe d'actionnement 11 passe au tra vers d'une encoche 24 prévue dans ce but dans le segment 18 .et comme l'.organe 11 est pourvu de surfaces 2.5 et 216 inclinées en sens opposé et qu'il se déplace en synchronisme avec le piston, on comprendra que le segment 18 est amené @ progressivement dans l'ouver ture de la filière 3 et ensuite repoussé pro gressivement hors de cette ouverture, tandis que l'expulsion progresse, de sorte que le pro filé expulsé diminue graduellement -et ensuite augmente graduellement d'épaisseur,
ce cycle étant répété lorsque les faces inclinées 2-5 et 26 sur l'organe d'actionnement l'1 sont dou blées.
On comprendra que, bien que l'organe d'actionnement 11 sait convenablement accou plé au piston 5 pour se mouvoir à la même vitesse, un dispositif peut aussi être prévu de façon que l'organe et le piston susdits possèdent des vitesses différentes lors de l'actionnement du dispositif.
Dans- les deux formes d'exécution décrites, la variation de section requise du profilé peut être réalisée avec, un seul segment glissant, mais l peut être nécessaire, par exemple dans l'a production de profilés variables en T, de prévoir plusieurs de ces segments, comme représenté à la fig. 5.
En se référant à la fig. 5, l'ouverture de filière 27 en forme de<B>T</B> montrée correspond à la plus grande épaisseur du profilé à expul ser. 28 et 29 représentent des segments sus ceptibles de glisser, avec leurs axes inclinés l'un par rapport à. l'autre; chacun d'eux peut être monté avec un organe d'actionnement 11 opérant comme décrit ci-dessus, ces deux or ganes faisant varier l'épaisseur de toutes les parties de la section, tandis que l'expulsion progresse.
Tandis que normalement les segments 28 et 29 sont disposés pour se déplacer en syn chronisme, il peut y avoir des cas où. il est désirable qu'une partie du profilé diminue en épaisseur, tandis qu'une autre ou d'autres augmentent, et ceci peut être facilement réa lisé en formant en conséquence les surfaces inclinées des organes d'actionnement 11.
De plus, au lieu d'actionner les segments directement, les surfaces inclinées peuvent le faire par l'intermédiaire d'un système de le viers pivotés, articulés sur le socle de l'a presse et pourvus, si on le désire, d'un cy lindre ou de cylindres antifriction portant sur les surfaces inclinées, un effet semblable étant produit.
Bien que lés formes d'exécution spéciales décrites et représentées soient des presses ver ticales, l'invention n'est pas limitée à ces cas, -elle est aussi applicable à une presse -d'expul sion quelconque.
Dans une variante, on peut prévoir une filière qui, elle-même, est mobile et qui, -sous la force appliquée pour expulser le métal se meut en avant sur une distance relative ment courte, des: segments glissants montés dans la filière chevauchant sur des guides pendant ce mouvement, l'es guides étant for més de façon à obliger les segments glissants à se mouvoir vers l'intérieur ou vers l'exté rieur, suivant que l'on désire -que la section transversale du profilé expulsé :soit diminuée ou augmentée.
Dans certains cas, il peut être désirable de former les guides de façon que le mouvement d'un ou de plusieurs segments tende à. épaissir ou élargir une partie ou quel ques parties du profilé expulsé, tandis que le mouvement d'un autre ou d'autres segments tend à diminuer une autre partie ou d'autres parties du profilé expulsé.
Comme autre variante, la filière peut être stationnaire et les guides peuvent être formés par des extensions du piston, de façon que, dans le mouvement en avant de ce dernier forçant le lingot contre la filière, les seg ments soient poussés vers l'intérieur ou vers l'extérieur pour modifier l'ouverture et arri ver à un résultat semblable. Comme autre variante, les guides peuvent former une sur face de came actionnant un levier agissant à son tour sur le segment ou les segments glissants.
Quand l'invention est appliquée au pro cédé d'expulsion renversé, où un récipient ayant une extrémité postérieure fermée est utilisé en conjonction avec un piston creux poussant la filière en arrière vers cette extré mité fermée (la filière constituant alors l'organe expulseur), les guides pour l'organe d'actionnement faisant. varier l'ouverture d'expulsion peuvent être formés sur la paroi intérieure du récipient ou sur son fond.
Dans une forme d'exécution particulière du dispositif appliqué à une machine à expulsion directe où on désire produire des profilés qui peuvent être coupés par la suite en une pluralité de pièces de section variable, en vue d'assurer que le mouvement du seg ment de filière soit uniforme, pour produire une variation régulière sur le profilé expulsé, on associe avec l'organe expul.seur un organe pour actionner le segment, tel que ce dernier soit poussé vers 'l'intérieur et repoussé vers l'extérieur de l'ouverture de la filière d'une manière uniforme pendant le mouvement de l'organe expulseur,
de façon à augmenter ou diminuer progressivement l'ouverture de la filière, tandis que l'expulsion .avance. Cette forme d'exécution a l'avantage de permettre d'utiliser le socle et le récipient normaux de la. presse à expulsion directe habituelle, les seules parties exigeant une modification étant. le support, la filière et les- segments de celle-ci.
Process for the production of metal profiles by expulsion and device for implementing this process. This invention relates to the production of metal profiles by extrusion and more particularly relates to the extrusion of aluminum profiles and similar light alloys, the dimensions of which are variable.
In the usual method of expelling metals, the hot ingot is placed in a container and a piston forces it forward against the inner surface of the die, or a hollow piston forces the die against the ingot, so that the metal is expelled through the opening of the die.
When a section of variable section is required, it has heretofore been necessary to reduce by rolling or by some other mechanical process the dimensions of the section obtained by extrusion, although it has been proposed to expel metal sections with a metal thickness gradually decreasing, through a die with which co-operates a decreasing mandrel carried by the press udder.
The present invention comprises a process for the production of metal profiles by expulsion, characterized in that an expulsion opening is varied in synchronism with the movement of an expeller member, so as to produce a change in section. of the extruded profile.
The present invention also comprises a device for carrying out this process comprising a container for a heated ingot, a die and an expelling member intended to expel the metal from said ingot through an opening of said die, charac terized in that the die comprises at least one movable member in synchronism with the expelling organ and intended to vary this opening during the expulsion, so as to produce a variation of the section of the extruded profile. In the drawings are shown, by way of examples, two embodiments of the object of the invention.
Figs. 1 and 2 are a vertical section and a cross section, respectively, on the line II-II of an extrusion press for the production of a single tapering angular profile.
Fig. 3i is a vertical section of an extrusion press for the continuous production of two-tapering Z-sections, while fig. 4 is a plan view of this expulsion press with cylinder 1 and piston 5 removed.
Fig. 5 is a view corresponding to FIG. 4 and schematically indicating the positive dis adopted when it is desired to expel a profile of variable T-section.
Referring to the drawings, more especially to Figs. 1 and \ ?, the press container or cylinder generally designated 1 is attached to a die base or holder 2 which movably contains the die 3 at the lower end and in alignment with hole 4 of the press. 5 indicates the piston capable of sliding downwards in the hole A of the press under the influence of a plate 6 which can be actuated hydraulically or otherwise.
As shown more clearly in, FIG. 2, the die 3 is provided with an opening 7 corresponding to. the greater thickness of the angular profile which must be expelled and, associated with this die, there is. a segment 8 capable of sliding, this segment being guided in a slide-guide 9 of the base and having its axis disposed according to the bisector of the angle formed by the opening 7 of the die.
The nose of segment 8 is <B> V, </B> shaped as shown at 10 Ù, the fi-. 2, and is normally outside the opening which, as mentioned above, corresponds to the greatest thickness of the profile to be expelled. However, as the expulsion proceeds, segment 8 is pushed inward, so that its nose 10 protrudes into the die opening 7, thereby reducing the effective width. of this opening and consequently the thickness of the extruded profile.
In order to perform the sliding movement towards the interior of the segment 8, the course is used in the. press eii question, to an aetionnenlent member 11 carried by the plate f and moving in synchronism with the piston 5, the member <B> Il </B> passing through guides 12 and 13 formed for this purpose, respec tively in the container 1 and in the base and having a bare edge or an inclined surface 14 which bears against the outer end of the segment 8 and which, while the piston moves downwards during the expulsion,
slides the segment inwards and thus gives the extruded profile a flexible section.
It will be noted that the die 7 is provided with converging walls 1. 5. whereby a uniform flow of the metal during the expulsion is ensured and. a satisfactory granular structure is obtained for the expelled product.
With the member 11 shown, provided with a single ridge or inclined surface 14, it is only possible to expel sections which gradually decrease, or on the contrary gradually increase in thickness. When it is desired to expel in continuous lengths a plurality of profiles which then @@ otit cut to provide separate identical objects, one can have recourse to: the press device illustrated in the fi gures. <B> 3 </ B > and 4.
By way of example, the die shown is intended for the production of Z-sections, although it is understood that a die with an opening in <B> T. </B> in H or other shape suitable can be used, depending on the profile to be expelled.
Again 1 represents the container, 2 the base, 3 the die, 4 the hole in the. press and 5 the plunger.
The die 3 in this case is carried by a die support 17 engaged in the base 2 and serving to properly guide the sliding segment 18.
Pedestal ? has a side projection 19 having an opening 20 for guiding the actuator 11 and, at its upper surface, a notch or groove 21 in which the segment 18 slides.
At its outer end, the segment 18 comprises lugs or lateral projections 22 against which the compression springs 23 bear against the outer cylindrical wall of the base and housed in the groove 2-1 mentioned above. These springs tend to bring the segment 18 outwards, so as to leave the opening of the die 3 free.
Near the guide 20, the actuator 11 passes through a notch 24 provided for this purpose in the segment 18. And as the member 11 is provided with surfaces 2.5 and 216 inclined in opposite directions and that it moves in synchronism with the piston, it will be understood that the segment 18 is gradually brought into the opening of the die 3 and then pushed back progressively out of this opening, while the expulsion progresses, so that the extruded profile gradually decreases - and then gradually increases in thickness,
this cycle being repeated when the inclined faces 2-5 and 26 on the actuator 1'1 are doubled.
It will be understood that, although the actuating member 11 is known to be properly coupled to the piston 5 in order to move at the same speed, a device can also be provided so that the aforementioned member and the piston have different speeds when actuation of the device.
In both embodiments described, the required variation in section of the profile can be achieved with a single sliding segment, but it may be necessary, for example in the production of variable T-profiles, to provide several these segments, as shown in FIG. 5.
Referring to fig. 5, the <B> T </B> shaped die opening 27 shown corresponds to the greatest thickness of the profile to be extruded. 28 and 29 show segments capable of sliding, with their axes inclined with respect to one another. the other; each of them can be mounted with an actuator 11 operating as described above, these two organs varying the thickness of all parts of the section, while the expulsion progresses.
While normally segments 28 and 29 are arranged to move synchronously, there may be instances where. it is desirable that a part of the profile decreases in thickness while another or others increase, and this can be easily achieved by forming the inclined surfaces of the actuators 11 accordingly.
In addition, instead of actuating the segments directly, the inclined surfaces can do so by means of a system of pivoted levers, articulated on the base of the press and provided, if desired, with a cylinder or anti-friction cylinders bearing on inclined surfaces, a similar effect being produced.
Although the special embodiments described and shown are vertical presses, the invention is not limited to these cases, it is also applicable to any expulsion press.
Alternatively, a die may be provided which itself is mobile and which, under the force applied to expel the metal, moves forward over a relatively short distance, of the: sliding segments mounted in the die overlapping on guides during this movement, the guides being formed so as to force the sliding segments to move inward or outward, depending on whether the cross section of the extruded profile is desired: either decreased or increased.
In some cases, it may be desirable to shape the guides so that the movement of one or more segments tends to. thickening or widening some or some parts of the extruded profile, while the movement of another or other segments tends to decrease another part or other parts of the extruded profile.
As a further variation, the die can be stationary and the guides can be formed by extensions of the piston, so that in the forward movement of the latter forcing the ingot against the die, the segments are pushed inward or out. outward to modify the aperture and achieve a similar result. As another variant, the guides can form a cam face actuating a lever acting in turn on the sliding segment or segments.
When the invention is applied to the inverted expulsion process, where a container having a closed posterior end is used in conjunction with a hollow piston pushing the die back towards that closed end (the die then constituting the expelling member) , the guides for the actuator making. varying the expulsion opening can be formed on the inner wall of the container or on its bottom.
In a particular embodiment of the device applied to a direct expulsion machine where it is desired to produce profiles which can be subsequently cut into a plurality of pieces of variable section, in order to ensure that the movement of the segment of die is uniform, to produce a regular variation on the extruded profile, there is associated with the expelling member a member for actuating the segment, such that the latter is pushed inward and pushed outwardly of the segment. opening of the die in a uniform manner during the movement of the expelling member,
so as to gradually increase or decrease the opening of the die, while the expulsion advances. This embodiment has the advantage of allowing the use of the normal base and container of the. The usual direct extrusion press, the only parts requiring modification being. the support, the die and the segments thereof.