Procédé de fabrication de soupapes creuses pour moteurs à combustion. La présente invention a pour objet un procédé pour la fabrication de soupapes creuses pour moteurs à combustion et présen tant une cavité s'étendant dans la tête qui est en une pièce et sans soudures.
Le procédé qui fait l'objet de l'invention comporte les phases suivantes: 1. Refoulement d'une barre métallique cylindrique, dont le diamètre est plus grand que celui qu'aura la tige de la soupape ter minée, de façon à obtenir un épanouissement et un collet de diamètre supérieur à celui de la barre et raccordant cet épanouissement à une partie cylindrique, formée par le reste de la barre et conservant le diamètre primitif de cette barre.
2. Formation dans ladite partie cylindri que et jusque dans l'épanouissement d'une cavité de diamètre excédant celui de l'évide ment central que présentera la tige de la soupape terminée.
3. Façonnage du fond de la cavité pour donner à ce fond un profil déterminé. 4. Façonnage par déformation et sans en lèvement de métal du collet et de la partie cylindrique, jusqu'à ce que ce collet soit sup primé et de façon à former une tige de dia mètre uniforme substantiellement égal à celui qu'aura la tige de la soupape terminée, la partie de la cavité formant l'évidement cen tral de la tige étant réduite par cette opéra tion à un diamètre légèrement inférieur à celui que présentera l'évidement central de la tige de la soupape terminée.
5. Usinage intérieur au tour de l'évide ment central de la tige de la soupape pour l'amener au diamètre exact voulu.
6. Façonnage extérieur de l'épanouisse ment pour former la tête de la soupape et finissage de la tête et de la tige.
Le procédé selon l'invention peut être utilisé avec avantage lorsqu'il s'agit d'obtenir des soupapes présentant une cavité dont le profil doit suivre de près un profil donné, notamment lorsque les rayons de courbure de la partie périphérique de la partie de la cavité située dans la tête doivent être rigoureuse ment observés.
Le dessin illustre, à titre d'exemple, quel ques phases d'une forme d'exécution du pro cédé selon l'invention permettant d'obtenir une soupape dont la cavité a le profil montré à la fig. 4.
La fig. 1 montre la première phase de cette forme d'exécution du procédé.
La fig. 2 en montre la troisième phase. La fig. 3 en montre la quatrième phase. La fig. 4 en montre une cinquième phase. Voici, par exemple, comment on pourrait procéder: La première phase, illustrée à la fig. 1, consiste dans le refoulement d'une barre mé tallique cylindrique pour former un épanouis sement 1 et un collet 3 de diamètre supérieur à celui de la barre et raccordant cet épanouis sement 1 à une partie cylindrique 2 formée par le reste de la barre et qui conserve le dia mètre primitif de cette barre.
Un trou axial 4 est ensuite foré à la machine dans la partie 2 et jusque dans l'épanouissement 1. Éven tuellement, ce trou pourra être obtenu par un forgeage.
Le diamètre de la barre 2 est de beaucoup supérieur au diamètre qu'aura la tige de la soupape terminée et la hauteur de la partie cylindrique de la pièce obtenue dans la pre mière phase du procédé, et la profondeur du trou 4 sont correspondamment plus petites, le trou 4 ayant d'ailleurs un diamètre supé rieur à celui de l'évidement central que pré sentera la tige de la soupape terminée.
Ces conditions facilitent l'opération illustrée à la fig. 2, consistant dans l'usinage, à l'aide d'un outil à chambre d'équerre, du fond 5 du trou 4, afin de donner à ce fond le diamètre et le profil exacts qu'il doit présenter dans la sou pape finie.
On effectue ensuite la quatrième phase illustrée à la fig. 3. qui consiste dans le forgeage, sans enlèvement de métal, du collet 3 et de la partie cylindrique 2 pour former une tige 2' ayant un diamètre exté rieur uniforme légèrement supérieur au dia mètre qu'aura la tige de la soupape terminée, afin de permettre les opérations de finissage extérieur. Par cette opération, on allonge na turellement la tige de la soupape et on réduit le diamètre de la partie de la cavité consti tuant l'évidement central 4' de cette tige.
Le collet 4, créé dans la première phase (fi-. 1), et maintenu naturellement dans la. troisième phase (fig. 2), disparaît dans la quatrième phase (fig. 3), le métal de ce collet renfor çant la partie raccordant la paroi de la tige à l'épanouissement. En choisissant convena blement les dimensions du collet, on peut obtenir un profil de raccordement voulu entre l'évidement central 4' de la tige et le fond 5 de la cavité.
Cette opération de forgeage peut s'effectuer sous un mouton ou autre machine appropriée, et peut aussi être remplacée par un cylindrage ou martelage par les machines connues, comprenant une couronne de mar teaux radiaux travaillant simultanément sur la périphérie de la tige. L'évidement central 4', tel qu'il est obtenu par l'opération montrée à la fig, 3, est de diamètre légèrement plus petit que le diamètre que présentera cet évidement dans la. soupape terminée, et est amené au diamètre exact par un usinage inté rieur au tour, comme montré à la fig. 4.
A ce point, on procède au façonnage extérieur de l'épanouissement pour former la tête de la soupape, conformément au dessin (le façon nage de la cavité étant désormais définitif), ainsi qu'à toutes les autres opérations nor malement effectuées pour le finissage de la tête et de la tige (usinage au tour, rectifica tion et traitements successifs pour durcir la tige).
Le bouchage du trou à la base de la tige, montré à la fig. 4, pourra s'opérer par un quelconque des procédés connus, après avoir introduit du sodium, ou bien on pourra éta blir la soupape en rapportant par soudure, électrique par exemple, l'extrémité inférieure de la tige, opérant ainsi en même temps le bouchage de l'ouverture de la cavité après y avoir introduit le sodium.
Le procédé décrit permet une fabrication économique et facile. La soupape obtenue est très solide et résistante, du fait que la tête est d'une pièce et dépourvue de toute soudure. Ce procédé peut être utilisé à une échelle in dustrielle tout en permettant d'obtenir une cavité toujours bien centrée et strictement conforme au dessin, quelle que soit sa forme.. De plus, la soupape obtenue au moyen du procédé décrit peut être établie en tout acier spécial, et sa cavité intérieure sera libre de fentes, écailles et replis du métal.