Procédé de conformation d'un objet creux, et appareil pour sa mise en aeuvre Le présent brevet comprend un procédé de con formation d'un objet creux, par exemple pour ob tenir une aube creuse de turbomachine par pres sage entre des matrices des côtés opposés d'une pièce d'ouvrage creuse ayant au moins une extrémité fer mée en refoulant ces côtés l'un vers l'autre.
Ce procédé est caractérisé selon l'invention en ce que, durant le refoulement l'un vers l'autre des côtés opposés de la pièce d'ouvrage creuse, un tron çon de cette pièce s'étendant jusqu'à l'extrémité fer mée de celle-ci n'est pas en contact avec ces matrices, et qu'ensuite cette pièce étant toujours maintenue enserrée entre les matrices, on engendre à l'intérieur de la pièce une pression telle que les parois latérales au moins dudit tronçon soient déformées vers l'exté rieur au-delà de la limite d'élasticité.
Le brevet comprend également un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil selon l'invention et illustre également, à titre d'exemple, une forme d'exécution du procédé selon l'invention mise en oeuvre au moyen de cette forme d'exécution de l'appareil.
La fig. 1 est une coupe d'une pièce d'ouvrage creuse destinée à être conformée dans ladite forme d'exécution de l'appareil de façon à former une aube creuse de turbine à gaz, cette pièce étant remplie d'une matière plastique.
La fig. 2 est une vue en perspective avec arra chement, à plus petite échelle, de cette forme d'exé cution de l'appareil. La fi-. 3 est une coupe partielle d'une partie de l'appareil de la fig. 2 montrant les matrices fermées sur la pièce d'ouvrage.
La fig. 4 est une coupe partielle analogue à la fig. 3 illustrant l'application de pression à la ma tière plastique remplissant la pièce d'ouvrage.
La fig. 5 est une vue en perspective de la pièce d'ouvrage de la fig. 1 après sa conformation et après que la matière plastique a été retirée.
La pièce d'ouvrage métallique creuse 11' repré sentée à la fig. 1 est obtenue de préférence par extru sion. Elle est de section circulaire et présente un logement central cylindrique rempli de matière plas tique 23. La paroi 18 de la pièce d'ouvrage est mince, mais son épaisseur augmente progressivement de son extrémité inférieure fermée à son extrémité supé rieure. L'extrémité inférieure de la pièce d'ouvrage est fermée par une partie tronconique relativement épaisse 19. Autour de son extrémité supérieure, la pièce d'ouvrage présente un collet 20, dont l'épais seur est plus grande que celle des parois. La ma tière 23 est sensiblement incompressible, ayant un point de fusion relativement bas.
Cette matière pour rait être, par exemple, du métal de Wood, du plomb, un alliage de plomb et de bismuth et même un sili cone ou une matière plastique analogue au caout chouc. La matière 23 pourrait être conformée au préalable de façon à former un noyau inséré ensuite dans la cavité de la pièce d'ouvrage 11'.
L'appareil représenté à la fig. 2, utilisé pour conformer la pièce d'ouvrage 11', comprend un bloc de support 24, dans lequel est ménagé un loge- ment prismatique 25, présentant des parois inclinées opposées 26 et des parois verticales opposées 27. Des rainures verticales 28 sont formées dans les parois 27. Dans le logement 25 est disposée une enveloppe 29,à parois épaisses comprenant un fond 30, un dessus 31 et des parois latérales verticales oposées 32. Ces parois latérales 32 sont pourvues de ner vures 33, coulissant dans les rainures 28, de façon à empêcher les mouvements transversaux de l'enve loppe tout en lui permettant d'être déplacée en di rection verticale dans le logement 25.
L'enveloppe forme un logement ouvert à ses extrémités adjacentes aux parois inclinées 26 du bloc 24 et renfermant des matrices coulissantes 34 ayant chacune une face 35 en prise avec l'une des parois inclinées 26 et une face de matriçage 36, dans laquelle est formée une cavité 37 ; les cavités complémentaires 37 définissent la forme aérodynamique de l'aube à conformer à par tir de la pièce d'ouvrage 11' lorsque les faces 36 des matrices sont en contact, c'est-à-dire qu'elles défi nissent entre les matrices un espace de la même grandeur et de la même forme que la partie aéro dynamique de la pièce d'ouvrage telle qu'elle se présente après conformation comme le montre la fig. 5.
Un trou conique 3 8 est pratiqué au centre du fond 30 de l'enveloppe 29 et un trou 39 est formé dans le dessus 31 pour servir de guide à un poinçon cylindrique 40. Les trous 38 et 39 sont coaxiaux à la forme d'aube aérodynamique, telle que définie par la cavité 37. Un piston de commande 41, coaxial au poinçon 40, est destiné à porter sur le dessus 31 de l'enveloppe 29. La pièce d'ouvrage 11' est insérée dans le trou 39 de façon que l'extrémité tronconique 19 de la pièce d'ouvrage se place dans le trou tronconique 38. Le poinçon 40 et le piston 41 sont ensuite abais sés, le poinçon 40 entrant dans le trou 39 et étant ainsi guidé pour prendre appui sur l'extrémité su périeure de la pièce d'ouvrage 11', dont l'intérieur est rempli par la matière plastique 23.
Le piston 41 appuie sur le dessus 31 de l'enveloppe 29 et l'en fonce dans le logement 25 ; par suite de la coopé ration des parois inclinées 26 et 35 avec les matrices, l'abaissement de l'enveloppe 29 fait déplacer ces matrices 34 l'une vers l'autre et les amène à se re fermer sur la pièce d'ouvrage 11'. Les nervures 33 coulissant dans les rainures 28 assurent un centrage précis des matrices par rapport à la pièce d'ou vrage. L'application continue du poinçon 41 fait dé former la pièce d'ouvrage 11' sous la pression latérale des matrices 34.
Les côtés opposés de la pièce 11' sont ainsi refoulés l'un vers l'autre jusqu'à ce que cette pièce prenne dans sa partie médiane une forme de section aérodynamique lorsque les faces de matriçage 36 se rapprochent, comme représenté en coupe à la fig. 3. En même temps, la matière plastique 23 est expulsée à une vitesse réglée par la pression exercée par le poinçon 40, cette pression étant juste suffisante pour empêcher un tassement inégal de la mince paroi 18 de la pièce d'ouvrage 11' lorsqu'elle est comprimée latéralement.
A leurs extrémités supérieures, les cavités 37 comportent des parties 37a qui reçoivent le collet 20, ce dernier recevant par l'opération de conforma tion la forme représentée à la fig. 5. A leurs extré mités inférieures, les cavités forment des logements 37b dans lesquels un tronçon 42 de la pièce d'ou vrage 11' s'étendant jusqu'à son extrémité fermée reste soustrait à l'action des matrices, le reste des pa rois 18 étant refoulé par la fermeture des matrices. Le fait que le tronçon 42 de la pièce 11' est sous trait à l'action de refoulement des matrices évite une compression excessive et, par suite, une ondu lation ou un plissage de l'extrémité inférieure fermée de la pièce d'ouvrage sont empêchés.
Les matrices une fois fermées, le poinçon 40 (voir fig. 4) est abaissé à force sur la matière 23 expulsée de la pièce 11' et la repousse dans la cavité de la pièce d'ouvrage 11', celle-ci étant toujours maintenue enserrée entre les matrices 34 par la pression continuée du piston 41. La paroi de la pièce d'ouvrage 11' est ainsi amenée à épouser étroitement la forme des cavités 37 des matrices, la paroi latérale du tronçon 42 étant déformée vers l'extérieur au-delà de la limite d'élasticité et épou sant les parois des logements 37b, et la matière des parois 18 est refoulée dans les parties des cavités 37 qui définissent le bord d'attaque et le bord de fuite de l'aube.
Ainsi, la matière de la pièce d'ou vrage est travaillée à froid en produisant des effets avantageux sur ses propriétés physiques, outre que cela assure son étroite adaptation à la forme désirée. Suivant la pratique usuelle, les dimensions de l'en veloppe 18 de la pièce d'ouvrage 11' et des évide ments 37a sont choisies par voie empirique afin d'assurer que la matière de la pièce d'ouvrage soit étirée au-delà de sa limite élastique, mais non pas au-delà de son point de déchirage. La tolérance d'éti rage est de l'ordre de 5 0/o à 10 0/o à la fois dans le sens longitudinal et dans le sens transversal ; un étirage longitudinal excessif de la pièce d'ouvrage est naturellement empêché par la base 30.
Après retrait des matrices, la pièce d'ouvrage 11' est chauffée pour éliminer la matière de remplissage 23 et elle a ensuite l'aspect représenté à la fig. 5. Pour finir cette pièce d'ouvrage afin d'en faire une aube, le tronçon 42 est enlevé et le collet 20 est usiné extérieurement pour former le pied de l'aube finie.
Dans l'appareil représenté, les matrices 34, dont les cavités 37 sont usinées avec une grande préci sion les conformant au contour de l'aube finie, ne sont pas appelées à fonctionner sous des coups de marteau ou à des températures élevées ; en consé quence, il n'est pas nécessaire de les remplacer sou vent.
Un procédé et un appareil tels que ceux décrits pourraient aussi être utilisés pour conformer une pièce d'ouvrage creuse de façon à obtenir, par exem ple, un tube pour un verrou de porte, avec une par tie creuse pour renfermer le plongeur du verrou, le ressort, etc., et avec une bride pour la pose sur la porte. On pourrait ainsi conformer un objet creux de la façon décrite pour obtenir un boitier creux, avec une ouverture entourée par une bride et une partie renflée en un endroit quelconque au-dessous de la bride.