FR2622487A1 - Procede de production d'ebauches d'articles dont le profil varie suivant la longueur et dispositif pour sa mise en oeuvre - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication d'ébauches d'articles dont le profil varie suivant la longueur et qui consiste à chauffer l'ébauche, à la poser sur un mandrin de calibrage et à transporter le mandrin avec l'ébauche vers une zone de déformation pour en former un article d'un profil imposé. Selon l'invention, la déformation de l'ébauche chauffée 1 est effectuée sur le mandrin de calibrage 2, de sa partie médiane 3 vers ses extrémités 4 et 5, simultanément. L'invention s'applique notamment à la fabrication de ressorts à petit nombre de lames.

Description

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La présente invention concerne le domaine du tra-

vail des métaux par déformation et a notamment pour objet

un procédé de production d'ébauches d'articles dont le pro-

fil varie suivant la longueur ainsi qu'un dispositif pour sa mise en oeuvre. La présente invention peut être utili- sée avec un succès maximum pour la fabrication d'ébauches

de ressorts, ayant un petit nombre de lames, pour le trans-

port automobile, les tracteurs et le transport ferroviaire.

Le laminage des bandes, dont le profil varie sui-

vant la longueur, figure parmi les processus les plus com-

plexes de travail des métaux par déformation qui imposent

en général,des difficultés lorsqu'il est nécessaire de pro-

duire des ébauches ayant des dimensions géométriques préci-

ses, surtout les dimensions suivant la hauteur et la lar-

geur du profil à différents endroits suivant sa longueur, du fait que le processus de déformation du métal n'est pas

stationnaire. Dans les processus non stationnaires de lami-

nage propres à la production de bandes, dont le profil varie suivant la longueur, l'écoulement du métal vers

l'avant et l'élargissement du métal sont des valeurs va-

riables qui varient dans de larges plages, non seulement en fonction de l'angle de cunéiformité mais aussi en fonction de la nature de la variation (décroissement ou accroissement) de la réduction. Tout cela impose la stabilisation maximale possible des conditions de laminage

des métaux.

En outre, en ce qui concerne l'idendité des pro-

priétés suivant toute la longueur ainsi que la présence

d'une structure accentuée du métal suivant l'axe longitu-

dinal de l'ébauche, les ébauches de ressort petit nombre de lames doivent satisfaire à des exigences très sévères car ces particularités influent fortement sur la fiabilité

et la longévité.

On connaît un procédé de production de bandes dont le profil varie suivant la longueur, en particulier, des ébauches de ressorts petit nombre de lames consistant à chauffer une ébauche, à réaliser une réduction préalable

dans des matrices cunéiformes de la cote de deux extrémi-

tés de l'ébauche sur une table mobile et à laminer ensuite

le profil variable tout d'abord d'un brin de l'ébauche pen-

dant la course d'aller de la table et du second brin

pendant la course de retour de la table entre deux cylin-

dres entraînés, le cylindre supérieur ayant alors la pos-

sibilité d'effectuer un déplacement rectiligne alternatif (demande de brevet au JAPON N 59-26369, publiée le 27 Juin

1984, NO 2-660).

Le dispositif permettant de réaliser ce procédé

comprend des matrices cunéiformes pour la réduction préa-

lable d'une ébauche sur la cote, des deux extrémités, une table mobile sur laquelle est mise une ébauche, une cage à

deux cylindres de travail entraînés, dont le cylindre supé-

rieur a la possibilité d'effectuer un déplacement rectili-

gne alternatif et un mécanisme de déplacement de ce cylin-

dre supérieur.

Cependant, conformément à ce procédé et au dispo-

sitif de production de bandes, dont le profil varie sui-

vant la longueur, en particulier, d'ébauches de ressorts à

petit nombre de lames, pour obtenir des dimensions géomé-

triques précises de la bande surtout suivant son épaisseur, il faut faire appel, par suite d'une rigidité insuffisante du système du déplacement vertical du cylindre supérieur,

à des systèmes électroniques compliqués d'asservissement.

La présence de mécanismes pour le déplacement du cylindre supérieur et pour la fixation d'une ébauche sur la table

complique notamment la conception de la cage à cylindres.

La nécessité de réaliser les deux opérations de laminage (pendant la course d'aller et la course de retour) pour former, sur la bande, un cône bilatéral,augmente le temps du procédé technologique. En outre, les propriétés des

brins du ressort peuvent différer de celles de sa par-

tie centrale du fait qu'ils sont laminés successivement,

en règle général, à différents régimes thermiques.

On connaît également un procédé de production

d'ébauches d'articles dont le profil varie selon la lon-

gueur, en particulier, d'ébauches de ressorts à petit nom-

bre de lames,consistant à chauffer une ébauche, à poser cette ébauche dans une gravure d'un mandrin de calibrage mobile, à faire avancer le mandrin avec l'ébauche chauffée vers la zone de déformation et à laminer l'ébauche par les cylindres entraînés (SU, A, 223736, Cl. Int. B 21 B 1/08

1974).

Conformément au schéma technologique du procédé connu de production d'ébauches d'articles, dont le profil varie suivant la longueur, en une seule passe, dans une seule direction, sur un mandrin de calibrage ayant une gravure correspondant à la forme de l'ébauche que l'on

obtient après le laminage, en vue de compenser l'élargis-

sement ayant lieu lors du laminage d'un profil variable selon

ce procédé, on réduit au préalable l'ébauche chauffée sui-

vant sa largeur dans des cylindres verticaux entraînés

avant sa mise sur le membrane de calibrage.

Cependant, même dans ce procédé, il est difficile d'assurer l'obtention de dimensions géométriques précises d'un article fini par suite de l'écoulement du métal vers l'avant et de l'élargissement de métal variant en fonction de la valeur de la réduction. Du fait que le processus de laminage est effectué dans une seule direction et qu'il commence à partir des réductions maximales, le volume de métal qui est réparti suivant la longueur de l'ébauche croît notamment à partir d'une extrémité de l'ébauche vers

l'autre, ce qui provoque une augmentation notable des pres-

sions unitaires sur les cylindres en augmentant ainsi leur écartement élastique. De ce fait, il faut synchroniser la vitesse circonférentielle de la rotation descylindres et la

vitesse du déplacement du mandrin et introduire, à cet ef-

fet, dans la construction du dispositif, des mécanismes supplémentaires, compliquer le procédé et augmenter le prix

de tout l'ensemble et du processus.

En outre, aussi bien le laminage des ébauches réa-

lisé suivant toute la longueur que le laminage des brins

réalisé séparement et en succession conduisent aux pro-

priétés irrégulières d'un article fini suivant sa longueur par suite de l'impossibilité de respecter un régime ther- mique constant du laminage, et n'assurent donc pas une

haute productivité.

Ainsi, l'analyse des procédés et des dispositifs connus utilisés pour la production d'ébauches d'articles, dont le

profil varie suivant la longueur, a démontré que les solu-

tions envisagées sont assez compliquées, s'adaptent bien souvent mal à la technologie et nécessitent l'utilisation d'un équipement encombrant. L'utilisation de différentes constructions de cylindres, des dispositifs de serrage

nécessaires à la régulation de l'écartement entre les cy-

lindres et autres, complique la technologie du procédé

tandis que l'emploi des systèmes électroniques d'asservis-

sement pour l'obtention de dimensions géométriques préci-

ses augmente considérablement le coût de l'équipement et

limite l'implantation dans la production industrielle.

On s'est donc proposé de mettre au point un pro-

cédé de production d'ébauches d'articles, dont le profil varie suivant la longueur,et un dispositif pour sa mise en oeuvre, assurant, grâce à la diminution des pressions spécifiques du métal sur les cylindres, la stabilisation

du procédé de déformation du métal et l'obtention des dimen-

sions géométriques précises du profil et des propriétés

mécaniques identiques suivant la longueur d'un article.

Le problème ainsi posé est résolu à l'aide d'un

procédé de production d'ébauches d'articles, dont le pro-

fil varie suivant la longueur, consistant à chauffer une ébauche, à la poser sur un mandrin de calibrage et à faire avancer le mandrin avec l'ébauche vers la zone de déformation pour la production d'articles d'un profil imposé, ce procédé étant caractérisé selon l'invention en ce que la déformation d'une ébauche chauffée est réalisée

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sur un mandrin de calibrage, de sa partie médiane vers ses

extrémités, simultanément.

Dans ce cas, il est avantageux que la déformation

de l'ébauche chauffée sur le mandrin de calibrage soit réa-

lisée dans une direction en faisant avancer le mandrin

avec une ébauche par sa partie médiane à travers une canne-

lure d'une dimension constante, en utilisant un mandrin

dont les surfaces de calibrage sont réalisées symétrique-

ment des deux côtés par rapport à l'axe longitudinal du mandrin, chacune des longueurs des surfaces de calibrage

correspondant à la longueur de l'article, de sa partie mé-

diane vers son extrémité.

Grâce à ce que, dans le procédé selon l'invention, la déformation d'une ébauche chauffée est réalisée-sur un mandrin de calibrage à partir de sa partie médiane vers

ses extrémités, simultanément, dans une direction en fai-

sant avancer le mandrin avec l'ébauche et en la faisant passer par sa partie médiane à travers une cannelure d'une

dimension constante, les deux brins de l'ébauche sont la-

minés dans des conditions identiques (donc à une tempéra-

ture et à un taux de réduction identiques), les proprié-

tés sur les deux brins d'un ressor-t après le laminage sont

donc identiques elles aussi. Le temps nécessaire au dépla-

cement des cylindres dans le procédé selon l'invention est

diminué de deux fois en comparaison avec les procédés con-

nus, ce qui contribue à l'augmentation de la productivité.

Il est possible que la déformation d'une ébauche

chauffée sur un mandrin de calibrage soit réalisée par la-

minage au moins par une paire de cylindres non entraînés; dans ce cas, en faisant avancer le mandrin de calibrage dans la zone de déformation, l'ébauche chauffée est pliée

autour du mandrin de façon que la partie médiane de l'ébau-

che se trouve en face de la-cannelure des cylindres et que les cylindres roulent au cours du laminage sur l'ébauche pliée pour former ses brins conformément à la forme de la surface de calibrage du mandrin et après le laminage, l'ébauche déposée du mandrin est dépliée pour lui donner

la forme imposée. On assure ainsi des conditions de lami-

nage d'une bande de l'ébauche avec une tension avant, ce

qui contribue à la stabilisation du processus non station-

naire de déformation,c'est-à-dire qu'en modifiant la struc- ture du foyer de déformation, on supprime l'écoulement du

métal vers l'avant suivant le mandrin, on réduit la pres-

sion du métal sur les cylindres en diminuant ainsi l'écar-

tement élastique des cylindres et par conséquent on aug-

mente la précision de l'épaisseur de la bande.

En outre, on sait que la tension avant de la bande, ayant lieu lors du laminage, diminue l'élargissement de la bande, il s'ensuit donc que le procédé proposé assure

l'obtention de dimensions plus précises également en épais-

seur de la bande et de ce fait il n'est plus nécessaire de synchroniser la vitesse circonférentielle des cylindres

et celle du déplacement du mandrin.

Conformément à unevariante de réalisation de l'in-

vention, le laminage est effectué en régime de déformation

progressive, en effectuant de petites réductions uniques.

On assure ainsi une diminution notable des paramètres de

la consommation d'énergie et des efforts pour la réalisa-

tion du procédé et du plus, grâce à ce que la déformation,

réalisée progressivement,diminue considérablement la défor-

mation transversale et augmente la déformation longitudi-

nale, les contraintes suivant la largeur de la bande de l'ébauche diminuent pendant le laminage, ce qui contribue à la production d'articles d'une haute qualité grâce à la réduction de leur particularité de prendre la forme d'une

faucille et assure des dimensions plus précises de la lar-

geur de la bande. En outre, la valeur sensiblement réduite de l'élargissement et la déformation plus intensive lors du laminage réalisé progressivement assurent l'obtention d'une structure plus prononcée des articles laminés, la déformation plus intensive des couches superficielles de métal grâce à ce que l'outil de travail exerce une action

à plusieurs reprises sur le métal en contribuant à la for-

mation, dans les couches superficielles, de contraintes de résiduelles de compression qui augmentent la résistance

du ressort à la fatigue en augmentant sa longévité.

La déformation de l'ébauche sur le mandrin de calibrage peut être réalisée par tréfilage à travers une matrice. Dans ce cas, en faisant avancer le mandrin de calibrage vers la zone de déformation, l'ébauche. chauffée est pliée autour *du mandrin de manière que la partie médiane de l'ébauche se trouve face à la filière de la matrice et

qu'au cours du tréfilage, les surfaces de travail du man-

drin agissent sur l'ébauche pliée, mettent ses brins en forme selon la forme de la surface de calibrage du mandrin puis, après avoir terminé le processus du tréfilage, l'ébauche déposée du mandrin est dépliée pour lui donner

sa forme imposée.

Selon cette variante du.procédé, le frottement de roulement dans le foyer de déformation est remplacé par un frottement de glissement suivant toute la surface

du contact,ce qui crée des conditions pour le développe-

ment d'une déformation de cisaillement plus intensive con-

duisant à une baisse notable de la résistance du métal opposée à la déformation, c'est-à-dire,à la diminution des paramètres de l'énergie et des forces dépensées pour

le processus et on assure également la production d'arti-

cles de haute qualité à la suite de la diminution de leur forme de faucille grâce à l'égalisation des contraintes longitudinales suivant la largeur de la bande. En outre, la déformation de cisaillement plus intensive ayant lieu lors du laminage assure une structure fine et homogènedu métal,ce qui contribue à son tour à l'augmentation des

caractéristiques de la résistance d'un article fini.

Selon une autre-variante de réalisation du pro-

cédé, la déformation de l'ébauche, de sa partie médiane vers ses extrémités, peut être réalisée simultanément dans des directions réciproquement opposées par laminage sur un mandrin fixe au moins par deux cylindres non entraînés qui

sont déplacés suivant le mandrin dans des directions réci-

proquement opposées. On assure ainsi la production d'un

article fini dont les deux brins ont des propriétés iden-

tiques du fait que les deux brins de l'ébauche sont lami- nés simultanément dans des conditions identiques (à une

température et à un taux de réduction identiques). Pen-

dant quelescylindres se déplacent dans des sens inverses, depuis l'axe transversal du mandrin, des contraintes de traction sont engendrées entre les cylindres qui assurent la diminution de la pression du métal sur les cylindres,ce

qui contribuent à l'obtention de dimensions géométriques pré-

cises d'un article fini. Du fait que le temps nécessaire

au deplacement des cylindres dans le procédé selon l'in-

vention, en comparaison avec le procédé connu, estdeux

fois plus court, on augmente ainsi le rendement du proces-

sus. Le procédé proposé pour la production d'articles, dont le profil varie suivant la longueur, est réalisé par un dispositif comportant un bâti, un mandrin de calibrage, un organe de déformation et un mécanisme effectuant l'avance du mandrin avec une ébauche vers un organe de

déformation, ce procédé étant caractérisé, selon l'inven-

tion, en ce que l'organe de déformation est monté sur un bâti à demeure et comprendà une cannelure d'une dimension constante coaxialement à laquelle est installé un mandrin de calibrage, dont les surfaces de calibrage ont la forme de deux faces symétriquement à son axe longitudinal et

donc chacune correspond, d'après sa longueur, à la lon-

gueur d'un article,mesurée de sa partie médiane jusqu'à

son extrémité, une paire de rouleaux de guidage pour l'ébau-

che étant montée entre le mandrin et l'organe de déforma-

tion et ces rouleaux étant disposés symétriquement par rap-

port à l'axe longitudinal du mandrin et en ce qu'un butoir

de limitation est monté sur le bâti à une distance par rap-

port à l'axe longitudinal du mandrin qui est égale la moi-

tié de la longueur de l'ébauche. Dans ce cas, l'organe de déformation peut comprendre au moins une paire de rouleaux

de guidage.

Ce mode de réalisation de l'organe de déformation simplifie notablement la conception de tout l'ensemble du dispositif,grâce à la suppression de la nécessité de monter des cylindres verticaux supplémentaires pour la

réduction préalable d'une ébauche chauffée suivant sa lar-

geur et de prévoir des mécanismes d'entraînement des cylin-

dres de travail, un mécanisme de déplacement de l'un des

cylindres dans le plan vertical, un mécanisme de synchro-

nisation de la vitesse circonférentielle des cylindres et de la vitesse du déplacement du mandrin de calibrage, ce qui simplifie considérablement la conception de l'installation,

la rend plus compacte et réduit sa consommation d'énergie.

La présence des rouleaux de guidage, assurant la

pose d'une ébauche sur le mandrin, et du butoir de limita-

tion servant à assurer la position correcte d'une ébauche en vue de l'obtention de dimensions précises suivant la

longueur, supprime la nécessité de faire appel à des mé-

canismes dont la conception est compliquée pour la pose d'une ébauche sur un mandrin et son orientation précise

avant le laminage,tout en offrant la possibilité d'instal-

ler tout le dispositif dans une chaîne commune de produc-

tion automatisée d'ébauches de ressorts ayant un petit nom-

bre de lames sans compromettre sa continuité.

L'organe de déformation peut avoir la forme d'un laminoir planétaire connu, dont les cylindres de travail, ayant des bourrelets, sont montés avec la possibilité de tourner librement dans les cages de cylindres d'appui, les surfaces de calibrage du mandrin ayant la forme de courbes

concaves, le centre de chacune d'entres elles étant dis-

posé, compte tenu de l'épaisseur variable du profil obtenu d'un brin à l'autre, sur l'axe de rotation du cylindre

d'appui correspondant. Une augmentation notable de la vi-

*tesse de déformation est ainsi assurée, qui dépendra non

seulement de la vitesse de déplacement du mandrin du cali-

brage mais également de la vitesse de rotation des cylin-

dres d'appui du laminoir planétaire,ce qui permet d'aug-

menter le rendement du dispositif.

Le conception proposéedu mandrin, dont les sur- faces de calibrage ont la forme de courbes concaves, est

caractérisée par une rigidité plus élevée grâce à l'aug-

mentation des dimensions transversales et à la dimininution de la longueur assurant,en fin de compte la production

d'un profilé précis d'un article fini.

Il est possible de réaliser l'organe de déforma-

tion sous la forme d'une matrice, dont la filière aurait un profil en T double,dans les rainures duquel seraient

montées des plaques de serrage en contact avec des épaule-

ments prévus sur le mandrin en vue de limiter les surfaces

de calibrage.

Cet organe est caractérisé par une haute rigidité assurée par le contact des plaques de serrage avec les épaulements du mandrin au cours de son déplacement et par

la diminution du nombre de jeux entre les éléments de l'or-

gane de déformation, assurant la production d'un profil

plus précis d'un article fini.

Conf6rmément à la variante de réalisation du dis-

positif, plusieurs mandrins à épaulements peuvent être pré-

vus. Le mécanisme effectuant l'avance de ces mandrins vers l'organe de déformation a la forme d'un plateau tournant

sur lequel sont fixés successivement les mandrins, les sur-

faces de calibrage de chacun d'entre eux étant réalisées

sous la forme de courbes. Dans ce cas, l'organe de défor-

mation comporte une cage de laminoir avec des cylindres verticaux non entraînés, dont les axes sont parallèles à

l'axe de rotation du plateau et sont disposés sur des cir-

conférences concentriques, dont les centres coincident

avec le centre de rotation du plateau.

La présence des mandrins supplémentaires dans le dispositif selon l'invention ainsi que le déplacement de ces derniers suivant une trajectoire circulaire assure la

possibilité de réaliser la déformation de plusieurs ébau-

ches en continu (conformément au nombre de mandrins instal-

lés sur-le dispositif). Dans ce cas, on réduit le temps des courses à vide des éléments d'exécution du dispositif,

et on augmente la vitesse de leur déplacement,ce qui per-

met d'augmenter notablement la productivité.

En montant les mandrins supplémentaires sur un

plateau tournant, le temps nécessaire pour régler de nou-

veau ledispositif estréduit et, dans le cas d'ébauches de ressorts à petit nombre de lames, dont les épaisseurs de la partie centrale diffèrent dans les limites de 4 mm et dont

le profil varie suivant la longueur selon une loi parabo-

lique, on offre la possibilité d'entreprendre la produc-

tion de plusieurs dimensions types sans régler de nouveau le dispositif. En supprimant les déplacements rectilignes alternatifs des mécanismes d'exécution, les charges de choc sont sensiblement réduites, un fonctionnement souple du dispositif est assuré et sa fiabilité et sa longévité sont

augmentées.

En outre, l'organisation proposée du dispositif, selon laquelle les mécanismes d'exécution sont disposés

suivant un rayon sur la base de la forme cylindrique, ré-

* duit notablement les besoins en aires de production.

Dans le dispositif, qui met en oeuvre le procédé de production d'ébauches, selon lequel la déformation des ébauches est réalisée simultanément dans des directions réciproquement opposées, de la partie médiane de l'ébauche à ses extrémités et qui comporte un bâti, un mandrin de

calibrage, un organe de déformation et un mécanisme d'avan-

ce de l'ébauche vers l'organe de déformation, selon l'in-

vention, le mandrin de calibrage a des épaulements qui

forment une gravure, dont la longueur correspond à la lon-

gueur d'un article fini et l'organe de déformation comporte des cylindres qui sont du type non entrainé, avec au moins deux chariots d'entraînement portant ces cylindres et qui sont déplacés suivant l'axe du mandrin dans des directions

réciproquement opposées, depuis la partie médiane du man-

drin. Dans ce cas, il est avantageux de disposer, dans le dispositif, des guidages et de placer, sur ceux-ci, le

mandrin de façon qu'il puisse se déplacer perpendiculaire-

ment à l'axe de laminage,ces guidages constituant, en com-

binaison, avec le mandrin de calibrage, des paires de coins dont les angles d'inclinaison sont identiques et dont les sommets sont orientés dans des sens inverses, un plateau de butée étant monté sur les extrémités des guidages du côté opposé au montage du mécanisme d'avance du mandrin, ce plateau étant pourvu d'un mécanisme de serrage d'une ébauche contre le mandrin et faisant office simultanément

de l'un des épaulements du mandrin.

En disposant, dans le dispositif, les chariots sur lesquels sont montés les cylindres non entraînés, qui sont déplacés dans des sens opposés, la réduction du temps du cycle de laminage est assurée grâce à la réduction du

trajet de déplacement de chacun des cylindreset la nécessi-

té de synchroniser la vitesse circonférentielle des cylin-

dres et la vitesse de déplacement du mandrin est supprimée.

La réalisation du mandrin de calibrage et des gui-

dages sous la forme de paires de coins, dont les angles d'inclinaison sont identiques et dont les sommets sont orientés dans des sens opposés, ainsi que le déplacement transversal du mandrin de calibrage par rapport à l'axe

de laminage,assurent la pose et la dépose aisées de l'ébau-

che du mandrin ainsi que la possibilité de faire avancer le mandrin avec l'ébauche vers le cylindre dans la zone de

déformation et de serrer au préalable l'ébauche contre le man-

drin. Il est avantageux que le mécanisme effectuant le serrage d'une ébauche contre le mandrin ait la forme d'une

bride à ressort montée sur le plateau de butée 'avec possi-

bilité de se déplacer dans un plan vertical parallèlement au plateau de butée et d'un poussoir cunéiforme, monté sur la face en bout du mandrin de calibrage, des trous étant

pratiqués dans le plateau de butée et dans la bride, à tra-

vers lesquels passe le poussoir pour coopérer avec la bride par sa surface cunéiforme en assurant ainsi son déplacement. Ce mode de réalisation du mécanisme de serrage de l'ébauche est simple, ne nécessite pas le montage d'une commande'motrice supplémentaire et assure l'immobilisation

solide d'une ébauche pour prévenir un déplacement longi-

lO tudinal au cours du laminage, ce qui est particulièrement important au moment initial o le taux de déformation et les forces de frottement entre l'ébauche et le mandrin

sont faibles.

Les chariots peuvent être équipés d'une commande commune qui comprend un moteur électrique et des paires

vis-écrou, dont les vis sontraccordées aux moteurs élec-

triques par l'intermédiaire d'un-réducteur et sont mon-

tées dans des paliers des montants du bâti, parallèlement

à l'axe longitudinal du mandrin et dont chacune a deux par-

ties égales filetées à gauche et à droite. Cette commande

est simple par sa conception et offre la possibilité d'aug-

menter la vitesse de déformation du métal dans une large

plage, ce qui réduit notablement le temps de laminage.

Ainsi, le procédé et le dispositif proposés pour la production d'ébauches d'articles dont le profil varie

suivant la longueur par exemple, de ressorts à petit nom-

bre de lames, assurent: - la production d'un article fini d'une haute qualité grâce à l'obtention de dimensions géométriques plus précises du profil, la formation de la structure requise du métal et des propriétés mécaniques identiques suivant toute la longueur d'un article; - la stabilisation du processus non stationnaire

de déformation du métal grâce à la réduction de la pres-

sion du métal sur l'outil réalisant la déformation (cylin-

dres), et la suppression de l'écoulement de métal vers l'a-

vant, devant le mandrin de calibrage; - un fonctionnement simple et fiable, avec unrendement élevé.

L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la

lumière de la description explicative qui va suivre de

différents modes de réalisation,donnée uniquement à titre d'exemples non limitatifs, avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels:

- la figure i montre la déformation d'une ébau-

che réalisée simultanément dans une seule direction, selon l'invention; la figure 2 montre la déformation d'une ébauche réalisée simultanément dans des directions réciproquement inverses, selon l'invention;

- la figure 3 montre une ébauche après la défor-

mation réalisée conformément à la figure 1;

- la figure 4-montre un article fini produit con-

formément au procédé représenté aux figures 1 et 2; - la figure 5 montre la position du mandrin et de l'ébauche par rapport à l'organe de déformation; - la figure 6 montre la position de l'ébauche avec le mandrin dans la cannelure de déformation; - la figure 7 montre la déformation 'de l'ébauche en régime de déformation.réalisée progressivement, selon l'invention; - la figure 8 montre la position du mandrin avec l'ébauche devant la matrice;

- la figure 9 est une vue d'ensemble du disposi-

tif pour la mise en oeuvre du procédé représenté à la figure 1, selon l'invention; - la figure 10 montre un dispositif analogue à celui représenté à la figure 9, en vue de haut; - la figure 11 montre la position de l'ébauche pendant les différentes étapes de son dépliage; - la figure 12 montre la position du mandrin avec l'ébauche dans la filière de la matrice;

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- la figure 13 montre une.variante de la partie du dispositif,selon l'invention,pour la mise en oeuvre du procédé selon la figure 7;

- la figure 14 montre un autre mode de réalisa-

tion du dispositif pour la déformation des ébauches, selon l'invention, en vue de dessus; - la figure 15 est une vue en coupe faite suivant la ligne XV-XV de la figure 14; - la figure 16 est une vue en coupe faite suivant la ligne XVI-XVI de la figure 14;

- la figure 17 montre le dispositif pour la réa-

lisation du procédé conforme à la figure 2, selon l'inven-

tion; - la figure 18 montre un dispositif analogue à celui de la figure 17, en vue de dessus; et - la figure 19 est une vue en coupe faite suivant

la ligne XIX-XIX de la figure 17.

Le procédé de production d'ébauches d'articles dont le profil varie suivant la longueur, par exemple, d'ébauches de ressorts comprenant un petit nombre de lames, consiste à chauffer une ébauche 1 (figure 1) selon un mode connu, à poser l'ébauche sur un mandrin de calibrage 2 et à déplacer le mandrin 2 avec l'ébauche 1 vers la zone de déformation pour la production d'un article d'un profil

imposé.

La déformation de l'ébauche chauffée est réalisée

sur le mandrin de calibrage 2 simultanément depuis la par-

tie médiane 3 de l'ébauche vers ses extrémités 4 et 5; il faut noter ici que pendant le processus de-déformation de l'ébauche, de sa partie médiane 3 vers ses extrémités 4 et , cette déformation est effectuée dans une direction indi- quée sur la figure 1 par les flèches A ou simultanément dans des directions mutuellement opposées indiquées sur la figure 2 par les flèches B. La déformation simultanée de l'ébauche 1 réalisée

de sa partie 3 vers ses extrémités 4 et 5,dans une direc-

tion,est réalisée en faisant avancer le mandrin 2 de la figure 1,avec l'ébauche i engagée par sa partie médiane 3, à travers une cannelure 6 d'une dimension constante. Dans

ce cas, on utilise un mandrin 2, dont les surfaces de cali-

brage 7 (figure 3) sont réalisées symétriquement des deux côtés par rapport à l'axe longitudinal O-O du mandrin 2 et dont chacune a une longueur correspondant à la longueur "1" d'un brin de l'article fini 8 (figure 4) en mesurant de sa partie médiane 3 jusqu'à son extrémité, la courbe décrite par la forme des surfaces de calibrage 7 du mandrin 2 étant analogue à celle décrite par le profil longitudinal

9 de l'article fini 8.

La cannelure 6 d'une dimension constante peut être

formée au moins par une paire de cylindres 10, non entraî-

nés, munis de bourrelets 11 (figures 5 et 6). Dans ce cas, pendant que le mandrin de calibrage 2 avance vers la zone de déformation, l'ébauche chauffée 1 est pliée autour du mandrin à l'aide de rouleaux de guidage 12 de façon que la partie médiane de l'ébauche se trouve face à la cannelure des cylindres 10 et ceux-ci roulent au cours du laminage

en suivant l'ébauche pliée, en formant ses brins, c'est-à-

dire les extrémités 4 et 5,selon la forme de la surface de calibrage 7 du mandrin 2. Une fois le laminage terminé, l'ébauche déposée du mandrin est dépliée, en lui donnant la forme d'un article fini 8 montré à la figure 4 et on

l'envoie à l'opération ultérieure de sa finition défini-

tive conformément à une technologie imposée.

Selon l'une des variantes de l'invention repré-

sentée à la figure 7, le laminage d'une ébauche 1 est ef-

fectué en la soumettant à une déformation progressive qui consiste à réaliser de faibles réductions unitaires à l'aide d'un laminoir planétaire connu. On utilise, dans ce cas, un mandrin 2 dont les surfaces de calibrage ont la forme de courbes concaves 13. Le centre 01 de chacune des courbes se trouve, étant donné l'épaisseur des brins du profil obtenu de l'article 8, sur l'axe de rotation

du cylindre d'appui correspondant 14, portant une multi-

tude de cylindre de travail 15 non entraînés.La forme des courbes 13 est déterminée par un mode connu en considérant

le rayon R de la trajection 16, suivant laquelle les cylin-

dres de travail 15 roulent sur l'ébauche, et l'épaisseur d'un brin de l'article fini 8, variable de h jusqu'à h1 (figure 4). Après le laminage, l'ébauche est dépliée en

lui donnant la forme imposée.

Il est également possible de réaliser la défor-

mation de l'ébauche 1 sur le mandrin de calibrage 2 en la tréfilant à travers une matrice 17 (figure 8)(ou plusieurs matrices, ce mode n'étant pas représenté sur la figure),

dont la filière 18 sert de cannelure 6 d'une dimension cons-

tante. Lors de l'avance du mandrin 2 vers la zone de défor-

mation, l'ébauche chauffée est pliée à l'aide de rouleaux

de guidage 19 de façon que la partie médiane 3 de l'ébau-

che se trouve face à la filière 18 de la matrice et que pendant le processus de tréfilage, les surfaces actives

de la matrice 17, coopérant avec l'ébauche 1 pliée,for-

ment ses brins suivant la forme de la surface de calibrage du mandrin qui est réalisé selon le mode ci-dessus décrit et représenté à la figure 3. Après le processus de tréfilage,

l'ébauche 2 est dépliée,etdéposée du mandrin pour lui don-

ner la forme imposée.

La déformation simultanée de l'ébauche 1, de sa partie médiane vers ses extrémités dans des directions mutuellement inverses, comme cela est montré à la figure 2,

est réalisée de la manière suivante.

On met une ébauche chauffée 1, représentée à la figure 2 en pointillé, dans une gravure 21 du mandrin de calibrage 22, on fait avancer le mandrin 22 conjointement

avec l'ébauche 1 vers la zone de déformation et on effec-

tue le laminage de l'ébauche 1 par les cylindres. 23. L'ébau-

che 1 est laminée pardeux cylindres 23 non entraînés,sur

le mandrin fixe 22,du côté de la surface ouverte de l'ébau-

che 1,à partir de sa partie médiane 3 vers ses extrémités 4 et 5. Dans ce cas, le laminage est réalisé simultanément par le déplacement des cylindres 23 dans des directions réciproquement inverses suivant le mandrin 22 dans la direction des flèches B.

Ensuite, on fait sortir le mandrin 22 conjointe-

ment avec l'ébauche laminée, de la zone de déformation, on retire l'article fini 8 et on l'envoie à une opération

ultérieure de finition.

Le dispositif mettant en oeuvre le procédé reven-

diqué conforme à la figure 1, comporte un bâti 24 montré aux figures 9 et 10, un organe de déformation 25 avec une cannelure 6 d'une dimension constante,coaxialement à

laquelle est installé un mandrin de calibrage 2, un méca-

nisme 27 pour la dépose de l'ébauche laminée du mandrin 2

et un mécanisme 28 de dépliage de l'ébauche.

Les surfaces de calibrage 7 du mandrin 2 sont réa-

lisées des deux côtés, comme on peut le voir à la figure 3,

symétriquement à son axe longitudinal,et chacune a une lon-

gueur correspondant à la longueur t. du brin de l'article fini 8 (voir figure 4) en commençant à sa partie médiane 3

vers ses extrémités 4 et 5.

Une paire de rouleaux de guidage 12 est montée

entre le mandrin 2 (figure 10) et l'organe 25 de déforma-

tion pour permettre de poser une ébauchelet de la plier autour du mandrin 2 pendant qu'il se déplace vers la zone

de déformation, ces rouleaux étant disposés symétrique-

ment à l'axe longitudinal du mandrin.

Un butoir de limitation 29 est monté sur bâti 24

à une distance par rapport à l'axe longitudinal 0-0 du man-

drin qui est égale à la longueur de l'ébauche et qui est

destinée à positionner automatiquement chaque ébauche chauf-

fée en orientant sa partie médiane 3 coaxialement à la can-

nelure 6.

Le mécanisme 26 d'avance du mandrin, conjointe-

ment avec l'ébauche 1,vers la zone de déformation, est constitué d'un vérin hydraulique 30, fixé à demeure sur le bâti 24, et d'un chariot 31 pouvant se déplacer suivant des guidages 32 du bâti 24. Le chariot 31 est relié à une

tige 33 du vérin hydraulique 30 et au mandrin du calibra-

ge 2.

Un mécanisme 27,montré à la figure 9,pour l'enlè-

vement d'une ébauche laminée du mandrin 2, monté sur le bâti en aval de l'organe de déformation 25, est constitué

d'un plateau 35 qui est déplacé suivant des colonnes ver-

ticales 34 par un vérin hydraulique 36. Des tiges-

poussoirs 37 sont fixées sur le plateau 35 et elles agissent sur l'ébauche lorsque le mandrin est placé, avec cette ébauche, sous le mécanisme 27, comme cela est indiqué

en pointillé.

Un mécanisme 28 pour le dépliage de l'ébauche, déposée du mandrin, se compose d'un organe 38 de serrage

de la partie médiane de l'ébauche et d'une paire d'élé-

ments moteurs 39 agissant sur les brins de l'ébauche pliée.

L'organe de serrage 38 est constitué d'un sabot de serrage 40 (figure 11) ayant la possibilité d'effectuer un déplacement rectiligne alternatif suivant des guidages 41 qui sont fixés sur un plateau 42 du bâti 24 et mis en

mouvement par l'intermédiaire de la tige d'un vérin hydrau-

lique 43. -

Les éléments moteurs 39 sont constitués de le-

viers 44 et 45 dont certains bras sont disposés sur un axe commun 46, qui est fixé sur le plateau 42, et peuvent tourner par rapport à cet axe, tandis que les autres bras

des leviers 44 et 45 sont articulés avec une tige 47 (figu-

re 9) de vérins hydrauliques 48. Pour assurer l'écartement régulier de leviers 44 et 45 de la figure 10 par rapport à l'axe 46, dans le plateau 42 est pratiquée une rainure arquée débouchante 49 dans laquelle sont logés des doigts

50. Les doigts 50 réalisent l'accouplement articulé des le-

viers 44 et 45 et des tiges 47 de vérins hydrauliques 48 et la transmission de l'effort de traction pendant leur

rotation par rapport à l'axe 46. Le corps du vérin hydrau-

lique 43 est rendu solidaire d'un cadre 51 tandis que les corps des vérins hydrauliques 48 sont articulés sur le

cadre 51 à l'aide d'axes 52.

L'organe 25 de déformation du dispositif selon l'invention peut être réalisé selon différents modes, par

exemple sous la forme d'une ou plusieurs paires de cylin-

dres 10 non entraînés, comme cela est représenté aux figu-

res 9etlO, ou bien sous la forme d'une matrice 17,comme

cela est représenté à la figure 8,ou d'un laminoir pla-

nétaire connu comme cela est représenté à la figure 7.

La paire de cylindres non entraînés 10 (voir

figures 9 et 10) ou plusieurs paires de cylindres non en-

traînés (ce qui n'est pas représenté) sont réalisées selon

un mode connu et possèdent des bourrelets 11. Les cylin-

dres 10 sont installés verticalement avec un écartement constant de façon à former une cannelure 6 d'une dimension constante et ils sont montés dans des plateaux supérieur

53 et inférieur 54 de façon qu'ils puissent tourner libre-

ment sous l'action des forces de forttement dues aux con-

tact avec une ébauche déplacée par le mandrin 2.

L'organe de déformation représenté aux figures 8 et 12 comporte une matrice 17, montrée à la figure 12, composée de deux demi-matrices 55 montées dans une cage 56,qui est fixée rigidement dans le bâti. La filière 18 de la matrice 17 a la forme d'un profil en T double, qui est formé par les surfaces actives fixes 20 et les surfaces des rainures 57, dans lesquelles sont montées des plaques de serrage 58 qui viennent en contact avec des guidages 59

pratiqués sur le mandrin 2. Pendant le processus de tré-

filage, les brins de l'ébauche sont formés entre les sur-

faces 20 et 7 des demi-matrices 55 et du mandrin 2,respec-

tivement; le mandrin s'engage par-ses surfaces de guidage 59 dans l'écartement entre les plaques de serrage 58 en

entrant en contact avec ces dernières.

Le dispositif fonctionne de la manière suivante.

Une ébauche 1 chauffée jusqu'à sa température

de laminage est avancée à l'aide d'un transporteur à rou-

leaux (non représenté sur les figures 9 et 10) vers la zone de déformation 25 jusqu'à ce qu'elle vienne en butée

contre le butoir 29, monté de façon à assurer la disposi-

tion de la partie médiane 3 de l'ébauche 1 coaxialement à la cannelure 6 d'une dimension constante comme cela est

représenté aux figures 1 et 10.

Dans ce cas, si l'organe 25 de déformation a la forme des cylindres non entraînés 10 (figures 5 et 10), l'ébau-

che est posée entre les cylindres 10 non entraînés et les rou-

leaux 12 de guidage et dans le cas o l'organe de déforma-

tion 25 a la forme d'une matrice 17 (figure 8), l'ébauche 1 est disposée en amont des rouleaux de guidage 19, comme cela

est représenté à la figure 8.

A l'aide du vérin hydraulique 30 de la figure 10, le chariot 31, rigidement relié au mandrin 2, est déplacé suivant les guidages 32 du bâti 24 en déplaçant ainsi le

mandrin 2 dans la direction de la zone 25 de déformation.

Pendant ce déplacement, le mandrin 2 entre en con-

tact avec la partie médiane 3 de l'ébauchelet commence à la déplacer vers la zone de déformation 25. A ce moment, les brins de l'ébauche 1 sont pliés de sa partie médiane

vers ses extrémités et sont posés sur les surfaces de cali-

brage 7 du mandrin 2 sous l'action des rouleaux 12 ou 19.

En conséquence, l'ébauche se trouve placée sur le mandrin à la position représentée à la figure 1 et avance à cette

position à travers la cannelure 6 d'une dimension constan-

te. Pendant que le mandrin 2., portant une ébauche

pliée 1, est déplacé à travers la cannelure d'une dimen-

sion constante, l'ébauche est laminée (figure 9 ou 10) ou tr6-

filée (figure 8). Pendant ces processus, les brins de l'ébauche pliée sont soumis à une déformation simultanée dans une direction telle que représentée à la figure 1, de la partie médiane 3 vers les extrémités 4 et 5,suivant

la forme de la surface de calibrage du mandrin. En consé-

quence, les brins de l'ébauche, dont la longueur corres-

pond à celle des brins de l'article, comme cela est repré-

senté à la figure 4, sont formés sur le mandrin après le

passage par la zone de déformation 25. -

Après passage par la zone de déformation 25, le mandrin 2, portant l'ébauche, se place sous le mécanisme 27, effectuant l'enlèvement de l'ébauche, comme on peut le voir à la figure 9. Le vérin hydraulique 36 entre en action et sa tige descend dans le plateau 35 suivant les colonnes 34. Les tiges 37 du plateau 35 entrent en contact avec l'ébauche et lors du déplacement ultérieur du plateau vers le bas, elles poussent l'ébauche du mandrin 2 vers le bas, sur le plateau 42 de façon que les leviers 44 et 45 joints se trouvent embrassés par les brins de l'ébauche

pliée 1, comme cela est montré à la figure 11.

A ce moment, la partie médiane 3 de l'ébauche est serrée par le sabot de serrage 40 contre les leviers 44 et dans la zone o est disposé l'axe 46, en vue d'assurer

une position stable de l'ébauche pendant son dépliage.

Ensuite, un signal est envoyé pour l'inversion des vérins hydrauliques 30 et 36 des figures 9 et 10, qui font revenir le mandrin 2 et le plateau 35 du mécanisme d'enlèvement de l'ébauche à la position de départ et pour la mise en action des vérins hydrauliques 48. Les tiges 47 des vérins hydrauliques 48 (voir figure 11) commencent à rentrer et écartent les leviers 44 et 45 par rapport à l'axe 46 puis, en se déplaçant suivant la rainure arquée 49, les doigts 50 de leviers 44 et 45 agissent sur les brins

de l'ébauche, la dépliant en lui donnant la forme de l'ar-

ticle représenté à la figure 4.

Après cela, l'ébauche dépliée ayant la forme

d'un article fini est envoyée pour un traitement ulté-

rieur tandis qu'une ébauche chauffée avance vers la zone

de déformation et le cycle recommence.

L'organe 25 de déformation conforme aux figures 7 et 13 peut avoir la forme d'un laminoir planétaire connu qui effectue la déformation progressive des brins de l'ébauche, au cours de laquelle il effectue de petites réductions unitaires et il peut être constitué de deux cylindres entraînés d'appui 14 dans les cages 60 desquels sont montés des cylindres de travail 15 réalisés avec des

bourrelets 61.

Dans l'organe 25 de déformation réalisé selon ce mode de réalisation, le mandrin 2 a la forme représentée

aux figures 7 et 13 et est constitué de deux courbes con-

caves 13 réalisées à la manière décrite ci-dessus et dis- posées symétriquement par rapport à son axe longitudinal tandis que les rouleaux 12 de guidage sont montés sur des coussinets 62 en porte-à-faux qui se déplacent suivant

des guidages 63 du bâti 24 dans une direction perpendicu-

laire au déplacement du mandrin 2. Le déplacement des cous-

sinets 62 dans une direction s'effectue par le mandrin 2

pendant son déplacement et le rappel dans l'autre direc-

tion se fait par le ressort 64 ou par un autre mécanisme

moteur connu.

Un butoir 65, destiné à l'orientation automatique

de chaque ébauche chauffée symétriquement à l'axe longitu-

dinal du mandrin, est monté sur l'un des coussinets 62 en porte-à-faux,en fonction de la direction dans laquelle

avance l'ébauche chauffée.

Un sabot de serrage 66 ayant la possibilité de se déplacer conjointement avec le mandrin 2 à travers la cannelure de l'organe 25 de déformation, est prévu pour assurer le serrage de l'ébauche 1 par sa partie médiane 3

contre le mandrin 2.

A cet effet, sur le bâti 24 sont prévus des gui-

dages supplémentaires 67 ainsi qu'un butoir de limitation 68,destiné à limiter la course du sabot de serrage 66 et à régler la valeur du déplacement du mandrin 2 ainsi qu'à le fixer à sa position extrême qui dépend de l'épaisseur minimale hi d'une ébauche laminée d'un ressort à petit

nombre de lames.

Du fait que le mandrin 2, réalisé selon cette=con-

ception, ne passe pas totalement conjointement avec l'ébau-

che à travers l'organe 25 de déformation, l'ébauche laminée

est enlevée du mandrin après que celui-ciestrevenu à sa posi-

tion de départ selon un mode connu ou bien par le mécanisme

27 décrit ci-dessus et monté en amont de l'organe 25.

262248 7

Le dépliage de l'ébauche peut être réalisé sépa-

* rement ou bien par un mécanisme connu ou bien par le méca-

nisme 28,disposé à la partie inférieure du bâti.

La figure 14 montre une autre conception du dis-

positif réalisant le procédé selon l'invention de produc- tion d'ébauches d'articles dont le profil varie suivant la longueur, par la déformation d'une ébauche chauffée,de sa partie médiane vers ses extrémités, simultanément,dans

une direction.

Le dispositif comporte plusieurs mandrins de cali-

brage 2, un bâti 69 et un mécanisme 70 d'avance des man-

drins vers l'organe 25 de déformation. Le bâti 69 a la for-

me d'une base cylindrique dans laquelle est pratiquée une rainure circulaire 71 dans laquelle est monté un plateau tournant 72 sur lequel sont fixés plusieurs mandrins 2,

par exemple deux mandrins.

Des plaques de guidage 73, montées stationnaires

sur le bâti 69, empêchent le plateau tournant 72 de se dépla-

cer verticalement.

Comme on peut le voir à la figure 15, le plateau tournant 72 est mis en rotation par l'intermédiaire d'une crémaillère circulaire 74 qui est fixée à demeure sur le plateau 72, et d'un réducteur 75, comme on peut le voir à

la figure 16, à l'aide d'un moteau électrique 76.

L'organe de déformation 25 est monté sur le bâti 69 de la figure 14 et a la forme d'une cage de laminoir

comprenant, par exemple, trois paires de cylindres verti-

caux non entraînés 77 qui sont pourvus de bourrelets, cha-

que paire formant alors une cannelure 6 d'une dimension

constante.

Les cylindres 77 de la figure 15 sont montés, par une extrémité, directement, dans les trous du bâti 69 et, par l'autre extrémité,dans un plateau supérieur d'appui 78 de la cage de laminoir. Il convient de noter que pour assurer la possibilité du montage des cylindres 77 dans le plateau supérieur d'appui 78, des douilles 79 sont montées qui font

simultanément office des paliers lisses.

Les axes des cylindres non entraînés 77 sont paral-

lèles et sont disposés sur des circonférences concentri-

ques, dont les centres coincident avec le centre de rota-

tion 0 du plateau tournant 72 de la figure 14. Les surfaces de calibrage de chaque mandrin 2 ont la forme de courbes 80, dont la longueur correspond à la longueur'des brins de l'article fini 8 de la figure 4, en mesurant à partir de sa partie médiane 3,et la forme est

choisie de sorte qu'après le dépliage, les brins de l'ébau-

che laminée correspondent à la forme de l'article fini

représenté à la figure 4.

Le dispositif comporte également des plaques de guidage 81, qui sont montées sur le bâti, et suivant lesquelles

l'ébauche chauffée 1 est avancée vers la zone 25 de défor-

mation et une paire de rouleaux de guidage 82 qui sont mon-

tés en amont des cylindres 77 et servent à assurer la po-

se d'une ébauche 1 et son pliage autour du mandrin 2 pen-

dant que ce dernier se déplace vers la zone de déformation.

La fixation des rouleaux de guidage 82 est analogue à celle

des cylindres 77.

Un butoir 83 est monté aux extrémités des plaques de guidage 81 et il est destiné à assurer l'orientation automatique de chaque ébauche chauffée par rapport à l'axe

longitudinal du mandrin 2.

Un mécanisme 84,destiné à l'enlèvement des ébau-

ches laminées des mandrins 2, est disposé en aval de l'or-

gane 25 de déformation sur le bâti 69 et il est réalisé

selon un mode connu-ou,par exemple,sous la forme d'un le-

vier à deux bras en porte-à-faux qui assure l'enlèvement

des ébauches du mandrin et leur transport vers une opé-

ration ultérieure de dépliage qui sera réalisée en dehors du dispositif,à un endroit particulier de travail,à l'aide du mécanisme décrit ci-dessus ou par un autre mode connu

quelconque.

Le dispositif fonctionne de la manière suivante.

A l'aide d'un transporteur à rouleaux (non repré-

senté à la figure 14) entraîné par un moteur, on fait avan-

cer une ébauche 1 chauffée jusqu'à sa température de lami-

nage, suivant les plaques de guidage 81, en direction ra-

diale, vers la zone de déformation,jusqu'à ce que cette ébauche s'appuie contre le butoir 83 monté de manière à assurer la coincidence de l'axe transversal de l'ébauche 1 avec l'axe longitudinal de l'un des mandrins 2 se trouvant

devant l'organe 25 de déformation.

Ensuite, le plateau 72, sur lequel sont montés

rigidement les mandrins 2,est mis en mouvement par l'inter-

médiaire du moteur 76, du réducteur 75 et de la crémaillère, et commence à se déplacer dans la rainure 71. Le mandrin 2 entre en prise avec la partie médiane 3 de l'ébauche 1 et

commence à la déplacer vers la zone de déformation en opé-

rant selon le mode décrit ci-dessus. A ce moment, les brins de l'ébauche 1 sont pliés par les rouleaux de guidage 82 puis sont posés sur les surfaces de calibrage du mandrin et

dans cette position, le mandrin portant l'ébauche est avan-

cé à travers la cannelure d'une dimension constante 6 de

l'organe 25 de déformation.

Pendant que le mandrin 2, portant l'ébauche pliée 1, avance à travers la cannelure d'une dimension constante, qui est formée par les cylindres verticaux 77 non entraînés, les brins de l'ébauche pliée sont déformés simultanément, de la partie médiane 3 vers les extrémités 4 et 5, siuvant la forme de la surface de calibrage du mandrin; en conséquence, après passage du mandrin par la zone 25 de déformation, les brins de l'ébauche sont

formés sur ce mandrin et la longueur de ces brins corres-

pond alors à la longueur des brins de l'article 8, comme

cela est représenté à la figure 4.

Après passage par la zone 25 de déformation, un mandrin sur lequel se trouve une ébauche laminée se place sous le mécanisme 84 d'enlèvement et le deuxième mandrin sans ébauche est mis devant la zone 25 de déformation. A ce moment, un signal est envoyé pour. l'arrêt du mouvement

du plateau 72.

A l'aide du mécanisme 84 d'enlèvement, l'ébauche laminée est déposée du mandrin 2 et est envoyée vers l'opération de dépliage qui doit être réalisée à un endroit particulier de travail par un mode décrit ci-dessus ou par n'importe

quel autre mode connu.

- A ce moment, l'autre ébauche chauffée est avancée

vers la zone 25 de déformation o se trouve l'autre man-

drin et le cycle recommence.

Le dispositif mettant le procédé revendiqué con-

formément à la figure 2 en oeuvre, comporte un bâti 85 mon-

tré à la figure 17 avec des montants 86, un mandrin de ca-

librage 22, des cylindres non entraînés 23, un mécanisme 87, montré à la figure 18, d'avance du mandrin 22 avec

une ébauche 1,vers les cylindres, deux chariots d'entraîne-

ment 88 sur lesquels sont montés des cylindres non entraînés

23 (figure 17), des guidages 89 et un mécanisme 90 de ser-

rage de l'ébauche i contre le mandrin 22. Les cylindres non entraînés 23 et les chariots 88 forment un organe 25

de déformation. Une gravure 21 pratiquée dans le mandrin de cali-

brage 22 correspond à la forme et à la longueur de l'arti-

cle obtenu après laminage de l'ébauche 1. Des épaulements 91 et 92, montrés à la figure 19,sont prévus le long de la

gravure 21 du mandrin 22. Pendant le laminage, les cylin-

dres 23 se placent entre ces épaulements 91 et 92. Les cylindres 23 sont cylindriques et sont montés sur l'axe 93 de façon à pouvoir tourner pendant que les chariots 88 les

déplacent en coopération avec l'ébauche 1.

Les chariots d'entraînement 88,dont le nombre peut être supérieur à 2, cela dépendant de la valeur de réduction maximale, c'est-à-dire de la différence entre les épaisseurs du profil d'un article fini à sa partie médiane 3 et aux parties extrêmes 4 et 5, se déplacent

suivant l'axe longitudinal du mandrin 22, dans des direc-

tions opposées et chacun de ces chariots a la forme d'un corps moulé 94 de ' section rectangulaire avec un évidement

pratiqué dans sa partie basse pour le montage du cylin-

dre 23 et avec un trou carré pratiqué à sa partie haute,

dans lequel est logée une poutre 96, montée sur les mon-

tants 86 suivant lesquels glissent les chariots 88 et qui est destinée à prévenir l'écartement élastique des chariots

88 et des cylindres pendant le laminage.

Le mécanisme 87 de la figure 18, effectuant l'avance du mandrin 22 de calibrage avec l'ébauche 1 vers le cylindre 23,a la forme d'un vérin hydraulique, dont la

tige 97 est raccordée au mandrin 22 tandis que le cylin-

dre est fixé à demeure sur le bâti 85.

- Des guidages 89 sur lesquels est monté le mandrin

de calibrage 22 (figure 19) servent à assurer le déplace-

ment de ce dernier, perpendiculairement à l'axe de lami-

nage. Cela est obtenu grâce au fait que le mandrin de cali-

brage 22 et les guidages 89 ont la forme d'une paire de coins dont les angles d'inclinaison sont égaux et dont les sommets sont orientés dans des sens inverses, comme cela

est montré à la figure 19.

Le mécanisme 90 de serrage de l'ébauche 1 contre le mandrin de calibrage 22 est monté sur un plateau de butée 98, qui est lui-même monté aux extrémités des guidages

89 (figure 18),du côté opposé à celui o se trouve le mé-

canisme 87 d'avance du mandrin de calibrage 82. Le méca-

nisme 90 est monté avec possibilité de se déplacer dans un plan vertical parallèle au plateau du butée 98 et il comporte une bride 99 à ressort avec un trou 100 et un poussoir cunéiforme 101, monté sur la face en bout du

mandrin de calibrage 22.

Un trou 102 est pratiqué sur le plateau du butée 98 en face du poussoir cunéiforme 101. Un ressort 104 est logé entre le plateau de butée 98 et la rainure 103 de la bride 99 et il est destiné à pousser la bride 99 vers le

haut, depuis le plateau 98.

La partie supérieure du plateau de butée 98, s'engageant dans la rainure 103 de la bride 99, fait office d'épaulement 92 du mandrin 22. Grâce à ce mode de

réalisation de l'épaulement 92, le mandrin 22, en se dépla-

çant, s'applique à cet épaulement o s'en éloigne, ce qui assure une mise commode de l'ébauche dans la gravure du mandrin 22 ainsi que l'évacuation aisée du produit fini hors du mandrin 22. Pour le déplacement des chariots 88 de la figure

17 dans des sens inverses, une commande commune est uti-

lisée, qui comprend un moteur électrique 105 et des paires vis-écrou dont les vis 106 sont reliées au moteur 105 par l'intermédiaire d'un réducteur 107 et sont montées dans des paliers 108 des montants 86,parallèlement à l'axe longitudinal du mandrin,et les écrous (non représentés à

la figure) sont logés dans le corps 94 des chariots 88.

Chacune des vis 106 à des parties égales filetées à droite

et à gauche.

Pour supprimer le fléchissement longitudinal des vis 106 au cours du laminage sous l'action des efforts

d'écartement qui y sont engendrés, ces vis 106 sont pour-

vues, à leur partie médiane, de paliers d'appui 109 qui

sont montés sur la poutre 96.

Le dispositif fonctionne de la manière suivante.

Une ébauche 1, portée à sa température de lami-

nage, est mise dans la gravure 21 du mandrin de calibrage 22 puis l'ébauche 1 est serrée contre le mandrin 22 sur le tronçon horizontal de la gravure 21. Ensuite, à l'aide du mécanisme 87, le mandrin 22 est déplaçé conjointement avec l'ébauche i suivant les guidages cunéiformes 89, dans la zone de déformation,jusqu'à ce que l'ébauche 1 vienne

toucher les cylindres 23 et que le mandrin 22 entre en con-

tact avec le plateau de butée 98. Pendant que le mandrin 22 se déplace conjointement avec l'ébauche 1 vers la zone de déformation, le poussoir cunéiforme 101, monté sur la face en bout du mandrin 22,-traverse le trou 102 de la figure 19, dans le plateau de butée 98, et coopère, par sa surface cunéiforme, avec la surface intérieure du trou de la bride 99 et déplace cette dernière jusqu'à ce qu'elle bute contre l'ébauche 1 mise dans la gravure du mandrin 22. Après cela, les vis 106, actionnées par le moteur électrique 105,par l'intermédiaire du réducteur

107, coopèrent avec les-écrous dans les chariots 88, fai-

sant se déplacer les chariots suivant l'axe du mandrin dans des sens réciproquement inverses, de la partie médiane

3 de l'ébauche vers ses parties extrêmes 4 et 5,et lami-

nent ainsi l'ébauche 1 par les cylindres 23 jusqu'à l'ob-

tentipn.d'un profil requis. Ensuite, par le mécanisme 87, le mandrin 22, portant l'ébauche laminée, est rappelé à sa position de départ. Pendant le déplacement du mandrin 22 avec l'ébauche dans la direction inverse, le poussoir cunéiforme 101 sort du trou 100 de la bride 99 qui, étant actionné par le ressort 104,libère l'ébauche et remet la

bride 99 en position de départ. Ensuite, l'ébauche lami-

née est retirée de la gravure 21 du mandrin 22 et une

autre ébauche est posée dans la gravure et le cycle recom-

mence. Il en résulte que l'utilisation du procédé selon

l'invention ainsi que des dispositifs pour sa mise en oeu-

vre permet de réaliser un processus de laminage d'ébauches de ressorts à petit nombre de lames ayant des dimensions prescrites, caractérisées par des propriétés identiques d'utilisation des deux brins, avec un temps nécessaire

pour leur déformation.

R E V E ND I C A TI O N S

1. Procédé de fabrication d'ébauches d'articles

dont le profil varie suivant la longueur, du type consti-

tant à chauffer une ébauche, à la poser sur un mandrin

de calibrage et à transporter ledit mandrin, avec l'ébau-

che, vers une zone de déformation pour en former un arti-

cle d'un profil imposé, caractérisé en ce que la déforma-

tion de l'ébauche chauffée est effectuée sur le mandrin de calibrage, de sa partie médiane vers ses extrémités, simultanément. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la déformation de l'ébauche chauffée est effectuée sur le mandrin de calibrage dans une direction en faisant avancer le mandrin avec l'ébauche par sa partie médiane à travers une cannelure d'une dimension constante, en ce qu'on utilise, dans ce cas, un mandrin dont les surfaces de calibrage sont réalisées des deux côtés symétriquement par rapport à son axe longitudinal et correspondent, par leur longueur, à la longueur de l'article, mesurée de sa

partie médiane'jusqu'à ses extrémité.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé

en ce que la déformation d'une ébauche chauffée est effec-

tuée sur un mandrin de calibrage par laminage au moins par une paire de cylindres non entraînés, en faisant avancer le mandrin de calibrage vers la zone de déformation, en ce qu'on entoure l'ébauche pliée autour de ce mandrin de façon que sa partie médiane se trouve face à la cannelure

des cylindres et en ce que, pendant le laminage, les cy-

lindres roulent sur l'ébauche pliée en formant ses brins suivant la forme de la surface de calibrage du mandrin, et après avoir terminé le laminage, l'ébauche déposée du

mandrin est dépliée en lui donnant la forme imposée.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le laminage esteffectué en régime de déformation

progressive avec de petites'réductions uniques.

5. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la déformation d'une ébauche sur un mandrin de

calibrage est effectuée en la tréfilant à travers une ma-

trice, en ce que lors de l'avance du mandrin de calibrage à la zone de déformation, on l'entoure de l'ébauche chauf- fée de façon que la partie médiane de l'ébauche se trouve

face à la filière de la matrice, en ce que pendant le tré-

filage, les surfaces actives,en coopération avec l'ébauche pliée,forment ses brins en conformité avec la forme de la surface de calibrage du mandrin et en ce qu'après avoir terminé le processus de tréfilage, l'ébauche déposée du

mandrin est dépliée en lui donnant une forme imposée.

6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé

en ce que la déformation de l'ébauche chauffée est effec-

tuée de sa partie médiane vers ses extrémités,simultané-

ment dans des directions réciproquement opposées par lami-

nage sur un mandrin fixe, au-moins par deux cylindres non entraînés qui sont déplacés suivant le mandrin dans

des directions réciproquement opposées.

7. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 2, du type comprenant un bâti, un

mandrin de calibrage, un organe de déformation et un méca-

nisme d'amenée du mandrin avec l'ébauche vers l'organe de déformation, caractérisé en ce que l'organe de déformation 25)est monté stationnaire sur le bâti (24) et comprend une cannelure (6) d'une dimension constante coaxialement à laquelle est monté le mandrin (2), dont les surfaces de calibrage (7) sont réalisées symétriquement des deux côtés

de son axe longitudinal et chacune-correspond, par sa lon-

gueur, à la longueur de l'article,mesurée de sa partie médiane jusqu'à ses extrémités, en ce qu'une paire de rouleaux de guidage (12) de l'ébauche est disposée d'une manière symétrique par rapport à l'axe longitudinal du mandrin et un butoir de limitation (29) est monté sur le bâti (24) à une distance par rapport à l'axe du mandrin

qui est égale à la moitié de la longueur de l'ébauche (1).

8. Dispositif selon la revendication 7, caracté-

risé en ce que l'organe de déformation (25) comporte une

paire de cylindres (10) non entraînés.

9. Dispositif selon la revendication 7, caracté-

risé en ce que l'organe de déformation (25) a la forme

d'un laminoir planétaire dans lequel les cylindres de tra-

vail (15) ayant des bourrelets (61), sont montés avec pos-

sibilité de tourner librement dans les cages des cylindres d'appui (14), les surfaces de calibrage du mandrin (2) étant réalisées sous la forme de courbes concaves (13) de manière que le centre de chacune d'elles se trouve, compte tenu de l'épaisseur variable d'un profil produit du brin

de l'ébauche, sur l'axe de rotation d'un cylindre corres-

pondant d'appui.

10. Dispositif selon la revendication 7, carac-

térisé en ce que l'organe (25) de déformation a-la forme d'une matrice (17) dont la filière a un profil en T double

dans les rainures (57) duquel sont montées des pla-

ques de serrage (58) qui viennent en contact avec des épau-

lements prévus sur le-mandrin pour limiter ses surfaces

de calibrage.

11. Dispositif selon la revendication 7, carac-

térisé en ce qu'il possède plusieurs mandrins (2) pourvus d'épaulements, un mécanisme (70) qui les fait avancer vers l'organe de déformation (25) ayant la forme d'un plateau tournant (72) sur lequel sont fixés successivement les mandrins (2), les surfaces de calibrage de chacun desdits

mandrins ayant la forme de courbes(80) et en ce que l'or-

gane de déformation (25) comporte une cage de laminoir à cylindres verticaux non entraînés (77) dont les axes sont parallèles à l'axe de rotation du plateau (72) et sont disposés sur des circonférences concentriques, dont les

centres coincident avec celui de rotation du plateau (72).

12. Dispositif selon la revendication 7, carac-

térisé en ce qu'un mécanisme (28) y est monté,pour le dé-

pliage de l'ébauche, qui est déposée du mandrin, compor-

tant un organe (38) de serrage de la partie médiane de

l'ébauche et une paire d'éléments moteurs (39) qui agis-

sent sur les brins de l'ébauche pliée (1), 13. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 6, du type comportant un bâti, un

mandrin de calibrage, un organe de déformation et un méca-

nisme d'avance du mandrin avec l'ébauche,vers l'organe de déformation, caractérisé en ce que le mandrin de calibrage (22) a des épaulements (91, 92) formant une gravure (21) pour une ébauche, gravure dont la longueur correspond à la longueur de l'article fini et l'organe de déformation (25) comprend des cylindres (23) non entraînés et au moins

deux chariots d'entraînemient (88) portant lesdits cylin-

dres (23) sont déplacés suivant l'axe du mandrin (22) dans des directions réciproquement opposées, depuis la

partie médiane du mandrin (22).

14. Dispositif selon la revendication 13, carac-

térisé en ce que des guidages (89) sont montés,qui portent le mandrin (22) placé avec la possibilité de se déplacer perpendiculairement à l'axe de laminage et qui forment, avec ledit mandrin de calibrage, des paires de coins dont

les angles d'inclinaison sont identiques et dont les som-

mets sont orientés dans des sens opposés, en ce qu'un pla-

teau (98) est monté aux extrémités des guidages (89) du côté opposé à celui o se trouve le mécanisme d'avance du mandrin, avec un mécanisme (90) de serrage de l'ébauche contre le mandrin qui fait simultanément office de l'un

des épaulements du mandrin.

15. Dispositif selon la revendication 14, carac-

térisé en ce que le mécanisme (90) de serrage de l'ébau-

che contre le mandrin (22) a la forme d'une bride (99) à ressort, qui est montée sur le plateau de butée (98) de

façon à pouvoir se déplacer dans un plan vertical paral-

lèlement audit plateau (98) et d'un poussoir cunéifor-

me (101) monté sur la face en bout du mandrin de calibrage (22), en ce que des trous (102, 100) sont pratiqués dans

ledit plateau de butée (98) et dans la bride (99), à tra-

vers lesquels passe le poussoir (101) par sa surface cunéi-

formeet coopère avec la bride (99) à ressort en assurant

son déplacement.

16. Dispositif selon la revendication 13, carac-

térisé en ce que les chariots (88) sont munis d'une com- mande commune comprenant une moteur électrique (105) et des paires vis-écrou, dont les vis (106) sont reliées aux moteurs électriques (105) à travers un réducteur (107) et sont montées dans des paliers des montants (86) du bâti, parallèlement à l'axe longitudinal du mandrin (22) et en

ce que chaque vis (106) possède des parties égales file-

tées à gauche et à droite.