Procédé pour rétreindre à creux un tube métallique, et machine pour la mise en aauvre de ce procédé. On sait que, à partir d'un certain diamè tre, le rétreint des tubes à creux, c'est-à-dire sans emploi d'un mandrin intérieur, est une opération difficile et qui n'est pratiquement réalisable qu'au moyen de machines agissant par martelage sur le tube animé d'un mouve ment de rotation autour de son axe. Ce travail a lieu sur métal recuit et, pour des rétreints un peu importants, il exige plusieurs passes nécessitant autant de recuits intermédiaires.
Ce procédé est bruyant et relativement lent.
La présente invention comprend un pro cédé pour rétreindre à creux un tube métalli que, procédé pouvant en conséquence s'appli quer successivement aux deux extrémités d'un tube.
Le procédé que comprend l'invention est caractérisé en ce qu'on force l'extrémité d'un tube, suivant son axe, au moyen d'un mouve ment de presse, dans une matrice tournant autour de cet axe et présentant une forme de révolution correspondant à la forme de ré- treint désirée, et en ce qu'on empêche la rota tion du tube.
On obtient ainsi, à l'inverse des procédés connus, un rétreint, aussi important qu'il soit, en une seule passe. L'opération est ra pide, le temps d'avance du tube se chiffrant par quelques secondes.
L'invention comprend en outre une ma chine pour la mise en oeuvre de ce procédé. Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, une forme d'exécution de la ma chine que comprend l'invention, ainsi que des variantes de détails, et illustre quelques mises en ouvre du procédé que comprend l'invention.
Les fig. 1, 2 et 3 illustrent une mise en aeuvre du procédé que comprend l'invention, au moyen d'une forme d'exécution de la ma chine que comprend l'invention, représentée partiellement.
Cette machine comprend essentiellement -un bâti de presse, non représenté, comprenant d'un côté un mouvement de presse à double effet suivant un axe longitudinal et, de l'autre, un plateau animé d'un mouvement de rotation autour de cet axe.
1 est une pièce faisant partie du cou- lisseau de la presse, celui-ci pouvant se dé placer longitudinalement sans pouvoir tourner autour de l'axe, en raison de son guidage sur des montants solidaires du bâti.
La pièce 1 reçoit un mandrin de serrage permettant de bloquer l'extrémité d'un tube opposée à celle à rétreindre. Dans la machine représentée partiellement en fig. 1, le man drin de serrage est constitué par trois pièces 2, 3, 4.
La pièce 2 forme emboîtement et butée du tube. La pièce 3 est extérieurement de forme conique et intérieurement de forme cylindrique ajustée à l'extérieur du tube. Elle est partagée en secteurs par des plans passant par l'axe. Le boîtier 4 se visse sur 1 et comporte intérieurement une forme coni que correspondant à la forme extérieure des secteurs 3. Par vissage de ce boîtier 4 sur 1, les secteurs 3 viennent coincer sur le tube préalablement emboîté sur la pièce 2, ren dant ainsi ce tube solidaire du mouvement de presse longitudinale.
5 représente le plateau animé d'un mou vement de rotation autour de l'axe et contre- buté sur le bâti dans les deux sens, de façon à ne pouvoir se déplacer longitudinalement.
La machine comprend encore, pour le rétreint: 10 Une matrice tournante 6 emboîtée sur le plateau 5 qui lui communique son mouve ment de rotation par l'intermédiaire d'un clavetage 7.
20 Une matrice 8 fixe solidaire du bâti de presse.
Le processus de l'opération de rétreint est le suivant: Le coulisseau de la presse étant à la posi tion de la fig. 1, un tube 9 est mis en place sur le mandrin de serrage.
La matrice 6 est mise en rotation et le mouvement de presse est déclenché vers la gauche. L'extrémité du tube pénètre d'abord dans la matrice fixe 8 qui oblige le tube à se cen trer exactement sur l'axe et lui fait subir un premier rétreint relativement peu important. Le tube prend alors la forme 10 représentée à la fig. 2.
Le mouvement de presse continuant vers la gauche, la paroi de l'extrémité du tube entre en contact avec la matrice tournante. Le tube ne pouvant tourner en raison de son blocage sur le mandrin du coulisseau de presse et en raison de son blocage dans la matrice fixe, il s'ensuit un frottement impor tant entre la paroi de l'extrémité du tube et la matrice tournante, d'où un échauffement qui rend le métal de cette paroi assez malléa ble pour que le mouvement de presse le force à la forme de la matrice tournante.
En fin d'opération, le tube a pris la forme 11 de la fig. 3.
Dès le rétreint terminé, le coulisseau de presse est rappelé en arrière, c'est-à-dire à droite, de façon à reprendre la position de la fi--. 1. Dans ce mouvement, l'extrémité ré- treinte est extraite des deux matrices 6 et 8 et le tube peut être dégagé par déblocage du mandrin de serrage.
Comme il a été expliqué plus haut, la forme des matrices fixe et tournante doit correspondre à la forme de rétreint à obtenir.
A titre d'exemple, la fig. 4 montre en 12 et 13 respectivement la forme d'une matrice fixe et d'une matrice tournante permettant d'obtenir un tube rétreint avec goulot, repré senté à la fig. 5.
La fig. 6 montre en 14 et 15 la forme d'une matrice fixe et d'une matrice tournante pour l'obtention du tube rétreint représenté à la fig. 7, et la fig. 8 montre en 16 et 17 une matrice fixe et une matrice tournante pour l'obtention du tube rétreint avec refoulement du métal vers l'intérieur, représenté à la fig. 9.
Le procédé que comprend l'invention, permettant un rétreint à creux, peut s'appli quer successivement aux deux extrémités d'un tube, permettant d'obtenir ainsi, à par tir d'un tube, une forme de bouteille ou de réservoir à deux goulots, ce que ne permettent pas les procédés de rétreint exigeant un mandrin. dé forme intérieure. La seule modi fication à apporter à la machine décrite ci dessus, pour obtenir le second rétreint du tube, consiste à adapter le mandrin de serrage du coulisseau de la presse,
de façon à ce que celui-ci puisse recevoir et bloquer l'extrémité du tube ayant subi le premier rétreint.
La fig. 10 montre, à titre d'exemple, une forme d'exécution complète de la machine que comprend l'invention.
Sur un bâti 8 de la machine est monté, d'un côté, un cylindre de presse hydraulique 19 à double effet, dont 20 et 21 sont les arri vées de liquide venant de la pompe. L'extré mité de la tige du piston est guidée par un coulisseau 22 et porte un mandrin de serrage.
De l'autre côté, le bâti porte le système de mise en rotation de la matrice tournante. Ce système est composé d'un moteur électrique 24 qui actionne le plateau rotatif 5 par l'in- termédiaire d'un variateur de vitesse 26.
Le platéau 5 est monté sur roulements et butées, de façon à pouvoir tourner sans pren dre le débattement dans le sens longitudinal sous l'action de la presse. Il porte la matrice tournante 6 emboîtée et clavetée sur la face côté presse; le variateur de vitesse permet de donner à la matrice tournante une vitesse de rotation appropriée au diamètre, à l'épais seur et à la nature du métal du tube à façonner. Contre la face externe de la matrice tour nante est disposée, avec un léger jeu, la ma trice fixe 8 solidaire du bâti.
Process for hollow-swelling a metal tube, and machine for implementing this process. It is known that, from a certain diameter, the shrinking of the hollow tubes, that is to say without the use of an internal mandrel, is a difficult operation and which is practically achievable only by means of of machines acting by hammering on the tube animated by a movement of rotation around its axis. This work takes place on annealed metal and, for somewhat significant shrinkage, it requires several passes requiring as many intermediate annealing.
This process is noisy and relatively slow.
The present invention comprises a process for hollow-swelling a metal tube, which process can therefore be applied successively to the two ends of a tube.
The method which the invention comprises is characterized in that one forces the end of a tube, along its axis, by means of a press movement, in a die rotating around this axis and having the shape of revolution corresponding to the shape of the desired constriction, and in that the rotation of the tube is prevented.
In this way, unlike the known processes, a shrinkage, however large it may be, is obtained in a single pass. The operation is rapid, the advance time of the tube amounting to a few seconds.
The invention further comprises a machine for implementing this method. The appended drawing represents, by way of examples, an embodiment of the machine which the invention comprises, as well as variant details, and illustrates some implementations of the method which the invention comprises.
Figs. 1, 2 and 3 illustrate an implementation of the method that comprises the invention, by means of an embodiment of the machine that comprises the invention, shown partially.
This machine essentially comprises -a press frame, not shown, comprising on one side a double-acting press movement along a longitudinal axis and, on the other, a plate driven by a rotational movement around this axis.
1 is a part forming part of the slide of the press, the latter being able to move longitudinally without being able to rotate around the axis, due to its guidance on uprights integral with the frame.
Part 1 receives a clamping mandrel making it possible to block the end of a tube opposite to that to be shrunk. In the machine shown partially in FIG. 1, the clamping man drin consists of three parts 2, 3, 4.
Part 2 forms an interlocking and stopper of the tube. The part 3 is externally of conical shape and internally of cylindrical shape adjusted to the outside of the tube. It is divided into sectors by planes passing through the axis. The housing 4 is screwed onto 1 and internally has a conical shape corresponding to the outer shape of the sectors 3. By screwing this housing 4 onto 1, the sectors 3 come to wedge on the tube previously fitted onto the part 2, thus rendering this tube integral with the longitudinal press movement.
5 shows the plate driven by a rotational movement around the axis and against the frame in both directions, so as not to be able to move longitudinally.
The machine also comprises, for the shrinking: 10 A rotating die 6 nested on the plate 5 which communicates its rotational movement to it by means of a key 7.
20 A fixed die 8 integral with the press frame.
The process of the shrinking operation is as follows: The press slide being in the position of fig. 1, a tube 9 is placed on the clamping mandrel.
Die 6 is rotated and the press movement is triggered to the left. The end of the tube first enters the fixed die 8 which forces the tube to center itself exactly on the axis and makes it undergo a relatively small first shrinkage. The tube then takes the form 10 shown in FIG. 2.
As the press movement continues to the left, the end wall of the tube contacts the rotating die. Since the tube cannot rotate due to its blocking on the mandrel of the press slide and due to its blocking in the fixed die, there is significant friction between the wall of the end of the tube and the rotating die, hence a heating which makes the metal of this wall malleable enough for the pressing movement to force it into the shape of the rotating die.
At the end of the operation, the tube took the form 11 of FIG. 3.
As soon as the shrinkage is finished, the press slide is pulled back, that is to say to the right, so as to resume the position of the fi--. 1. In this movement, the constricted end is withdrawn from the two dies 6 and 8 and the tube can be released by releasing the clamping mandrel.
As explained above, the shape of the fixed and rotating dies must correspond to the shape of the constriction to be obtained.
By way of example, FIG. 4 shows at 12 and 13 respectively the shape of a fixed die and of a rotating die making it possible to obtain a shrunken tube with neck, shown in FIG. 5.
Fig. 6 shows at 14 and 15 the shape of a fixed die and of a rotating die for obtaining the constricted tube shown in FIG. 7, and fig. 8 shows at 16 and 17 a fixed die and a rotating die for obtaining the shrunken tube with the metal being returned to the inside, shown in FIG. 9.
The method that the invention comprises, allowing a hollow shrinkage, can be applied successively to the two ends of a tube, thus making it possible to obtain, by shooting from a tube, a shape of bottle or reservoir. two necks, which is not possible with shrinkage processes requiring a mandrel. interior deformity. The only modification to be made to the machine described above, to obtain the second shrinkage of the tube, consists in adapting the clamping mandrel of the press slide,
so that it can receive and block the end of the tube having undergone the first constriction.
Fig. 10 shows, by way of example, a complete embodiment of the machine which the invention comprises.
On a frame 8 of the machine is mounted, on one side, a double-acting hydraulic press cylinder 19, of which 20 and 21 are the inlets of liquid coming from the pump. The end of the piston rod is guided by a slide 22 and carries a clamping mandrel.
On the other side, the frame carries the system for rotating the rotating die. This system is composed of an electric motor 24 which actuates the rotary plate 5 by means of a speed variator 26.
The plate 5 is mounted on bearings and stops, so as to be able to rotate without taking the displacement in the longitudinal direction under the action of the press. It carries the rotating die 6 nested and keyed on the face on the press side; the speed variator makes it possible to give the rotating die a speed of rotation appropriate to the diameter, the thickness and the nature of the metal of the tube to be shaped. Against the external face of the tower matrix is placed, with a slight play, the fixed matrix 8 integral with the frame.