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EP0678351B1 - Procédé de fabrication d'une poulie à gorges multiples, outil de formage mis en oeuvre par ce procédé et poulie ainsi obtenue - Google Patents

Procédé de fabrication d'une poulie à gorges multiples, outil de formage mis en oeuvre par ce procédé et poulie ainsi obtenue Download PDF

Info

Publication number
EP0678351B1
EP0678351B1 EP19950400617 EP95400617A EP0678351B1 EP 0678351 B1 EP0678351 B1 EP 0678351B1 EP 19950400617 EP19950400617 EP 19950400617 EP 95400617 A EP95400617 A EP 95400617A EP 0678351 B1 EP0678351 B1 EP 0678351B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rim
axis
punch
symmetry
pulley
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP19950400617
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0678351A1 (fr
Inventor
Gérard Magniez
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SOCIETE FINANCIERE D'ETUDE ET DE DEVELOPPEMENT IND
Original Assignee
FINANCIERE D'ETUDE ET DE DEVELOPPEMENT INDUSTRIEL ET TECHNOLOGIQUE - SOFEDIT Ste
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FINANCIERE D'ETUDE ET DE DEVELOPPEMENT INDUSTRIEL ET TECHNOLOGIQUE - SOFEDIT Ste filed Critical FINANCIERE D'ETUDE ET DE DEVELOPPEMENT INDUSTRIEL ET TECHNOLOGIQUE - SOFEDIT Ste
Publication of EP0678351A1 publication Critical patent/EP0678351A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0678351B1 publication Critical patent/EP0678351B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/26—Making other particular articles wheels or the like
    • B21D53/261—Making other particular articles wheels or the like pulleys

Definitions

  • the present invention relates to a tool for mounting on a press and intended for forming a pulley blank, according to the preamble of claim 1 (see for example FR-A-1,583,264), said pulley comprising a flange on which a cylindrical rim of revolution is connected around of an axis of symmetry.
  • the invention also relates to a process of manufacturing using this tool and the pulley thus obtained.
  • Multi-grooved pulleys are used in belt transmission of motor vehicles, for example for rotate the crankshaft and the alternator, and they are advantageously equipped with a vibration damping device, constituted for example by a lead inertia crown coupled to the pulley through a thickness of elastomeric material.
  • Multi-grooved pulleys were made by casting or by machining a sintered metal part.
  • the pulleys thus produced have the disadvantage of being heavy, because the fragility of the materials used must be compensated by a significant thickness of material, in particular at level of the rim on which the grooves are formed and subjected to forces important.
  • the present invention provides a new manufacturing process, allowing to obtain from a pulley blank, by the implementation a special tool to be mounted on a press, a pulley that is both light and reduced dimensions.
  • the present invention also relates to the special tool used works by this process.
  • the publication US-A-5 129 146 describes a tool and a method using a blank whose thickness has necessarily been previously locally increased in the rim region.
  • the tool according to the invention is defined in claim 1.
  • the tool according to the invention allows to make a pulley blank having a thickened rim, of constant and sufficient thickness for the formation by flow turning of grooves without the need to make a loop as mentioned above, and thus reduce, by the absence of a loop, the size of the pulley.
  • the bottom of the matrix is guided in sliding along said axis of symmetry between an end of travel position where it comes in abutment against a support integral with a movable part of the press, and a position of start of race in which it is recalled by first return means and in which it abuts against a shoulder of the matrix, the latter being slidably mounted along said axis of symmetry between an end position in which it comes to a stop against said support, and a start position in which it is recalled by second recall means.
  • the punch is guided in sliding along the axis of symmetry between an end position in which it rests against a sole integral with a fixed part of the press, and a start position of racing in which it is recalled by third means of recall and in which it abuts against a shoulder of a retaining part fixed on the sole.
  • the punch is slidably mounted on a symmetrical guide pin of revolution around said axis of symmetry, and the bottom of the die has a bore capable of receiving this pin of guidance during press operation.
  • a method using the tool according to the invention is defined in claim 8.
  • the present invention also relates to a pulley obtained according to the process according to the invention with the features set out in claim 10.
  • the method and the tool according to the invention make it possible to manufacture from a thin sheet stamped pulleys without loop, light.
  • the rim of the pulley is strong enough that after the formation of the grooves we can forcibly insert into the pulley in contact with the radially inner surface of the rim a vibration damping device, consisting of a ring on the radially inner periphery of which adheres, by means of a layer of viscoelastic material, a crown of inertia.
  • Publication JP-A-1 058 864 describes a grooved pulley multiple including a symmetrical rim of revolution and a flange, said pulley being internally provided with a device vibration damper.
  • the invention thus makes it possible to produce such a sheet metal pulley, the rim connecting perpendicularly to the flange and having, at the connection, an external surface generally at right angles, the thickness of the rim having been increased, by axial compaction of the rim, so that the device vibration damper is force-fitted into the rim.
  • a tool 1 according to an embodiment of the invention, comprising a lower part 2 to be mounted in a manner known per se on a fixed table of a single-acting press (known in itself and not shown) and an upper part 3 to be fixed under a movable part, called slide, of the press (also known in itself and not shown), suitable for being controlled vertically by approaching or moving away from the table.
  • a single-acting press known in itself and not shown
  • slide movable part, of the press
  • the lower part 2 of the tool 1 has a fixing sole 90 having a flat and horizontal bottom surface 91, intended for rest on the press table.
  • the fixing sole 90 is provided on its upper surface 92, flat and parallel to lower surface 91, of a retaining plate 120 whose role will be explained below.
  • a punch 10, the upper front face of which bears the reference 14, is slidably mounted in a counterbore 121 of the retaining part 120.
  • the punch 10 is bored in its center at 15 for the passage of a pin guide 100 anchored below in the sole 90 and projecting at its upper end above the upper front face 14.
  • a P pulley blank coming from stamping is attached to the front face upper 14, as will be explained below.
  • This draft pulley P has a hub M threaded on spindle 100 and extended radially outwards by a flange F and a cylindrical rim J of revolution around an axis of symmetry X, connecting to one side of the flange F.
  • the punch 10 has a radially outer 11 cylindrical surface of revolution around the X axis, at the base of which protrudes a flange 17 axially retained in the counterbore 121.
  • the punch 10 is mounted to slide along the X axis on the spindle guide 100 between a start of travel position, shown in the Figure 4A, in which the flange 17 abuts by a shoulder 12 in the bottom 13 of the counterbore 121 and an end of travel position, shown in FIG. 1, in which the lower front face 18 of the punch 10 rests against the upper surface 92 of the sole 90.
  • the punch 10 is normally recalled, when tool 1 is at rest, in its start position of racing by return means constituted in the exemplary embodiment described by six springs 80 with axes parallel to the X axis, equally distributed angularly around it.
  • the springs 80 are housed below in counterbores 93 of the sole 90, opening onto the upper surface 92.
  • Bores 93a opening onto the lower surface 91 and into the bottom of the counterbores 93 are provided to facilitate the machining of counterbores 93 and allow the air trapped between the lower front face 18 of the punch 10 and the upper surface 92 of sole 90 to escape during movement towards the bottom of the punch 10.
  • the springs 80 are applied at their upper end in the bottom of bores 18a open on the lower front face 18 of the punch 10, and work in compression to urge the punch 10 into upward movement, until the collar 17 stops against the bottom 13 counterbore 121, as shown in FIGS. 4A and 4B.
  • the retaining piece 120 and the sole 90 have, for the purpose of above, an identical outline of generally rectangular shape comprising, as shown in FIG. 3, on each lateral edge, two notches 130 for the passage of fasteners for the retaining piece 120 and the sole 90 on the press table, known in themselves and not shown.
  • the sole 90 and the retaining piece 120 are positioned one on the other precisely by the introduction of positioning pins 150 in respective bores 99 and 124 of the sole 90 and of the retaining part 120, axes parallel to the X axis and located in the extension of one another.
  • the retaining piece 120 comprises four counterbores 125 each arranged at in the vicinity of a corner thereof and the sole 90 has four internal threads 94 extending downwards these counterbores 125, to receive the thread of bolts 160 coming to bear axially by their head 161 in the bottom of the counterbores 125, and intended to secure the retaining piece 120 and the sole 90.
  • An extraction crown 30 is slidably mounted along the axis X on the part of the punch 10 extending outside of the retaining part 120.
  • the extraction crown 30 is delimited axially, along the X axis, by two plane front faces which are parallel to each other and perpendicular to the X axis. It is delimited radially, on the outside, by a cylindrical surface 31 of revolution around the X axis, at the base of which protrudes a flange 32, and it is delimited radially inside by a radially surface internal 33 cylindrical of revolution around the X axis, fitting closely on the cylindrical surface 11 of the punch 10.
  • the extraction crown 30 is axially retaining the punch 10 by a lower retaining ring 170 attached to the retaining part 120, and having a surface radially internal 171 shouldered, symmetrical of revolution around the X axis.
  • the extraction crown 30 is retained axially, during its displacement upwards, by abutment of the collar 32 against a shoulder 173 of the radially internal surface 171.
  • the lower retaining ring 170 has six counterbores 175 angularly distributed around the X axis, at the bottom of which come axially resting on the shoulders of bolt 180 fixing bolts, screwed in threads 126 of the retaining piece 120 extending downward the counterbores 175.
  • the lower retaining ring 170 also includes two bores 177, extended downwards by bores 128 of the workpiece retaining 120 and by bores 96 of the sole 90. Pins positioning 190 are inserted in bores 177 and 128 for precisely position the lower retaining ring 170 on the workpiece retainer 120.
  • the extraction crown 30 is capable of sliding on the punch 10 between a retracted position, in which it rests by its front face lower on the upper surface 120a of the retaining piece 120, and a extraction position of the pulley blank P.
  • the extraction crown 30 is moved axially under the action of four equally spaced 200 candles angularly around the X axis.
  • These candles 200 are suitable for being applied by their upper front face against the lower front face of the extraction crown 30, to each exert a thrust K thereon.
  • the candles 200 are mounted, at their lower end, on a device forming a spring known in itself and not shown, constituted for example by a hydraulic or pneumatic cylinder.
  • the 200 candles cross the sole 90 and retaining piece 120 with respective bores 98 and 129 of the latter, to lift the extraction crown 30 and eject the draft of the pulley P when the upper 3 and lower 2 parts of tool 1 are separated from each other, as will be explained below.
  • the punch 10 is traversed along its length by four channels 10a axes parallel to and evenly distributed around the X axis. These channels 10a open at their upper end on the upper front face 14 of the punch 10 and at their lower end in radial grooves 10b formed on the lower front face 18 of the punch 10, opening at the periphery of the latter.
  • the channels 10a and the grooves 10b allow the air trapped between the pulley blank P and the upper front face 14 of the punch 10 to evacuate when the punch 10 engages in the volume inside the blank and is applied to the flange F.
  • bores 330 with axes parallel to the X axis and equally spaced around of the latter are formed on the retaining piece 120, at a distance of the X axis chosen so that they lie radially immediately at the outside of the lower retaining ring 170. These bores 330 are each extended downwards by a bore 340 of the same diameter, crossing the sole 90. Candles 350, integral in displacement of candles 200, are able to move along the X axis in the bores 330 and 340. The 350 candles are driven in downward movement by pins 320 fixed on the upper part 3 of the tool 1, as will be specified below. The pins 320 each exert an action K 'on the candles 350 pointing down. These last on pins 320 a reaction force K directed upwards.
  • the upper part 3 of the tool 1 comprises an attached support 50 by its upper face 50a, flat and horizontal, under a movable part of the press, known in itself and not shown.
  • This matrix bottom 20 is delimited radially by a cylindrical external surface 23 of revolution around the axis X, at the upper end of which protrudes a flange 24.
  • the bottom of matrix 20 is delimited axially at its upper part by a face upper frontal 25 flat and perpendicular to the X axis.
  • the bottom of the matrix 20 is bored at its lower part along the X axis to define a housing 26, opening onto its lower front face and intended to receive the end upper 110 of the guide pin 100 when the movable part of the press, therefore the upper part 3 of the tool 1, is lowered towards the part lower 2.
  • a matrix 40 is slidably mounted along the X axis on the bottom matrix 20. It has a radially internal stepped surface, comprising a lower portion 41 and an upper portion 41a, all the two cylindrical of revolution around the axis X and delimited axially by a shoulder 42 perpendicular to the X axis.
  • the lower portion 41 fits tightly on the cylindrical surface 23 of the die bottom 20.
  • the matrix 40 has a radially outer 47 cylindrical surface of revolution around the X axis, at the upper end of which protrudes a flange 48.
  • the matrix 40 is retained axially under the support 50 by an upper retaining ring 210 attached to the lower face 51, flat and horizontal, of the support 50.
  • the upper retaining ring 210 has a surface radially internal stepped, comprising a lower portion 211 and a upper portion 212, both cylindrical of revolution around the axis X, delimited axially by a shoulder 213 perpendicular to the axis X.
  • the flange 48 of the matrix 40 is retained axially under the support 50 by the underside 51 and shoulder 213.
  • the upper retaining ring 210 has eight counterbores 216 evenly distributed around the X axis, at the bottom of which are supported the heads of bolts 250 screwed into threads 52 of support 50, extending towards the up the counterbores 216, intended to hold the upper retaining ring 210 against the underside 51 of the support 50.
  • the retaining ring upper 210 is precisely positioned under the support 50 by the engagement of two positioning pins 300 in bores 217 of the crown 210 and in the bores 53 of the support 50 surmounting them. These bores 53 are extended superiorly by threads 54 intended for the fixing, by bolting, of the support 50 under the movable part of the press.
  • the support 50 also includes, centered on the X axis, a thread 55 intended for receive a support fixing bolt 50 under the movable part of the hurry.
  • the support 50 has a generally rectangular shape, of contour identical to that of the sole 90 and the retaining piece 120, and it is provided on its two lateral edges with notches 310, located directly above the notches 130 in the lower part 2 of the tool 1, intended for passage fixing elements for the support 50 on the movable part of the press, known in themselves and not shown.
  • pins 320 are screwed, at their upper part, in internal threads 218 opening onto the lower front face of the retaining ring 210. These pins 320 are capable of engaging, when the upper part 3 of tool 1 is lowered during operation of the press, in the bores 330 and 340 of the retaining part 120 and the sole 90 to push down the candles 350, as will be specified in the following.
  • the die bottom 20 is slidably mounted along the axis X between an end position where it comes up against its upper front face 25 against the underside 51 of the support 50, as shown in the figure 1, and a start position, shown in FIG. 4A, in which the flange 24 abuts against the shoulder 42 of the matrix 40.
  • the bottom of the matrix 20 is recalled down in this end position of race by constituted return means, in the exemplary embodiment described by six springs 60, parallel to the X axis and angularly distributed around it.
  • the springs 60 are housed above in counterbores 56 of support 50 and apply at their lower end in the bottom bores 27 formed on the upper front face 25 of the die bottom 20.
  • the springs 60 work in compression and stress the bottom of the die 20 moving downwards away from the support 50.
  • the matrix 40 is slidably mounted along the X axis between a end position where it abuts by its upper front face 46 against the underside 51 of the support 50, as shown in the figure 1, and a start of travel position in which it abuts by the flange 48 against the shoulder 213 of the upper retaining ring 210.
  • the die 40 is recalled in this position at the start of the race by return means constituted in the embodiment described by eight springs 70 with axes parallel to the X axis and angularly distributed around this one. These springs 70 are engaged above in counterbores 57 of the support 50 and apply at their lower end in the bottom of bores 49 formed on the upper front face 46 of the matrix 40.
  • the springs 70 work in compression and stress the matrix 40 moving towards the low.
  • Four radial grooves are provided on the upper front face 46 of the matrix 40 and the upper front face of the retaining ring upper 210 to allow air trapped between the bottom of the die 20, the matrix 40 and the support 50 to be evacuated during the displacement of these last.
  • the axial length of the die bottom 20 is chosen so that, when the lower 2 and upper 3 parts of the tool 1 are initially apart, and that the flange 24 axially abuts against the shoulder 42 of the matrix 40 under the action of the springs 60, the plane of the annular surface 21 of the matrix bottom 20 is located under the front face lower 40a of the matrix 40.
  • the matrix 40 comes, in this initial position of the parts lower 2 and upper 3 of tool 1, abutted by the flange 48 against the shoulder 213 of the upper retaining ring 210 under the action of springs 70.
  • the upper part 3 of the tool 1 is sufficiently spaced from the lower part 2 so that the lower front face of the matrix bottom 20 is located above the upper end of the guide pin 100, and allows engagement on the latter of the pulley blank P, the free edge B of the rim J being directed downwards and coming to rest on the front face upper 30a of the extraction crown 30.
  • the punch 10 is recalled towards the top, under the action of the springs 80, until the collar 17 stops in the counterbore 121.
  • the length of the punch 10 is chosen to so that, in the initial position of tool 1, the flat surface and perpendicular to the X axis of the upper front face 14 of the punch 10 protrude slightly above the upper front surface 30a of the extraction crown 30 located directly above the annular surface 21.
  • the diameter of the surface 41 is chosen to be greater than the diameter of the surface 11 so as to provide an annular space R when the matrix 40 descended on the punch 10, as shown in FIG. 4B and as will be explained below.
  • the width of this annular space R is greater than the initial thickness e of the rim J of the pulley blank P, before operating the tool 1 and the packing of it.
  • We indicated by b the initial distance between the plane containing the free edge B of the rim J and the plane of the surface of the flange F on which connects the rim J, that is to say the plane of the surface of the flange coming to rest on the upper front face 14 of the punch 10.
  • the diameter of the lower front surface of the die bottom 20 corresponds to the diameter of the radially outer surface of the rim J so that when the die 40 is lowered on the rim J, the radially internal surface 41 of the matrix 40 covers the radially external cylindrical surface of the rim J.
  • the upper front face 14 of the punch 10 is connected to the cylindrical surface 11 by a rounded whose radius of curvature, of value r ', is less than the initial radius of curvature r of the rounding joining the radially inner cylindrical surface of the rim J and the surface of the flange F to which it is connected, before tamping.
  • the radius r ' is chosen less than or equal to 1 mm.
  • the operation of the tool 1 is as follows.
  • the part press of the press is lowered according to arrow A in FIG. 4A in direction of the press table.
  • the lower front face of the bottom of matrix 20 then comes into contact with the upper surface of the flange F.
  • the lower ends of pins 320 press ends upper 350 candles to drive them down.
  • Move candles 350 down is accompanied by the simultaneous displacement of 200 candles and therefore sliding down the crown of extraction 30 supported by the latter.
  • the pulley blank P engages then gradually on the punch 10, under the effect of the pressure exerted down through the bottom of the matrix 20, until the flange F rests on the upper front face 14 of the punch 10.
  • the continuation of the movement towards the bottom of the movable part of the press is accompanied by a depression of the bottom of the matrix 20 in the matrix 40, until the latter comes in abutment by its upper front face 25 against the lower face 51 of the support.
  • the matrix 40 covers the rim J and is applied, by its face lower frontal 40a, on the upper frontal face 30a of the crown 30.
  • the latter which ceases to be supported by candles 200 brought back down under the action of pins 320, comes into abutment by its lower front face 39 against the upper surface 120a of the workpiece retainer 120, to reach the position shown in FIG. 4B, in which the pulley blank P is firmly held between the face upper frontal 14 of the punch 10 and the annular surface 21 of the bottom of matrix 20.
  • the support 50 continues to be driven downward relative to the position shown in this figure for packing the rim J between the surface 21 of the matrix bottom 20 and the upper front face 30a of the crown extraction 30, on which the free edge of the pulley rests.
  • the punch 10 moves down the distance b - b ', as shown in Figure 4C, the new length along the X axis of the rim worth b '.
  • the settlement of the rim J is accompanied by an increase of its thickness which reaches a value e 'equal to the radial width of the annular space R.
  • the punch 10 is shown coming into abutment, at the end of tamping, by its lower front face 18 against the upper surface 92 of the sole 90.
  • the lower front face 18 of the punch 10 spares a residual play with the upper surface of the sole 90.
  • the upper part 3 of tool 1 is then raised, pins 320 stop pressing on the 350 candles which go up and 200 candles move the crown extraction 30 upwards to eject the pulley blank P from the punch 10.
  • FIGS. 5A to 5F schematically, the different stages of a process for manufacturing a grooved pulley multiple, using a tool 1 according to the invention.
  • the bell-shaped pulley blank is then leveled off on its free edge (figure 5C) to eliminate height irregularities due to stamping, then we proceed (Figure 5D) to a reversal of the bottom E of the blank to form a flange F.
  • the rim J is connected over a portion annular of the flange F extending perpendicular to the axis of symmetry of pulley. More particularly, the radially internal surface of the rim J is connected on the inside of this annular flange portion by a rounded radius of curvature r.
  • the pulley blank is then placed on tool 1 and the compacted rim J. On leaving tool 1 (FIG.
  • the rim J has a thickness e 'greater than e and constant along the axis X, the rim J connecting, on the inner side of the annular portion of the flange F, by a rounding of radius r 'less than r, r' being advantageously less than or equal to 1 mm, and on the outside of the annular portion of the flange, by A right angle.
  • This pulley has a flange F on which a hub is welded 510, for attachment to a crankshaft for example.
  • the flange may have lightening holes in a manner known per se.
  • the pulley has a rim J on the radially external surface of which a series of n grooves G 1 , ..., G n-1 , G n , n have been formed by flow-turning, in the example described being 6.
  • the extreme grooves G 1 and G n are bordered externally by annular extensions each having a recess T, surmounted by a projecting edge V.
  • This projecting edge V optional, makes it possible to avoid an axial overflow of the belt in the event of jumps of the latter.
  • Tool 1 thanks to the right angle formed between the surfaces 21 and 41 when the die 40 is lowered on the punch 10, allows to obtain, from the initial rounding by which the surface radially external of the rim J is connected to the flange F, a surface external generally at right angles to the reference W in Figure 4C.
  • This surface generally at right angles guarantees a thickness of material sufficient for the realization thereafter of the grooves by flow-turning.
  • the vibration damping device 500 consists of a ring of inertia 501 coaxial with the axis of symmetry of the pulley, bonded by its radially external surface, by means of a layer of viscoelastic material 502, for example an adhered elastomer, on the radially internal surface of a mounting ring 503.
  • the latter is forcibly inserted into the pulley and is applied against the radially internal surface of the rim J.
  • This force insertion is made possible by forming, by means of tool 1, of rim J, which makes it possible to obtain in the hollow of the groove G 1 , in N, a sufficient thickness of material (equal to 2.2 mm in the example described), so that the rim J resists this forceful insertion.
  • the invention makes it possible to produce pulleys with grooves particularly light and robust multiples, since it is possible, by example, to thicken a sheet by tamping, at the rim, without embrittlement thereof to a thickness value greater than 3 mm.
  • the invention is not limited to the shapes of pulleys shown in the drawings.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Pulleys (AREA)

Description

La présente invention concerne un outil à monter sur une presse et destiné au formage d'une ébauche de poulie, selon le préambule de la revendication 1 (voir par exemple FR-A-1 583 264), ladite poulie comprenant un flasque sur lequel se raccorde une jante cylindrique de révolution autour d'un axe de symétrie. L'invention concerne aussi un procédé de fabrication mettant en oeuvre cet outil et la poulie ainsi obtenue.
Les poulies à gorges multiples sont utilisées dans les systèmes de transmission par courroie des véhicules automobiles, par exemple pour accoupler en rotation le vilebrequin et l'alternateur, et elles sont avantageusement équipées d'un dispositif amortisseur de vibrations, constitué par exemple par une couronne d'inertie en plomb accouplée à la poulie par l'intermédiaire d'une épaisseur de matériau élastomère.
On a réalisé des poulies à gorges multiples par moulage en fonte ou par usinage d'une pièce en métal fritté. Les poulies ainsi réalisées présentent l'inconvénient d'être lourdes, car la fragilité des matériaux utilisés doit être compensée par une épaisseur de matière importante, en particulier au niveau de la jante sur laquelle sont formées les gorges et soumise à des efforts importants.
On a proposé, pour diminuer le poids des poulies, de fabriquer par emboutissage d'une tôle en acier laminé une ébauche de poulie et de réaliser sur cette ébauche par fluotournage les gorges multiples. Pour permettre la formation par fluotournage des gorges tout en conservant une épaisseur de matière suffisante au niveau du raccordement de la jante sur le flasque, celle-ci se raccorde sur ce dernier en formant une boucle concave vers l'intérieur de la jante et faisant saillie hors du plan du flasque du côté opposé à la jante.
La présente invention propose un nouveau procédé de fabrication, permettant d'obtenir à partir d'une ébauche de poulie, par la mise en oeuvre d'un outil spécial à monter sur une presse, une poulie à la fois légère et d'encombrement réduit.
La présente invention a également pour objet l'outil spécial mis en oeuvre par ce procédé.
La publication US-A-5 129 146 décrit un outil et un procédé qui utilisent une ébauche dont l'épaisseur a nécessairement été préalablement augmentée localement dans la région de la jante.
L'outil selon l'invention est défini dans la revendication 1.
L'outil selon l'invention permet de fabriquer une ébauche de poulie présentant une jante épaissie, d'épaisseur constante et suffisante pour la formation par fluotournage des gorges sans qu'il soit nécessaire de réaliser une boucle telle que précitée, et diminuer ainsi, par l'absence de boucle, l'encombrement de la poulie.
Avantageusement, le fond de matrice est guidé en coulissement selon ledit axe de symétrie entre une position de fin de course où il vient en butée contre un support solidaire d'une partie mobile de la presse, et une position de début de course dans laquelle il est rappelé par des premiers moyens de rappel et dans laquelle il vient en butée contre un épaulement de la matrice, cette dernière étant montée à coulissement selon ledit axe de symétrie entre une position de fin de course dans laquelle elle vient en butée contre ledit support, et une position de début de course dans laquelle elle est rappelée par des deuxièmes moyens de rappel.
Avantageusement, le poinçon est guidé en coulissement selon l'axe de symétrie entre une position de fin de course dans laquelle il repose contre une semelle solidaire d'une partie fixe de la presse, et une position de début de course dans laquelle il est rappelé par des troisièmes moyens de rappel et dans laquelle il vient en butée contre un épaulement d'une pièce de retenue fixée sur la semelle.
Avantageusement, le poinçon est monté à coulissement sur une broche de guidage symétrique de révolution autour dudit axe de symétrie, et le fond de matrice présente un alésage apte à recevoir cette broche de guidage lors du fonctionnement de la presse.
Un procédé utilisant l'outil selon l'invention est défini dans la revendication 8.
La présente invention a également pour objet une poulie obtenue conformément au procédé selon l'invention avec les caratéristiques énoncées dans la revendication 10. En particulier, le procédé et l'outil selon l'invention permettent de fabriquer à partir d'une tôle mince emboutie des poulies sans boucle, légères. La jante de la poulie est suffisamment résistante pour qu'après la formation des gorges on puisse insérer à force dans la poulie au contact de la surface radialement interne de la jante un dispositif amortisseur de vibrations, constitué d'une bague sur la périphérie radialement interne de laquelle adhère, au moyen d'une couche de matériau viscoélastique, une couronne d'inertie.
La publication JP-A-1 058 864 décrit une poulie à gorges multiples comprenant une jante symétrique de révolution et un flasque, ladite poulie étant munie intérieurement d'un dispositif amortisseur de vibrations.
L'invention permet ainsi de réaliser une telle poulie en tôle, la jante se raccordant perpendiculairement sur le flasque et présentant, au niveau du raccordement, une surface externe généralement à angle droit, l'épaisseur de la jante ayant été augmentée, par tassage axial de la jante, en sorte que le dispositif amortisseur de vibrations soit emmanché à force dans la jante.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaítront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'un exemple de réalisation de l'invention, et à l'examen du dessin annexé sur lequel :
  • la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un outil selon un mode de réalisation conforme à la présente invention,
  • la figure 2 est une vue de dessus selon la flèche II de la figure 1,
  • la figure 3 est une vue de dessus prise au niveau des repères III-III de la figure 1,
  • la figure 4A est une vue en coupe axiale, partielle, de l'outil représenté sur la figure 1, le poinçon et le fond de matrice étant représentés dans leurs positions respectives de début de course,
  • la figure 4B est une vue analogue à la figure 4A, montrant le fond de matrice dans sa position de fin de course,
  • la figure 4C est une vue analogue aux figures 4A et 4B, montrant le fond de matrice et le poinçon dans leurs positions respectives de fin de course, après tassage de la jante,
  • les figures 5A à 5F illustrent différentes étapes d'un procédé de fabrication d'une poulie à gorges multiples utilisant un outil conforme à l'invention,
  • la figure 6 représente, en coupe axiale, une poulie à gorges multiples obtenue à l'aide d'un outil conforme à l'invention, et équipée d'un dispositif amortisseur de vibrations.
On a représenté sur la figure 1, en coupe axiale schématique, un outil 1 conforme à un mode de réalisation de l'invention, comprenant une partie inférieure 2 à monter de façon connue en soi sur une table fixe d'une presse à simple effet (connue en elle-même et non représentée) et une partie supérieure 3 à fixer sous une partie mobile, appelée coulisseau, de la presse (également connue en elle-même et non représentée), apte à être commandée verticalement en rapprochement ou en éloignement de la table.
La partie inférieure 2 de l'outil 1 comporte une semelle de fixation 90 présentant une surface inférieure 91 plane et horizontale, destinée à reposer sur la table de la presse. La semelle de fixation 90 est munie sur sa surface supérieure 92, plane et parallèle à la surface inférieure 91, d'une plaque de retenue 120 dont le rôle sera précisé dans la suite.
Un poinçon 10, dont la face frontale supérieure porte la référence 14, est monté à coulissement dans un lamage 121 de la pièce de retenue 120. Le poinçon 10 est alésé en son centre en 15 pour le passage d'une broche de guidage 100 ancrée inférieurement dans la semelle 90 et formant saillie à son extrémité supérieure au-dessus de la face frontale supérieure 14. Une ébauche de poulie P venue d'emboutissage est rapportée sur la face frontale supérieure 14, comme cela sera précisé dans la suite. Cette ébauche de poulie P comporte un moyeu M enfilé sur la broche 100 et prolongé radialement vers l'extérieur par un flasque F et une jante J cylindrique de révolution autour d'un axe de symétrie X, se raccordant sur un côté du flasque F. Le poinçon 10 présente une surface radialement externe 11 cylindrique de révolution autour de l'axe X, à la base de laquelle fait saillie une collerette 17 retenue axialement dans le lamage 121.
Le poinçon 10 est monté à coulissement selon l'axe X sur la broche de guidage 100 entre une position de début de course, représentée sur la figure 4A, dans laquelle la collerette 17 vient en butée par un épaulement 12 dans le fond 13 du lamage 121 et une position de fin de course, représentée sur la figure 1, dans laquelle la face frontale inférieure 18 du poinçon 10 repose contre la surface supérieure 92 de la semelle 90. Le poinçon 10 est normalement rappelé, lorsque l'outil 1 est au repos, dans sa position de début de course par des moyens de rappel constitués dans l'exemple de réalisation décrit par six ressorts 80 d'axes parallèles à l'axe X, équirépartis angulairement autour de celui-ci. Les ressorts 80 sont logés inférieurement dans des lamages 93 de la semelle 90, débouchant sur la surface supérieure 92. Des alésages 93a, débouchant sur la surface inférieure 91 et dans le fond des lamages 93 sont prévus pour faciliter l'usinage des lamages 93 et permettre à l'air emprisonné entre la face frontale inférieure 18 du poinçon 10 et la surface supérieure 92 de la semelle 90 de s'échapper lors du mouvement vers le bas du poinçon 10. Les ressorts 80 s'appliquent à leur extrémité supérieure dans le fond d'alésages 18a ouverts sur la face frontale inférieure 18 du poinçon 10, et travaillent en compression pour solliciter le poinçon 10 en déplacement vers le haut, jusqu'à butée de la collerette 17 contre le fond 13 du lamage 121, comme représenté sur les figures 4A et 4B.
La pièce de retenue 120 et la semelle 90 présentent, en vue de dessus, un contour identique de forme générale rectangulaire comportant, comme représenté sur la figure 3, sur chaque bord latéral, deux encoches 130 pour le passage d'éléments de fixation de la pièce de retenue 120 et de la semelle 90 sur la table de la presse, connus en eux-mêmes et non représentés.
La semelle 90 et la pièce de retenue 120 sont positionnées l'une sur l'autre avec précision par l'introduction de goupilles de positionnement 150 dans des alésages respectifs 99 et 124 de la semelle 90 et de la pièce de retenue 120, d'axes parallèles à l'axe X et situés dans le prolongement l'un de l'autre. La pièce de retenue 120 comporte quatre lamages 125 ménagés chacun au voisinage d'un coin de celle-ci et la semelle 90 comporte quatre taraudages 94 prolongeant vers le bas ces lamages 125, pour recevoir le filetage de boulons 160 venant en appui axialement par leur tête 161 dans le fond des lamages 125, et destinés à solidariser la pièce de retenue 120 et la semelle 90.
Une couronne d'extraction 30 est montée à coulissement selon l'axe X sur la partie du poinçon 10 s'étendant hors de la pièce de retenue 120. La couronne d'extraction 30 est délimitée axialement, selon l'axe X, par deux faces frontales planes et parallèles entre elles et perpendiculaires à l'axe X. Elle est délimitée radialement, à l'extérieur, par une surface 31 cylindrique de révolution autour de l'axe X, à la base de laquelle fait saillie une collerette 32, et elle est délimitée radialement à l'intérieur par une surface radialement interne 33 cylindrique de révolution autour de l'axe X, s'ajustant étroitement sur la surface cylindrique 11 du poinçon 10. La couronne d'extraction 30 est retenue axialement le poinçon 10 par une couronne de retenue inférieure 170 rapportée sur la pièce de retenue 120, et présentant une surface radialement interne 171 épaulée, symétrique de révolution autour de l'axe X. La couronne d'extraction 30 est retenue axialement, lors de son déplacement vers le haut, par butée de la collerette 32 contre un épaulement 173 de la surface radialement interne 171.
La couronne de retenue inférieure 170 comporte six lamages 175 équirépartis angulairement autour de l'axe X, dans le fond desquels viennent axialement en appui des têtes épaulées de boulons 180 de fixation, vissés dans des taraudages 126 de la pièce de retenue 120 prolongeant vers le bas les lamages 175. La couronne de retenue inférieure 170 comporte également deux alésages 177, prolongés vers le bas par des alésage 128 de la pièce de retenue 120 et par des alésages 96 de la semelle 90. Des goupilles de positionnement 190 sont insérées dans les alésages 177 et 128 pour positionner précisément la couronne de retenue inférieure 170 sur la pièce de retenue 120.
La couronne d'extraction 30 est apte à coulisser sur le poinçon 10 entre une position rétractée, dans laquelle elle repose par sa face frontale inférieure sur la surface supérieure 120a de la pièce de retenue 120, et une position d'extraction de l'ébauche de poulie P. La couronne d'extraction 30 est déplacée axialement sous l'action de quatre chandelles 200 équiréparties angulairement autour de l'axe X. Ces chandelles 200 sont aptes à s'appliquer par leur face frontale supérieure contre la face frontale inférieure de la couronne d'extraction 30, pour exercer chacun une poussée K sur celle-ci. Les chandelles 200 sont montées, à leur extrémité inférieure, sur un dispositif formant ressort connu en lui-même et non représenté, constitué par exemple par un vérin hydraulique ou pneumatique. Les chandelles 200 traversent la semelle 90 et la pièce de retenue 120 à la faveur d'alésages respectifs 98 et 129 de ces dernières, pour soulever la couronne d'extraction 30 et éjecter l'ébauche de la poulie P lorsque les parties supérieure 3 et inférieure 2 de l'outil 1 sont écartées l'une de l'autre, comme cela sera précisé dans la suite.
Le poinçon 10 est traversé sur sa longueur par quatre canaux 10a d'axes parallèles à l'axe X et équirépartis autour de ce dernier. Ces canaux 10a débouchent à leur extrémité supérieure sur la face frontale supérieure 14 du poinçon 10 et à leur extrémité inférieure dans des rainurages radiaux 10b ménagés sur la face frontale inférieure 18 du poinçon 10, débouchant à la périphérie de ce dernier. Les canaux 10a et les rainurages 10b permettent à l'air emprisonné entre l'ébauche de poulie P et la face frontale supérieure 14 du poinçon 10 de s'évacuer lorsque le poinçon 10 s'engage dans le volume intérieur de l'ébauche et vient s'appliquer sur le flasque F.
Quatre alésages 330 d'axes parallèles à l'axe X et équirépartis autour de ce dernier sont ménagés sur la pièce de retenue 120, à une distance de l'axe X choisie de telle sorte qu'ils se situent radialement immédiatement à l'extérieur de la couronne de retenue inférieure 170. Ces alésages 330 sont prolongés chacun vers le bas par un alésage 340 de même diamètre, traversant la semelle 90. Des chandelles 350, solidaires en déplacement des chandelles 200, sont aptes à se déplacer selon l'axe X dans les alésages 330 et 340. Les chandelles 350 sont entraínées en déplacement vers le bas par des broches 320 fixées sur la partie supérieure 3 de l'outil 1, comme cela sera précisé dans la suite. Les broches 320 exercent chacune une action K' sur les chandelles 350 dirigée vers le bas. Ces dernières exercent sur les broches 320 une force de réaction K dirigée vers le haut.
La partie supérieure 3 de l'outil 1 comprend un support 50 rapporté par sa face supérieure 50a, plane et horizontale, sous une partie mobile de la presse, connue en elle-même et non représentée. Un fond de matrice 20, dont la face frontale inférieure présente une surface annulaire périphérique perpendiculaire à l'axe X et portant la référence 21, est monté à coulissement selon l'axe X sous le support 50. Ce fond de matrice 20 est délimité radialement par une surface externe 23 cylindrique de révolution autour de l'axe X, à l'extrémité supérieure de laquelle fait saillie une collerette 24. Le fond de matrice 20 est délimité axialement à sa partie supérieure par une face frontale supérieure 25 plane et perpendiculaire à l'axe X. Le fond de matrice 20 est alésé à sa partie inférieure selon l'axe X pour définir un logement 26, débouchant sur sa face frontale inférieure et destiné à recevoir l'extrémité supérieure 110 de la broche de guidage 100 lorsque la partie mobile de la presse, donc la partie supérieure 3 de l'outil 1, est descendue vers la partie inférieure 2.
Une matrice 40 est montée à coulissement selon l'axe X sur le fond de matrice 20. Elle présente une surface radialement interne étagée, comprenant une portion inférieure 41 et une portion supérieure 41a, toutes les deux cylindriques de révolution autour de l'axe X et délimitées axialement par un épaulement 42 perpendiculaire à l'axe X. La portion inférieure 41 s'ajuste étroitement sur la surface cylindrique 23 du fond de matrice 20. La matrice 40 présente une surface radialement externe 47 cylindrique de révolution autour de l'axe X, à l'extrémité supérieure de laquelle fait saillie une collerette 48. La matrice 40 est retenue axialement sous le support 50 par une couronne de retenue supérieure 210 rapportée sur la face inférieure 51, plane et horizontale, du support 50.
La couronne de retenue supérieure 210 présente une surface radialement interne étagée, comprenant une portion inférieure 211 et une portion supérieure 212, toutes deux cylindriques de révolution autour de l'axe X, délimitées axialement par un épaulement 213 perpendiculaire à l'axe X. La collerette 48 de la matrice 40 est retenue axialement sous le support 50 par la face inférieure 51 et l'épaulement 213.
La couronne de retenue supérieure 210 comporte huit lamages 216 équirépartis autour de l'axe X, dans le fond desquels s'appuient des têtes de boulons 250 vissés dans des taraudages 52 du support 50, prolongeant vers le haut les lamages 216, destinés à maintenir la couronne de retenue supérieure 210 contre la face inférieure 51 du support 50. La couronne de retenue supérieure 210 est positionnée avec précision sous le support 50 par l'engagement de deux goupilles de positionnement 300 dans des alésages 217 de la couronne 210 et dans des alésages 53 du support 50 les surmontant. Ces alésages 53 se prolongent supérieurement par des taraudages 54 destinés à la fixation, par boulonnage, du support 50 sous la partie mobile de la presse. Le support 50 comporte également, centré sur l'axe X, un taraudage 55 destiné à recevoir un boulon de fixation du support 50 sous la partie mobile de la presse. Le support 50 présente une forme généralement rectangulaire, de contour identique à celui de la semelle 90 et de la pièce de retenue 120, et il est muni sur ses deux bords latéraux d'encoches 310, situées à l'aplomb des encoches 130 de la partie inférieure 2 de l'outil 1, destinées au passage d'éléments de fixation du support 50 sur la partie mobile de la presse, connus en eux-mêmes et non représentés.
Les broches 320 précitées sont vissées, à leur partie supérieure, dans des taraudages 218 débouchant sur la face frontale inférieure de la couronne de retenue 210. Ces broches 320 sont aptes à s'engager, lorsque la partie supérieure 3 de l'outil 1 est descendue lors du fonctionnement de la presse, dans les alésages 330 et 340 de la pièce de retenue 120 et de la semelle 90 pour repousser vers le bas les chandelles 350, comme cela sera précisé dans la suite.
Le fond de matrice 20 est monté à coulissement selon l'axe X entre une position de fin de course où il vient buter par sa face frontale supérieure 25 contre la face inférieure 51 du support 50, comme représenté sur la figure 1, et une position de début de course, représentée sur la figure 4A, dans lequel la collerette 24 vient en butée contre l'épaulement 42 de la matrice 40. Le fond de la matrice 20 est rappelé vers le bas dans cette position de fin de course par des moyens de rappel constitués, dans l'exemple de réalisation décrit, par six ressorts 60, parallèles à l'axe X et équirépartis angulairement autour de celui-ci. Les ressorts 60 sont logés supérieurement dans des lamages 56 du support 50 et s'appliquent à leur extrémité inférieure dans le fond d'alésages 27 ménagés sur la face frontale supérieure 25 du fond de matrice 20. Les ressorts 60 travaillent en compression et sollicitent le fond de matrice 20 en déplacement vers le bas en éloignement du support 50.
La matrice 40 est montée à coulissement selon l'axe X entre une position de fin de course où elle vient buter par sa face frontale supérieure 46 contre la face inférieure 51 du support 50, comme représenté sur la figure 1, et une position de début de course dans laquelle elle vient en butée par la collerette 48 contre l'épaulement 213 de la couronne de retenue supérieure 210. La matrice 40 est rappelée dans cette position de début de course par des moyens de rappel constitués dans l'exemple de réalisation décrit par huit ressorts 70 d'axes parallèles à l'axe X et équirépartis angulairement autour de celui-ci. Ces ressorts 70 sont engagés supérieurement dans des lamages 57 du support 50 et s'appliquent à leur extrémité inférieure dans le fond d'alésages 49 ménagés sur la face frontale supérieure 46 de la matrice 40. Les ressorts 70 travaillent en compression et sollicitent la matrice 40 en déplacement vers le bas. Quatre rainures radiales sont ménagées sur la face frontale supérieure 46 de la matrice 40 et la face frontale supérieure de la couronne de retenue supérieure 210 pour permettre à l'air emprisonné entre le fond de matrice 20, la matrice 40 et le support 50 de s'évacuer lors du déplacement de ces derniers.
La longueur axiale du fond de matrice 20 est choisie de sorte que, lorsque les parties inférieure 2 et supérieure 3 de l'outil 1 sont initialement écartées, et que la collerette 24 vient axialement en butée contre l'épaulement 42 de la matrice 40 sous l'action des ressorts 60, le plan de la surface annulaire 21 du fond de matrice 20 se situe sous la face frontale inférieure 40a de la matrice 40.
La matrice 40 vient, dans cette position initiale des parties inférieure 2 et supérieure 3 de l'outil 1, en butée par la collerette 48 contre l'épaulement 213 de la couronne de retenue supérieure 210 sous l'action des ressorts 70. La partie supérieure 3 de l'outil 1 est suffisamment écartée de la partie inférieure 2 pour que la face frontale inférieure du fond de matrice 20 se situe au-dessus de l'extrémité supérieure de la broche de guidage 100, et permette l'engagement sur celle-ci de l'ébauche de poulie P, le bord libre B de la jante J étant dirigé vers le bas et venant reposer sur la face frontale supérieure 30a de la couronne d'extraction 30. Le poinçon 10 est rappelé vers le haut, sous l'action des ressorts 80, jusqu'à butée de la collerette 17 dans le fond du lamage 121. De préférence, la longueur du poinçon 10 est choisie de sorte que, dans la position initiale de l'outil 1, la surface plane et perpendiculaire à l'axe X de la face frontale supérieure 14 du poinçon 10 fasse légèrement saillie au-dessus de la surface frontale supérieure 30a de la couronne d'extraction 30 située à l'aplomb de la surface annulaire 21.
Le diamètre de la surface 41 est choisi supérieur au diamètre de la surface 11 de façon à ménager un espace annulaire R lorsque la matrice 40 est descendue sur le poinçon 10, comme cela est représenté sur la figure 4B et comme cela sera précisé dans la suite. La largeur de cet espace annulaire R, de l'ordre de quelques millimètres dans l'exemple de réalisation décrit et de préférence supérieure ou égale à 3 mm, est supérieure à l'épaisseur initiale e de la jante J de l'ébauche de poulie P, avant le fonctionnement de l'outil 1 et le tassage de celle-ci. On a indiqué par b la distance initiale entre le plan contenant le bord libre B de la jante J et le plan de la surface du flasque F sur lequel se raccorde la jante J, c'est-à-dire le plan de la surface du flasque venant reposer sur la face frontale supérieure 14 du poinçon 10. Le diamètre de la surface frontale inférieure du fond de matrice 20 correspond au diamètre de la surface radialement externe de la jante J de sorte que, lorsque la matrice 40 est abaissée sur la jante J, la surface 41 radialement interne de la matrice 40 vient couvrir la surface cylindrique radialement externe de la jante J.
La face frontale supérieure 14 du poinçon 10 se raccorde sur la surface cylindrique 11 par un arrondi dont le rayon de courbure, de valeur r', est inférieur au rayon de courbure initial r de l'arrondi joignant la surface cylindrique radialement interne de la jante J et la surface du flasque F sur laquelle elle se raccorde, avant tassage. De préférence, le rayon r' est choisi inférieur ou égal à 1 mm.
Le fonctionnement de l'outil 1 est le suivant.
Après mise en place de l'ébauche de poulie P sur la broche de guidage 100 avec appui sur la face 30a de la couronne d'extraction, la partie mobile de la presse est descendue selon la flèche A de la figure 4A en direction de la table de la presse. La face frontale inférieure du fond de matrice 20 vient alors au contact de la surface supérieure du flasque F. Ensuite, tandis que la partie supérieure 3 de l'outil 1 descend davantage, les extrémités inférieures des broches 320 appuient sur les extrémités supérieures des chandelles 350 pour les entraíner vers le bas. Le déplacement des chandelles 350 vers le bas s'accompagne du déplacement simultané des chandelles 200 et donc du coulissement vers le bas de la couronne d'extraction 30 soutenue par ces dernières. L'ébauche de poulie P s'engage alors progressivement sur le poinçon 10, sous l'effet de la pression exercée vers le bas par le fond de matrice 20, jusqu'à ce que le flasque F repose sur la face frontale supérieure 14 du poinçon 10. La poursuite du déplacement vers le bas de la partie mobile de la presse s'accompagne d'un enfoncement du fond de la matrice 20 dans la matrice 40, jusqu'à ce que ce dernier vienne en butée par sa face frontale supérieure 25 contre la face inférieure 51 du support. La matrice 40 vient couvrir la jante J et s'appliquer, par sa face frontale inférieure 40a, sur la face frontale supérieure 30a de la couronne d'extraction 30. Cette dernière, qui cesse d'être soutenue par les chandelles 200 rappelées vers le bas sous l'action des broches 320, vient en butée par sa face frontale inférieure 39 contre la surface supérieure 120a de la pièce de retenue 120, pour atteindre la position représentée sur la figure 4B, dans laquelle l'ébauche de poulie P est fermement maintenue entre la face frontale supérieure 14 du poinçon 10 et la surface annulaire 21 du fond de matrice 20. Le support 50 continue à être entraíné vers le bas par rapport à la position représentée sur cette figure pour tasser la jante J entre la surface 21 du fond de matrice 20 et la face frontale supérieure 30a de la couronne d'extraction 30, sur laquelle repose le bord libre de la poulie. Lors de cette action de tassage, le poinçon 10 se déplace vers le bas de la distance b - b', comme représenté sur la figure 4C, la nouvelle longueur suivant l'axe X de la jante valant b'. Le tassement de la jante J s'accompagne d'une augmentation de son épaisseur qui atteint une valeur e' égale à la largeur radiale de l'espace annulaire R. Dans l'exemple décrit, le poinçon 10 est représenté venant en butée, au terme du tassage, par sa face frontale inférieure 18 contre la surface supérieure 92 de la semelle 90. Dans la pratique, on préfère qu'en fin de course la face frontale inférieure 18 du poinçon 10 ménage un jeu résiduel avec la surface supérieure de la semelle 90. La partie supérieure 3 de l'outil 1 est ensuite relevée, les broches 320 cessent d'appuyer sur les chandelles 350 qui remontent et les chandelles 200 déplacent la couronne d'extraction 30 vers le haut pour éjecter l'ébauche de poulie P du poinçon 10.
On a récapitulé sur les figures 5A à 5F, de façon schématique, les différentes étapes d'un procédé de fabrication d'une poulie à gorges multiples, utilisant un outil 1 conforme à l'invention.
On commence par réaliser par emboutissage, à partir d'un flan circulaire D constitué par une tôle mince (figure 5A), une ébauche de poulie en forme de cloche qui est laminée afin d'obtenir une jante J d'épaisseur constante e (figure 5B).
L'ébauche de poulie en forme de cloche est ensuite arasée sur son bord libre (figure 5C) pour éliminer les irrégularités de hauteur dues à l'emboutissage, puis on procède (figure 5D) à un retournement du fond E de l'ébauche pour former un flasque F. La jante J se raccorde sur une portion annulaire du flasque F s'étendant perpendiculairement à l'axe de symétrie de la poulie. Plus particulièrement, la surface radialement interne de la jante J se raccorde sur le côté intérieur de cette portion annulaire de flasque par un arrondi de rayon de courbure r. L'ébauche de poulie est ensuite placée sur l'outil 1 et la jante J tassée. A sa sortie de l'outil 1 (figure 5E), la jante J présente une épaisseur e' supérieure à e et constante selon l'axe X, la jante J se raccordant, sur le côté intérieur de la portion annulaire du flasque F, par un arrondi de rayon r' inférieur à r, r' étant avantageusement inférieur ou égal à 1 mm, et sur le côté extérieur de la portion annulaire du flasque, par un angle droit.
Des gorges multiples sont ensuite formées sur la surface radialement externe de la jante J par fluotournage, de façon connue en soi.
On a représenté sur la figure 6 une poulie obtenue conformément au procédé précité et équipée d'un dispositif amortisseur de vibrations 500.
Cette poulie comporte un flasque F sur lequel est soudé un moyeu 510, pour sa fixation sur un arbre de vilebrequin par exemple. Le flasque peut présenter des trous d'allègement de façon connue en soi.
La poulie comporte une jante J sur la surface radialement externe de laquelle ont été formées par fluotournage une série de n gorges G1, ..., Gn-1, Gn, n étant égal à 6 dans l'exemple décrit. Les gorges extrêmes G1 et Gn sont bordées extérieurement par des extensions annulaires présentant chacune un décrochement T, surmonté par une arête saillante V. Cette arête saillante V, facultative, permet d'éviter un débordement axial de la courroie en cas de sauts de cette dernière.
L'outil 1 selon l'invention, grâce à l'angle droit formé entre les surfaces 21 et 41 lorsque la matrice 40 est descendue sur le poinçon 10, permet d'obtenir, à partir de l'arrondi initial par lequel la surface radialement externe de la jante J se raccorde sur le flasque F, une surface externe généralement à angle droit portant la référence W sur la figure 4C. Cette surface généralement à angle droit garantit une épaisseur de matière suffisante pour la réalisation par la suite des gorges par fluotournage.
Le dispositif amortisseur de vibrations 500 est constitué par une couronne d'inertie 501 coaxiale à l'axe de symétrie de la poulie, collée par sa surface radialement externe, au moyen d'une couche de matériau viscoélastique 502, par exemple un élastomère adhéré, sur la surface radialement interne d'une bague de montage 503. Cette dernière est insérée à force dans la poulie et vient s'appliquer contre la surface radialement interne de la jante J. Cette insertion à force est rendue possible grâce au formage, au moyen de l'outil 1, de la jante J, qui permet d'obtenir dans le creux de la gorge G1, en N, une épaisseur de matière suffisante (égale à 2,2 mm dans l'exemple décrit), pour que la jante J résiste à cette insertion en force.
Finalement, l'invention permet de réaliser des poulies à gorges multiples particulièrement légères et robustes, puisqu'il est possible, par exemple, d'épaissir une tôle par tassage, au niveau de la jante, sans fragilisation de celle-ci à une valeur d'épaisseur supérieure à 3 mm.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes de poulies représentées sur les dessins. On peut proposer d'autres configurations du dispositif amortisseur de vibrations, du flasque, du moyeu et de la jante. On adaptera dans chaque cas la géométrie de la face frontale inférieure du fond de matrice et de la face frontale supérieure du poinçon à la forme de la poulie considérée.
On peut par ailleurs proposer d'améliorer le guidage en coulissement l'une vers l'autre des parties inférieure et supérieure de l'outil en équipant ces dernières de colonnes de guidage supplémentaires montées à coulissement dans des embases rapportées sur celles-ci.

Claims (10)

  1. Outil (1) à monter sur une presse et destiné au formage d'une ébauche de poulie (P) comprenant une jante (J) cylindrique de révolution autour d'un axe de symétrie (X) et un flasque (F) sur lequel se raccorde la jante, qui comprend :
    un poinçon (10) et un fond de matrice (20), aptes à s'appliquer, au moins lors du fonctionnement de la presse, sur deux faces respectives opposées du flasque, le poinçon (10) présentant une surface (11) cylindrique de révolution autour dudit axe de symétrie (X) et située du côté radialement interne de la jante (J), et
    une couronne d'extraction (30) montée à coulissement sur le poinçon (10), selon ledit axe de symétrie (X), et apte ` s'appliquer sur le bord libre (B) de ladite jante, caractérisé en ce que l'outil comporte
    une matrice (40) montée à coulissement sur le fond de matrice (20), selon ledit axe de symétrie (X), présentant une surface radialement interne (41) cylindrique de révolution autour dudit axe de symétrie (X), apte à couvrir, au moins lors du fonctionnement de la presse, ladite jante (J), et ménageant alors avec le poinçon (10) un espace annulaire (R) de largeur supérieure à l'épaisseur initiale (e) de la jante (J), l'un au moins de la couronne d'extraction (30) et du fond de matrice (20) étant entraíné, lors du fonctionnement de la presse, en rapprochement de l'autre, pour tasser axialement la jante entre une surface annulaire (21) du fond de matrice (20) et la couronne d'extraction (30), de façon à augmenter l'épaisseur de la jante jusqu'à atteindre la valeur de la largeur dudit espace annulaire (R).
  2. Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fond de matrice (20) est guidé en coulissement selon l'axe de symétrie (X) entre une position de fin de course où il vient en butée contre un support (50) solidaire d'une partie mobile de la presse et une position de début de course dans laquelle il est rappelé par des premiers moyens de rappel (60), et dans laquelle il vient en butée contre un épaulement (42) de la matrice (40), cette dernière étant montée à coulissement selon l'axe de symétrie (X) entre une position de fin de course dans laquelle elle vient en butée contre ledit support (50) et une position de début de course dans laquelle elle est rappelée par des deuxièmes moyens de rappel (70).
  3. Outil selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le poinçon (10) est monté à coulissement selon l'axe de symétrie (X) entre une position de fin de course dans laquelle il repose contre une semelle (90) solidaire d'une partie fixe de la presse et une position de début de course dans laquelle il est rappelé par des troisièmes moyens de rappel (80) et dans laquelle il vient en butée contre un épaulement (13) d'une pièce de retenue (120) fixée sur la semelle (90).
  4. Outil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le poinçon (10) est monté à coulissement sur une broche de guidage (100) symétrique de révolution autour dudit axe de symétrie (X).
  5. Outil selon les revendications 2 et 4, caractérisé en ce que le fond de matrice (20) présente un alésage (110) apte à recevoir la broche de guidage (100) lors du fonctionnement de la presse.
  6. Outil selon l'une des revendications 1 à S, caractérisé en ce que la largeur dudit espace annulaire est supérieure ou égale à 3 mm.
  7. Outil selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le poinçon (10) comporte sur sa face frontale supérieure (14) une surface plane, perpendiculaire à l'axe de symétrie et se raccordant, par un arrondi de rayon de courbure (r') inférieur ou égal à 1 mm, sur ladite surface radialement externe (11) du poinçon (10).
  8. Procédé de fabrication d'une poulie à gorges multiples, qui comprend les étapes consistant à :
    réaliser par emboutissage, à partir d'un flan circulaire, une ébauche de poulie en forme de cloche, présentant une jante cylindrique de révolution autour d'un axe de symétrie,
    araser le bord libre de ladite jante pour éliminer des irrégularités de longueur dues à l'emboutissage,
    retourner le fond de l'ébauche en forme de cloche pour former un flasque de poulie sur lequel se raccorde ladite jante,
    tasser la jante avec un outil conforme à l'une des revendications 1 à 7 pour l'épaissir et lui donner une épaisseur constante,
    réaliser par fluotournage des gorges multiples sur la jante épaissie.
  9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'on emmanche à force, sur la surface radialement interne de la jante, une bague (503) d'un dispositif amortisseur de vibrations (500), sur la périphérie radialement interne de laquelle adhère, au moyen d'une couche de matériau viscoélastique (502), une couronne d'inertie (501).
  10. Poulie à gorges multiples, comprenant une jante symétrique de révolution et un flasque ladite poulie étant munie intérieurement d'un dispositif amortisseur de vibrations, caractérisée en ce que la jante et le flasque sont formés d'une même tôle, la jante se raccordant perpendiculairement sur le flasque sans former de boucle, et en ce que l'épaisseur de la jante a été augmentée par tassage axial de la jante, en sorte que ledit dispositif amortisseur de vibrations soit emmanché à force dans la jante.
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