FR2628998A1 - Procede pour fabriquer un organe a tourillons rainures, et procede et outil de formage pour rainurer ceux-ci - Google Patents

Abstract

L'outil sert à former en une seule opération sur chacun des trois tourillons 2 d'un tripode de joint homocinétique deux rainures de lubrification situées dans le plan polyaxial (plan des axes des trois tourillons). On place le tripode entre un poinçon 18 fixé au piston 15 d'une presse et deux poinçons 19 montés flottants le long de rampes 22 solidaires de la table de presse 14. L'ébauche se positionne librement entre deux flasques parallèles au plan polyaxial. Chaque poinçon comporte deux arêtes de formage 9 pour former une rainure sur deux tourillons circonférentiellement adjacents. En descendant, le poinçon supérieur 18 entraîne l'ébauche, qui entraîne à son tour vers le bas les poinçons flottants 19 à l'encontre d'un rappel 24, 25. Les arêtes inférieures 9 se rapprochent l'une de l'autre et forment des rainures dans le tourillon inférieur. La résistance ainsi rencontrée par les poinçons flottants 19 produit un effort de formage entre le côté inférieur des tourillons supérieurs et les poinçons flottants. Utilisation pour former des rainures de lubrification de manière fiable, économique et rapide.

Description

( RÉPUBLIQUE FRAN AISE N de publication: 2 628 998 (à n'utiliser que

pour les INSTITUT NATIONAL commandes de reproduction)

DE LA PROPRIETÉ= INDUSTRIELLE

DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE N d'enregistrement national 88 03793 PARIS

Int CI4: B 23 P 13/00; B 21 K 1/74.

@ DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1

Date de dépôt: 23 mars 1988. QJ Demandeur(s): ORAIN Michel. - FR.

) Priorité

@ Inventeur(s): Michel Orain.

_ Date de la mise à disposition du public de la

demande: BOPI " Brevets " n 39 du 29 septembre 1989.

( Références à d'autres documents nationaux appa-

rentés:

rt Titulaire(s): GLAENZER SPICER. - FR.

() Mandataire(s): Cabinet Lavoix.

(5 Procédé pour fabriquer un organe à tourillons rainurés, et procédé et outil de formage pour rainurer ceux-ci.

L'outil sert à former en une seule opération sur chacun des trois tourillons 2 d'un tripode de joint homocinétique deux rainures de lubrification situées dans le plan polyaxial (plan des axes des trois tourillons). v On place le tripode entre un poinçon 18 fixé au piston 15 d'une presse et deux poinçons 19 montés flottants le long de rampes 22 solidaires de la table de presse 14. L'ébauche se 23 positionne librement entre deux flasques parallèles au plan Va polyaxial. Chaque poinçon comporte deux arêtes de formage 9

< pour former une rainure sur deux tourillons circonférentielle-

ment adjacents. En descendant, le poinçon supérieur 18 en-

I traîne l'éba.che. qui entraîne à son tour vers le bas les poinçons flottants 19 à l'encontre d'un rappel 24, 25. Les arêtes inférieures 9 se rapprochent l'une de l'autre et forment des rainures dans le tourillon inférieur. La résistance ainsi rencontrée par les poinçons flottants 19 produit un effort de formage entre le côté inférieur des tourillons supérieurs et les 777777 77T "

poinçons flottants.

Utilisation pour former des rainures de lubrification de ma-

nière fiable, économique et rapide.

N Ve [J.D Vente des fascicules a rl'MPRIMERIE NATIONALE. 27. rue de le Convention -- 75732 PARIS CEDEX 15 La présente invention concerne un procédé pour former des rainures, par exemple des rainures longitudinales de lubrification, sur des tourillons d'une ébauche à tourillons disposés radialement autour d'un axe central. La présente invention concerne également un procédé pour fabriquer un organe à tourillons radiaux

munis de rainures.

La présente invention concerne encore un outil de formage destiné à être interposé entre deux éléments de presse pour que cet outil forme des rainures, par exemple des rainures de lubrification, dans les tourillons d'une

ébauche à tourillons radiaux.

On connaît les joints homocinétiques comprenant des organes à deux, trois ou quatre tourillons radiaux, -cylindriques ou sphériques, qui sont en relation de tourillonnement lisse avec d'autres organes de la chaîne de transmission d'effort dans le joint, par exemple des galets ou segments de galet roulant sur des chemins de roulement intérieurs axiaux d'un pot cylindrique, ou

encore des godets ou patins oscillants.

La capacité de ces joints est notablement accrue, et leur température de fonctionnement réduite de manière intéressante lorsque les tourillons sont munis de rainures de lubrification dirigées perpendiculairement à la direction moyenne du mouvement relatif entre la portée de chaque tourillon et la portée intérieure correspondante de l'organe de transmission d'effort pivotant ou oscillant

sur ces tourillons.

Il est ainsi souhaitable de munir la surface active de ces tourillons de rainures de lubrification situées dans un plan axial des tourillons, sensiblement au droit de la position moyenne de la charge. Ainsi, les rainures doivent être situées sensiblement dans le plan polyaxial de l'ébauche, c'est-à-dire le plan passant par les axes des tourillons individuels perpendiculairement à

l'axe central de l'organe à tourillons.

Or le coQt élevé qui est à prévoir pour usiner de telles rainures en grande série par les moyens connus

s'avère dissuasif.

Le but de la présente invention est de permettre la formation desdites rainures, ou de rainures analogues, de manière rapide, fiable et très économique tant par le faible investissement nécessaire que par la facilité de

mise en oeuvre et la cadence de production.

Suivant l'invention, le procédé pour former des rainures sur des tourillons d'une ébauche à tourillons disposés radialement autour d'un axe central, est caractérisé en ce qu'on positionne l'ébauche entre deux faces définissant des plans de guidage parallèles, et entre des poinçons qui occupent chacun, entre ces plans, un espace circonférentiel entre deux tourillons de l'ébauche et présentent au moins une arête de formage en regard de chacun de ces deux tourillons, et on fait subir au poinçon par rapport à l'ébauche, un mouvement relatif dirigé vers le centre de l'ébauche avec autopositionnement de l'ébauche entre les arêtes de formage des poinçons, moyennant coulissement de l'ébauche entre les deux faces précitées. Ainsi, si l'on considère que la surface active de chaque tourillon se décompose en deux demi-portées dont l'une ou l'autre est au travail selon le sens de transmission de l'effort dans le joint, chaque poinçon forme des rainures dans deux demi-portées voisines relativement à la direction circonférentielle et

appartenant à deux tourillons différents.

L'ensemble des poinçons, ou du moins le ou les poinçon(s) inférieur(s) forme(nt) des moyens qui soutiennent et positionnent l'ébauche avant le formage. Le positionnement latéral de l'ébauche est assuré par les

deux faces définissant des plans de guidage parallèles.

Pendant le formage, l'ébauche prend entre les poinçons une position correspondant sensiblement à l'équilibre des efforts de formage appliqués sur ses tourillons, ce qui correspond sensiblement à une égale

profondeur des différentes rainures.

On réalise donc en une seule opération toutes les rainures de lubrification à réaliser sur l'ébauche, avec une excellente précision, et sans devoir recourir à

des manipulations précises en cours de fabrication.

Selon un autre aspect de l'invention, le procédé pour fabriquer un organe à tourillons disposés radialement autour d'un axe central et munis de rainures, est caractérisé en ce que, en vue de la formation des rainures, on positionne une ébauche entre deux faces définissant des plans de guidage parallèles, et entre des poinçons qui occupent chacun, entre ces plans, un espace circonférentiel entre deux tourillons de l'ébauche et présentent au moins une arête de formage en regard de chacun de ces deux tourillons, on fait subir aux poinçons, par rapport à l'ébauche, un mouvement relatif dirigé vers l'axe de l'ébauche entre les deux faces précitées, puis on fait subir à l'ébauche un traitement thermique de durcissement et on rectifie au moins une portée de chacun

des tourillons.

Selon un troisième aspect de l'invention, l'outil de formage destiné à être interposé entre deux éléments de presse mobiles l'un vers l'autre lors du formage, pour former des rainures dans des tourillons d'une ébauche à tourillons radiaux est caractérisé en ce qu'il comprend des poinçons occupant pendant le formage des espaces circonférentiels situés entre les tourillons, en ce que chaque poinçon comporte au moins une arête de formage pour chacun des tourillons adjacents, en ce que chaque poinçon est guidé à coulisse par rapport à l'un ou à l'autre des deux éléments de presse de manière à avoir par-rapport à l'ébauche en cours de formage un mouvement dirigé d'une manière générale vers le centre de l'ébauche selon une direction intermédiaire entre celles des axes de deux tourillons adjacents à chaque poinçon. D'autres particularités et avantages de

l'invention ressortiront encore de la description ci-

après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs: - la figure i est une vue axiale d'un tripode de joint homocinétique, avec coupe de l'un des tourillons et d'un galet coopérant avec un autre tourillon; - la figure 2 est une vue en coupe axiale du tripode de la figure 1, le tourillon supérieur n'étant pas coupé; - la figure 3 est une vue en coupe selon le plan III-III de la figure i; - la figure 4 est une vue axiale d'un tripode à portées sphériques; - la figure 5 est une vue en élévation latérale du tripode de la figure 4; - la figure 6 est une vue en coupe selon le plan VI-VI de la figure 4, à deux stades des opérations de formage des rainures; - la figure 7 est une vue d'un outil de formage selon l'invention, en coupe selon la ligne VII-VII des figures 8 et 9, la partie droite de l'outil étant représentée en position de dégagement et la partie gauche en position de formage; - la figure 8 est une vue en coupe selon la ligne VIII-VIII de la figure 7; - la figure 9 est une demi-vue en coupe selon la ligne IX-IX de la figure 7; - la figure 10 est une vue analogue à la figure 7 mais concernant un autre mode de réalisation de l'outil selon l'invention; - la figure 11 est une vue partielle en coupe selon le plan XI-XI de la figure 10; - la figure 12 est une vue axiale d'un tripode comportant deux rainures de lubrification sur chaque demiportée de tourillon; - la figure 13 est une vue en élévation latérale du tripode de la figure 12; - la figure 14 est une vue de dessus du tripode de la figure 12; - la figure 15 est une vue analogue à la figure mais concernant un troisième mode de réalisation de l'outil; - la figure 16 est une vue en coupe selon le plan XVI-XVI de la figure 15; - la figure 17 est une vue de face de l'ébauche, après formation des rainures, saisie dans un mandrin, en vue d'étapes ultérieures d'usinage, avec demi-coupe selon le plan des rainures,

- la figure 18 est une vue latérale, avec demi-

coupe axiale du dispositif de la figure 17; et - la figure 19 est une vue en coupe selon le

plan XIX-XIX de la figure 17.

Le tripode de joint homocinétique représenté aux figures 1 à 3 comprend un corps central ou moyeu 1 d'axe U dont partent trois tourillons 2, de forme générale cylindrique, d'axe UX, UY, UZ s'étendant radialement par

rapport à l'axe général U, à intervalles de 120 .

Chaque tourillon 2 comporte le long de ses deux génératrices diamétralement opposées situées dans le plan polyaxial P passant par les axes UX, UY, UZ une rainure de lubrification très difficile à exécuter par usinage. Bien que les rainures 3 améliorent considérablement la lubrification du contact de tourillonnement lisse entre les tourillons 2 et les galets ou segments de galets sur lesquels ces tourillons s'appuient en service, de telles rainures ne sont pas actuellement appliquées à la

production de série par suite de leur coût prohibitif.

On a représenté à la figure 1 un galet 4 en

relation de tourillonnement lisse avec l'une des deux demi-

portées de l'un des tourillons 2. Dans l'exemple représenté aux figures 4 et 5, le corps central 1 du tripode porte selon les axes UX, UY et UZ trois tourillons 2 définissant chacun deux demi-portées sphériques 6 séparées l'une de l'autre par des méplats 7 parallèles au plan P. Le corps ou moyeu 1 du tripode est lui-même limité de part et d'autre du plan P par deux faces 8 situées approximativement dans le prolongement des

méplats 7 des tourillons 2.

Là encore, il est souhaitable de former dans chaque tourillon deux rainures 3 diamétralement opposées situées dans le plan P. L'idée qui est à la base de l'invention est de former ces rainures 3, de même que celles du tripode des figures i à 3 par formage à froid. Autrement dit, comme représenté à la figure 6, la tranche 9 d'un poinçon 11 est pressée dans la paroi (sphérique dans cet exemple) d'une demi-portée 6 pour y former la rainure 3, voir par comparaison la partie gauche de la figure 6, lorsque la tranche 9 est amenée vers la demi-portée 6, et la partie droite de la figure 6 alors que l'outil 11 a déjà. au moins

partiellement formé la rainure 3.

Comme le montre la figure 4, les rainures 3 peuvent être formées dans l'ébauche brute de matriçage ou de forgeage (tourillon gauche) ou dans l'ébauche parachevée de tournage (les deux autres tourillons de la figure 4) avant traitement thermique final de durcissement

et rectification des portées de tourillonnement.

L'outil de formage selon l'invention comprend deux flasques 12 (figure 7), boulonnés ou fixés par tout autre moyen sur une embase 13 installée sur la table de presse. Les flasques 12 présentent l'un vers l'autre deux faces de guidage 10 planes, parallèles entre elles et & l'axe VV de l'outillage, vertical aux figures 7 et 8, selon lequel les deux éléments de presse, à savoir la table de presse 14 et un piston de presse 15 se rapprochent l'un de l'autre lors de la course utile de la presse. Les flasques 12 sont boulonnés l'un à l'autre, par des boulons 16, avec interposition de glissières 17

formant entretoises.

Les flasques 12 reçoivent entre eux, de manière coulissante, mais sensiblement sans jeu, un poinçon 18 fixé au piston de presse 15 et deux poinçons flottants 19 dont chacun est appuyé de façon coulissante, par sa face arrière 21, sensiblement plane, contre une face de glissière plane correspondante 22 de l'une respective des glissières 17. Les deux faces 22, ou rampes, sont disposées symétriquement de part et d'autre de l'axe VV, de l'outillage et s'écartent l'une de l'autre depuis l'embase 13 vers le piston 15. Chaque poinçon 19 est mobile le long de sa glissière entre un bloc butée 23 fixé entre les flasques 12, et un coin 24, de forme générale prismatique, qui, sous l'action d'un ressort de compression 25, sollicite les poinçons 19 en direction opposée à l'embase 13, vers les blocs butée 23. Le coin 24 s'appuie par chacune de ses faces obliques 26 contre une

face oblique correspondante 27 de l'un des poinçons 19.

Les faces 22 et 27 de chaque poinçon forment entre elles un angle aigu, de sorte que la force appliquée par le coin 24 à chaque poinçon 19 comprend une composante parallèle à la rampe 22, dirigée vers le bloc butée 23 correspondant, et une composante dirigée vers la rampe 22 et tendant donc à maintenir le poinçon 19 appuyé contre la rampe. Dans ces conditions, le coin 24 se déplace le long de l'axe VV et les deux poinçons 19 sont toujours en des positions

excatement correspondantes le long des rampes 22.

A leur extrémité opposée au coin 24, les poinçons 19 présentent une face d'extrémité 28 qui forme

également un angle aigu avec la face de coulissement 21.

Lorsque les poinçons 19 sont en butée contre les blocs butée 23 (partie droite de la figure 7), les faces d'extrémité 28 sont appuyées à plat contre des faces correspondantes des, blocs butée 23. Ceci assure un maintien supplémentaire du poinçon 19 contre la rampe 22 correspondante. Le poinçon 18 coulisse dans une ouverture rectangulaire définie conjointement par les deux flasques 12 et les deux blocs butée 23, tous liés en service à la

table 14 de la presse.

Dans la situation représentée à la partie droite de la figure 7 les poinçons 19 sont en position dite d'accostage. Une ébauche 29 telle que représentée à la figure 4 a été introduite préalablement en position d'appui sur les deux poinçons inférieurs 19 alors que le piston de presse était en retrait au point mort haut, et que le poinçon 18 dégageait totalement l'ouverture rectangulaire d'alimentation entre les butées 23 et les flasques 12. Dans cette position, l'axe UY du tripode est dirigé vers le bas selon l'axe VV. Le positionnement latéral de l'ébauche résulte du fait que la distance entre les faces intérieures 10 des flasques 12 correspond, à un jeu de coulissement près, à la distance entre les méplats opposés 7 de chacun des tourillons 2 de l'ébauche 29. On a ensuite amené le poinçon 18 entre les flasques 12. A ce stade, les trois poinçons 18, 19 définissent pour l'ébauche 29 une encoche lui donnant un positionnement assez précis. Chaque poinçon 18 ou 19 occupe l'un des espaces circonférentiels situés entre deux tourillons 2

successifs et présente en regard de chacune des deux demi-

portées 6 adjacente à cet espace une arête de formage 9 dont la section droite est conforme au profil désiré pour

les rainures, par exemple tel que représenté à la figure 6.

Chaque arête de formage 9 est circulaire concave avec un rayon 31 légèrement inférieur au rayon sphérique du tourillon terminé. Sur chaque poinçon 18 ou 19, la région intermédiaire 32 située entre les deux arêtes de formage 9 est de préférence dégagée relativement au moyeu 1 de

l'ébauche de tripode.

Lorsque le piston 15 de la presse descend, le

poinçon 18 appuie sur l'ébauche 19 à rainurer, laquelle -

entraîne les pinçons 19 sur les rampes 22 des glissières 17. Ainsi, tandis que des arêtes 9 du poinçon supérieur 18 appliquent un effort de formage aux deux demi-portées supérieures du tripode, les arêtes de formage inférieures 9 des poinçons flottants 19 se rapprochent l'une de

l'autre et appliquent un effort de formage aux deux demi-

portées. du tourillon inférieur. En même temps, la résistance à l'avancement des poiçons 19 le long des rampes 22 se traduit par un effort de formage appliqué par les arêtes supérieures 9 des poinçons flottants 19 sur les

demi-portées inférieures des deux tourillons supérieurs.

Pour réaliser la profondeur de rainurage souhaitée, la course de la presse est réglée au moyen du dispositif de butée, réglable ou non, schématisé par la bague filetée 33 butant, en fin de course de poinçonnage, sur les blocs butée 23 (partie gauche de la figure 7) et

sur les chants supérieurs des flasques 12.

Une entaille 34 usinée dans l'un ou les deux flasques permet l'installation d'un système 35 représenté très schématiquement en pointillés à la figure 8, pour

éjecter le tripode rainuré, après retrait du poinçon 18.

La pente des rampes 22 correspond à un angle A, par rapport à l'horizontale, légèrement supérieur à 60 pour compenser les frottements de glissement et assurer des forces de travail de formage sensiblement égales sur

les six rainurages.

Pendant le rainurage, le poinçon 18 se déplace vers l'axe U de l'ébauche 29 selon la direction VV qui est la bissectrice entre les axes UX et UZ des tourillons sur lesquels il effectue un rainurage. Chaque poinçon flottant 19 a de même,par rapport à l'ébauche 29, un mouvement relatif dirigé vers l'axe U selon la bissectrice entre les axes des deux tourillons sur lesquels il effectue un rainurage. Il va de soi que pour la fabrication en grande série, cet outillage peut-être muni aisément de dispositifs d'alimentation et d'éjection automatiques de types connus, permettant le fonctionnement à forte cadence. Dans le cas o ce rainurage est effectué directement sur la pièce brute de forgeage ou de matriçage, les rainures ainsi formées peuvent être avantageusement utilisées, selon cette demande, pour centrer et maintenir l'ébauche entre les pinces ou mors automatiques des machines-outils lors des usinages consécutifs tels que: alésage, chanfreinage du trou central, tournage des faces et du pourtour, éventuellement exécution des centrages

relatifs aux axes des tourillons.

Dans l'exemple représenté aux figures 10 et 11, l'outil sert à former dans l'ébauche 29 d'un croisillon à quatre tourillons cylindriques 2, huit rainures 3 situées

dans le plan polyaxial du croisillon.

L'outil est représenté aux figures 10 et 11 dans

sa position de fin de course de conformage des rainures 3.

L'outil comprend un ensemble inférieur 37, destiné à être monté sur la table de presse 14 et qui ne sera décrit qu'en ce qui concerne ses différences par rapport à l'ensemble monté sur la table 14 dans l'exemple des

figures 7 à 9.

Les deux arêtes 9 de chaque poinçon flottant 19 s'étendent chacune le long de l'un des c8tés d'un angle droit convexe. L'un des côtés de l'angle droit est vertical et l'autre horizontal, pour former une rainure 3 respectivement dans le tourillon dirigé vers le bas et dans la demiportée inférieure de l'un des tourillons 2 horizontaux. L'angle B des rampes 22 est de l'ordre de 45 , quoiqu'en pratique légèrement supérieur à 45 , par exemple 49 à 54 , pour compenser la résistance au glissement de façon que la profondeur des rainures soit sensiblement la même sur les tourillons dont l'axe es-t horizontal et sur les tourillons dont l'axe est vertical. La pente de chaque face oblique 26 du coin 24 et la pente identique des extrémités 27 des poinçons flottants 19 sont modifiées de façon que l'angle saillant formé par les faces 21 et 27 de chaque poinçon 19 soit encore un angle aigu bien que l'angle B soit inférieur à

l'angle A des figures 7 à 9.

De plus, à titre de variante qui pourrait également être appliquée à l'outil des figures 7 à 9, les blocs de butée 23 présentent un rebord 38 qui chevauche de manière coulissante une bordure 39 du poinçon flottant associé de manière à empêcher le poinçon flottant 19 de décoller de sa rampe 22 quelle que soit la position du poinçon flottant 19 le long de ladite rampe. A cet effet, le rebord 38 et la bordure 39 sont en contact mutuel de coulissement par deux faces planes parallèles à la rampe 22. L'outil représenté aux figures 10 et 11 comprend en outre un ensemble supérieur 37a qui est fonctionnellement le symétrique de l'ensemble 37 par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe VV selon lequel le piston 15 se déplace par rapport à la table 14. On a désigné par les mêmes références numériques, suivies de l'indice a, les éléments de l'ensemble supérieur 37a, tels que flasques 12a, boulons 16a, glissières 17a, poinçons 19a, rampes 22a, coin 24a, ressort 25a qui sont homologues

d'éléments de l'ensemble 37.

Les flasques 12a, les glissières 17a, et les

blocs butée 23a sont fixés au piston 15 de la presse.

En fin de course de formage, le sommet 41a, éloigné du piston 15, de chaque glissière 17a vient en butée contre le sommet 41 de la glissière 17 située en face. Le dimensionnement est tel que lorsque cet appui est réalisé, la distance diamétrale entre les fonds des deux rainures 3 d'un même tourillon 2 a la valeur voulue, qui sera la même pour toutes les ébauches 29 formées avec cet outil. Dans l'exemple représenté, les tourillons 2 sont cylindriques sur tout leur pourtour, c'est-à-dire ne présentent pas de méplat tel que 7. L'ébauche 29 se positionne entre les flasques 12 et 12a par tangence des

tourillons 2 avec les faces intérieures des flasques.

Pour retirer l'ébauche de ses rainures 3, et pour mettre en place l'ébauche suivante non encore rainurée,on écarte l'un de l'autre les ensembles-37 et 37a par un mouvement correspondant du piston 15 selon la

direction VV.

L'outil représenté aux figures 15 et 16 sert à former deux rainures 3 dans chaque demi-portée de chaque

tourillon d'une ébauche 29 de bipode.

Pendant le formage, les axes UX et UY des tourillons 2 du bipode sont perpendiculaires à l'axe VV, c'est-à-dire horizontaux. Comme dans l'exemple des figures

7 à 9, un poinçon 18 est fixé au piston 15 de la presse.

Le poinçon 18 comporte en regard de chaque tourillon cylindrique 2 deux arêtes de formage rectilignes 9 parallèles au plan polyaxial du bipode et disposées symétriquement de part et d'autre de celui-ci. Les arêtes 9 sont horizontales. Les arêtes 9 situées en regard de l'un des tourillons sont dans le prolongement des arêtes 9 situées en regard de-l'autre tourillon et sont séparées de celles-ci par un dégagement 42 laissant la place au moyeu de l'ébauche 29. Le poinçon 18 coulisse entre les flasques 12 (comme dans le mode de réalisation des figures 7 à 9),

et entre deux talons 43 que présente chaque flasque 12 au-

delà de chaque tourillon 2 de l'ébauche 29.

L'outil comprend en outre un poinçon 18a qui est fonctionnellement le symétrique du poinçon 18 par rapport à un plan perpendiculaire à la direction VV. Le poinçon 18a est fixé entre les flasques 12, auxquels il sert d'entretoise, par deux boulons 44. Le poinçon 18a est fixé à la table 14 de la presse. On a représenté à la partie supérieure des figures 15 et 16, le formage d'une ébauche tournée comportant des gorges 46 de dégagement des bases des tourillons. La partie inférieure de ces figures concerne le formage d'une ébauche brute de matriçage ou forgeage. Dans ce dernier cas, les gorges de dégagement sont inexistantes et le moyeu 1 du bipode est raccordé aux

tourillons 2 par le congé habituel 47.

L'un des flasques 12, ou les deux, porte, comme dans le mode de réalisation des figures 7 à 9, une fenêtre

34 permettant l'alimentation et l'éjection des ébauches.

Les bords supérieurs 48 des flasques 12 viennent en butée contre des épaulements 49 du poinçon supérieur 18, ce qui assure une cote constante entre les fonds des rainures

opposées de chacun des tourillons.

Il est clair que, quel que soit le nombre de tourillons de l'ébauche, le procédé et le dispositif selon l'invention permettent de conformer à froid en une seule

passe un nombre quelconque de rainures sur chaque demi-

portée. Il est envisagé que ce nombre puisse atteindre trois rainures ou plus sur chaque demi-portée. L'invention permettrait alors, dans le cas de trois rainures sur chaque demi-portée d'un croisillon, de conformer en une

seule passe vingt quatre rainures.

L'effort nécessaire au piston de presse est de l'ordre de cinq tonnes pour un tripode de dimensions

moyennes et pour un rainurage simple.

On a illustré aux figures 12, 13, et 14 un tripode dont chaque tourillon cylindrique 2 présente deux

rainures sur chaque demi-portée.

Dans tous les modes de réalisation décrits, chaque poinçon forme des rainures sur deux demi-portées circonférentiellement adjacentes mais appartenant à des tourillons différents, et l'ébauche se positionnant librement entre deux plans de guidage transmet l'effort qui lui est appliqué par l'un au moins des poinçons, déplacés directement ou indirectement par le piston 13, à d'autres poinçons, qui positionnés de manière fixe ou mobile relativement à la table, réalisent d'autres

rainures sur d'autres demi-portées.

On va maintenant compléter la description du

procédé de fabrication d'un organe à tourillons radiaux

rainurés, tel que bipode, tripode ou croisillon.

Comme déjà évoqué, on part d'une ébauche réalisée par forgeage ou matriçage, dont on a ou non tourné les portées de tourillon, comme représenté figure 4 dans l'exemple d'un tripode. De préférence, il s'agit d'une ébauche brute de forgeage, sur laquelle on forme les rainures de lubrification 3 alors que l'ébauche est encore chaude ou mi-chaude de forgeage. La température à laquelle on forme les rainures (par exemple de la manière décrite en référence aux figures 6 à 16) tient compte des problèmes de résistance des poinçons à chaud, d'effort de poinçonnage en fonction de la température, et de précision

des rainures obtenues.

Ensuite, on usine l'ébauche, par exemple pour former son alésage central. Pour cela, comme déjà évoqué plus haut, on utilise les rainures 3 comme des surfaces de référence par lesquelles on saisit l'ébauche 29 entre des mors 51 (figure 17) qui ont un profil de prise sensiblement identique auprofil de poinçonnage des poinçons de rainurage 18, 19 (figure 7) ou d'une partie de

ces poinçons.

Les figures 17 à 19 représentent cette prise de l'ébauche 29 dans le cas d'un tripode à tourillons sphériques. Les mors ou pinces 51 sont mobiles radialement dans un mandrin 52. Ces mors portent en extrémité et sur chacun de leurs chants une arête 53 de même profil et courbure que les rainures 3 formées sur les demi-portées 6

des tourillons.

Les mors étant ouverts, l'ébauche est introduite

jusqu'à butée de sa face 8 contre un talon 54 des mors.

Ensuite le mandrin automatique bloque concentriquement l'ébauche, les arêtes 53 s'emboîtant avec force dans les

rainures 3.

L'ensemble des rainures est ainsi parfaitement centré relativement à l'axe de rotation du mandrin; de plus, le plan P de ces rainures est rigoureusement

perpendiculaire à cet axe.

Un léger jeu apparaît entre les talons 54 et la face intérieure de l'ébauche. Bien que pouvant être brute de forge cette ébauche se trouve ainsi idéalement "balancée" autour des références d'usinage précises constituées par les rainures par suite de leur mode de

formage simultané selon cette demande.

Les opérations d'usinage peuvent être alors effctuées en séquence ou pour certaines simultanément comme représenté schématiquement aux figures 17 à 19 et sans démontage de l'ébauche à usiner. Par exemple: a) perçage central au moyen d'un forêt 55 b) tournage extérieur au moyen d'un outil 56 c) tournage de la face extérieure au moyen d'un outil 57 d) tournage de la face d'appui central

intérieure au moyen d'un outil 58.

Un indexage, non représenté, d'orientation du mandrin à l'arrêt permet si nécessaire d'usiner les centrages des tourillons avec des forêts à centrer 59, dont un seul est représenté. La surface de tourillonnement des demi-portées 6 est rectifiée à la forme précise

demandée après traitement thermique de durcissement.

Ce mode de réalisation des portées de tourillonnement est particulièrement intéressant avec l'utilisation de rectifieuses modernes précises de grande puissance.

Claims (15)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour former des rainures (3) sur des tourillons (2) d'une ébauche (29) à tourillons disposés radialement autour d'un axe central (U) , caractérisé en ce qu'on positionne l'ébauche (29) entre deux faces (10) définissant des plans de guidage parallèles, et entre des poinçons (18, 19, 18a, 19a) qui occupent chacun, entre ces plans, un espace circonférentiel entre deux tourillons (2) de l'ébauche (29) et présentent au moins une arête de formage (9) en regard de chacun de ces deux tourillons (2), et on fait subir aux poinçons, par rapport à l'ébauche, un mouvement relatif dirigé vers l'axe (U) de l'ébauche (29) avec autopositionnement de l'ébauche entre les arêtes de formage des poinçons, moyennant coulissement de l'ébauche

entre les deux faces (10) précitées.

2. Procédé pour fabriquer un organe à tourillons disposés radialement autour d'un axe central (U) et munis de rainures, caractérisé en ce que, en vue de la formation des rainures, on positionne une ébauche (29) entre deux faces (10) définissant des plans de guidage parallèles, et entre des poinçons (18, 19, 18a, 19a) qui occupent chacun, entre ces plans, un espace circonférentiel entre deux tourillons (2) de l'ébauche (29) et présentent au moins une arête de formage (9) en regard de chacun de ces deux tourillons (2), on fait subit aux poinçons, par rapport à l'ébauche, un mouvement relatif dirigé vers l'axe (U) de l'ébauche (29) avec autopositionnement de l'ébauche entre les arêtes de formage des poinçons, moyennant coulissement de l'ébauche entre les deux faces (10) précitées, puis on fait subir à l'ébauche un traitement thermique de durcissement et on rectifie au moins une portée de chacun

des tourillons.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on forme les rainures sur l'ébauche avant usinage des portées des tourillons, et en ce qu'après formation des rainures, on usine les portées des tourillons

directement par rectification.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2,

caractérisé en ce que lors d'un usinage consécutif à la formation des rainures, on utilise certaines au moins des rainures comme surfaces de référence pour le

positionnement de l'ébauche.

5. Outil de formage destiné à être interposé entre deux éléments de presse (14, 15) mobiles l'un vers l'autre lors du formage, pour former des rainures (3) dans des tourillons (2) d'une ébauche (29) à tourillons radiaux, caractérisé en ce qu'il comprend des poinçons (18, 19; 18a,19a) occupant pendant le formage des espaces circonférentiels situés entre les tourillons (2), en ce que chaque poinçon comporte au moins une arête de formage (9) pour chacun des deux tourillons (9) adjacents, en ce que chaque poinçon est guidé à coulisse par rapport à l'un ou à l'autre des deux éléments de presse (14, 15) de manière à avoir par rapport à l'ébauche (29) en cours de formage un mouvement dirigé d'une manière générale vers le centre (U) de l'ébauche selon une direction intermédiaire entre celles des axes (UX, UY, UZ) des deux tourillons

adjacents à chaque poinçon.

6. Outil de formage selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'un au moins des poinçons (18, 18a) est associable rigidement à l'un des éléments de presse

(14, 15).

7. Outil de formage selon la revendication 5, caractérisé en ce que les poinçons comprennent au moins un poinçon flottant (19, 19a) monté à coulisse sur une rampe (22) oblique relativement à la direction (VV) du mouvement de rapprochement des éléments de presse (14, 15) l'un par rapport à l'autre, de façon que lors dudit rapprochement la rampe (22, 22a) liée à l'un des éléments de presse (14, 15) et formant came sur le poinçon (19, 19a) appuyé sur l'ébauche sollicite ce dernier vers le centre (U) de

l'ébauche (29).

8. Outil de formage selon la revendication 7, caractérisé par des moyens de rappel (24, 25, 24a, 25a) sollicitant le poinçon flottant (19, 19a) vers une position de dégagement dans laquelle il définit, conjointement avec les autres poinçons (18) lorsque les éléments (14, 15) sont en une position d'écartement mutuel, une encoche de prépositionnement (29) préalablement au formage.

9. Outil de formage selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de rappel agissent sur le poinçon flottant (19, 19a) par l'intermédiaire d'un coin (24, 24a) fournissant à l'une des extrémités du-poinçon flottant un effort de rappel dont une composante appuie le

poinçon (19, 19a) sur sa rampe (22, 22a).

10. Outil de formage selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'au moins en position de dégagement, le poinçon flottant (19, 19a) est en prise, à une extrémité opposée aux moyens de rappel (24, 25), avec des moyens (23; 38, 39) retenant le poinçon flottant (19,

19a) contre sa rampe (22, 22a).

11. Outil de formage selon la revendication 7, caractérisé en ce que les poinçons comprennent deux poinçons flottants (19; 19a) montés à coulisse sur deux rampes (22, 22a) liées au même élément de presse (14; 15) et disposées symétriquement par rapport à la direction (VV) du mouvement des éléments de presse (14, 15) l'un par

rapport à l'autre.

12. Outil de formage selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend un organe en forme de coin (24, 24a) qui, sous l'action d'un ressort de rappel (25, 25a) s'appuie contre deux extrémités correspondantes (27) des poinçons flottants (19; 19a), de manière à développer sur chacun des deux poinçons flottants une force d'appui des poinçons sur leur rampe (22; 22a) respective et une force de rappel des poinçons flottants (19; 19a) vers des extrémités éloignées l'une de l'autre

des rampes obliques.

13. Outil de formage selon l'une des

revendications 5 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte des

moyens définissant deux faces de guidage (10) tournées l'une vers l'autre et parallèles à la direction (VV) du mouvement des éléments de presse (14, 15) l'un par rapport à l'autre et, en service, aux axes (UX, UY, UZ) des tourillons (2) de l'ébauche (29), ces faces (10) assurant entre elles un guidage latéral des poinçons (18, 18a, 19,

19a) et un positionnement latéral de l'ébauche (29).

14. Outil de formage selon la revendication 11 ou 12, destiné à former des rainures sur un tripode, caractérisé en ce que les poinçons comprennent un troisième poinçon (18) associable rigidement à l'un des éléments de presse (15), les rampes (22) étant associables

rigidement à l'autre élément de presse (14).

15. Outil de formage selon la revendication 7, destiné à former des rainures sur un croisillon, caractérisé en ce que les poinçons comprennent deux paires de poinçons flottants (19, 19a), ces paires étant sensiblement symétriques par rapport à un plan perpendiculaire à la direction (VV) du mouvement des éléments de presse (14, 15) l'un par rapport à l'autre, les poinçons flottants d'une même paire étant montés à coulisse sur deux rampes (22, 22a) liées au même élément de presse (14, 15) et disposées symétriquement par rapport à la direction (WVV) du mouvement des éléments de presse

(14, 15) l'un par rapport à l'autre.

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