MM

Is^

XOX>X<l

Comme il faut que les stries soient faites par un seul passage, le pression est forte. Les stries des cylindres se font comme des vis sur le tour.

Tôles ondulées tirées.

Lorsque les cannelures sont de forme arbitraire et s'étendent sur de longues feuilles de faible largeur relative, elles sont obtenues au banc à tirer ("/f^. /4j, entre deux plaques mandrins dont on règle Técartement à volonté. Ces plaques-filières sont rechangeables dans le châssis qui les maintient et l'on obtient toutes formes voulues.

La pièce est placée suivant la diagonale afin que, pour une

même largeur de cadre, on obtienne des longueurs de développement dans une limite plus grande.

La feuille attachée au chariot solidaire d'une crémaillère est entraînée en actionnant le volant manivelle à main.

Ce procédé ne s'applique qu'aux feuilles de niince épaisseur. Pour les épaisseurs plus fortes, il serait plus dispendieux que le procédé de laminage.

Bandes cannelées par pliage.

Notons aussi que les cannelures de feuilles étroites sont encore obtenues par le procédé de pliage en opérant successivement chaque pli et lui donnant l'angle sur mandrins variés au moyen de machines à plier.

Taillanderie, oatillerie, eoutellerie, ferronnerie.

La taillanderie comprend les divers outils tranchants pour le travail des matières terreuses, les bois, les pierres, les cuirs.

La fabrication des anciens ateliers de taillanderie consistait en haches, pioches, pelles, fourches, outils de labourage, ferrures diverses, etc.

Ces objets étaient ordinairement exécutés par des ouvriers spéciaux, dont les petits ateliers étaient installés dans les centres où les forges à fer donnaient, dans de bonnes conditions, un métal de qualités spéciales propres à un bon forgeage.

Aujourd'hui, la plupart de ces articles se sont perfectionnés, multipliés et se font mécaniquement par les procédés de matricage ou de laminage, ce qui permet d'obtenir une fabrication rapide capable de satisfaire aux besoins toujours plus grands de Tinduslrie. C'est TAmérique qui fabrique particulièrement les outils et instruments agricoles tels que fourches, pelles, par les procédés rapides de laminage et peut ainsi livrer quantité de ces objets à toutes les nations.

306 PROCÉDÉS DE FOROBAGK DANS l'iNDUSTRIE

Des usines importantes se sont développées et mettent en œuvre un tonnage de métal considérable. Il en est de même du forgeage des pièces de ferronnerie, de la coutellerie, de la clouterie et autres spécialités qui appliquent le métal forgé et qui comportent des fabrications très intéressantes, mais dont nous ne pouvons signaler que quelques-uns des procédés suivis.

Pelles et bêches martelées.

Le procédé ordinaire pour confectionner une pelle consiste à employer une semelle de fer ou d'acier ou de métal mixle, que Ton resserre d'un bout (fig. / et 2, pi. XXIX), pour former la douille recevant le manche de Toulil. Cette amorce élargie, on étend l'autre partie de Toutil (fig. 3) en ménageant une côte de renforcement au milieu du côté du manche. Cette première façon se fiadt au marteau mécanique à grande vitesse afin de ne pas multiplier les chaudes.

C'est ainsi que s'obtiennent les ébauches que livrent les fœges sans achèvement telles que celles figure 4. Le pourtour est r^ularisé à la cisaille ou à la meule.

Le complément de façon pour arriver à la forme définitive (fig. 5) se fait, soit par martelage, soit plus rapidement par emboutissage du corps de la pelle; la douille est envirolée sur mandrin au marteau, puis le trou est poinçonné.

Les pelles sont ou non trempées légèrement si elles sont en acier platiné ou en tôle d'acier.

Les pelles de fer à extrémitt^ aciérée sont trempées vers le tranchant.

La confection d'une bêche à extrémité aciérée par la méthode ordinaire comporte :

L'étirage de la semelle au milieu de sa longueur par martelage au martinet;

L'ébauchage des deux extrémités suivant les formes figure 6;

Le repliage des deux parties l'une sur l'autre (fig. 7J, avec

PROCÉDÉS DE F0RGEA6E DANS l'iNDCSTRIE 207

introduction du coin d'acier préparé, en lui donnant une largeur un peu supérieure à celle de Fébauche.

Le soudage et l'étirage des parties ainsi juxtaposées jusqu'à la naissance de la douille;

Le perçage des languettes de la douille;

L'écartement et le virolage des deux languettes (fig. 8).

Comme opérations auxiliaires d'achèvement, la bêche est rognée, meulée et munie ou non de bourrelets d'appui du pied.

fjorsque lapelle comporte des parties évidées (fig. 9)^ celles-ci sont obtenues par défonçage à la machine.

Bêches et pelles laminées.

Le procédé de martelage pour la confection des bêches et des pelles est long et coûteux, en même temps qu'il présente de grandes difficultés dans l'obtention de cet outil sans défauts ou irrégularités.

Il est plus facile de les obtenir par laminage de bandes de fer, ou d'acier, ou de métal mixte, préparées au laminoir ordinaire ou au marteau à des dimensions demandées par l'outil.

Ces barres chauffées sont ensuite passées entre deux cylindres (fig. 10 et 11} (1), dont l'un ou l'autre porte l'empreinte de la pelle C, en sorte que la barre est transformée en ébauches comme figure 12.

La douille, la côte et les bords de l'outil se présentent tout formés; le fer se trouve régularisé par le cylindre qui, dans son empreinte, laisse la matière où la solidité le réclame. Il suffit après de couper les ébauches et de les achever, soit à la main, soit à la machine.

L'empreinte de la pièce est gravée sur des bagues rechangeables à volonté; la bague présente un nombre de pièces aliquote de son pourtour.

(1) Laminoir par M. Limousia. Brevet du 7 novembre 1864.

208 PROCÉDÉS DE FORGEAGE DANS l'IlMDUSTRIE

Uq autre procédé consiste à laminer des bidons d'acier fonda ou puddlé en longues bandes (1). L'un des cylindres de laminoir porte une empreinte formant une nervure au milieu en vue de former la côte renforçant la pelle (fig. /5j.

La bande est découpée en tronçons que Ton réchauffe et que l'on fait passer à plusieurs reprises dans un laminoir dont Tua des cylindres est excentré et efiace la côte sur une certaine longueur. Puis la pièce est découpée suivant fiqure /4, à la défonceuse, par un outil de forme correspondante.

La pelle est ensuite emboutie à chaud à la presse ou au mouton dans des étampes.

Il ne reste plus qu'à envirolerles deux ailes comme figure 15 pour former la douille, ce ' qui achève Toutil à la forge. Les petites irrégularités sont enlev(^es à la meule, qui lui donne aussi la dernière façon s'il y a lieu.

Laminoir trio pour pelles.

Le laminoir trio (fig. 16 à 48} pour pelles est combiné de manière à utiliser l'un des cylindres comme entraîneur avec disposition le forçant, aussitôt la pièce engagée, à prendre la position convenable. Ainsi pour laminer les pelles à nervures (fig. W), il est nécessaire, pour arriver au degré d'épaisseur variable, de les faire passer à plusieurs reprises enlre les cylindres, sans cela on n'arriverait pas à atteindre sans défauts la différence de force de la nervure avec les autres parties.

Pour ne pas écraser la saillie à la première passe, il faut que le métal soit au même contact déterminé sur toute la circonférence du cylindre. Pour cela, le cylindre A, tournant àSO tours, est commandé et B est entraîné par des engrenages ; le cylindre C est indépendant et se déplace verticalement; il est équilibré par des contrepoids.

L'écartement du cylindre inférieur et de celui du milieu est

(1) Brevet Jackson et C'% 11 mars 1865.

à peu près de i\^^; celui entre B et C est d'environ 1"™,5.

Sur le contour des cylindres sont les empreintes formant les nervures de la pelle.

La tôle destinée à la fabrication des pelles de e""*,5 d'épaisseur doit être découpée presque de la même longueur, de la même largeur et du même poids que la pelle finie. Après chauffage de la pièce, on la fait passer entre les cylindres A et C. Derrière le laminoir, un aide la prend et la fait passer entre B et C; aussitôt ces passages, le contrepoids ramène le cylindre C dans son ancienne position relative et se trouve prêt pour un nouveau laminage.

Après le premier passage de la plaque, celle-ci se trouve laminée à 3 et à 6"»"* d'épaisseur au milieu. Après le deuxième passage, elle a 1°»",5 et S"*" au milieu; elle affecte alors la forme figure /9; ensuite on la porte sous la presse à estamper (fig, 22 et 23), pour y former la patte destinée à recevoir le manche. La figure 2/ représente la pelle finie, la douille étant envirolée au mandrin.

Outils à douille sans soudure (1).

Les outils à douille sans soudure comportent le façonnage de la lame, de la tige, côte et douille, avec un morceau de fer ou d'acier méplat (fig. 24) amené à la forme figure 25, épaulée en matrices au pilon ou à la presse, puis à la forme figure 26.

La queue est fendue (fixj, 27) sur une certaine longueur et les parties rabattues (fig. 28). La pièce passe à la matrice de manière à présenter une rondelle (fig. 29 et 30) de diamètre et d'épaisseur proportionnés à la douille à obtenir et au centre de laquelle se trouve une cavité correspondant au fond de cette douille.

L'ébauche est encore obtenue, lorsqu'il s'agit d'une douille

(1) Brevet de M- Batelot du 30 août 1888.

210 PROCÉDÉS DE FORGEA^GE DANS L'iNDUSTRIE

fermée, en épaulant une tête cylindrique (fig. 3/j, laquelle, chauffée, puis fixée sur une enclume spéciale de pilon ou d'une presse, reçoit Faction d'un poinçon (fig. 32) pratiquant une cavité destinée à donner par des opérations ultérieures le vide de la douille.

S'il s'agit d'une ébauche de douille ouverte, la tige de Foutil est étampée suivant un renflement cylindrique (fig. 33). Ainsi préparée et chauffée, elle est présentée sous un poinçon (fig. 34) qui la perce de part en part.

Ébauche d^ouHls à tête creuse.

Un morceau de fer ou d'acier méplat (fig. 33) est amené en matrices à la forme figure 36, comprenant une tête cylindrique ; un poinçon perce la tête (fi^. 37 et 3S) de manière que la partie devant donner la lame de l'outil porte une cavité conique qui produira la côte creuse, en ayant soin que le plalinage de la lame soit pratiqué de façon à laisser invariable la position du côté supérieur par rapport à la douille.

Out\h à godet.

L'ébauche se prépare comme figures 24 à;. 30 y avec tète surmontée d'une portion méplate (fig. 39), qui, fendue, donne les éléments des deux gardes (fig. 40), que l'on étire; puis on prépare comme précédemment la rondelle (fig. 4/ et 42).

Dans le cas de la douille (fig. 31 et 32), la tête cylindrique porte également une partie méplate (fig. 43), qui, fendue, donne les éléments des deux gardes ou clavettes. Celles-ci sont étirées (fig. 44), puis écartées ; après quoi la préparation de l'ébauche se continue (fig. 45),

Outils à côte creuse.

La pièce est préparée comme ci- dessus, puis les gardes sont étirées et écartées; ensuite a lieu le poinçonnage de la douille (fig. 46).

PROCÉDÉS DE F0RGEA6E DANS l'iNDUSTRIE 211

Achèvement de la douille.

Uébauche de douille sans soudure ainsi obtenue est achevée, suivant le cas, comme suit :

Pour Tébauche figures 24 à 30, un emboutissage à chaud (fig. 47 et 48) force la rondelle à prendre la forme cylindrique en passant au travers un mandrin. Une opération analogue au travers une ou plusieurs bagues de diamètres gradués amène la douille à la dimension et à l'épaisseur voulues.

Si la douille est conique ou ovale, le poinçon affecte cette forme que Ton peut achever sur mandrin et en étampes.

Les douilles terminées soit par emboutissage, soit par étampage au pilon, Toutil est platiné ou laminé, puis rogné et achevé par les procédés ordinaires.

L'outil à côte creuse tel que la bêche-louchet est fait en partant d'un morceau de fer ou d'acier méplat (fig. 49) amené successivement aux façons figures 50 et 5/, puis elle est mise par platinage ou laminage aux dimensions finales (fig, 32). La fente est alors ouverte doucement par l'introduction à petits coups d'un mandrin terminé en langue de chat; ensuite la pièce est placée sous un pilon dans des matrices à mâchoires (fig. S4) qui serrent énergiquement les parties voisines de la côte. Dans cette position, un poinçon est enfoncé avec force pour donner à la douille et à la partie de la côte creuse leur forme définitive (fig. 35). Le mandrin-poinçon est enfoncé par l'action d'une came réglée de manière qu'il s'enfonce dans la pièce comme doit s'y enfoncer le manche.

L'ébauche est enfin parée, soit au martinet, soit au laminoir, débarrassée de ses bavures, rognée et achevée comme figures 36, 37 et 38. Ce procédé est de beaucoup préférable à ceux qui consistent à obtenir l'ébauche de la bêche soit par martelage ou laminage, soit par superposition de deux platines de tôle rivées ou soudées ensemble. Les ébauches pour les divers autres outils similaires à douille fermée ou

même ouverte peuvent être également obtenues par ces procédés.

Les ébauches de pioches (fig. 59) sont le plus souvent préparées par laminage des barres avec parties profilées renflées obtenues dans le dernier passage au moyen du laminoir à cannelures et à empreintes (fig. 60 et^/j(l), dont les cylindres sont disposés pour recevoir des bagues de rechange appropriées aux dimensions finales de la pièce.

Les ébauches étant coupées à longueur déterminée, de part et d'autre du renflement, elles sont réchauffées, puis poinçonnées au pilon ou à la presse.

La bavure de poinçonnage est ensuite enlevée à froid au moyen d'une bavureuse (fig. 62 et 63), comprenant une matrice F et un poinçon H ou mandrin défonceur qui est monté sur une chasse D convenablement guidée et actionnée au marteau. Il ne reste plus qu'à terminer les pointes et l'aciérage des extrémités que Ton trempe.

Quelquefois, pour utiliser les déchets, on soude un paquet en matrices (fig. 64 et 65), le marteau R forçant le métal à épouser la forme N de Tébauche.

Fou7xhes,

Les fourches se fabriquent industriellement par matriçage ou par laminage, d'une seule pièce et sans soudure, quel que soit le nombre de dents.

Dans le premier cas, le morceau d'acier constituant la pièce de départ (fig. 66) est chaufl*é, puis estampé au pilon comme figure 67 dans les matrices figures 68 et 69, qui dégagent la partie pour former la douille du manche.

Placée, sans réchauffage, dans les matrices /î^w7'e 7^,rébauche prend la forme figure 71, présentant un trou vers la douille et trois sillons longitudinaux angulaires sur chaque face peur dégager quatre dents (2).

(1) Brevet Robert du 6 juin lh64.

(2) Procédé Gerivite et Lambert. Brevet du 28 juin 1878.

La pièce est ensuite divisée à la tranche ou à une espèce de cisaille détachant chaque dent que l'on écarte comme figure 72 pour procéder à leur étirage, puis à leur courbage à distance voulue.

Levirolage de ladouille sur mandrin achève le travailde forge.

Les dents et autres parties sont parachevées à la meule, puis courbées s'il s'agit de former une fourche à croc.

Une autre méthode comporte le découpage de méplats en acier dont l'épaisseur et la largeur varient suivant le modèle. Les figures 72" indiquent les transformations successives d'une fourche à quatre dents. Les parties Pet Qsont divisées en deux parties pour former les dents que Ton étire au marteau. La saillie X est fendue pour former au mandrin la douille de l'outil (1).

Fou7xhes laminées.

Par le procédé de laminage, la bande a une largeur égale à celle qui correspond au nombre de dents des fourches. Les profils et plats (fig. 73) se reproduisent suivant les longueurs voulues entre cylindres à empreintes. Le laminage de la dent est fait sur angle, ce qui évite le tordage. Le déchet correspond à abc.

Les deux douilles, droite et gauche, se trouvent découpées côte à côte; le redressement de la douille par rapport à Taxe de la fourche se fait par matriçage.

Pour les fourches à soie, la bande est laminée comme figure 74^ ; chaque élément est découpé, poinçonné du même coup. Les dents sont ensuite séparées, fendues avec une cisaille à lames multiples.

L'ouverture et le matriçage (fig. 75) sont effectués à la presse à friction, les dents étant prises par le bas, entre le poinçon fixe et les deux parties dd' destinées à frapper la base des deux dents de côté.

(1) Brevet Thoulieux du 8 août 1892.

Le laminage final de chaque dent est effectué entre deux galets de forme figures 76 et 77.

Les figures 78 à 80 montrent diverses sections primitives de la dent; les sections /îjt^re^ 5/ à 83 sont données par les galets. Après laminage, les dents de côté sont relevées (1).

Le laminoir figure 84 (2) permet d'obtenir des fourches laminées directement avec fourchons séparés. Les cylindres sont armés de bagues ou calibres en acier qui produisent successivement les diverses façons. La figure 85 est une partie des cylindres avec coupe de calibres pourvus de plaques de guidage.

Un premier passage donne à la pièce la forme figures 86 et 87.

Le passage dans les deuxième et troisième cannelures-calibres donne la forme figure 90,

La cannelure finisseuse, correspondant au quatrième passage, livre la fourche (fig. 91 et 92) avec fourchons appointés. A cet eflfet, les calibres supérieurs s'engagent par-dessus les calibres inférieurs, comme le montre la figure 97, ce qui détermine rélimination de toute matière superflue et la formation directe des pointes.

Dans le calibre 1 (fig. 84), le manche et les fourchons séparés sont laminés avec guidage par des rouleaux (fig. 98 et 99) qui s'opposent à la déviation de forme de la fourche.

Les calibres 2 et 3 sont tels que le champ ou arête vive se trouve laminé et arrondi dans le deuxième calibre et le côté plat dans le troisième.

Les figures 93 et 94 sont les ébauches d'une fourche à huit fourchons après laminage dans le premier calibre.

L'avantage de ces dispositions est de ne laisser subsister sur la fourche aucune arête ou bavure nécessitant un façonnage supplémentaire autre que celui de courber et d'écarter les fourchons.

(1) Brevet Leblond, 4 mars 1892.

(2) Laminoir Spiegel. Brevet du 28 avril 1890.

Un autre procédé de confection des fourches consiste à laminer la bande d'acier suivant figure 400 (1), en employant des cylindres à empreintes qui correspondent à la forme ébauchée de Toutil et suivant les coupes AB et CD.

D ne reste plus qu'à détacher la fourche H de la fourche E, ce qui se fait aisément, les lignes de liaison étant de faible épaisseur; puis à repasser les pièces à froid dans des cylindres finisseurs qui donnent des dents sans bavures. On évite ainsi toute toile ou bavure entre les dents et le déchet est réduit au minimum.

On peut aussi, dans certains cas, employer des bouts d'acier plats (fig. 401) dans lesquels, à l'aide de lames droites ou circulaires, variant progressivement de largeur, on découpe à ohaud des dents formant chacune une sorte de pyramide à section rectangulaire, et qui donnent une préparation suffisante pour le laminage définitif à froid.

Avec un découpoir, on dégage ]a soie qui doit former la douille.

Ces derniers procédés sont avantageusement employés pour les fourches à nombreuses dents (fig. 402 et 403).

Outils aratoires.

Les outils aratoires pour fouiller la terre présentent des formes simples que le maréchal ferrant obtient au marteau sur l'enclume. Il réduit les épaisseurs à volonté aux divers endroits de la pièce. Ordinairement, les forges spéciales livrent les ébauches des socs de charrues, versoirs, plaques diverses des modèles (fig. /, pi. XXX). Ces pièces se font en bon fer, la partie travaillante étant en acier; ou mieux, elles s'exécutent aujourd'hui entièrement en acier fondu dur converti dont les lingots subissent un étirage prononcé.

Les socs et versoirs sont découpés à la défonceuse ou à la cisaille circulaire dans des bandes d'acier laminé dont l'épais^ seur est ou non variable. Une forme symétrique permettant de

(1) Brevet à MM. Derby et Adnet du 5 juin 1891.

retourner le versoir après usure d'un côté motiverait de préférence une épaisseur uniforme. Ils reçoivent une première façon au marteau s*i] est utile, puis la forme finale (fig. 2) est obtenue en étampes dont les dispositions peuvent affecter, par exemple, celles figure 3 (1).

L'emploi de la presse hydraulique à courber en étampes peut être adopté pour ces pièces de faible épaisseur (4 à 7°*") qui n'exigent qu*une pression modérée prolongée, attendu qu'on ne doit pas chercher à réduire l'épaisseur. Le mouton à étamper est cependant d'un emploi plus simple, moins onéreux si la fabrication n'est pas très importante.

Les outils tranchants, tels que les lames de hache-paille, les serpettes, les faux, etc., sont étirés, battus fortement au martinet pour bien serrer l'acier. Le travail est conduit de manière que l'ébauche prend progressivement la forme finale sans exiger de courbage prononcé.

Ainsi une faux a pour ébauche une barrette d'acier fin ou supérieur capable de supporter des réchauffages et martelages répétés, à section rectangulaire que l'on étire en pointe tout en lui donnant la forme cintrée (fig. 4). Ensuite, la pièce est fortement étirée en largeur avec un marteau à frappe bombée, Tenclume ou tas étant à panne arrondie. Un guide adapté à l'enclume permet de bien présenter la pièce pour former la côte avec régularité. La faux est parée sur tas bombé, la poignée est pliée; elle est ensuite affûtée à la meule, puis trempée. La trempe des faux est délicate. Elles sont chauffées à la température du rouge naissant dans un four et plongées dans un bain de corps gras ou dans un bain d'eau tiède additionné de savon, de prussiate de potasse. Un bain de glycérine et d'ammoniaque avec addition d'eau, en proportions variant selon la qualité du métal, pourrait être adopté. Il produirait une espèce de cémentation rapide superficielle, et il assurerait une grande élasticité. Il en

(1) Modèle Tewddel.

serait de môme de la double trempe. Ce bain pouvant être porté à une température de 150 à 200°, laisserait comme l'huile une grande latitude pour la chute de température la plus convenable. C'est le grand avantage du bain d'huile de tremper également entre 0<* etBOO** (température d'ébullition).

En ajoutant au bain du sulfate de manganèse ou du sulfate de potasse, la trempe serait plus dure. Au contraire, si on recherche pour un acier trop dur une trempe plus douce, on ajouterait au bain du chlorure de manganèse ou du chlorure de potassium. 11 convient d'adopter un bain de grand volume à circulation continue de manière que les faux soient toutes trempées d'une façon identique.

Les faux subissent un recuit jusqu'au bleu violet en les disposant par groupes de 20 à 30 dans des caisses de chauffage en tôle remplies de sable. Retirées, elles sont placées dans des chambres où le refroidissement se fait lentement et uniformément. Vérifiées et redressées s'il y a lieu, elles sont recouvertes d'un vernis qui préserve le métal de l'oxydation.

Les faux à côte ronde sont fabriquées soit avec des tôles d'acier dont un côté est enroulé autour d'une tige de fer, de manière à former la côte en donnant la résistance h la lame, soit au moyen de fers profilés à section demi-circulaire qu'on rive sur le bord de la lame. La côte ronde forgée est difficile à obtenir sans modifier la courbure de la faux. Pour rendre l'opération facile, on emploie deux étampcs A et B (ftg. 5) (1). L'étampe supérieure est fixée dans la tête du martinet, l'étampe B est assujettie sur une chabotte.

L'étampe A doit non seulement frapper sur la côte, mais encore sur une certaine largeur (27°*°*) de la lame.

Il suffît de cette largeur étampée en même temps que la côte pour ne pas modifier le cintre de la faux.

Comme un excès de matière en un point donné de la côte

(1) Brevet à MM. Dorian-Holtzer, Jackson et C'% du 20 août 1888.

pourrait produire un repli ou une paille sur la lame, il faut qu'entre la partie C de l'étampe supérieure et la partie C de Tétampe inférieure, il y ait toujours un vide de 1°»°» pour laisser échapper l'excédent d'acier qui fait une mince bavure, facile à enlever à la meule.

Fabrication de la faux mécaniquement (1).

Le procédé comprend le laminage d'une barre à section, variable avec le type à obtenir.

La barre est coupée en morceaux de longueur convenable, au moyen d'un laminoir excentré à empreinte; chaque morceau est transformé suivant figures 7 et 8. Les échancrures (fig. 9) sont produites à l'emporte-pièce. On tranche ensuite diagonalement (fig, 10) pour obtenir deux ébauches (fig. H),

L'ébauche figure 11 est cintrée à l'aide d'une cintreuse spéciale et on lui donne la courbure (fi^. 12) convenable pour arriver à celle définitive après avoir été laminée comme figure 13 entre cylindres appropriés.

On obtient ainsi une ébauche que l'on achève par les procédés ordinaires de découpage pour la régulariser, de martelage pour la durcir et terminer l'outil en lui faisant subir la trempe nécessaire suivie du recuit.

Ce mode de fabrication réduit beaucoup la main-d'œuvre et peut s'appliquer aux divers outils analogues.

Lorsque la faux est constituée par deux pièces, soit figure U: la lame, puis la côte et le manche venus d'un seul morceau, la lame est laminée et découpée suivant figure 15 (2) avant son ajustage et son brasement sur la côte.

Le manche et la côte sont façonnés comme figure 46.

L'étireur fait le manche C et le talon D comme s'il s'agissait d'une faux battue. Il étire la partie de la côte en une baguette carrée ayant 8 à 9"°* près du manche et 6 à 7 à Textrémité.

(1) Brevet Espinasse du 11 juillet 1878.

(2) Brevet de M. Bauerfeld du 8 février 1889.

PROCÉDÉS DE F0R6EAGE DANS l'iNDUSTRIE 219

On forge le bouton; on platine le talon àFépaisseurd'un millimètre environ, en ménageant la côte. On passe à Tétampe sous le marteau, en commançant par la pointe, puis on fait deux ou trois chaudes, suivant la longueur, en changeant chaque fois de rainure de plus en plus grande, en allant vers le manche, de façon que la côte étampée B aille en augmentant de force de la pointe au talon.

On cisaille la bavure aflfleurant la côte du côté intérieur, et on relève la bavure extérieure en employant soit im marteau spécial, soit le laminoir, tout en produisant une petite rainure B' dans la côte elle-même (fig. 17).

La lame A étant découpée sur patron et les bords extérieurs blanchis à la meule d'émeri, on relève un bord de 2 à 3"™, comme il est indiqué en A' (fig, 1S et 18).

Pour le montage, la lame étant cintrée à la forme, on introduit le petit bord relevé A' dans la rainure B* de la côte ; et, appuyant celle-ci dans une étampe, on rabat la partie mince B* sur la lame, on rive le talon et Ton brase.

Pour la trempe, il est inutile de proléger la brasure par de Targile; quand la faux est retirée du four de trempe pour être immergée, la côte n'est pas rouge par la raison qu'elle est beaucoup plus épaisse que la lame.

Les faux à manche rivé et à côte brasée ont l'inconvénient, soit de se dériver, soit de se débraser; il est préférable de souder les éléments.

Faux découpées.

Une autre méthode de fabrication de la faux consiste à découper et à estamper l'instrument sous un morceau de tôle d'acier suivant la forme (fig . 19) (1) en rapport avec le manche, la côte et la lame. La partie A sert à façonner la lame, et la partie B, combinée avec A, sert à former le col et l'attache du

(1) Brevet à M. RevoUier, du 9 février 1892.

manche. A cet effet, on replie la partie B suivant la ligne ponctuée B' et on la rive sur A (fig. 20), le col et le manche forment alors une partie renforcée convenable.

On forme la côte en repliant la lame suivant la ligne ponctuée, puis en repliant une deuxième fois la bande, la faux affecte la forme figure 20.

La bande peut être courbée dans Tun ou l'autre sens, suivant figure 20"" on 20\

Afin de la renforcer davantage, on munit celte faux d'une rainure C s'étendant parallèlement au dos pour se perdre dans le manche et se bifurquer dans le col (fig. 21, 22 et 23). Cette rainure est obtenue à la presse, laquelle amène en môme temps le manche et le col dans la position voulue par rapport à la lame.

Pour achever la faux, on la trempe, on la fait recuire, on la dresse et on l'aiguise.

Cette méthode est plus simple et plus économique que celle de rétirage, car d'un seul coup on ébauche la pièce.

La faux présente une lame d'épaisseur très régulière et de faible poids.

Au lieu d'une rainure ménagée le long de la côte, on forme celle-ci en repliant (fig. 2i à 27) la tôle autant de fois qu'il est nécessaire pour assurer la raideur voulue, suivant la grandeur de la faux.

Confection d'une cognée.

Une cognée, telle que celle figure 28, peut être constituée par une première pièce A étirée avec deux pattes pour former l'amorce qui permettra de souder le corps de l'outil.

Cette pièce A envirolée sur mandrin au marteau, puis soudée, donne la douille D de la cognée (fig. 29).

S'il est nécessaire, pour obtenir une épaisseur d'amorce suffisante, on soude avec les pattes A' une surépaisseur B.

Une deuxième pièce C ébauchée forme le corps de cognée aciéré par un morceau d'acier D rapporté et soudé.

Le corps C étant soudé avec la douille D, la forme voulue

est donnée en une ou plusieurs chaudes suivant qu'on opère au marteau à bras ou au marteau mécanique.

Aujourd'hui ces outils se font le plus souvent en acier fondu et coulé en ébauches qu'il suffit de platiner, d'étirer à la forme définitive, de régulariser à la meule et de tremper à l'huile ou à l'eau en immergeant d'abord le dos de l'outil, car en plongeant le tranchant en premier lieu, il pourrait se produire des fissures.

Si la pièce segauchit, on la redresse après recuit au bleu violet.

Leâ figures 30 et 31 se rapportent à des ébauches.

Un autre procédé consiste à fabriquer ce genre d'outils avec le manche et la tète d'une seule pièce, ce qui permet d'augmenter la résistance (1).

Le manche est creux afin de bien équilibrer l'outil en vue du maximum d'effet à obtenir. Les ébauches sont laminées, comme le montre la figure 82, au moyen d'un laminoir hélicoïdal du type Mannesmann.

Quand ces ébauches ont été coupées dans leurs parties pleines suivant les sections xx, la partie creuse est destinée à former le manche ; avec la partie massive, on forme la tête dont les dimensions, de même que celles du manche, peuvent varier à volonté.

L'about du manche est arrondi au marteau ou à l'étampe. Le manche reste cylindrique ou est ovalisé. La tête est forgée par les procédés ordinaires d'étirage, de matriçage, après avoir soudé les mises d'acier pour le tranchant, si l'outil en comporte.

On obtient ainsi le marteau figure 83, la pioche figure 34, les outils figures 35 et 36.

Confection d'une bisaiguë.

La bisaiguë figure 37 comprend une douille ou poignée creuse découpée dans de la tôle ou étirée suivant le développement A.

(1) Brevet Siemens du 13 juillet 18S9.

Envirolée et bouchée à l'un des bouts par un bouchon B, la virole est soudée.

Le corps Ë de l'outil est étiré dans une barre de dimensions convenables en ménageant une amorce pour le soudage de la poignée. Les extrémités sont aciérées par des parties soudées en gueule de loup.

La pièce est ensuite parée, les irrégularités de surface et de raccord sont enlevées à la meule.

La plupart des outils tranchants du charpentier, du menuisier, se font actuellement en acier fondu. Ils sont façonnés, étirés au marteau mécanique à grande vitesse, les ébauches étant prises à la barre simple ou mieux à la barre laminée en

ébauches.

Coutellerie.

La coutellerie comporte la fabrication de tous les objets tranchants tels que couteaux ordinaires, couteaux de coupe-racines, lames de cisailles, de ciseaux, armes blanches, etc.

L'industrie des outils et des instruments tranchants est pratiquée depuis les temps les plus reculés.

La coutellerie moderne a substitué les procédés mécaniques aux procédés manuels dans la plupart des manipulations que subit le métal.

Les opérations de forgeage sont généralement simples et comprennent rétirage au martinet de la barre de fer ou d'acier; le battage complémentaire pour donner la forme définitive et serrer le métal qui doit être bien corroyé et présenter une grande homogénéité. Si la lame est aciérée, l'ébauche donne lieu à une soudure préalable à l'étirage.

Les pièces de coutellerie subissent généralement une trempe plus ou moins dure que l'on effectue, soit immédiatement après le travail de forge, soit après le finissage des lames à l'aiguiserie.

La coutellerie emploie des aciers fondus au creuset que l'on forge en barres, puis que l'on réchauflBs et travaille pour les

amener aux dimensions voulues. Suivant la nature de Toutil, les barres sont corroyées au marteau à mouvement rapide qui donne un acier dense, dur; ou au laminoir qui donne des produits plus uniformes et moins durs.

Quantité d'ébauches d'objets de coutellerie sont obtenues par les procédés d'étampage ou de laminage avec des cylindres à empreintes, qui laissent sui&samment de façon à faire au marteau, en vue de battre convenablement le métal pour lui donner les qualités que Ton recherche.

La fabrication des lames est difficile et demande des ouvriers sachant ménager Tacier, sachant éviter les nombreuses chaudes ou recuits.

C'est particulièrement dans les fabriques d'armes tranchantes que les moyens mé«3aniques sont appliqués, soit pour la confection des lames, soit pour la confection des fourreaux.

Forgeage des baïonnettes.

Le forgeage des baïonnettes adonné lieu à diverses machines donnant une fabrication rapide.

Signalons la suivante : On suppose qu'avec une barre d'acier rond de 15"^™ de diamètre et de 180 ""^ de longueur, on obtient une baïonnette, nouveau modèle, de SâO*""* de longueur, de section cruciforme et de forme conique, aussi bien dans le creux des rainures que dans les parties saillantes. La tige ronde A {fig. 38) devient successivement A^, A,, A3, A4.

La machine qui permet d'effectuer ce travail est représentée figures 39, 40 et 4/ (1).

Elle comprend huit marteaux qui se meuvent horizontalement; quatre marteaux M forgent la barre dans les creux et quatre autres M' forgent les nervures. Ces marteaux sont actionnés par liaison avec un plateau oscillant C que commande une bielle à genouillère D. Cette bielle est mue par un excentrique ou manivelle, calé à l'extrémité de l'arbre

(1) Brevet Ravasse du 10 novembre 1887.

224 PROCÉDÉS DE FORGEAGB DANS l'iNDUSTRIE

de commande 0. A chaque tour de Tarbre 0, le plateau oscillant C a une course dans un sens, et une autre en sens contraire, de manière que les marteaux frappent deux coups.

Chacun des marteaux MM' est monté sur un coulisseau relié à l'extérieur du plateau C par un chapeau E.

La pièce forgée devant affecter la forme conique, il faut que les marteaux se rapprochent progressivement au fur et à mesure que la barre en forgeagc se déplace entre les huit marteaux. A cet effet, chaque marteau est constitué par un manchon fileté emboîté par un manchon écrou solidaire d'un pignon conique, dont la rotation progressive déplace le marleau lougitudinalement. La pièce à forger F est maintenue verticalement dans une pince ou tenaille disposée à la partie inférieure d'un chariot X se déplaçant verticalement pour présenter les différentes parties de ia tige à Faction des outils.

Le chariot porte à sa partie inférieure et au-dessus de la tenaille une bague L qui sert de butoir et limite la course du chariot, à volonté, par le réglage des bagues B fixées sur une tige verticale N de débrayage. Le mécanisme est combiné de manière à produire plusieurs passes successives qui se font avec des courses de plus en plus longues, en partant d'origines de plus en plus éloignées; les dernières passes sont réglées de manière à bien parer la pièce.

Le nombre de passes est variable à volonté par un encliquetage spécial dont il suffît de changer le rochet R.

Laminage des armes.

A titre d'application du laminage des armes ou des couteaux de grandes dimensions, signalons ia disposition des cylindres ébauchant les sabres-baïonnettes se rapprochant de la forme des couteaux ordinaires. La lame (fig, 44) porte une évidure A, laissant un petit entablement à section trapézoïdale (1), une queue ou soie et une pointe sans évidure.

(1) Brevet Harpp-Bedel et C'« du 12 avril 1866.

PROCÉDÉS DE F0R6EAGE DANS l'iNDUSTRIE 225

L'évidure A de la lame existe en A' sur la barre d'acier (fig. 42 et 43); elle est obtenue par une nervure A, existant sur chaque cylindre (fig. 46). Les sections de la barre sont indiquées figure 41. La longueur de la rainure est calculée, ainsi que celle des parties non évidées de manière que pour former une lame, on coupe la barre suivant figu,re 43^ c'est-à-dire en laissant la partie C pour forger la pointe et la partie C pour former l'entablement et la soie.

La barre peut encore comporter deux lames comme figure 4Sy disposées côte à côte, ce qui facilite le laminage, toutes les parties étant symétriques (coupes fig. 48 et 49).

Les ébauches découpées sont achevées en étampes et étirées au martinet.

Fourreaux d'armes sans soudure (l).

Pour fabriquer les fourreaux de sabre et d'autres armes blanches, droites ou courbes, à côtés parallèles ou obliques et à enveloppe sans soudure longitudinale, on se sert de tubes ou de douilles cylindriques (fi^. 30) d'épaisseur de paroi convenable, ouverts aux deux extrémités ou fermés à Tune des extrémités. Pour obtenir un fourreau droit à côtés parallèles, le tube ébauché est introduit entre des cylindres (fig. SI ) dont les gorges de profilage correspondent à la section du fourreau terminé, qui est ordinairement ovale.

Au passage entre les cylindres, la paroi du tube est serrée dans les cannelures de façon que la section circulaire devienne ovale.

La transformation peut se faire en un seul passage, mais si la déformation est accusée, il convient de faire passer le tube dans plusieurs cannelures de calibres décroissants.

Si le fourreau est courbé, cette forme est obtenue au moyen d'une machine à cintrer ordinaire à trois cylindres à rainures soutenant le métal latéralement (fig. 55).

(1) Bievet Lorenz du 27 mars 1889.

PROCÉDÉS DB FORGKAGB DANS l'iNDUSTRIE

Pour fabriquer des fourreaux droits coniques ou à section variable, on commence par laminer un tube cylindrique en tube conique en le faisant passer dans une cannelure (fig. S8) disposée de façon à se rétrécir progressivement lorsque les cylindres tournent •

On introduit ensuite le tube conique entre des cylindres dont les cannelures correspondent au profil du fourreau (fig. 54), Les cannelures présentent également une section variable de façon que le tube conique sort du laminoir sous forme de fourreau droit à section décroissante. Ce fourreau peut également être cintré à la machine ordinaire (fig. 57).

Suivant la section du fourreau, on donne aux cannelures des cylindres les sections correspondantes, conmie l'indiquent les figures 52 et 56.

Pendant ces opérations, les extrémités du tube peuvent rester ouvertes. Ensuite, on ferme Tune des extrémités (la plus petite lorsqu'il s'agit de fourreaux coniques) par soudage d'un bouchon tout en lui donnant la forme appropriée, comme par exemple celle d'un dardf/?^. 58 et 59). Les parties accessoires se soudent ensuite.

Confection des litnes, des râpes»

Les limes se font en acier cémenté ou fondu. Anciennement, on employait l'acier cémenté forgé au martinet. Après ébauchage de la lime, on la faisait recuire pendant sept à huit heures pour rendre le métal plus doux en vue de faciliter la taille après polissage à la meule. Les anciennes limes étaient munies d'une poignée dégagée dans la masse. Aujourd'hui la plus grande partie de ces outils est en acier fondu au creuset, étiré en barres.

L'ébauchage d'une lime ordinaire comporte : l'étirage au marteau de la partie taillée h la forme voulue; la formation de la queue ou soie par dégagement d'une amorce et étirage de cette dernière sur bigorne.

Pour le taillage, la lime après recuit, étant meulée et blanchie, se place sur un tas avec interposition d'une fourrure de plomb plate ou creuse, de manière à ne pas endommager la taille déjà faite. La Unie est maintenue par ses deux extrémités avec une lanière fixée au billot, et sur laquelle l'ouvrier agit à l'aide du pied.

La taille est obtenue par un ciseau très court approprié au degré de profondeur des empreintes et à la largeur de la lime.

Le ciseau à tailler est actionné par un marteau à mainàmanche recourbé court et de poids qui varie avec la taille. La difficulté consiste à savoir tenir le ciseau suivant la même inclinaison, à le placer juste et à produire le choc convenable. Le tailleur de limes opère avec une dextérité et une régularité étonnantes. La taille se fait d'abord dans un sens, puis on donne un coup de lime pour enlever les bavures ; on met un peu d'huile pour faciliter le déplacement du burin pendant la taille du deuxième sens. Actuellement, certains ateliers emploient des machines à tailler, d'autres préfèrent encore la taille à la main.

Les limes taillées sont enduites pour la trempe d'un cément composé de charbon de bois, d'huile et de corne de sabot de cheval, en vue de préserver la taille de l'action vive du feu, et pour donner plus de dureté à l'acier. La trempe se fait au rouge en plongeant chaque lime verticalement dans un bain ordinairement composé d'eau, de lie de bière, de sel ammoniac et de sel marin. Si la lime se déforme, avant complet refroidissement, l'ouvrier la redresse, soit au marteau de plomb, soit en projetant de Teau dans le sens de la convexité. La soie est recuite dans du plomb fondu et trempée dans l'eau. Ensuite les limes sont brossées, nettoyées, lavées et huilées pour les préserver de l'oxydation.

Depuis plusieurs siècles, on a essayé de faire des machines à tailler les limes et ce n'est qu'en ces derniers temps qu'on a réussi.

228 PROCÉDÉS DE F0R6BAGB DANS l'iNDUSTRIE

On attribue à Léonard de Vinci (1452-1519) la première machine à tailler les limes et qui est représentée figure /, planche XXXI.

« Le flan ou ébauche de lime est flxé'sur un carreau, lequel est conduit par un levier ayant à une extrémité une roue de rencontre actionnée par pignon de lanterne. Le pignon est conduit par une masse qui descend, et le marteau-burin, qui tombe par son propre poids, est soulevé par une roue à cames. Le marteau est fixé à un levier pivotant entre deux montants, mais Torgane produisant le soulèvement n'est pas montré, le mécanisme étant masqué par la grande roue de rencontre. II est à noter que le mouvement du carreau transportant le flan de lime est continu, ce qui en théorie ne devrait pas avoir lieu, car le carreau devrait être immobile pendant Tinstant où la coupure est faite. C'est cependant un exemple très intéressant du génie mécanique du grand peintre, et selon toute probabilité la première machine de ce genre.. Jusqu'ici, l'honneur de l'invention a été donnée à M. Du Verger qui proposa une machine à cet usage en 1669 (Machines approuvées par V Académie des Sciences f tome P', page 155). Du Verger ne revendique pas le principe général de tailler les limes à la machine, mais décrit son invention, comme une machine taillant quatre limes à la fois. (Traduit de ['Engineering, 5 mars 1875, page 182.)

La machine relativement complexe de Léonard de Vinci montre bien l'état d'avancement des constructions machinales au XV® siècle.

La plupart des conceptions primitives ont été abandonnées et il a fallu la construction précise de notre époque pour rendre pratiques les machines à tailler les limes (1).

Les machines modernes comportent un chariot porte-pièce pouvant se déplacer automatiquement pour présenter toutes

(Ij La machine à tailler les limes a déterminé de nombreuses recherches des plus habiles mécaniciens, parmi lesquels on peut citer: Petit Pierre et Perceval.

les parties de la surface de taille à Taction du ciseau monté sur un mouton animé d'un mouvement recliligne alternatif ou oscillant. Nous signalerons les dispositions de la machine (fig. 4 à /4, Tpl. XXXI) (1) permettant de tailler deux limes à la fois.

Quelle que soit la forme des limes à tailler, on emploie un support J à base d'appui semi-cylindrique qui repose dans un bloc G ajusté sur un chariot F.

Sur la pièce J sont placés les porte-limes M, ajustés ou non, dans une pièce intermédiaire K. Les deux limes L (fig. 7 et ^0) reposent sur les pièces M avec interposition de deux petites lames d'étain.

Les deux porte-limes, étant demi-cylindriques, peuvent osciller transversalement, ce qui, pendant la taille, fait que chaque lime prend toujours une position correspondant très exactement à la ligne de contact du ciseau.

De plus, lorsqu'on taille deux limes à la fois, la taille est plus égale, car le ciseau portant sur une largeur plus grande, a moins de tendance à porter plus fortement sur un des côtés de la lime, ce qui, dans ce cas, donne une taille de profondeur inégale.

Sur Tun des porte-pièces, la lime est fixée plus en avant que sur l'autre; cette différence est réglée par l'obliquité de la taille.

Le dos des limes demii-rondes et rondes, portant une série de tailles presque parallèles en partant de la base vers la pointe ont besoin d'un appareil spécial, qui permette de tailler ces limes sans avoir à les déplacer (fig. 9 et H).

Pour la taille des limes demi-rondes et rondes, le support demi-cylindrique J est pourvu d'une coulisse R (fig. 11} recevant les porte -limes qui, eux aussi, sont demi-cylindriques. Lorsqu'ils sont placés dans la position voulue, on coule de

(1) Machine Goldenberg. Brevet du 2 mars 1889.

l'étaln ou du cuivre dans la coulisse K et les porte-limes se Ixouvent ainsi montés dans leurs coussinets, sans avoir besoin d'un ajustage spécial.

Comme pour produire les différentes courses de la taille dont ces limes sont garnies, il faut que chacun des porte-limes puisse tourner simultanément avec l'autre, on monte sur chacun d'eux un pignon F (fig, 8 et 9) engrenant avec un pignon et dont l'axe porte une manivelle Q, au travers de laquelle passe une tige-goupille S qui est pourvue d'un ressort ayant pour but de la maintenir dans le trou d'un plateau diviseur, dans lequel on l'a placée pour assurer la fixité des portelimes dans l'inclinaison voulue pour les différentes tailles à faire sur les limes.

La position des porte-limes et celle de la manivelle pouvant se' régler d'une manière tout à fait indépendante l'une de l'autre, il est facile, avant de commencer la taille d'une partie de lime, de régler l'appareil de manière que les deux limes se présentent sous le ciseau dans une position parfaitement symétrique.

Suivant la forme de la lime, le porte-lime présente des dispositions appropriées.

Le long du chariot F et sur les deux côtés sont adaptés des règles ou guides D, dont la forme varie suivant les épaisseurs des limes ; elles agissent k l'aide de tringles sur un ressort ea caoutchouc placé à l'intérieur du bâti au point F de la tête, et qui, en se comprimant, fait sur le marteau B l'effet d'un tampon diminuant ou augmentant à volonté l'intensité du coup ou choc, selon la montée ou la baisse de la vis de réglage V. On obtient ainsi une taille plus faible ou plus profonde suivant les différentes limes à tailler.

Le déplacement du chariot est réglé par un harnais d'engrenages.

Le porte-ciseau B est un levier mû par came ou excentrique dont l'arbre est actionné par une courroie.

PROCÉDÉS DE PORGEAGB DANS L'INDUSTRIR 231

Machine à tailler quatre limes à la fois.

Pour tailler quatre limes simultanément, on dispose (fig. 45 à 48) (1) deux supports parallèles à chariot se déplaçant par vis sur la partie du bâti C.

Les écrous E des vis de commande des chariots S sont assemblés avec des crémaillères A (fig. 47) mobiles dans des guides longitudinaux de support. Les pignons et segments dentés BB' (fig. 46) permettent d'enrayer dans une certaine mesure les écrous E jusqu'à ce que les crémaillères A viennent s'appliquer contre les parois des supports, ce qui permet de produire une taille plus serrée aux pointes des limes.

Les plateaux de taillage F reposent sur des billes (fig. 48); de même, les quatre plateaux à limes s'appliquent sur des billes qui assurent une grande mobilité à ces pièces.

Les porte-outils J sontajustés avec les moutons H de façon à pouvoir tourner ; des vis de rappel permettent de les régler suivant la taille désirée. Les moutons retombent en même temps et afin de produire des coups puissants et éviter le contrecoup, des ressorts à boudin I emboîtent les tiges supérieures de guidage. La puissance des coups se règle par le serrage ou le desserrage des écrous sur lesquels s'appuient les ressorts I, ou par la rotation vers la droite ou vers la gauche des vis de tension K au moyen du volant à main M (fig. 46).

On préfère généralement les limes taillées à la main à celles taillées à la machine, à cause d'une certaine irrégularité qui se produit dans les limes taillées à la main et empêche la formation de rainures en limant; tandis qu'avec des limes taillées à la machine, les tailles étant parfaitement régulières, il se produit des rangées droites de dents de limes formant des lignes ou rainures dans la pièce limée.

Afin de produire des irrégularités de taille analogues à ceUes d'une taille à la main, les guides des chariots S présentent des

(1) Machine Fischer. Brevet du 4 août 1890.

surfaces munies de saillies légères ou ondulations irrégulières de manière que le levier L (flg. i6) passe avec son galet sur la surface irrégulière et effectue un mouvement irrégulier des segments dentés B'B' sur lesquels il agit et qui, à leur tour, communiquent une action irrégulière au mouvement du chariot S, et une taille de même nature que celle faite à la main. Ces irrégularités peuvent varier à volonté.

Les râpes diffèrent des limes par leur taille qui est ponctuée au moyen de ciseaux plus ou moins pointus relevant davantage le métal que dans la taille d'une lime proprement dite.

Les ébauches des limes de fortes dimensions sont aussi obtenues par laminage avec cylindres à empreintes; les limes obtenues par ce procédé présentent des angles de coupe moins vifs que ceux des limes taillées au ciseau. Les sillons sont produits par des parties saillantes dont sont munis les deux cylindres lamineurs qui présentent aussi les empreintes pour produire, dans la même opération, la queue de la lime.

Les grosses limes rondes s'obtiennent avec taille croisée par le laminage transversal ou roulage entre plateaux (machine Simonds), d'une manière rapide et économique.

On emploie avec avantage de Tacier contenant un peu d'aluminium; ce dernier métal donne, à Fétat naturel, un acier plus doux, permettant d'accuser plus fortement la taille que dans les limes ordinaires; et, à l'état trempé, l'acier est d'une dureté et d'une ténacité exceptionnelles.

Scies.

Les scies sont des lames d'acier dentelées servant à débiter les bois, les pierres, àdécouper les métaux et diversesautres matières.

Ces lames doivent présenter une dureté en rapport avec celle de la matière à scier, tout en permettant de raviver la denture soit à la lime, soit à la meule d'émeri ou au disque de fer; dans ce dernier cas, la dureté de l'acier peut être plus grande et, par suite, assure une meilleure coupe de l'outil.

Ces outils (fig. i9) ont la forme de bandes de largeur constante, ou de largeur variable, de disques circulaires, de bandes annulaires dites lames sans fin (fig. 20).

L'épaisseur est uniforme ou variable, et, dans ce dernier cas, elle est plus épaisse du côté de la denture.

L'épaisseur varie de quelques dixièines de millimètre, scies d'horloger, à plusieurs millimètres (4 à 15°" pour scies coupant le métal à chaud).

Les longueurs, largeurs ou diamètres varient de quelques millimètres à plusieurs mètres.

Ces outils font l'objet d'une fabrication importante et toute spéciale.

Anciennement les scies se faisaient en acier cémenté étiré sur l'enclume au marteau à devant pesant 4 ou 5 Uvres. L'acier était chauffé au rouge ceriso et étiré à petits coups, ce qui lui donnait de la densité, de la dureté sans le tremper.

La bande était polie à la meule de grès. Les dents étaient dégagées à Temporte-pièce bien trempé : « C'est une espèce de ciseau qui entre dans un trou de la même grandeur et forme que le ciseau (poinçon) et qui a une entaille de la grosseur dont doivent être les dents de la scie. On en a de différentes pour chaque qualité de scie. L'ouvrier, avec un marteau, donne un coup sec sur le ciseau, qui emporte la petite pièce, qui forme le vuide entre chaque dent.

» Ce ciseau est relevé aussitôt par un ressort qui est par dessous, de sorte que l'ouvrier n'a qu'à pousser la scie et à frapper avec un marteau. L'habitude fait qu'il va fort vite. Les scies s'aiguisent ensuite à la lime (1). »

Les scies sont actuellement découpéesdans des bandes d'acier laminées, durcies par laminage complémentaire à froid; elles sont dentelées à l'em porte-pièce mécanique. Les scies circulaires sont débitées dans des tôles et subissent un laminage

(1) Voyages métallurgique de Jars, tome I", page 232.

23 i PROCÉDÉS DK FORGEAGB DÂHS L'INDUSTRIE

circulaire lorsque le disque présente une surépaisseur du côté de la denture.

Les scies sont généralement chauffées pour la trempe au rouge accentué dans des caisses placées dans un four à tempé^ rature régulière. Le bain de trempe est de Teau additionnée de sel et d'amidon dont la température varie de 50 à 60®.

Suivant que les lames sont employées pour le travail du bois ou des métaux, le recuit varie de manière à donner à Facier la dureté recherchée.

On peut appliquer une trempe plus forte si les scies doivent servir au travail de Facier à froid.

Le recuit doit donc varier, suivant les cas, du jaune foncé au bleu violet, le refroidissement après recuit se faisant dans un bain d'huile et de graisse additionnée de cire.

Les scies sont ensuite ressuyées dans de la sciure de bois et redressées, s'il y a lieu, au maillet, au marteau ou à la presse, entre plaques de fer ou de fonte chauffées, ou par flexion si la forme se prête à cette déformation.

Les lames passent ensuite au polissage, puis à l'emporte-

pièce.

Ferronnerie.

La ferronnerie s'étend actuellement à quantité de pièces d'assemblage, d'armatures destinées aux constructions en bois, en fer; aux charpentes, planchers, aux véhicules et surtout aux wagons, au matériel des voies ferrées.

La construction des navires emploie également de nombreuses ferrures de toutes formes, de toutes dimensions, dont on ne saurait énumérer la liste.

La plupart des pièces de ferronnerie sont d'un forgeage courant, soit au marteau, soit en étampes avec moyens mécaniques, parfois très ingénieux lorsque les formes sont complexes.

Dans les forges où la fabrication se fait en grand, on emploie de nombreux pilons à vapeur ou mécaniques ; on y trouve des presses de toute espèce pour plier, couder, percer, étamper, etc.

PROCÉDÉS DE FORGEAOK DANS l'iNDUSTRIE 235

Noos nous bornerons à dter quelques exemples de façonnage.

Fabrication des ranchers.

Les brides dites ranchers (fig. 3, 4 et 6, planche XXXII) sont ébauchées, puis matricôes, à la forme développée /î^ure 5, qui représente un rancher dit double.

Pour le plier à la forme définitive (fig. S et 4J, après que le filetage des tiges a été fait à chaud, on le réchauffe et le pliage est exécuté au moyen d'une petite machine (fig. 1 et 2) (l)qui comprend un mandrin M contre lequel on assujettit la pièce par la vis V. Concentriquement à la tête du mandrin est monté Taxe A d'un levier B pourvu d'un galet G correspondant à la forme extérieure du rancher.

Le levier étant supposé rabattu en arrière, il suffît de le ramener de l'autre côté pour plier la pièce convenablement.

Le galet G a son axe guidé dans une rainure R de la semelle S solidaire du mandrin.

Cette semelle est fixée à volonté sur un tas, la cheville G assurant sa position. Dans le cas d'un rancher simple, le galet B est de forme voulue correspondante.

Machine à couder.

Lorsque la pièce comporte plusieurs coudes rapprochés, comme, par exemple, dans le cas d'une entretoise de fers à planchers, la machine à couder (fig. 7 et 8) comprend un plateau fixe A dans lequel existe une large mortaise R, destinée à recevoir le galet V sur lequel le faux rouleau B pivote, et une petite mortaise R' servant de passage au boulon ou axe X du galet V (fig. 9);k la partie inférieure se trouve le galet fixe S et à la partie supérieure est disposé le galet M et le guide Z. La position du guide Z est réglée chaque fois que l'on change de faux rouleau, suivant les dimensions de la pièce. L'extrémité du guide Z se termine par une équerre destinée

(1) Brevet de MM. Marrel du 5 juin 1878.

à recevoir le boulon D, ayant pour fonction d'augmenter le talon des entretoises au fur et à mesure du besoin. Chaque faux rouleau porte une rainure V destinée à recevoir la barre de fer rouge; le bas du faux rouleau est terminé en forme de came C, s'appuyant constamment sur le galet S, tandis que le fer se coude à la partie supérieure, suivant la forme de celte came C, en même temps que le dernier coude se fait sur le galet inférieur, comme Tindique la figure 8, montrant le levier de manœuvre xabattu. Uentretoise se confectionne en épousant la forme du faux rouleau guidé par la came (1).

Consoles d'isolateurs télégraphiques.

Ces consoles (fig. i2) se prennent dans du fer rond de 2S"°^ de diamètre. On commence par cisailler ce fer à la longueur voulue, puis on lui fait subir un premier écrasement destiné à former la boule (fig, /3J, c'est-à-dire à amener du fer pour donner lieu à un refoulement. Ce refoulement se fait en étampes à raison de 2000 environ par douze heures.

Le premier refoulement est fait par deux hommes dont un chauffeur au four. Puis on réchauffe l'extrémité de la boule pour opérer le matriçage, écraser la boule suivant profil déterminé (fig, /4j.

Après ébarbage (fig, /5J, on procède au poinçonnage C^g'. 46) et à rétirage de la queue, entre deux cylindres de 0",2o0 de diamètre, marchant à 80 tours, en 4 ou 5 passes de laminage (fig. i7); la tête de la console sert d'arrêt pour l'engagement et le fer sort du côté où le gamin engage la pièce. On étire ainsi 100 pièces à l'heure.

La pièce est ébarbée à la matrice, puis cisaillée à longueur pour le filetage. La console est ensuite pliée dans des étampes (fig, 18) en assurant bien exactement la position des pièces.

Ces consoles sont ensuite galvanisées.

(1) Brevet Pasquier, 9 juillet 1883.

PROCÉDÉS DE FORGEAGE DANS l'iNDUSTRIB 237

Étriers de charpente.

Les étriers sont ordinairement exécutés à la main sur Fenelume munie ou non d'étampes appropriées, ou en pliant une barre de fer chauffée, autour d'une matrice découpée, au moyen de leviers plieurs actionnés à la main, la matrice ou mandrin étant finalement enlevée pour en retirer Fétrier fini. Mais lorsqu'il faut les produire en grande quantité, on opère à la machine.

Signalons celle figures 49 à 33^ planche XXXII .

Une barre droite est d'abord pliée en forme d'U (fig, 26). A l'opération suivante, ses branches sont tordues (fig. 27). A la troisième opération, les extrémités sont tournées en arrière à angle droit (fig. 28).

Finalement l'étrier a la forme figure 29.

La barre est pliée dans une étainpe B placée sur une table fixe C (fig. 33). Un piston D maintient la barre lorsque deux galets E la plient en se déplaçant d'arrière en avant (fig. 3i et 33). Puis les galets font une moitié de course en arrière et maintiennent la pièce pendant la torsion produite par les leviers F (fig. 25 et 30) qui, de plus, la couchent à plat sur la table C (fig. 2S).

Les leviers F, après avoir tordu la barre, sont maintenus abaissés sur elle pendant un moment, la maintenant solidement appliquée sur la table; puis un galet H (fig, 32), à l'avant de la machine, qui possède un mouvement vertical, descend de sa position normale (fig. 32) et heurtant les extrémités saillantes de la barre, les plie vers le bas contre l'avant de la table C. Ce galet s arrête dans la position figure 24 et maintient contre la table la partie de la barre qui est tournée vers le bas. Alors, deux galets I (fig. 20) agissent sur les extrémités de la barre qui font saillie vers le bas et les tournent sous la table (fig, 24).

238 PROCÉDÉS DE F0R6EAGE DANS l'iNDUSTAIE

Cette dernière opération de pliage complète Télrier.

Dans les figures 19 à 25, la machine est montrée dans la position d'achèvement complet de Tétrier; puis toutes les parties retournent, soit simultanément, soit successivement, à leurs positions normales.

Les galets E rétrogradent, le galet H monte, le galet I va au delà des extrémités de Tétrier, les leviers tordeurs F tournent vers le haut et le pousseur D s'éloigne; Tétampe B est alors enlevée de la table C par le travers, assez haut pour permettre à l'étrier fini de glisser en dessous d'elle. Un ouvrier tire alors l'étrier de l'avant de la machine. L'étampe redescend en place, une nouvelle barre est introduite et l'opération recommence.

Les mécanismes employés pour actionner les divers outils de cette machine sont très ingénieux ; néanmoins nous ne pouvons nous attarder à les décrire, il faut s'en référer aux dessins.

Ajoutons que la machine est disposée pour faire des étriers de différentes dimensions en modifiant les positions relatives des outils. Elle permet aussi de faire des étriers plus simples, de se transformer en simple condense, etc.

Triangles d'attelage.

Signalons encc»re, comme procédé particulier de façonnage,, la fabrication des riangles d'attelage entre les sabots et les cylindres des freins à air.

Ce procédé comprend ; ia préparation d'un fer (fig, 34) au pilon ou de préférence au laminoir; l'étirage des extrémités^ pour leur donner la forme figures 35 et 36 ; le pliage de la pièce en •— . (fig. 35,)

On rapporte ensuite par soudure la tête B, puis l'ébauche est matricée pour devenir figure 36. Il ne reste plus qu'à enlever les bavures extérieures, la loile intérieure D et redresser la pièce pour obtenir la forme finale (fig. 37.) Ce triangle est ainsi plus solide qu'avec le procédé ordinaire, qui consiste à le for«

PROCÉDÉS DE FORGEAGE DANS l'iNDUSTRIE 2â9

mer en y rapportant la tête B après coup, et en la soudant en

R et R' (1),

Fabrication des fers à chevaL

Autrefois les fers à cheval étaient forgés par les maréchaux ferrants, pour ainsi dire, à mesure des besoins, par les procédés d'étirage sur Tenclume, d'une barre de dimensions convenables.

Le fer était courbé sur la bigorne, le talon étiré, les trous obtenus par étampage.

La fabrication à la main est encore suivie, soit pour compléter rassortiment, soit pour utiliser les déchets de barres, soit pour occuper le personnel de la forge lorsque les autres travaux font défaut.

Les fers à cheval se répétant en grand nombre, avec modèles de dimensions relativement constantes, ont donné lieu à une industrie spéciale utilisant les moyens mécaniques depuis une quarantaine d'années.

Les débuts de cette industrie furent assez difficiles ; il fallait vaincre les préventions des intéressés ; les premiers essais donnaient des produits défectueux.

Les perfectionnements de l'outillage assurant une bonne fabrication ayant été réalisés, et les prix de revient étant réduits, les fers façonnés mécaniquement purent rivaliser avec ceux forgés à la main.

Les premières dispositions mécaniques furent appliquées au courbage de l'ébauche, à l'étirage au marteau-pilon, puis à l'étampage en matrices et en ces dernières années au laminage des ébauches.

La fabrication courante comprend les procédés suivants ;

4° U étirage à chaud ou laminage de t ébauche.

L'emploi du marteau-pilon, donnant un battage prolongé, est gucore recherché dans le façonnage de l'ébauche. La pièce est dégrossie sous un premier marteau, puis parée sous un second

(1) Brevet Badoux du 25 janvier 1892.

240 PROCÉDÉS DE FORGBAGE DAMS l'iNDOSTRIE

plus petit. Lelaminage des ébauches se fait avec des cylindres dont les empreintes (fig. 34, pi. XXXIV) produisent des renflements pour le on les talons du fer (1). On opère sur une barre de longueur indéterminée ou simplement sur un morceau de longueur donnant un seul fer. Dans le premier cas, la barre laminéeest tronçonnéeetlesébauches subissent un réchauffage ; dans le second cas, Fébauche passe de suite aux autres machines. L'ébauche est à section trapézoïdale et le supplément de métal pour former le talon ou crampon ne fait pas saillie sur les larges faces; il existe sur l'un des champs (fig. 32),

2** Le cintrage ou œurbage de Vébauche.

La machine présente diverses dispositions. Celle figure /9, planche XXXIII (2), comprend une forme a, rechangeable à volonté, montée sur un arbre vertical actionné par une arbre horizontal ; ces deux arbres reliés par des engrenages coniques. Un volant-manivelle r, manœuvré à la main, donne le mouvement.

Sur un axe b est monté un galet dont le pourtour à rebord maintient et guide le fer que Ton engage entre une griffe et le moule; la griffe est solidaire du moule par les traverses cd.

On conçoit qu'en faisant pivoter le moule a, le galet b applique l'ébauche sur la forme.

La figure 37, planche XXXIV, se rapporte à une machine à cintrer à leviers.

L'ébauche, placée contre une forme F, est serrée par un bloc B actionné par un levier G à tête de profil excentré donnant lieu à une manœuvre rapide.

Deux autres leviers LL' sont vivement déplacés et appliquent la pièce sur le mandrin F.

(1) Les fers de modèle russe sont à trois crampons, l'un à la pince et les deux autres aux extrémités des talons. Ces trois crampons sont pris dans la masse.

(2) Machine par Frémineur. Brevet du 28 février 1876.

PROCÉDÉS DE FOBGEAGE DANS l'lNDUSTRIE 241

Ces leviers présentent, au contact du fer, la forme qu'il doit affecter.

Le pliage des fers à cheval se fait aisément avec une machine tellequecelle figures 18, planche XXXiil (i ), comportant unman* drin ou matrice M fixée sur une table T. Un axe A également maintenu sur la table sert de pivot à un levier L articulé en B avec un deuxième levier L' dont le petit bras coudé porte un galet G s'appuyant contre le fer F à cintrer sur le mandrin.

L'opération consiste à chauffer Fébauche, à la serrer contre la matrice au moyei de la vis V et à agir sur les leviers L et L'. Le levier L produit le déplacement rotatif, le levier L' sert à déterminer la pression nécessaire pour appliquer le fer contre le mandrin.

On profite de la tenue de la pièce en position, pour percer immédiatement les trous du fer.

3® Le matriçage ou élampage. — Les étampes sont disposées de manière à former le ou les talons, à creuser les trous des logements des tôtes de clous fixant le fer.

Cette façon se fait au pilon ou à la presse à excentrique.

L'opération est souvent dédoublée. Une première paire de matrices régularise le cintrage, ébauche les trous, forme le takn, les slrie» ou la gorge si le fer en comporte.

Une deuxième paire, disposée sur une machine voisine ou sur un pilon, pare le fer, achève les trous ou étampures diverses.

Les figures S3, 33 et 36, planche XXXIV, montrent la disposition des étampes ou matrices.

Afin de projeter la pièce hors de la matrice qui emboite le fer davantage, on dispose (fig. 20, pi. XXXlll) une tige à tête et écrou munie d'un ressort qui le force à se détacher.

4® L'opération finale consiste à déboucher les trous du fer lorsque le métal est refroidi, ce qui facilite le bris de la débouchure.

(1) Brève Badiou du 33 avril 1869.

242 PROCÉDÉS DE FOnGEÂGB DANS L'iNDUSTRIE

La machine ou déboucheuse est une petite poinçonneuse à vider les trous.

Fabrication des fers par M. Sibut (1).

La méthode suivie par M. Sibut comprend :

1^ Le laminage des ébauches prises dans des lopins de longueur convenable au moyen du laminoir (fig. ^k4, pL XXXIII) dont les cylindres possèdent un mouvement d'oscillation donné par un mécanisme à bielle et manivelle. Le laminoir est double.

2° Un premier cintrage dans la cintreuse (fig. 5 à 7j. L'ébauche est déposée devant le mandrin J qui saisit le fer et le fait passer entre les deux galets M, qui le cintrent sur le mandrin J animé d'un mouvement de va-et-vient. La pièce est maintenue par la pièce à bascule P, pendant Topération.

3® L'ébauche est reprise pour subir la troisième façon dans une cintreuse emboutisseuse (fig. 8kH) qui achève le cintrage et emboutit les étampures. La pièce est placée entre les mâchoires S avec le mandrin T au milieu. Le mandrin est fixe; les mâchoires sont mobiles et se croisent à la manière des tenailles pour serrer le fer pendant que l'étampe B imprimeles étampures.

4° Le fer encore au rouge passe ensuite à la pareuse (fig. 42 et 43} pour être cambré à volonté entre deux étampes.

Les figures 46 et 47 sont une variante de la cintreuse.

Une autre méthode de la fabrication mécanique des fers à cheval comporte :

L'étirage de barres de fer et d'acier (fig. /, pi. XXXIV) ; A est un noyau d'acier, BB des mises de fer.

Le paquet est soudé et laminé dans le laminoir (fig. 2 et 3)y dont les cannelures finisseuses présentent les sections 3*, 3^, 3°, 3^. Ces cannelures ménagent la griffe, les talons sur la barre, les cannelures et les étampures pour les clous, lesquelles ne sont pas entièrement percées .

(1 ) Brevet du 14 mars 1874

PROCÉDÉS DE FORGEAGE DANS l'iNDDSTRIE 243

La barre passe immédiatement sur la table mobile d une scierie (fig. 4 et S) à plusieurs lames circulaires pour la découper en ébauches.

Les ébauches tombent sur un chariot ou transporteur sans fin composé d'augets métalliques. Elles ont alors la forme figure 9.

Elles passent successivement dans la machine à étamper et à courber (fig. /5 à i8).

La figure 18 est le plan du mécanisme à laminer le talon, comprenant un arbre N sur lequel est monté un cylindre étampeur I pour former le pinçon (jig. iO et //J, Tébauche étant disposée sur des blocs de tenue.

Lorsque le pinçon et les talons sont formés, les mouvements de la machine dégagent Tébauche et elle est transportée au mécanisme de courbure.

Celui-ci consiste en une forme Q (fig. 16) et deux courbeurs T portant des doubles galets, les uns servant à courber Tébaucbe, les autres s' appuyant sur les guides fixes R.

Le fer tombe de la machine sur une courroie porteuse qui l'amène à la finisseuse pour lui donner la forme convenable et enlever toutes les rebarbes.

Cette machine (fig. 19) comprend un cylindre porteur X, une matrice inférieure A'.

Sur le cylindre supérieur B' est montée la matrice supé-rieure C\ Les deux matrices sont commandées ensemble de telle sorte que, lorsqu'un fer à cheval est placé sur la matrice inférieure, et que cette matrice recule^ la matrice supérieure tourne de manière à presser sur la pièce en produisant un faible étirage du fer tout en Tétampant. On obtient ce résultat en donnant à la matrice inférieure un mouvement légèrement accéléré par rapport à celui de la matrice supérieure.

L'exécution mécanique d'un fer à cheval dure moins d*miê minute, les diverses opérations se faisant en une chaude. La^ production peut être très grande suivant l'importance de Tou-

244 PROCÉDÉS DE FORGF.AGE DANS Ll.XDLSTRIE

tillage (1). Les fers à cheval se font eu métal de bonne qualité résistant à l'usure. On emploie de bons fers soudés, des fers fondus ou des aciers doux manganèses.

Fers en aluminium forgés à froid.

Depuis quelques années, des fers de luxe ou des fers spéciaux se font en alliage d'aluminium composé de 80 à 90 0/0 d aluminium et 15 à 6 0/0 d'étain, de cuivre ou de maillechort (à 33 0/0 de nickel) (2).

On a soin de laminer les planches fondues à une épaisseur trois fois plus grande que celle définitive des fers. Ceux-ci, découpés à froid, sont élampés à froid également pour écrouir le métal et l'amener à l'épaisseur et à la forme voulue avec les étampures des clous.

Ces fers doivent être posés à froid et il faut, autant que possible, éviter de les recuire, ce qui rendrait le métal ou trop mou ou trop cassant.

Fers à languettes.

Les fers munis de languettes dentelées d'attache, faisant corps avec le fer, sont fabriqués avec de la tôle ou des barres profilées en acier ou en tout autre métal ductile (fer fondu, aluminium) dont on fait des ébauches (fig, 20) par découpage.

L'ébauche est transformée suivant figures 2i à 23, le fer fixé au sabot affectant la disposition de la figuré 24, La forme est donnée dans les matrices (fig, 23), qui forment des languettes entourées d'une mince bavure (fig. 26), que l'on enlève au moyen de matrices découpeuses.

Les ébauches des fers à ferrer les animaux de la race bovine

(1) En Amérique, certains établissements produisent plus de 400^ de fais à cheval par semaine.

(2) M. Japy a étudié cette application. (Génie Civi/, 4 novembre 1893, p. 4.)

PROCÉDÉS Di: FOUGEAGE DANS L INDUSTRIE 245

sont obtenues au laminoir, sans grande difficulté, sous forme de bande (fig. 27 et 28) de telle sorte que le maréchal ferrant n a j)lus qu a détacher le corps du fer et à façonner exactement, avec la partie réservée, la bride ou lacet dont est pourvu ce genre de fers.

L:i bande est débitée de manière qu'il y ait peu de déchet; les fers sont disposés figure 27 pour le fer dit de droite, figuré 28 pour le fer dit de gauche.

La figure 29 est une ébauche détachée de la bande; les parties hachurées indiquent le déchet; elles ont une épaisseur moyenne de 2"". En étirant la partie épaisse E à la forme figu7*e 30, on obtient le lacet qui se replie sur la partie supérieure du sabot, comme figure Si.

On perce les trous à l'étampe ou poinçon.

L'une des faces de la bande laminée est plane, il suffit donc de ne ménager des empreintes que sur un seul des cylindres.

Le laminoir peut aussi déterminer des creusures correspondant aux trous qu'il suffit de déboucher sur une faible épaisseur.

Clous et pointes*

Les clous et pointes sont des tiges mélalhques pourvues ou non de tête à une extrémilé, l'autre étant effilée. Ils servent à assembler des pièces de bois ou d'autres matières qui se laissent aisément pénétrer. Les clous servent aussi à garnir les objets pour prévenir une usure rapide.

Ces éléments d'assemblage ou de garnissage se font en fer tendre, acier doux, cuivre, laiton, zinc.

Les clous et pointes présentent une grande variété de modèles se différenciant par leurs dimensions et leurs formes.

Les gros clous se forgent à chaud, ou par découpage dans des bandes de tôle. Les petits et moyens sont façonnés à froid et sont découpés ou laminés, le plus souvent, dans la verge ou les fils métalliques.

246 PBOCÉDÉS DE FORGEAGB DANS l'IlNDUSTRIE

La clouterie est une industrie spécialisée depuis longtemps { I ). Elle emploie des procédés simples et des machines à grande production dont les dispositions sont parfois très ingénieuses.

La clouterie substitue de plus en plus, depuis une dizaine d'années le fer fondu, l'acier doux au fer soudé; des aciéries livrent toute leur production aux usines à clous, soit sous forme de bandes méplates^ soit sous forme de fils.

Les anciens procédés de fabrication au marteau à main, à l'enclume et à Vétampe sont encore suivis, pour quelques spécialités, dans un certain nombre de clouteries.

Les opérations comprennent l'étirage de l'extrémité d'un tronçon de verge, au marteau, sur l'enclume A ou B (fig, /, pL XXXV) ; le découpage au tranchet C, d'une longueur déterminée pour faire un clou, sans la séparer entièrement de la lige, de manière à faciliter la tenue pour l'introduction de rébauche dans la clouyère ou cloutière D.

La séparation de l'ébauche par arrachement de la tige T; le rabattage de la tête au marteau en lui donnant la forme voulue.

L'étampage de la tête, si Ion veut accélérer le travail et obtenir des têtes bien formçes.

Le dégagement du clou, de la clouyère, par un coup de marteau sur la pièce inférieure d'arrêt de la tige.

La tablette formant clouyère est disposée pour être rechangée à volonté et pour recevoir Tétampe de forme correspondant à celle du clou.

Ces procédés simples conduisent encore à une fabrication assez importante; un bon cloutier fait de 10 à 15 clous par minute, suivant les dimensions.

Les premières machines imaginées par Stoltz et Frey vers 1840, puis abandonnées et perfectionnées, ont eu d'abord en

(1) Une usine à clous du siècle dernier comportait, par exemple: une refenderie et un martinet à quatorze mentonnets, à deux marteaux, chacun occupant trois ouvriers qui fabriquaient en un jour jusqu'à donie cents clous, de trois à cinq pouces de longueur. {Voyages métaUurgigue$ de Jars, 1774, 1" volume, page 180.)

PROCÉDÉS DE FQR6EAGE DÂI9S l'iNDUSTRIE S4?

yue la fabrication des pointes dites autrefois clous (ïépingles.

En général, ces machines sont combinées de manière à produire :

1° L'avancement du fil de fer, de cuivre, de laiton ou de zinc, d'une longueur constante déterminée ;

2*^ A façonner la tête par refoulement du métal et par percussion;

3^^ A couper la pointe en étirant Textrémité ou en faisant une coupe oblique, au moyen de deux couteaux mis en mouvement par des cames.

Les outils travaillant le métal à froid doivent être conditionnés d'une façon spéciale; les parties frottantes et travaillantes sont du meilleur acier trempé, résistant, ductile. La plupart des modèles de ces machines ont été établis en vue de satisfaire aux conditions principales ci-dessus, les outils présentant des dispositions modifiées suivant les dimensions et les formes des pointes.

Nous signalerons quelques-unes de ces machines intéressantes à plus d'un titre.

Lamachineàpointesf/î^.2et5,jt)/.XXJCFjestdutypeFientz(l).

Le fil de métal, enroulé sur une bobine à proximité de la machine, est engagé dans une pièce M dite menailk; elle tient le fil entre la pince p et la table T. Une bielle aa faisant osciller la menaille, la pince p se relève ou s'abaisse, et, dans ce dernier cas, elle attire le fil qu'elle maintient fortement par Faction des ressorts rr. La course est limitée par une vis Bet par le secteur A.

Pour assurer la position du fil pendant la formation de la tête, deux grippes G actionnées par un levier G commandé par une came £, s'appuient sur le fil.

• Aussitôt le mouton F frappe la tête.

Ce mouton F est guidé par des glissières; il est mû sous

(^) Portefeuille des MachineSy avril 1861.

248 PROCÉDÉS DE FORGE AGE BANS l'lNDUSTRIE

Taclion de deux ressorts RR qui le poussent énergiquement, au moment voulu.

La tête étant frappée, deux leviers découpe L saisissent le fil qu'ont lâché les grippes et en tranchent la pointe entre deux couteaux d'acier.

Les leviers L sont actionnés par les cames CC montées sur Tarbre de commande de la machine.

La pointe détachée est ensuite projetée par une petite tige t dans une boîte placée sous la machine.

Cette tige est actionnée par une came K, aussi montée sur Tarbre moteur.

Toutes ces opérations se répètent successivement.

Les divers organes en mouvement sont montés directement sur l'arbre de commande ou sont actionnés par des pièces intermédiaires.

Les cames doivent être d'exécution précise et en acier dur pour prévenir l'usure.

La production de cette machine était de 2oO pointes par minute avec un déchet de 2 à 4 0/0.

A la main, un ouvrier habile faisait 2S pointes par minute.

Les machines actuelles produisent bien davantage, suivant les dimensions et en opérant sur plusieurs pointes simultanément.

Les pointes sont achevées par un ébarbage, un polissage en tonneau rotatif octogonal, avec de la sciure de bois un peu grasse. Le frottement, les chocs suffisent pour enlever les bavures. Les pointes sont ensuite empaquetées.

Les figures 4k8 {i) montrent les dispositions d'une machine dite presse à pointes.

Le mouton ou marteau à bouterolle M frappant la tête est actionné par un excentrique donnant un mouvement rectiligne alternatif et supprimant lé ressort qui, dans les machines ordinaires, donne par sa détente le mouvement de percussion au

^1) Machine Cailletet et BuUaud. Brevet du 8 juillet 1889.

TROCÉDÉS DE FORGEAGE DANS L INDUSTRIE 2^9

mouton. Les leviers de coupe L sont commandés par un galet fixé à chacun d'eux et roulaot dans une rainure de forme convenable, creusée dans un cylindre calé sur l'arbre moteur.

De même le rappel du cbasse-pointe C et son action sont réglés par galet se mouvant dans une came à rainure R.

La bielle B commandant les organes de Tamenage du fil métallique est de longueur variable pendant la marche, de manière à pouvoir se raccourcir ou s'allonger dans certaines phases de son parcours, produisant ainsi un temps d'arrêt dans l'avancement du fil, arrêt correspondant à l'instant où l'on fait agir les leviers de coupe et de chasse-pointe.

La came de pression est taillée directement dans l'arbre de la machine, afin de réduire son diamètre au minimum.

Avec la presse, on peut marcher plus vite qu'avec les machines à percussion, mais les pointes obtenues sont moins commerciales, parce que la tige, au moment de la formation de la tête, tend à rentrer dans les mâchoires.

La figure 9 se rapporte à une machine du modèle Sayn présentant des dispositions analogues à celles des précédentes.

Pointes à empreintes.

Les pointes à section triangulaire, ovale ou carrée, etc., sont débitées dans du fil de section correspondante laminé à froid ou étiré à la filière avant de l'introduire dans la machine à pointes. Ou encore, on part de fil à section circulaire que l'on transforme en section voulue par le passage dans deux cylindres alimentateurs qui permettent, de plus, de produire sur la tige des saillies ou empreintes assurant une meilleure tenue de la pointe dans le bois.

Les figures 12 à 1S montrent la configuration des cylindres lamineurs et fournisseurs pour différentes sections et types de saillies (1).

(1) Machine Tyers. Brevet du 28 avril 1890.

250 PROCÉDÉS DE F0RGEA6E DANS l'iNDUSTRIE

En variant les empreintes des cylindres fournisseurs, on peut donner aux pointes des configurations très variées.

La machine fonctionne comme suit (fig. 40 et //J :

Lorsque le fil cylindrique Fest alimenté entre les cylindres CC', ceux-ci sont fortement serrés par la vis de pression V.

Par reflet de la course en avant du chariot A sur lequel sont montés les cylindres, ceux-ci sont portés en avant sans rotation et entraînent avec eux le fil qu'ils maintiennent. Une longueur de fil suflftsante pour former une pointe est ainsi alimentée dans la machine.

Le mouvement du chariot A portant le bras B ou support des cylindres est produit par la bielle D, et le plateau manivelle & bras variable E solidaire de l'arbre moteur P de la machine.

Le fil étant saisi par les mâchoires M, la tête est formée par la cloutière-étampeuse K; puis les découpeurs empointeurs HH' opérant, la pointe est achevée. Tandis que le fil est saisi par les mâchoires M, le chariot A effectue sa course de retour ou arrière, qui a pour effet de faire tourner les cylindres ce qui laminent le fil serré entre eux, le façonnent sur une longueur suflSsante pour former une autre pointe.

Le mouvement de serrage et de desserrage de la mâchoire mobile M est donné par la came I et divers leviers intermédiaires. Les couteaux HH' sont également actionnés par leviers et cames comme le montre ]si figure /<S; les dispositions générales sont analogues à celles des autres machines.

Clous mariniers.

Les clous mariniers dit quatre pans se forgent à chaud; a tige est formée par quatre outils: deux fixes et deux mobiles; le tétage du clou est obtenu par un levier de pression agissant sur deux outils mouvants. Ce sont les conditions réalisées par la machine (fig, /, 2 et 5, pL XXXVI) (1).

(1) Machine Louvrier. Breyetdu 10 mars 1897.

Les quatre outils servant au forgeage sont disposés comme l'indique la figure 3; les deux marteaux N font mouvoir les deux outils 0' tenus dans leurs coulisses par une vis de côté et poussés en bout par une autre vis servant au réglage; ces marteaux sont mis en mouvement par les cames S, S' adaptées sur les arbres LL' disposés de manière à donner uo mouvement alternatif à chaque outil 0' pour qu'ils frappent à leur tour sur les outils fixes 0.

Chaque marteau porte un guide qui lui est assujetti au moyen d'une agrafe, et qui sert à maintenir le fer au centre des outils; un va-et-vient F, mis en mouvement par une came, conduit la matière destinée au forgeage vers les outils.

Les marteaux se trouvent réglés par une pièce portant un coin E s'enfonçant dans K, et se réglant par une vis qui le pousse plus ou moins suivant la grosseur que l'on veut donner à la tige.

Les mâchoires, faisant un quart de tour, viennent se placer horizontalement en face des outils 0, 0' pour recevoir le clou dès que le forgeage de la tige est fait; puis, se replaçant verticalement, elles supportent la pression exercée par le balancier D pour former la tête; ces mâchoires soutiennent aussi le clou pendant que la coupe se fait.

- Toutes ces pièces sont mises en mouvement par la poulie J, qui communique ce mouvement aux engrenages I rechangeabies à volonté, afin d'être toujours en rapport avec le nombre de coups de marteau qu'il faut donner pour forger la tige suivant la longueur qu'elle doit avoir.

Lorsque les têtes sont très grosses relativement à la section des tiges, les ébauches des clous sont préparées en ménageant le métal de la verge à l'endroit où la tête se formera et en étirant par pression ou martelage la partie devant former la tige. Puis les ébauches sont découpées et le clou reçoit ses façons finales.

Le métal peut être sous la forme de fil, verge ou de tôle découpée.

252 PROCÉDÉS D£ FORGEAGE DANS l'lNDLSTRIE

Si le fil est en botte, le dévidoir est placé près de la machine. Le fil amené au moyen de grifi^es G (fig. 4) (1) est présenté à deux élampes D (fig. 3 et 6) qui , de rond qu'il était, par exemple, lui donnent la forme aplatie. La pression est donnée aux étampes par des leviers T (fig. 4) agissant sur les coulisseaux E porte-outils.

Après cetle opération, le fer se trouve reporté entre les couteaux H (fig. 7 et S) taillés en bout sous forme de gorge et présentant un tranchant oblique donnant la coupe (fig. 9). La gorge sert à maintenir l'ébauche sans la presser, pendant que les deux tranchants agissent.

Le clou découpé est engagé à la main dans des matrices K (fig. iO) qui forment la tige par pression, lout en présentant le clou ù létampc P qui forme la tête. Les matrices K sont montées sur un porte-matrices en deux parties MN, dont Tune M est montée sur un arbre horizontal possédant un mouvement de rotation intermittent réglé par un encliquetage RS (fig. H). L'amplitude de la rotation correspond à 1 /8 de tour si le porte-outil comporte huit matrices. Ce nombre est variable suivant Thabileté du gamin chargé de présenter les clous.

La seconde partie N des porte- matrices peut se déplacer latéralement, s'écarter ou se rapprocher de l'autre pour l'engagement du clou et son serrage au moment où la tête se forme. Un levier T (fig. H), oscillant sous l'action d'une came formée sur l'arbre Q rapproche ou écarte la partie N, en lui donnant la pression suffisante à la formation de la tige du clou. Au-dessous des porte-matrices se trouve un petit levier, destiné à faire tomber le clou terminé.

Les matrices KK' ont la hauteur de la tige du clou ; elles sont conformées suivant la forme de cette tige ronde, ovale, rectangulaire ou autre.

(1) Brevet Husson, 11 avril 1876.

rUOCÉDiS I)E FORGEAGE DANS l/lNDLSTRIE 253

Au lieu de découper un clou en ébauches d'about de tige, on transforme la verfçe en section aplatie (1) (fij, 12, i3et14) par une première pression avec mâchoires a, puis on lui donne la section (^) par une deuxième pression avec étampes b agissant horizontalement; les premières a agissent verticalement. Ces pressions forment la tige du clou qui est amenée dans un guide et est découpée diagonalement par les couteaux f (fig. 43 et tracé 3). On peut donner à rébauche du clou la coupe figures /5 et 16, La tige et la tôle sont ensuite achevées en matrices.

En vue d'éviter la réduction de section de la tige par pression , on emploie de la verge ou machine à section aplatie (fig. 47) ou à section ronde [fig, 48). La première est découpée par des couteaux tels que ceux figures 49, 20 et 21 ; la deuxième donne lieu aux dispositions des figures 22 à 26. Puis Tébauche est prise par un guide G (fi^. S7) qui laisse libre la partie effilée. Ensuite le chariot mobile sur lequel le guide est monté se déplace légèrement dans le sens longitudinal de la machine, pour amener la partie effilée en regard de deux mâchoires ou matrices B'A' qui forment la tige, en même temps qu'elles dégagent l'ébauche de son guide pour l'amener en regard du marteau dans Taxe de la machine. Le marleau-étampe T agissant forme la tôle, puis les mâchoires AB abandonnent le clou en s'écartant; le chariot du guide G est rappelé par un ressort dans sa position primitive pour recevoir une nouvelle ébauclie.

Le guide G (fig. 28) est avantageusement remplacé par celui à pince (fig. 29), qui peut servir pour tous diamètres. Le ressort R actionnant le levier double L se prête au soulèvement de la tête formant pince, tout en assurant la tenue de 1 ébauche.

La disposition générale des outils sur la machine est indiquée figure 30.

MN sont les couteaux ;

G, guide de déplacement;

AB, mordaches élampeuses de la lige ;

T, étampeuse de la tête.

Le fil de fer rond est de préférence employé parce qu'il s'obtient plus régulièrement que tout autre au laminage; il permet de façonner les clous de toutes formes et de toutes grosseurs avec les machines basées sur les procédés d'opération

Le forgeage des clous en les chauffant par un courant électrique a donné lieu aux dispositions (flg. 31 à 36) (1) adaptées à une machine du type Dodge.

De chaque côté du chemin que suit le flan ou ébauche A sont placées (fig. 36) des électrodes RR', l'une positive et l'autre négative; toutes deux, ou seulement l'une d'elles, peuvent être mobiles et être mises en contact avec le flan ou en être éloignées.

Elles sont disposées entre l'alimentateur E, les couteaux K et au-dessous de l'arbre oscillant M, lequel est légèrement coudé de bas en haut dans le milieu, afin de donner la place nécessaire pour le dispositif de chauffage. Les électrodes sont montées (fig. 33) sur les bras SS' dont elles sont isolées et qui sont articulées en S» avec le bâti de la machine. Un ressort U placé entre les bras tend à les écarter; ce mouvement est réglé par les pentes T' ménagées sur une barre T articulée. L'extrémité saillante de la barre T est située sur le chemin d'un butoir ou saillie T', ménagé sur le côté de la came K' (fig. 36).

Le recul du flan opéré par la saillie T' amène la partie du flan qui doit être chauffée dans la position voulue entre les électrodes RR'. A ce moment, et avant que l'action du butoir N' rende le fléau libre, la saillie T* saisit l'extrémité de la barre T, pousse les parties biaisées T' vers les bras articulés SS' et rapproche ceux-ci en entraînant avec eux les électrodes RR' qui viennent toucher les côtés opposés du flan

(1) Brevet du 25 mars 1890, à M. Gilbert.

PfiOGÉDÉS DE FORGEAGE DANS l'iNDDSTRIE 25S

et les portent immédiatemenl au degré voulu de température par le passage d'un fort courant électrique dans le circuit dont elles font partie. Le flan ainsi chauflfé est prêt à être poussé entre les couteaux et renclume H pour réduire la tige à l'épaisseur voulue et pour former les côtés supérieur et inférieur du clou. N est le marteau de côté, portant la matrice mobile P correspondant avec la matrice pour façonner les côtés et la tête du clou (fig. 33).

Le flan A est guidé vers les matrices par un entonnoir I (fig. 32 à 34).

Après que le flan a reçu le nombre voulu de coups des matrices, le renflement de la came J repousse en arrière le bras Z, ainsi que Talimentateur E, ce qui ramène le flan et le clou formé à son extrémité dans la position qui convient pour la séparation du clou (lig. 36).

Les clous de petites dimensions à formes de têtes variables, tiges très réduites, crénelées, à section ronde ou carrée, conique ou pyramidale, se font avec des machines analogues aux précédentes, mais qui permettent de façonner plusieurs clous simultanément.

Ainsi, en suivant la fabrication d'un inême clou (fig. 38), le fil de fer, pendant la première révolution de l'arbre, avance de la quantité nécessaire pour sa longueur et subit la première réduction dans la boîte à forger (fig. 39 et 40).

Pendant la deuxième révolution le fil de fer est avancé derechef et la partie déjà forgée subit la deuxième et la troisième réduction par Feffet dépressions verticales et contre-pressions horizontales ; puis la formation de la tête a lieu parle choc du mouton.

Enfin, pendant la troisième révolution, le fil de fer est encore avancé, et la partie dont tête et tige sont faites se présente à l'action des couteaux qui forment la pointe et du chasse-clou qui fait tomber le clou.

Les machines donnent un certain nombre de clous mal formés, des déchets qu'il y a lieu de trier.

286 PftOCÉDÉS DE FORGEAGE DANS l'iNDUSTMZ

Ce triaj;c est parfois suivi de Icbarbage par rotation dans des tambours, rotation que l'on prolonge plus ou moins suivant le degré de polissage que Ton veut obtenir.

Les clous tels que ceux figures 4/ et 42 s'obtiennent par deux opérations successives dans deux machines distinctes (1).

La première machine produit les clous à tôte plate, carrée ou rectangulaire (fig. 43 et 44); puis les poinçons qui écrasent les tètes sont modiGés suivant figures 45 et 46. Au lieu d'être terminés par une surface plane, les poinçons portent un évidcment carré ou rectangulaire d'une profondeur telle que tout le fer destiné à chaque tête puisse se loger dans cet évidement, qu'il remplit et dont il prend la forme.

A la sortie de la machine, les clous sont passés au baril, où, par une rotation prolongée, ils sont débarrassés des bavures qu'ils portaient; puis ils sont recuits en vase clos.

Après le recuit, on procède à la deuxième opération, qui consiste dans le rabattage de la tôle par une matrice recevant le choc ou la pression d'un poinçon dont la forme en creux correspond exactement au relief de la tète du clou ; les figures 47 et 48 indiquent les dispositions employées pour le rabattage.

Les clous à tige cannelée (fig, 49) sont obtenus par une disposition spéciale comprenant (fig. 30) (2) quatre oulils d'acier 0, qui convergent au même point quand les pièces EE' sont rapprochées, et qui s'écartent en donnant une forme pyramidale quand los deux pièces s'éloignent.

Les outils sont, à cet effet, légèrement en chanfrein sur le bout pour produire la pyramide, et les angles légèrement abattus pour obtenir la cannelure des faces.

Les pièces EE' sont munies «l'alvéoles dans lesquelles se déplacent les blocs d'appui des outils. Ces blocs ont une face d about inclinée et leur position se règle par des vis.

(1) Procédés adoptés par la Société des Forges de Franche-Comté.

(2) Brevet du 30 juillet 1890. M. Rivierre.

Le clou est façonné dans une machine de type ordinaire. Le fil pénètre dans Je dispositif de réduction EE' qui est ouvert; il s'y trouve saisi comme par des griffes. La réduction s'opère pour produire la tige et en même temps Tétampeuse forme la tête. Le fil est ensuite poussé et les couteaux coupent le clou en faisant la pointe.

Les clous de fortes dimensions exigeant des pressions ou un martelage relativement énergiques sur les faces de forme pyramidale, on préfère opérer par fendage oblique des éléments dans une tige ou dans une tôle. Si on emploie une barre plate découpée d'abord en longueurs égales à celle du clou, plus un excès de métal pdur la tête la largeur de la barre est environ double de l'épaisseur moyenne du clou.

Chaque tronçon est fendu obliquement, puis la tête ert formée par refoulage.

Dans la machine figures i et 2, pL XXXVIJ (1), disposée pour cette fabrication, la tige de fer T est guidée et dressée par des cylindres lisses A.

La tige T est saisie, à la sortie des cylindres, par une mâchoire B à prise intermittente par l'action d'un levier double L, mobile horizontalement pour donner la longueur déterminée.

Ces mouvements sont transmis par l'arbre intermédiaire L

Le fendage de l'extrémité de la tige est obtenu par deux couteaux disposés obliquement par rapport à l'axe de la tige. Deux autres couteaux coupent l'élément en même temps que s'opère le fendage. Ces couteaux sont actionnés deux à deux par leviers. Les quatre leviers sont actionnés par des cames montées sur l'arbre F. Les couteaux sont montés sur des coulisseaux ou guillotines E parfaitement guidés sur le bâti.

Des pinces présentent la pièce aux couteaux fendeurs et coupeurs à longueur. Puis chaque moitié ou clou est déplacé

(1) Machine Nawrocki. Engineering, 4 mars 1881.

latéralemenl pour la formation des têtes dans les matrices avec des marteaux.

La tête achevée, chaque clou est projeté hors de la machiae.

Clous laminés et frappés.

La figure 3 est la machine à faire les clous à chaud du type Sharrow (Birmingham).

La verge V est chauffée dans un four placé sur le devant, et au plus près de la machine.

Les deux disques A et B sont disposés pour laminer, ou plutôt ébaucher, effiler la tige du clou lorsque le disque C relève le disque B vers A en suivant la progression du profil à obtenir, et que présente le gabarit G qui se loge entre B et C d'une façon intermittente, ce qui est possible par suite de la forme du disque C, à deux pans et à deux parties cylindriques. De plus, le gabarit C porté par un chariot est rappelé par le ressort R.

La forme entaillée du disque A donne également lieu à un mouvement d'avance intermittent de la verge, soit lorsque lo pourtour correspondant au plus grand rayon se présente vers B et que la verge se trouve engagée.

Quand Tune des parties entaillées de A se présente en face de B, la verge cesse d'être entraînée jusqu'à ce que de nouveau une partie plus saillante détermine une avance sensiblement égale au développement de lare de contact.

Pendant le repos de la verge s'exécutent la coupe du clou au moyen d'une lame de cisaille à excentiique actionnée par l'arbre supérieur. Le coulisseauQporte-cisaille sert également à maintenir le clou sur la matrice T au moment où la bouterolle U vient former la tête en C.

Celte bouterolle est montée sur un coulisseau actionné par une came, coulisseau sollicité en retour par un ressort R'.

Le clou C achevé est chassé par le suivant et tombe audessous du bâli.

PROCÉDÉS DE FORGBAGE DANS l'iNDUSTRIE 2o9

Les profils des disques ABC et du gabarit G varient avec les dimensions des clous.

Cette machine est simple; le procédé de laminage de forme Tariée est avantageusement appliqué.

Les clous à empreintes tels que ceux figare 4 s'obtiennent par le passage de la tige entre deux disques (fig, 5) à rainures qui la roulent lorsque le clou est à section circulaire.

Clous pour fers à cheval.

Les clous pour fers à cheval fabriqués à la machine sont ordinairement découpés dans des bandes de tôle ayant en coupe la forme figure 12, pi. XXX VIL

Avec la machine (fig. 6 a 8) (1), les opérations se succèdent de la manière suivante :

La bande A passe par un mécanisme d'alimentalion automatique à leviers et roues dentées déterminant une avance longitudinale et une oscillation intermittentes telles que la coupe d'un ébauchon (fig, 13) se lasse obliquement à Textrémité par un coupeur E mobile et un coupeur fixe F.

Dès que Icbauchon est dégagé, il tombe dans un tube guideur L le livrant, la tôle en bas, à une première paire de cylindres horizontaux M, dont l'un est montré séparément (fig. H). Chaque cylindre présente des empreintes de forme voulue pour opérer successivement sur deux ébauchons à chaque tour et donner le profil (fig. 14) ; c*est-à-direque les cyUndres opèrent sur les côtés larges en aplatissant l'extrémité dont la pointe du clou doit être formée, et allongeant le corps du clou partiellement ébauché.

L'ébauchon du clou (fig. 14)^ en sortant des cylindres M, descend le long du tubo guideur jusqu'à une deuxième paire de cylindres Nen dessous de la première paire, et ces cylindres N sont disposés à angle droit avec les premiers.

(1) Machine Swalwell. Brevet du 24 février 1890.

^0 pnocÉ[)l^:s de fougeage dans l'industrie

Par l'action des cylindres N, rébauchon prend la forme figure fô; les cylindres opèrent sur les côtés étroits, diminuent la largeur de la tige et forment Tépaulement sous la tête tout en allongeant aussi le corps de Tébauchon.

De la seconde paire de cylindres, le clou est conduit à une troisième paire de cylindres P, parallèles aux cylindres M.

Les cylindres P donnent la forme figure 46 \ la tête est achevée et la tige est aplatie et allongée davantage; un biseau est formé sur les côtés opposés, laissant une mince attache vers la pointe.

Ensuite, le clou est guidé jusqu'aux outils rogneurs ou empointeurs qui séparent le déchet (fig, 17) [et achèvent la pointe. Ces outils comprennent une matrice Q (fig, 8) qui est fixe, le couteau ou emporte-pièce R étant mobile.

En se retirant, Temporte-pièce R laisse le clou libre et celui-ci tombe au bas de la machine.

Les divers tubes-guideurs sont à parois articulées (fig. 10} pour permettre l'enlèvement des ébauches qui ne tomberaient pas.

Au lieu d'étirer fortement la tige des clous pour fers achevai, on peut refouler le métal pour former la tête comme l'indiquent les figures 24 à 29 qui se rapportent à un clou de cette espèce, ou les figures 30 à 34 qui se rapportent à tout autre genre de clou à tête prononcée (1).

I^ refoulement se fait progressivement en plusieurs matrices disposées sur le pourtour d'un plateau à axe vertical E, tournant d'une façon intermittente (fig, 21). Au-dessus du plateau E est placé un porle-étampes F (fig, iS et /Pjactionnépar un excentrique circulaire G. Le porte-bouteroUes F comporte cinq outils refouleurs qui opèrent pendant l'arrêt du plateau E.

Les outils sont guidés de manière à ne pouvoir dévier. Les ébauches des clous, ayant la forme figure 22y arrivent dans les

(1) Machine Chavane. Brevet du 1" octobre 1890.

PROCÉDÉS DE FORGEAGK DANS l'iNDUSTRIE 261

matrices en descendant verticalement au point J (fig. 21 )\ la tige pénètre dans la matrice jusqu^à la position figure 24 et cette ébauche est séparée des autres par un couteau porté par le coulisseau K, laissant dépasser hors de la matrice une longueur de métal suffisante pour former la tête.

L'ébauche prise dans la matrice est entraînée par le plateau; elle s'arrête en N et attend un autre déplacement ; pendant ce temps, d'autres ébauches arrivent au point J, sont coupées comme la première et remplissent successivement les matrices suivantes. Au deuxième mouvement du plateau, la première ébauche amenée en subit le premier refoulement. Un autre avancement l'amène en P pour recevoir le deuxième refoulement, et ainsi à chaque avancement jusqu'en Q où la tête est terminée.

Un autre avancement amène le clou en R et, là, le porteoulil F porte deux coins qui pénètrent entre les matrices et les séparent. Le clou tombe ou rencontre une pièce S qui le détache. Puis, les matrices écartées se rapprochent. Quand la marche est normale, il y a toujours cinq ébauches en travail et à chaque descente de F, un clou est achevé.

Signalons la disposition produisant la rotation intermittente du plateau E. Elle est obtenue par une vis sans fin, ou espèce de came C à rainures hélicoïdales, en partie pour la rotation et circulaires (fig. 18) pour l'arrêt. Cette vis à filets de pas intermittent actionne une roue V dont les dents ont une forme losange (fig. 23), Cette roue est solidaire du plateau E et lui communique son mouvement.

La figura 19 montre l'excentrique G et le cadre solidaire du porte-outils F.

Préparation des flans de clous à ferrer.

On prépare quelquefois les flans de clous à ferrer dans une machine spéciale, puis on les achève dans une machine finisseuse.

26^ PROCÉDÉS DE FORGEAGF. DANS LINDUSTRIE

L'ébaucheuse/î(7ure /, 2 et 5, pL XXXV lll (1), est constituée par une série de matrices de laminage tournant dans un suppor approprié et pouvant être successivement amenées en contacJt avec la baguette à clous.

Sur un arbre B est monté un porle-matriçes C muni d'un rebord servant à ajuster une série de pignons d'angles E. Des matrices GG sont montées sur les faces des disques G'G' et sontdisposées de manière à réduire graduellement la bagucltcA, en agissant avec des matrices KK montées sur les faces d'un disque I.

La verge A sortant des rouleaux d'alimentation passe à travers un four F. En pénétrant entre les outils, elle est légè rement allongée et réduite en épaisseur, puis les matrices suivantes réduisent la largeur, rallongent et la recourbent; ensuite Tébauche subit de nouveau l'action de matrices de face et de côté et finalement, la tête étant formée, le flan est coupé.

Les clous pour fers à cheval sont encore fabriqués par laminage entre quatre cylindres disposés comme figures 4 et 5.

Deux des cylindres ont leurs axes horizontaux; les deux autres ont des axes verticaux.

Le cylindre horizontal inférieur est muni de deux dentures coniques engrenant avec les dentures qui correspondent sur les cylindres à axes verticaux.

Le mouvement relatif des cylindres est ainsi bien assuré.

Sur le périmètre des quatre cylindres sont disposées des empreintes correspondant à la forme des clous; ces empreintes forment une cannelure fermée dans le plan commun des axes des cylindres.

Les empreintes des cylindres AA' se rapportent aux petites faces du clou; celles des cylindres BB' se rapportent aux larges faces.

Les développements des cylindres sont en proportion du nombre de clous.

(1) Brevet Baunwart du 24 mai 1887.

Pour achever les têtes, Icsébarber, les clous tombent dans un récipient animé d'un mouvement de rotation, puis ils sont projetés dans un second tambour armé de saillies intérieures (1).

Le laminoir à clous (fig. 6 et 7) les façonne dans des barres de fer chauffées, et les achève tout à fait ou à moitié, à la pointe près, c'est-à-dire que les clous sont obtenus, comme le montrent les figures 8, 9 et /O, avec têtes différentes. L'empointagc s'opère avec une machine spéciale analogue à celles déjà signalées.

Les outils sont les deux paires de cylindres (CC) (CC) placées à angle droit Tune de l'autre, entre lesquelles s'engage la barre de fer B. Ces cylindres ont des biseaux latéraux, et des empreintes qui correspondent progressivement à la coupe transversale décroissante du clou, en commençant par la tête et finissant par la pointe. De plus, des entailles ou empreintes sont également disposées pour former la tôle.

La paire de cylindres CC porte des couteaux A (fig. H) qui séparent les clous de la tige.

Des plaques de gardes ou guides G (fig. 12, 13 et 14) sont fixées près des cylindres de manière à former un conduit pour la barre de fer qui tend à dévier.

La commande des cylindres est faite par des engrenages qui assurent leur position respective. Suivant la longueur et le type de clou, les outils ont leurs parties travaillantes rechangeablc3àvoloaté(2).

Laminoir à clous de Fuller (3).

Dans le laminoir de Fuller (fig. 16 à /9, pi. XXXVIll), la verge métallique est introduite entre deux rouleaux alimentaires RR, à travers une embouchure guide D; elle est saisie par une première paire de cylindres CC qui forment

(1) Machine Boynton-Hartford. Brevet du 20 octobre 1880. Engineering.

(2) Brevet Moellcr et Schreiber, 20 février 1880.

(3) Brevet du 30 décembre 1887.

264 PROCÉDÉS DE FORGEAGE DANS LINDUSTRIE

un blanc préalable du clou, en pressant le métal suivant les formes adoptées; le blanc est partiellement ou totalement séparé à des intervalles appropriés à la longueur du clou.

Le blanc avant de quitter la paire de cylindres CC ou cylindres supérieurs est saisi par la seconde paire de cylindres ce qui le pressent dans une direction transversale à celle dans laquelle il a été pressé par la première paire de cylindres. U est alors converti en clou de forme voulue ; puis il tombe dans le trou du bâti.

Les deux paires de cylindres sont animées de la même vitesse; mais le diamètre des cylindres inférieurs est plus grand que celui des cylindres supérieurs, de manière à tenir compte de la longueur d'étirage que subit la pièce.

Les pièces à empreintes sont rapportées sur les cylindres (jig. 20), de manière à faciliter leur remplacement suivant le type de clou à façonner.

Machine à fabriquer les clous chauffés par un courant électrique.

La machine figures 22 à 52 (1) se caractérise par les points suivants :

1° Chauffage continu de la barre de fer au moyen d'un charbon porté à Tincandescence par un courant électrique.

2° Laminage de la barre ainsi chauffée entre quatre cylindres pourvus d'empreintes nécessaires à la formation de la tige et de la tête des clous tels que ceux pour fers à cheval ou autres.

En avant de la cannelure formée par les cylindres (fi^. 23), se trouve un charbon G percé en son centre d'un trou pour le passage de la barre de fer à laminer en clous. Ce charbon est maintenu par un support S, de manière à pouvoir se rapprocher plus ou moins du point de laminage ; il reçoit les deux

(1) Brevet GombauU et Rouillé du 6 décembre 1888.

PROCÉDÉS DE F0R6EÀGE DANS l'iNDUSTRIE 263

fils EE' d'une dynamo établissant un circuit électrique permanent dans le charbon, qui, sous cette influence, est porté à l'incandescence et chauffe pour ainsi dire instantanément, en raison de sa haute température, la barre de fer qui le traverse.

La barre passe d'une façon continue à la vitesse d'environ 0,20 par seconde.

La barre est maintenue par des galets CC placés sur le devant du laminoir.

Les clous fabriqués possèdent d'ordinaire une tige plate, mince et eflilée au bout, et une tête comme /î^re 23. Le tracé en lignes pleines montre la forme de la tête des clous américains, tandis que les lignes ponctuées se rapportent à la tête des clous français.

Les clous ne tiennent pas eotre eux; la pointe se détache toujours de la tête de la pièce qui suit (fig. 26). Il est à remarquer que la tête est laminée en premier lieu, et que la pointe n'est produite que par un excès de métal.

La partie active des cylindres est rapportée (fig. 27) de façon à pouvoir être remplacée suivant la fabrication et les nécessités du travail.

Les empreintes sont pratiquées de manière à se pénétrer légèrement à feuillure, à l'effet de supprimer les bavures et d'assurer la position ^ibsolue du point de tangence des formes (fig. 28).

Il convient aussi de guider la barre entre deux pièces PP' et sur une table T réfractaire (fig. 29) qui est pourvue de quatre charbons portant la barre au blanc. Cette disposition est préférable à celle figure 23.

Cette machine permet une production intense, soit environ SOO clous à la minute; elle réalise un progrès incontestable.

Les clous à grosse tête bombée, mais très mince, tels que ceux dits des tapissiers, s'obtiennent par emboutissage des têtes préparées par découpage dans des feuilles de laiton d'environ |mm d'épaisseur.

PROCÉDÉS DE FORGEAGE DANS LINDUSTRIE

Les rondelles sont estampées de manière à laisser un renflement de matière au centre avec une petite cuvette pour recevoir la tète de la tige du clou. Après estampage, la pièce a son épaisseur réduite à 1/4 de millimètre (fig. 2, pi. XXXIX). Le flan étant ensuite embouti en forme de demi-sphère, le bourrelet central se sertit sur la tète de la pointe; afin que celle-ci ne soit pas déviée de sa position verticale, elle est emboîtée par une petite pince logée au centre du mandrin d'emboutissage, et un petit ressort à boudin agit pour la maintenir appuyée sur le flan (fig. 3). Des machines très ingénieuses fabriquent ces clous automatiquement et peuvent produire jusqu'à 40.000 clous par jour (1).

La figure 4 (4) se rapporte à la machine à emboutir ces clous et à sertir la tige. Elle comprend une matrice I solidaire d'un coulisseau F, qui se déplace horizontalement sous l'action de la came E à deux saillies rapportées sur l'arbre A. Le poinçon J est fixe, sa position exacte, précise, est réglée par un coin. Son extrémité est disposée pour opérer la sertissure de la lige du clou.

Au-dessus des outils est une tablette M terminée par un conduit à coulisse qui distribue les clous préparés, la pointe glissant dans la rainure de la coulisse. La tête et la pointe sont préalablement rendues solidaires par les opérations préparatoires. Le distributeur reçoit un mouvement horizontal d'avance entre le poinçon et la matrice, un mouvement de relèvement, pendant lequel on provoque l'ouverture d une pince qui retenait le premier clou se présentant sur la coulisse, lequel reste pris dans le poinçon ; un troisième mouvement horizontal de recul, et un dernier mouvement de descente vertical pour ramener les pièces à leur point de départ.

Pendant que s'exécutent ces mouvements successifs, com-

(1) La première machine exécutant les clous de tapissier a été conçue par M. Carmoy et exécutée par M.C\émentCo\lAs (Dictionnaire encyclopédique),

(2) Machine de M. Dubreuil (ligure du Dictionnaire encyclopédiqtie).

mandés par diverses cames, la matrice I s'est avancée en produisant l'emboutissage, est revenue à son point de départ et une pince a fait tomber le clou terminé, en dehors de la machine.

Afin d'éviter toute déchirure à l'emboutissage de la tête, cette opération est produite en deux actions successives par les deux saillies de la came E. Trop souvent, en faisant la tête d'un seul coup, il se produisait des défauts, des arrachements.

Lorsque la matrice a produit l'embouti, les ressorts HH provoquent le retour du coulisseau F en arrière.

La coulisse pivotant en 0' est déplacée par la came P, lorsque le clou est apporté au poinçon J; cette came produit aussi le déplacement vertical. Le ressort R ramène la coulisse à son point de départ.

T est la pince à bras oscillant autour de T'; B est le chasseclou actionné par les leviers.

Clous tordus.

Pour la fabrication des clous tordus (fig. /* et 2^), la machine (fig. 6 et 7) est munie d un appareil spécial (1), et fonctionne comme suit :

Le fil métallique A est amené en avant et saisi par les griffes GG'. A ce moment, le chariot d'alimentation D est ramené en arriére.

Le manchon D' pinçant de nouveau le fil et recevant un mouvement de rotation par la crémaillère E, la partie du fil comprisj entre les mâchoires GG' et la tête du manchon se trouve tordue.

Pendant la torsion, le marteau à ressort R est dégagé par le nez de la came G et les ressorts S le lancent vivement pour former la tête. La griffe supérieure G se relève, dégage le clou

(1) Brevet Nichols du 26 janvier 1888.

268 PROCÉDÉS DE FORG£A(}E DANS l'iNDLSTRIE

et 1 alimentation se faisant de nouveau, le clou présente son extrémité, sa pointe, à Faction des lames de cisaille L qui la coupent.

Les clous tordus sont débités dans du fil à section carrée, rectangulaire, triangulaire ou ovale (fig. 5).

Clous découpés.

Les clous découpés se rapportent aux modèles de fortes dimensions que Ton débite dans des laides plats laminés spécialement.

Le découpage se fait dans le sens transversal de la bande, comme le montre la figure 40, de façon à réduire le déchet au minimum.

Ces clous sont de formes simples, à pointe angulaire ou arrondie, ou à extrémité non pointue; ils sont ou non à tête.

Le principe des machines à découper les clous est simple. Chaque clou est défoncé par un poinçon de forme correspondante et passe à travers la matrice du découpoir qui Tébarbe.

La bande découpée s'avance d'une façon intermittente, entraînée par deux cylindres qui se rapprochent à volonté pour développer la pression nécessaire à Tentraînement.

Ces clous sont ordinairement recuits dans des fours revolvers (1).

Les clous sans tête sont débités dans des bandes de fer de largeur égale à leur longueur.

En admettant que le plan de coupe ne change pas de position, l'avancement de la bande doit se faire de manière à obtenir des clous à face trapézoïdale; il faut incliner, faire oscillera chaque coup de l'outil, la bande à gauche et à droite d'une position moyenne normale au plan de coupe de manière à produire les lignes de séparation qu'indique la figure il.

(1) Aux États-Unis, la plupart des clous carrés sont découpés dans des plats de fer fondu. La production atteint plus de 400.000», actuellement, par année.

PROCÉDÉS DE FORGEAGB DANS l'iNDUSTRTE 269

L*opération doit être faite avec précisioD; elle se faisait encore à la main il y aune vingtaine d*années; Ton vrier devait posséder une grande dextérité et une sûreté de manœuvre due à une longue pratique.

L'une des premières machines effectuant la coupe et la manœuvre en alimentation de la bande automatiquement est représentée figures 13 et ^4 (1).

La figure 12 indique en ABCD la position de la bande pour la première coupure suivant EF.

La position de la bande pour la deuxième coupure est A'B'C'D'.

La figure 13 est le diagramme des mouvements de la bande X. La direction OY correspond à la position de la première coupe, et la ligne OY' est la position pour la deuxième coupure, le plan de coupe étant JK. La table ABC (fi^. 13) est articulée avec deux bielles T reliées à un levier double V pivotant en S qui reçoit son action de Tarbre de la machine.

Les oscillations du levier V déplacent angulairement la table autour d'un centre iBctif 0.

La bande est poussée en avant vers les cisailles, entre chaque coupure, au moyen de rouleaux d'alimentation LL (fig. 14), De plus, les articulations des bielles T avec le levier V sont mobiles à volonté pour permettre de modifier les oscillations suivant les dimensions des clous.

Remarquons aussi que le centre d'oscillation se trouve. à gauche du plan de coupe, et la bande a un léger mouvement latéral de translation où la coupure est faite.

Il convient encore, pour assurer le bon fonctionnement d'une machine à découper les clous, que la bande soit tirée en arrière, éloignée du couteau au moment où celui-ci se relève. A cet . effet, une bielle R articulée en P est, d'autre part, articulée avec le tourillon Q en dessous de la table.

(1) Machine Lawrence's of Philadelphia. Engineering ^ 21 août 1874.

210 PROCÉDb:S DE FORGEAGE DANS l'iXDUSTRIE

Comme la table oscille autour de 0, le poinl Q de OY se déplace et tend à décrire Tare QQ'de centre 0. Mais, la bielle R oblige le point Q à décrire l'arc EF, et la table se trouve ainsi tirée en arrière par R de la différence de courbure des deux arcs.

La même action ramène à chaque fin de course de Toscillation la table et la bande A leurs positions normales, la bielle occupant alors les positions R ou R'.

On voit que, par ces dispositions simples, les mouveraenls assez complexes de la table d'alimentation sont obtenus convenablement.

Afin de pouvoir placer un grand nombre de bandes dans la boîte d'alimentation de la machine, celle-ci (fig. 44) est munie d'un distributeur J que l'ouvrier remplit au besoin pour une durée assez longue, qui lui permet d'alimenter et de conduire plusieurs machines en marche.

Les bandes superposées peuvent remplir la boîte Jet prennent position à tour de rôle lorsque les rouleaux d'alimentation ont entraîné la bande qui est découpée aussi loin que leur action le permet.

A co moment le pousseur N, qui est animé d'un mouvement de va-et-vient, bute sur la barre qui s'est abaissée et la pousse entre les cylindres LL. La nouvelle barre engagée fait avancer le fragment de la bande précédente resté entre les rouleaux.

Les ressorts M et le guide G servent à maintenir les fragments pendant qu'ils sont découpés.

La fabrication des clous ordinaires par découpage automatique étant beaucoup plus économique que celle par étampagc, ce procédé s'est beaucoup développé, particulièrement en Amérique et en Angleterre.

Dans la fabrication des clous à ferrer avec obtention des ébauches par découpage, les bandes de fer tendre sont laminées suivant les formes figures 15 et 16.

I^s opérations successives consistent :

A découper à l'emporte -pièce des flans accusant la forme figures 17 et /*, et laissant un déchet (fig, 19);

A laminer les queues des flans suivant figures 20 et 21 ;

A comprimer les flans vers leurs pointes de manière à les biseauter transversalement, ce qui a pour effet d'étendre la pointe latéralement, comme figure 22 y et de cintrer longitudinalement, comme figure ^3,

Les flans sont alors f présentés à une matrice correspondant en forme à celle que doit accuser le clou fini.

Le matriçagc enlève de la pointe lexcès de métal (fig, 2*) et lui donne la forme achevée (fig. 23) {\).

Pour enlever les petites bavures, les clous sont ensuite roules dans un tonneau.

Les clous pour fers à cheval sont encore découpés dans des bandes de profil spécial (fig. 27, 28 et 29) (2).

Les ébauches, découpées obliquement et sans déchet, sont recourbées aux deux extrémités (fig. 30) ; on les redresse de telle façon que la tête du clou se trouve bien conformée, ainsi que la pointe.

Ce redressement peut se faire à froid ou à chaud au moyen de matrices (fig. 31).

Le corps de 1 ébauche est maintenu entre deux mâchoires CD. I^ mâchoire D est plus large que la mâchoire C et son profil correspond dans les extrémités au profil même du clou de manière à former matrice.

Latéralement à lamâchoire C confissent les outils redresseurs EF, qui, agissant en dedans des parties courbes de Tébauchc, les redressent et amènent le clou à sa forme définitive f/î^. 32).

Clous découpés et laminés.

La méthode combinée de découpage et de laminage des clous comporte l'emploi d'une machine telle que celle figures 33

(1) Brevet Polsey et Chase du 31 mars 1869.

(2) Brevet à M. Hasson du 4 juin 1888.

m PROCÉDÉS DE FORGEAGË DANS l'iNDUSTRIE

et 34). La bande métallique est présentée aux outils découpeurs par un mécanisme d'amenage automatique ; la plaque ayant la section de laminage figure 35 ou figure 36.

Le découpeur B (fig. 37 et 38) se meut verticalement, s'approche et s'éloigne de la matrice 6, qui débouche dans le conduit incliné C, la mettant en communication avec un conduit vertical de faible longueur E, disposé immédiatement audessus des cylindres à empreintes F. L'ébauche, qui descend, est ainsi convenablement guidée. De plus, le conduit figure 37 est incliné de façon que l'ébauche en descendant fait un quart de tour. Les cylindres F donnent la forme de telle sorte qu'il ne reste plus qu'à rogner la pointe pour obtenir un clou achevé. A cet effet, l'ébauche, en quittant les cylindres, tombe dans un conduit G (fig. 34), un transporteur I la prend et la livre au récepteur à cadran ou disque qui sert de trémie et l'amène en face des rogneurs. Les organes de rognage se composent (fig. 39) d'une matrice T, du poinçon V, animé d'un mouvement alternatif. Après rognage, le clou quitte la machine par le passage U (1).

La figure 40 montre la disposition des cylindres lamineurs, rechangeables suivant la forme prévue. Une autre méthode de fabrication est la suivante :

Une bande métallique est laminée à chaud sur section (fig. 41) dans le laminoir f/î^. 42). La bande est ensuite laminée à froid entre les cylindres (fig. 43) qui forcent les barbelures à rentrer, ce qui a pour effet de durcir fortement les parties renflées devant former les têtes.

On obtient ainsi une plaque (fig. 44 et 4S), dans laquelle les clous sont découpés comme l'indiquent les figures 46 et 47 ^ soit avec un laminoir spécial, soit par défonçage.

Les plaques peuvent être simples ou doubles (fig. 48 et 49).

Les figures Sùà. 33 ^ rapportent à l'appareil à défoncer.

(1) Brevet à MM. "Wheeler et Loring du 7 août 1879.

Les matriœs pointeuses et finisseuses AA' sont placées par rapport aux matrices à clous, et Tune par rapport à l'autre, de façon que, lorsque la plaque à clous est alimentée et que les clous sont enlevés par les poinçons C agissant conjointement avec les matrices à clous, de nouvelles dentelures sont produites par les matrices de pointage et de défonçage, lesquelles se trouvent à la place voulue pour arriver ensuite sous les poinçons à clous; Les matrices de pointage sont terminées de façon à former des dentelures en biseau et à amener le clou à l'épaisseur convenable. Les figures Si à S8 montrent une méthode de découpage donnant lieu à moins de déchet avec la machine disposée verticalement (l).

Broches, crampons, clarettcs.

Les broches sont des tiges d'arrêt pour pièces dont il faut assurer on non la solidarité rapidement. Si elles n'ont pas de tête, on les désigne souvent sous le nom de goupilles. Il suffit, dans ce cas, de les découper à froid dans des verges de section ordinairement circulaire ou semi- circulaire, comme pour la goupille ouverte à deux branches obtenues par pliage au moyen d'une petite machine spéciale qui forme une tête régulière.

Lorsque la goupille est conique, on Tétampe à froid ou à chaud dans une machine analogue à celles pour la fabrication des clous, qui présente, quand la goupille doit être fendue, un ciseau faisant la coupe et écartant les branches.

Les broches sont le plus souvent à tête obtenue par étampagc dans une matrice et sous le choc d'un mouton armé d'une étampe de forme. L'about de la broche ordinairement arrondi ou un peu conique est matrice en même temps que la tête.

Le crampon ou clou d'arrêt extérieur à une pièce, ainsi que les clous à patte, s'obtiennent par étampage des têtes, découpage et étampage des pointes,

(l) Brevet Langhlin du 1" octobre 1880.

274 PROCÉDÉS DE FORGKÂOS DANS l'iNDU STRIE

De même, les clavettes simples se font ordinairement en fer ou en acier et s'étirent à la barre par martelage, les tôles étant dégagées à la chasse. Ce n'est que pour les clavettes à fabrication spécialisée, se répétant en grand nombre, que l'on opère par étampage et découpage à la machine, ou par laminage de barres dans des cylindres à empreintes, barres que l'on découpe mécaniquement pour obtenir les ébauches ou pièces forgées qui sont ensuite ajustées aux dimensions définitives par enlèvement de métal. Les contre-clavettes ordinaires, celles à mentonnets ou celles à patte, sont aussi forgées par les procédés de martelage. Ces pièces ne se répètent pas eu nombre suffisant pour motiver une fabrication mécanique.

La figure /, planche LX, se rapporte à divers modèles de ces organes d'assemblage.

Crampons.

Les crampons à section polygonale (fig. 2) sont débités à la cisaille dans des barres de même section. On détermine la longueur exacte du bout cisaillé après avoir essayé Tétampage sur plusieurs morceaux variant en longueur de 2"" en 2°»°».

La partie à étamper pour former la tête étant chauffée au blanc, le morceau de fer est engagé dans la matrice [fig. 3) ; on donne vivement un ou deux coups de marteau de côté afin de porter le fer du côté du bec du crampon.

Comme pour la fabrication d'un type de crampon la commande est toujours importante, on règle au plus près la longueur à Faide d'une plaque placée sous le porte-matrice.

Après l'étampage, les crampons sont repris pour passer à une ébarbeuse (fig. 4). Le bloc de cette machine porte un tiroir à coulisse dans la lunette de laquelle se place le crampon qui n'y est retenu que par les bavures.

De l'ébarbage les crampons passent au meulage pour abattre les barbes légères et les achever.

La matrice d 'étampage enfer roulé, cémenté et trempé, peut

PROCÉDÉS DE F0R6EÀGE DANS l'iNDUSTRIC 275

servir pour 10.000 pièces; le poinçon en acier peut en faire 40.000.

La fabrication du crampon à section carrée est analogue à la précédente; mais, généralement, ces crampons ont un bec prononcé dont le refoulement avec du fer de section constante déterminerait un recollage que Ton évite en se servant de fers à renflements ou à nœuds (fig. 5) destinés à fournir la tête.

A cause des sous-gardes, il faut que les nœuds soient faits au laminage, par le cylindre supérieur, ce qui donne des bavures du côté des nœuds et détermine un ébarbage difficile de la barre avant son cisaillage en ébauches.

Pour éviter la bavure, on fait passer la barre dans une dernière cannelure (fig. 6) dont le joint des cylindres est au milieu de répaisseur du fer, la bavure est ainsi reportée sur le plat, et pour la faire disparaître, il suffit de passer les barres entre deux cylindres lisses.

Les bouts des barres à nœuds sont souvent très défectueux ; au lieu de présenter une section carrée, elle est losange et les crampons ébauches ne peuvent entrer dans la matrice d'étampage. Le déchet est parfois de SOO"^» par tonne de crampons fabriqués, tandis que 1100^» suffisent à fabriquer lOOO""» de crampons chevilles. Dans ces lOO'^*^ de déchet, les bavures y entrent pour iiQ^ environ et le chauffage pour ib^^ ; les bO^^ restant représentent les rebuts. Pour les crampons chevilles comme pour les crampons pris dans des barres à nœuds, le déchet de fabrication étant le même, il reste donc pour ces derniers 200*"* provenant de la défectuosité des extrémités des barres à nœuds. Le cisaillage de ces barres est réglé sur Tavant de la cisaille par le dispositif figureJ, dans lequel la butée se fait sur le dessous du bec du crampon.

L'étampage se fait avec tête en pleine matrice (fig, %) à bavure verticale que Ton enlève au marteau et à la meule.

Ces crampons ont leur extrémité appointée. On a cherché à faire la pointe à la machine, mais cet appointage se

276 PROCÉDÉS DE FOllGEAGE DANS L INDUSTRIE

fait encore le plus souvent sur Tenclume au marteau à main.

Les cylindres pour le laminage des barres à nœuds ne doivent pas avoir plus de 0",20 de diamètre, si l'on veut éviter de grosses bavures.

La machine figuresd à 42 (1), disposée spécialement peur la fabrication des crampons, comprend un disque portant quatre matrices. Chaque matrice est en quatre parties (fig, //, i2 et H)y de manière que lorsqu'un crampon est achevé et que le disque B tournant, amène la matrice en dessous de Tarbre V, les parties glissent par suite du contact avec une pièce L, et elles laissent le crampon libre de tomber.

Le disque B présente successivement les matrices à tour de r.jle, avec moment d'arrêt, à Faction de Tétampe D montée sur le mouton actionné par excentrique J.

La rotation intermittente du porte-matrices est commandée par Tarbre supérieur au moyen de l'excentrique E actionnant un encliquetage à un quart de tour.

Machine à façonner* les goupilles.

La fabrication mécanique d'une goupille comporte l'emploi d'une machine (fig. 45) (2).

Le fil F est introduit dans l'appareil dresseur à galets D; c'est par la traction en avant que se fait l'avance et le dres-

Le fil passe dans le guide E et sous le disque A muni d'un ressort assurant une certaine pression sur le fil.

Un chariot à pinces G animé d'un mouvement de va-et-vient produit l'alimentation intermittente. Lorsque le chariot avance, le disque A détermine un pincement suffisant pour entraîner le fil ; quand il recule, le fil n'est plus serré et reste en place. ' Lorsque le fil est avancé de la quantité voulue, un poinçon- Ci) Machine par Bœcker et C'% brevet du 3 avril 1889. (2) Brevet de M. François du 4 juin 1888.

mandrin commence à descendre, fixant ainsi le fil dans la partie échancrée de deux mordaches et une cisaille H coupe le iil. Le poinçon continuant sa descente, plie le fil en forme de V dont la tête est appuyée sur la pièce U, puis des pinces RR' se rapprochent Tune de l'autre et achèv*^nt le pliage tout en formant la tête sur le mandrin légèrement conique.

Lorsque la goupille est ainsi achevée, une tige à tôte T la retire du mandrin et la déverse sur la gouttière P (fig. 17).

Les divers organes prennent leurs mouvements sur TarbreK actionné par courroie ou par manivelle M.

Fabrication des gonds.

Ordinairement les gonds se coupent de longueur et sont étampés, puis l'étirage des pointes se fait dans une machine spéciale; ou bien la pointe est formée par coupe analogue à celle des pointes ordinaires, ce qui produit un certain déchet.

On les façonne de préférence sans perte de métal en matriçant la pointe et en opérant avec une machine telle que celle figures 18 h 22 (i).

L'alimentation du fil donne une longueur voulue et la tige reçoit une première pression (fig, 20) par les outils K. Aussitôt les outils se séparent et une seconde pression (fig. 21) est donnée par les étampes N.

L'alimentation se produisant, la partie ébauchée se présente à une troisième paire d'étampes R (fig. 22) qui produit la forme et sépare l'ébauche qui se trouve saisie entre deux mâchoires et est pliée par un outil additionnel, puis parachevée par une étampe en vue de donner à la tête la forme d'un petit bourrelet.

Laminage des crochets.

Les crochets tels que ceux figure 23 se forgent au laminoir, de la manière suivante :

(I) Machine Japy et C'». Brevet du 5 novembre 1890.

278 PROCÉDÉS DE FORGBAGE DANS l'iNDUSTBIE

Les deux cylindres (fig. 24) sont pourvus d'empreintes donnant la forme en section et en profil. La pièce est introduite de champ, et elle garde sa position verticale tant que se lamine latéralement la partie droite du bec ou crochet ; mais, arrivée au talon, la creusure cesse dans Tun des cylindres, et une rainure plate se présente dans l'autre cylindre, de telle façon que la pièce se retourne d'elle-même d'un quart de révolution et qu'elle se trouve laminée à plat et horizontalement dans toute la partie courbée, comme figure 28 {^).

C'est ce retournement automatique de la pièce qui, en changeant le sens dans lequel le fer est comprimé, produit la conformation du crochet entier sans fatiguer le métal.

Chaque pièce est découpée sans déchets dans une barre de largeur convenable à la cisaille ou à Temporte-pièce, qui la tranche obliquement pour lui donner la forme approximative d'un losange (fig. 24), Le laminoir a les dispositions figures 25 et 26.

Fabrication des ri Têts.

Les rivets sont des tiges métalliques généralement munies d'une tête venue de fabrication, qui servent à assembler à demeure deux ou plusieurs pièces entre elles par la formation d'une deuxième tête.

Les rivets sont ordinairement à tige cylindrique, les têtes présentant des formes variées (fig. ^,pL iT^/J obtenues par étampage en suivant les procédés adoptés pour les crampons ou les clous.

Autrefois les besoins étaient restreints aux rivets de petites dimensions pour former les clouures des tôles minces. Avec la construction des chaudières et surtout avec les grandes ossatures métalliques des ponts, charpentes, bateaux, appareils divers, la fabrication des rivets de fortes dimensions dut se développer et mettre en œuvre des millions de kilogrammes de métal, à

(1) Brevet Suquet du 15 juillet 1869.

PROCÉDÉS DE FORGEAGE DANS LINDUSTRIE 279

Taide de machines spéciales qui supplantèrent les procédés ordinaires à la main.

Cette fabrication s'est aussi spécialisée dans une certaine proportion; ou bien elle est annexée à une industrie similaire.

Les petits rivets ordinaires à tête plate pour la serrurerie se fabriquent comme les clous, soit à la main au moyen d'une cloutière, soit le plus souvent à la machine et à froid.

Si la tète est bombée, on l'achève à la bouterolle.

Les gros rivets se font encore, mais exceptionnellement, à la main, en coupant des bouts de longueur convenable dans une barre] ronde; puis, les chauffant au blanc soudant, on les introduit successivement dans une étampe disposée sur une enclume spéciale dite lombai^de (fig. 2) pour former la tète en rabattant d'abord le métal au marteau, puis en achevant la tête à la chasse -bouterolle.

La lombarde est munie d'une broche d'acier actionnée par un levier à bascule; cette broche dite bonhomme sert à chasser le rivet de Tétampe en frappant sur le levier.

La production journalière peut s'élever de 250 à 400 rivets, suivant le diamètre.

Lalombardeou tas de boulonnier est disposée pour recevoir diverses étampes,tranchetsàguide3 que Touvrierutiliseau besoin.

La bonne fabrication des rivets dépend essentiellement du cisaillag'j à longueur convenable. On a soin tout d'abord de couper cinq ou six tiges dont lalongueurvariede2™"en2""", et que l'on étampe. Suivant que la tête est formée avec plus ou moins de bavures, la longueur de la tige ébauche est trop longue ou trop courte.

La longueur donnant une tête bien formée, bien fournie et sans trop de bavures est celle que l'on adopte.

Pour quo le cisaillage soit bon, il importe que le guide, tout en limitant la longueur du bout cisaillé, serve de repos à l'extrémité qui bute; on obtient ainsi des coupes bien droites et, par suite, des quantités de fer égales.

S80 PROCÉDÉS DE FORGEAGE DANS l'iNDUSTRIE

Les matrices pour le refoulage de la tôle sont faites en fer roulé et soudé de première quatitô à grain fin. Elles sont cémentées, puis trempées. Si elles étaient en acier, de quelque qualité que ce soit, elles se briseraient après avoir fait un petit nombre de pièces; elles ne sauraient résister aux chocs répétés du travail, tandis que les outils en fer peuvent en moyenne façonner do 9.000 à 10.000 rivets pour la coquille et de 3.000 à 4.000 pour la matrice inft^rieure qui se fendille et s'émousse.

La concordance des outils, leur bonne tenue et leur guidage exact sont des conditions essentielles d'une bonne fabrication.

Le porte-matrice ne doit pas avoir un trou d'un plus grand diamètre que celui de la matrice parce que, si le fer engagé était chauffé plus qu'il est nécessaire sur la longueur, il se refoulerait derrière la face d'appui de la matrice et on ne pourraient facilement retirer le rivet.

La position du porte- matrice est parfaitement réglée, suivant la longueur, au moyen d'une cale sur laquelle s'applique la tige à refouler (fig. S).

L'emboîtement des outils avec les porte-outils est légèrement conique, de manière à assurer un ajustage précis.

Suivant la disposition des machines à étamper les têtes, les matrices peuvent différer dans leurs assemblages.

Les machines pour petits rivets à têtes étampées à froid sont de constitution semblable à celles pour les clous. On y retrouve (fig. 4ei5):

Une tablette avec organes de dressage de la lige;

Un dispositif d'alimentation automatique par mâchoires et leviers permettant de régler le mouvement d'avance suivant les longueurs de rivets à obtenir;

Une cisaille coupant la tige à longueur voulue;

Une élampeuse formant la tête ;

Un chasse-rivet le projetant hors de la machine.

Ces machines sont construites sur différents modèles pouvant produire des rivets jusqu'à 16°^ de diamètre avec du fer mou ou

PIlOCÉUhS DE lOUGEAGE DANS l'iNDUSTRIE 1281

de l'acier extra-doux. La tige dirigée à travers la tête du bâti est cisaillée après son introduction dans le blocN actionné par le levier L commandé par une cameK. Lorsque la pièce N se trouve au bas de sa course, l'étampe D agit et forme la tête; puis elle recule, le bloc N remonte et le rivet est chassé par la tige qui s'introduit à sa place. Les figures 6 qX 7 se rapportent à un dispositif d'amenage à galets commandé par encliquetage, que l'on adopte de préférence à celui à mâchoires lorsque le diamètre est relativement fort (1). La production journalière de ces machines s'élève à 50.000 pour des rivets de 4™°* de diamètre à 23.000 pour ceux de 10'"".

Pour les gros rivets fabriqués à chaud, les bouts ou tiges métalliques sont d'abord cisaillés au moyen de cisailles à guilloline, à dispositions spéciales et à guides réglant la longueur des tiges comme le montre la figure 8.

Les tiges sont ensuite chauffées dans des petits fours spéciaux à la température qui convient à la nature du métal en vue d'obtenir des tôles non fendillées et bien nettes.

LestigesdcmoinsdelOO""pcuventôlrechaufféesentièrement; pour les longueurs supérieures, on se contente de chauffer Tune des extrémités dans un four à lanterne tel que celui/î^areP.

Lorsque la confection des rivets est peu importante et se rapporte, par exemple, à un atelier de construction façonnant luimême ces pièces, on peut transformer une machine à poinçonner ou une cisaille on ctampeuse.

Le coulisseau porte-outil est armé d'une étampe. Sur le bâti est disposé un tas avec matrice pourvue d'une tige bonhomme pour chasser le rivet achevé. On peut ainsi obtenir de 10 à 15 rivets par minute.

Les presses à frapper à vis actionnée mécaniquement par plateaux de friction se prêtent aussi à la fabrication des rivets de tous diamètres.

(1) PubliccUion indmirieUe des machines, par Armengaud aine. (Machine de Sayn, vol. VU. 1883.)

282 PROCÉDÉS DS FORGEAGE DANS l'jNDUSTRIE

Les figures /, 2 et 3, planche XLII^ se rapportent aux dispositions adoptées par M. Sayn.

La matrice en acier rechangeable suivant le diamètre du rivet s'embotte à frottement dur dans une pièce à collets multiples rapportée sur la traverse du bâti. Déplus, pour assurer la tenue correcte de la matrice, ce qui est très important, elle est emboîtée par une bague conique solidaire d'une petite couronne ou chemise fixée par boulons sur la traverse.

La tige bouhonune 1 chassant le rivet est actionnée soit par un bloc de fonte H manœuvré par levier à contrepoids, soit par le couUsseau porte-étampe E au moyen d'une tige MN, reliant E à une traverse solidaire de L Le bonhomme I est réglé en position par le coin R. La bouterolle est parfaitement ajusléesur lecoulisseau E. Le choc est violent sur la tige du rivet, et Ton obtient des têtes bien formées et bien concentriques avec cette machine pouvant frapper 20 à 30 pièces par minute (1).

Les machines spécialement disposées pour la fabrication des gros rivets à chaud ont été en premier lieu utilisées en Angleterre vers 1830.

Elles comprennent un plateau porte-matrices animé d'un mouvement de rotation intermittent ou continu présentant les tiges à Faction d'une étampe animée d'un mouvement rectiligne alternatif. L'étampe écrase le métal, forme la tête; un dispositif avec bonhomme chasse le rivet de la matrice.

Les figures 4 et 5 (â) se rapportent à une telle machine munie d'un appareil d'alimentation automatique. La barre chauifée à haute tempérs^ture, dans un four à proximité de la machine, est saisie par deux galets il à action intermittente présentant et réglant la longueur de tige T à cisailler par les outils tranchants CC de la machine.

(1) Publication industrielle des machineSj par Armengaud aine. (27* volume, 1883.)

(2) Machine Watteau, peu différente du modèle Poole, Tun des premiers appliqués en Angleterre.

La tige coupée est engagée automatiquement dans Tune des matrices du plateau P qui l'amène en regard de Tétampe E actionnée par excentrique.

Le mouvement du plateau est produit par l'action d'un •encliquetage dont le rochet de douze dents correspond à Tamptitude angulaire des douze matrices.

Le plateau est excentré par rapport à un disque D fixe disposé à rintérieur sur lequel s'appuie chaque bonhomme qui sert de soutien au moment de Tétampage de la tête, et, ultérieurement, chasse le rivet hors du plateau.

Signalons que le disque D peut à volonté être réglé en position, de manière à s'excentrer plus ou moins par rapport au centre du plateau P, ce qui facilite le réglage pour laisser déborder la tige à refouler de la longueur voulue, ce qui permet aussi avec le même bonhomme de confectionner des rivets à longueur de tige variable. Les matrices sont refroidies •en les plongeant dans une cuvette d'eau. La production peut atteindre de 600 à 800 rivets à l'heure. Remarquons que l'étampe E ou bouteroUe est montée sur un coulisseau articulé à une bielle rigide articulée à un tourillon de manivelle ou arbre coudé. Il peut arriver que l'excès de métal pour la tête soit trop grand ou détermine un effort trop considérable sur les organes. Afin que cet effort ne dépasse pas une <;ertaine limite, on interpose entre l'étampe E et le coulisseau F une douille de fonte S qui s'écrase et sert d'organe de sûreté, de limiteur d'effort.

La figure 6 est une des dispositions adoptées par De Bergue. Elle comprend une cisaille 'pour couper les tiges à froid que l'on chauffe dans un four à proximité de la machine.

Les matrices, au nombre de huit, sont encore disposées sur un plateau à axe horizontal présentant chaque tige à l'action de l'étampe montée sur un coulisseau actionné par bielle et •excentrique.

Le plateau est animé d'un mouvement de rotation continu,

284 PROCÉDÉS DE FORGKAGE DANS l'iNDUSTRIE

mais assez lent pour éviter que la tête du rivet ne soit pas concentrique avec la tige; l'action de Tétampe se produisant d'ail Heurs rapidement et suivant le rayon du plateau, on obtient une fabrication ne laissant rien à désirer.

Machine de Gouin.

La machine de Gouin (pi. XLIIf) se dislingue des précédentes en ce que le plateau porte-matrices est à axe vertical. Il comporte \0 matrices (fig. 6) qui successivement viennent, par Taclion d un encliquetage à leviers (fig. 9 et 4), se placer au-dessous de Tétampe-bouteroUe. L'encliquetage est actionné par un excentrique monté sur Tarbre supérieur de la machine (fig. /, 4, /5 et 44). Chaque matrice est munie d'un bonhomme de dcchassage du rivet, également actionné par excentrique et levier (fig. /, 2, 9 et fO).

L'ensemble do la table porte-matrices est assemblé à glissière avec le bâli et peut se déplacer verticalement soit lorsqu'on veut régler la distance entre les outils, soit lorsque la pression étant trop forte, elle fait osciller le levier inférieur sur lequel cet ensemble prend appui, ce qui permet de limiter la pression maximum et dispense d'employer un organe de sûreté pour les organes du porte- bouterolle. Ce dernier se déplace verticalement, guidé dans dés glissières du bâti et commandé par une bielle articulée à un tourillon d'arbre excentré.

Afin de refroidir la bouterolle, on a disposé (fig. 7 et 8) un tuyau d'amenée d'eau qui se répand sur le pourtour de l'outil et se déverse autour de chaque matrice, puis remplit le vide ménagé au centre du porte-matrices. Un petit tuyau de trop-plein donne passage à l'excès d'eau.

Cette machine comporte aussi une cisaille (fig. â, 5, U et 42) placée sur l'une des faces latérales du bâti.

Cette machine est établie pour faire les rivets de gros diamètres dans d'excellentes conditions.

Quelquefois deux machines sont disposées côte à côte comme

PROCÉDÉS DE FORGEAGE DANS l'lNDUSTRIE 285

figure 7, planche XLII (1) et sont actioanées par une môme courroie.

Ces machines sont encore caractérisées par l'emploi d'une seule matrice montée sur un tas à déplacement transversal facilitant la mise en place de la lige.

Ou encore la machine est actionnée directement par un moteur à vapeur comme figure 8 (2). Le plateau porte-matrices est à axe vertical.

Ebarbage des têtes de rivets.

L'excès de métal qui assure la formation d'une bonne tète à un rivet détermine une bavure de pourtour qu'il est nécessaire d'enlever.

Cette opération se fait par découpage en matrice ou ebarbage au moyen de petites machines. Celle de Sayn (fig. 9) comporte un enfonçoir E mû par vis à balancier manœuvrée à la main. Celle de De Bergue (fig. iO) est mue mécaniquement ; le rivet est posé sur une matrice oscillante, le défonçoir est adapté à un coulisseau-guilloline portant en outre à la partie supérieure des lames de cisailles pour débiter les barres rondes en tiges de rivets.

Vlsserie, boalonnerle.

Fabrication des vis d'assemblage.

Les vis d'assemblage sont les seules que nous ayons à considérer ici. Elles sont constituées par des tiges métalliques (fer, acier, cuivre, laiton), ordinairement filetées sur une partie de leur longueur et présentant une tête pour la manœuvre.

On distingue les vis par la forme donnée au filet, suivant

qu'elles prennent écrou dans une matière peu dure, bois, cuir,

ou suivant qu'elles s'assemblent avec une pièce métallique.

Selon les dimensions de la tige de vis, les têtes affectent des ■ 1. ■ ■

(1) Constructeur Grice et Sons, Birmingham.

(2) Constructeur James Miller, Glasgow.

286 PROCÉDÉS D£ F0RGEA6E DANS l'iNDUSTRIE

formes assurant la solidité pour la manœuvre et facilitant

celle-ci au moyen de leviers appropriés.

Le métal le plus employé est le fer fondu très doux pour les

petites dimensions qui se façonnent à froid. Les grosses vis

dites tire fonds se font en acier doux ou fer fondu et s'exécutent

à chaud.

Vis à bois.

Les petites vis à bois fabriquées par les procédés ordinaires donnent lieu aux opérations suivantes :

1*» Coupe du fil métallique en tronçon exigé pour la confection d'une vis.

2® Estampage d'une tête brute sur une extrémité de la pièce précédente, en refoulant le métal dans une matrice au moyen d'une machine dite machine à téter.

La pièce est alors dénommée flan de vis.

3" L'ébarbage de la tête entière ainsi produite pour parfaire sa forme et lui donner la dimension voulue.

4° La formation d'une feiite en travers de la face d'about de la tête.

5® Le réébarbage de la tête pour l'enlèvement du morfii produit dans l'exécution de la fente.

6*^ L'excision du métal au bout opposé pour le réduireen pointe.

1^ Le filetage de la vis en découpant une gorge hélicoïdale par coupes répétées de l'outil fileteur ou par le procédé de laminage.

Dans ces opérations, on enlève environ 30 à400/0 de métal. Nous n'avons à considérer que les procédés sans enlèvement de matière, en négligeant les autres.

Les ébauches des petites vis à têtes étampées à froid sont faites avec des machines analogues à celles pour rivets et clous, en refoulant le métal de la tête progressivement, ce qui exige une matière malléable ductile telle que le cuivre, le laiton, le fer doux et particulièrement le fer fondu, qui est aujourd'hui employé de préférence.

Pendant le refoulement de la tête, on a soin de façonner la

rainure pour le tournevis si la tête en comporte une, soit lorsque la tête est simple, de forme conique, ou sphérique, ou cylindrique. Les grosses vis comportant des têtes prismatiques et que Ton appelle tirefonds se façonnent à chaud.

Les ébauches proviennent de morceaux découpé» à longueur à la cisaille que Ton réchauffe dans des fours spéciaux et qu'on livre successivement à la machine à étamper pour former la tête d'un seul coup.

Les têtes de vis présentant une rainure partielle au lieu de la rainure ordinaire diamétrale donnent lieu à des opérations particulières qui se succèdent sans déformer la tête outre mesure, et sans laisser une insuffisance de mêlai aux extrémités fermant la rainure.

La tige découpée et empointée (fig. 1 et 2, pL XLIV) donne une première ébauche (fig. 3). La deuxième opération consiste à donner à la tête la forme (fig. A à 7J, la face de la tête étant empreinte de nervures ou saillies en forme de croissant et de nervures parallèles qui sont la contre-partie des empreintes de l'étampef/î^. 40). L'ébauchon partiellement entêté est finalement achevé par l'outil à empreindre ouà rainer, dont lapartiesaillante (M- ^^) opère sur la face de la tête, suivant une ligne à égale distance des saillies parallèles et qui coupe partiellement en deux parties égales chacune des nervures en forme de croissant. Tandis que le métal s'étend vers Textérieur à chacun des plus longs côtés de l'outil entêteur [fig. 4i)^ les saillies sont écrasées par la face plate de l'outil et repoussées vers les extrémités de la rainure fermée et l'arrondissement des bords de la rainure est empêché (1). Les figures i2 sont des variantes.

Les procédés adoptés par la Société The American Screw Company (2) comportent les opérations suivantes :

1<* La tête d'une vis, y compris la fente, est formée sur le bout

(1) Brevet du 20 juin 1890, MM. Nettlefold et Sheldon.

(2) Brevets du 11 juin 1889.

288 PROCÉDÉS DE FORGEAGE DANS l'lNDUSTHIE

d'une baguetle de fil métallique à convertir en vis par estampage et forgeage.

2® La portion du fil sur laquelle une tête a été formée est simultanément tranchée et pointée à la forme et de la façon voulues pour permettre de forger un filet de vis.

3® La partie filetée est formée en laminant le corps du flan devisentredesmatricesquiforcentle métal à s'é tendre radialement dans des rainures de la matrice, qui donnent la forme du filet.

Les figures 13 à 26 se rapportent à la machine et aux outils employés.

Le fil métallique A passe d abord par une série de rouleaux redresseurs. Puis, il est saisi par des griffes d'alimentation à mouvement alternatif qui le font avancer de la longueur utile.

Il est pincé par des mâchoires de serrage B qui le maintiennent solidement contre Faction des marteaux ou matrices à téter C qui forgent la tête. De ces mâchoires le fil passe à travers une matrice dite pleine D dans laquelle la tête doit être formée. Cette matrice se compose d'une seule pièce, dans laquelle est pratiqué un trou du même diamètre que celui du fil et au travers duquel le fil est amené par les dispositifs d'alimentation. Sur le côté opposé à Talimentation, le trou est agrandi suivant la forme de la tête; le métal qui déborde est refoulé par les marteaux qui le forcent à remplir la cavité.

Les figures 46 à 18 représentent Faction de chacun des trois marteaux. Le premier ne fait guère que raccourcir la partie saillante du fil et augmenter son diamètre. Le deuxième comprime davantage le métal et le dilate contre la surface de la matrice. Ce marteau donne une forme temporairement courbe à la face de tête pour la préparer à Faction du troisième marteau (fig. 17) et à celle du marteau finisseur (fig. 18) muni d'une languette F formant la fente. Les figures supplémentaires l' à 13^ sont des variantes.

La tête étant formée, on fait avancer le fil de la dislance voulue pour la longueur de la vis à produire. Le flan est

PROCÉDÉS DK FORGEAGE DANS L INDUSTRIE 289

alors séparé du fil par la coupe qui s'effectue en môme temps que le pointage au moyen d'une paire de matrices S dont Tune est représentée figure i9. Ces matrices sont pressées contre le fil , en comprimant le métal et le coupant. En même temps, le bout du fil est amené à une forme arrondie (fig. i9} avantageuse pour le forgeage de la tête suivante.

Le seul déchet de métal correspond aux bavures (fig.!24ei2S)^

L'opération finale du filetage des filets de vis s'effectue au moyen de deux matrices M entre lesquelles est laminé le flan (fig. 26).

La figure 23 montre le flan pendant l'opération de laminage et fait voir la manière dont le métal est forcé de s'étendre dans les rainures des matrices.

La figure 20 est un plan de la face de travail d'une matrice ; la figure 22 est une coupe transversale.

Avec ces matrices, la pression sur le métal vers l'axe du flan est limitée au commencement de l'opération et s'étend sur une partie relativement petite du métal déplacé. Les parties de travail d'une matrice M sont les côtés R entre les rainures I, et l'inclinaison de leurs côtés adjacents l'un vers l'autre est constante d'un bout de la matrice à l'autre.

La hauteur de chaque côté et la largeur de sa face au sommet varie dans toute sa longueur et est déterminée entons les points par la profondeur des rainures adjacentes. Celte face de dessus, qui est de niveau, affecte la forme d'un coin en tronc de cône très étroit à gauche, où le laminage commence, mais plus large au bout opposé. Cette largeur ou face des côtés R au bout finisseur est la même que celle du noyau de la vis reposant entre deux pas adjacents.

Pour laminer les filets, les flans sont placés dans une trémie reliée à une machine spéciale (fig. 44) munie des matrices M. On y voit un flan H en position pour le laminage. Les flans sont maintenus dans une position verticale entre les bouts opposés des matrices, et, en supposant une matrice fixe, quand la matrice mobile est portée en avant, le flan est saisi

et laminé entre elles jusqu'à ce que la matrice mobile dépasse le bout opposé de celle fixe et en tombe alors à Tétat aclievè (fig. 15).

Dans ces opérations successives, le métal ayant été fortement comprimée froid, on obtient des vis résistantes. On peut donner les diverses formes des figures /" à 46" plus convenables que les formes ordinaires pour opérer par laminage.

Le degré de perfection du filet de vis dépend de la disposition rationnelle des empreintes des matrices qui doivent agir progressivement pour déplacer le métal.

Afin d'assurer le calibrage des ébauches avant le commencement du filetage et de mieux ^répartir TefiFort nécessaire au laminage, la matrice telle que ceWe figure 28 (1) roule d'abord le flan sur une partie lisse. Puis successivement les empreintes attaquent les diverses parties de la tige en débutant vers la tête pour finir par la pointe.

Les deux plaques fileteuses sont Tune fixe ou lautre mobile, ou toutes deux mobiles, auquel cas la vis tourne sur place, les mouvements relatifs étant évidemment les mêmes.

Depuis quelques années, il est assez usuel déterminer la tige des vis à bois d'une pointe en vrille permettant d'introduire la vis sans avoir besoin de percer préalablement un trou de logement.

Cette vis s'obtieat non seulement par filetage à l'outil coupant, mais aussi par le procédé de roulage, de laminage de la vis entre matrices telles que celles /î^ure* 29 à 5/ (2) présentant une série de rainures et côtes parallèles inclinées, disposées suivant deux ou plusieurs terrasses, à dimensions progressives.

Les matrices peuvent être planes et animées d'un mouvement rectiligne alternatif, comme dans la machine indiquée précédemment, ou bien, les matrices sont courbes ou cylindriques et rotatives.

(1) Brevet du 5 mai 1892. Société a la Visserie belge ».

(2) Brevet du 11 novembre 1890 à la Société The American Screw Company,

PROCÉDÉS DE F0R6EAGB DANS l'iNDUSTRIB 291

Avec [es matrices figures 29 et 30^ le métal se modèle mieux. La partie inférieure, destinée au filets^ de la pointe, est coupée de façon à ne pas engager la pointe du flan avant que les côtes aient commencé à former convenablement la partie cylindrique du flan.

Le fil de fer ordinaire servant à la fabrication des vis étant étiré en grandes longueurs, les extrémités opposées d'une bobine présentent des différences relativement grandes de diamètre provenant du laminage à des températures différentes.

Ces différences rendent le travail du filetage à froid par rouleuse plus diflicile; les grosses ébauches s'écrasent et engorgent les outils fiieteurs.

Afin de remédier à cet inconvénient, on donne dans les fileteuses à matrice fixe et à cylindre tournant, la facultéà la matrice fixe de se déplacer tant soit peu dans le sens perpendiculaire à Taxe de rotation de la matrice tournante.

A cet effet (fig . 32 et 33) y la matrice à face concave B s'appuie contre deux ressorts RR' maintenus au moyen de deux vis W qui permettent de régler à volonté la position relative des organes suivant le diamètre de la pièce, et pouvant néanmoins céder lorsqu'une ébauche trop forte passe entre les outils.

La vis D sert à régler la position de la matrice, mais ne s'oppose pas à son écartement de l'outil A (1).

Machine Sloan.

Dans cette machine, les cylindres fiieteurs sont disposés sur le bâti portant également les outils formant le blanc.

On y retrouve (fig. /, pi. XLV) la tige métallique T, présentée à l'action du marteau M façonnant la tète, les couteaux C ou cisailles montées sur les leviers L (fig. 2), coupant l'ébauche. Une pince P (fi^. 3) traosportant le blanc des organes façonneurs aux organes fiieteurs RR' qui le prennent et le roulent

(1) Brevet Harvey du 11 juin 1883.

292 PROCÉDÉS DE FORGBAGE DANS l'INDUSTRIE

pour former les filets. Les deui cylindres RR' tournent dans le même sens, mais à des vitesses un peu différentes (1/10 environ), ce qui a pour effet d*imprimer à la pièce un glissement relatif polissant les surfaces. Ces cylindres ont des cannelures hélicoïdales dont Tinclinaison est inverse de celle des filets de la vis. La disposition du cylindre (fig. 43) correspond aux vis terminées en vrille.

Les figures 7 k42 montrent divers types de vis en blanc et achevées, avec ou sans renflements vers la tête. Les figures 4j 5 eX6 sont des vis au marteau dont la pointe plate est obtenue par les outils coupants C (1).

Le filetage des vis à froid, sans enlèvement de matière, se fait aussi entre deux outUs dits fileteurs, dont les surfaces sont partiellement rainurées (fig. H) (2).

L'un des outils F possède un mouvement rectiligne alternatif, et tous deux tournent lentement, de manière à fileter, d'une façon graduelle, le filet et la rainure de la vis, qui, une fois achevée, se dégage aisément.

L'opération se fait en commençant par la partie supérieure du filet, vers la tête; elle s'achève par la pointe.

Les ébauches descendent le long du plan incliné P (fig. 43 à 48) ; chacune est saisie par les filières et se trouve roulée et filetée alternativement le long de la filière F' autant de fois que la filière F va et vient pendant la rotation partielle des outils produite par les cames CC.

A la fin de l'opération, la vis est rejetée d'entre les filières.

Lorsque les vis sont cylindriques, les surfaces actives des outils F et F' sont concentriques avec leurs axes.

Fabrication des tirefonds.

Quelle que soit la forme de la tête des tirefonds, ils se prennent dans du fer rond de diamètre égal à celui de leur

(1) Brevet du 26 août 1882.

(2) Brevet Ladd, 1" février 1887.

corps. Pour régler la longueur des tiges au cisaillage, on opère comme pour les rivets en exécutant quelques échantillons.

Pour les tirefonds à tête à six pans (fig. 19), le refoulement se fait généralement en deux chaudes (fig, 20 et 2i). Le refoulement peut se faire en une opération, mais les rebuts sont alors nombreux.

Ce que Ton recherche dans le premier refoulement, c'est de ménager une certaine quantité de fer plutôt qu'un ébauchage de la tête, c'est de prévenir la flexion de la tige donnant ensuite lieu à un écrasement défectueux, à des bavures d'un côté, à un manque de fer de l'autre côté. Comme l'indique la figure 20^ le profil de la matrice est semblable à celui de la coquille; une couronne de coups de pointeau existe dans la matrice pour que l'impression du fer dans ces empreintes retienne la pièce et l'empêche de remonter avec la coquille.

IlA figure 2i montre que la bavure n'est pas horizontale; loutil refouleur est chanfreiné sur ses arêtes; la matrice l'est également, ce qui donne un dégagement plus facile aux bavures à égalité de pression sur la tête.

Pour l'ébarbage, il faut recourir au centrage exact de la tête. lia pression de la machine se donne sur une douille qui emboîte avec jeu le corps du tirefond (fig. 24 et 23). Cette douille coulisse dans une deuxième servant d'appui à un ressort tendant à maintenir la première relevée. Puis ces douilles sont prises dans une pièce à manette et à charnière ; pour emmancher ou sortir le tirefond, il faut faire décrire à cet ensemble un angle droit. La charnière rattache cette pièce à manette au porte-matrice; la lunette ou matrice d'ébarbage y est centrée par quatre vis, et la pièce à manette étant abattue, tombe dans une encoche du porte-matrice; ces deux pièces ainsi assemblées, le tirefond étant à l'intérieur, il suffit d'amener le tout sous l'outil produisant la pression. La première douille descend alors en entraînant le tirefond, la bavure reste sur la matrice, le tirefond passe à travers la lunette; on ramène

i94 PROCÉDÉS DE FORGKAGE DANS l'iNDUSTRIE

alors l'ensemble à une autre position permettant de retirer la bavure et on place un autre tirefond.

Les tirefondsàtête surmontêed'une partie prismatique (fig. 22) se font en une seule chaude» si la tête est peu large, le refoulement étant précédé du foi^eage de la partie carrée (en étampes (fig, 23). Si la tête est large, on opère en deux chaudes. Les tirefonds à tête large subissent d'abord un premier refoulement (fig. 22*^), pour former la partie prismatique qui ne saurait venir convenablement à Tétampage delà tête, le]frottementdu fer dans la coquille l'empêchant de la remplir. La coquille qui produit le deuxième refoulement est percée d outre en outre et s appuie sur une plaque d'acier (fig. 22^) portant, incrustée,. la marque de l'usine dans la partie vide de la coquille. Lorsque les carrés sont mal forgés, cette marque ne vient pas.

L'ébarbage de ces tirefonds demande un outil spécial; en eflfet, ici, ce n'est plus comme dans la fabrication des tètes simples où la tête est parfaitement centrée par rapport au corps^ du tirefond, puisque ces parties sont formées dans la même matrice, tandis que pour les tirefonds à partie carrée, le corps est dans la matrice, et la tête est dans la coquille. Aussi, pour cette fabrication, il est indispensable d'avoir une machine à refouler sans aucun jeu dans ses coulisseaux, d'avoir un portematrice sans aucun jeu dans son bloc, qui doit pouvoir se centrer parfaitement.

Il faut avoir soin d'enlever à chaque fois la bavure; un oubli peut entraîner le bris des pièces.

Tout cet ensemble pivote autour d'un axe engagé dans la table de la machine à ébarber. L'ébarbage ainsi opéré n'est pas très précis et exige le rabattage de la bavure, ce qui se fait à l'aide d'une vieille matrice et d'une vieille coquille ; on introduit le tirefond ébarbé entre elles, et à l'aide d'un marteau on bat plusieurs coups. Les tirefonds pour voies ferrées, après leur complet adièvement : filetage, fraisage, etc., sont ^galvanisés, zingués.

L'opération préliminaire est le décapage qui se fait en

deux fois; on commence par un bain composé de 2/3 eau, 1/3 acide chlorhydrique, dans lequel on plonge, la tête en bas, les tirefonds qui passent après un certain temps dans un deuxième bain composé de 4/5 d'acide et 1/S d'eau seulement ; on emploierait l'acide pur pour ce bain, si les galvaniseurs pouvaient supporter les vapeurs qui se dégagent. Les tirefonds se placent dans un panier de cuivre qui peut en contenir trente, et l'on plonge ce panier dans le deuxième bain, en les y laissant une minute environ. Le cuivre est employé pour ces paniers parce qu'en se rongeant au contact de l'acide, il se précipite sur la surface des tirefonds et rend la galvanisation plus certaine, le zinc s'alliant mieux au cuivre qu'au fer. Les paniers sont vidés et au bout d'une minute environ, on voit les tirefonds blanchir en séchant.

Les pièces, bien séchées, sont disposées, au nombre de vingtcinq, dans une poche en tôle percée de trous que l'on descend lentement dans le bain de zinc, dont la température ne doit pas être trop élevée, soit au rouge dans l'ombre.

Après la galvanisation, ces tirefonds sont roulés en tonneau pour enlever les crasses.

Pour fabriquer iOOO^« de tirefonds, on emploie environ li275^« de fer; le cisaillage prend 10 à 11^« de déchets par 1000 pièces, à l'ébarbage on perd 7 à 8^, au taraudage 60 à 10^, déchet que l'on évite en opérant à chaud.

Machine Vincent et Le Blanc.

La mBclûnelfig. 26) du type Vincent construite par MM. Jules Le Blanc et G« convient particulièrement pour l'étampage des têtes de tirefonds.

Notons que,, dans cette machine, la vis de commande prend écrou dans une traverse mobile guidée par des glissières rapportées sur les montants du bâti. Cette traverse est reliée à une traverse inférieure porte-matrice qui se déplace également le long de glissières latérales. Les deux tiges de liaison des deux

traverses passent à travers une traverse fixe venue de fonderie avec les montants. C'est sur cette troisième traverse que se monte Tétampe fixe et que prend appui la vis.

Les traverses mobiles sont équilibrées par un contrepoids en fondations, dont les chaînes d'attache s'enroulent sur deux poulies de renvoi.

Le réglage de la course se fait, comme dans les machines similaires, par butées et tringles actionnant les leviers produisant le contact des cônes de commande. La tige de fer chauffée à une extrémité se place dans la matrice mobile inférieure ; la tête se forme à la rencontre de la matrice supérieure à la course descendante, la pièce est rejetée automatiquement.

Filetage des tire fonds à chaud.

Par le procédé d'étampage, le filet de vis se fait entre deux étampes constituant pour ainsi dire un écrou.

La machine (fig, / à 4, pL XLYI) (1) montre plusieurs empreintes filetées ménagées dans les étampes A et B.

L'étampe inférieure B portée par une enclume G, mobile à volonté, est amenée à la distance convenable de l'étampe supérieure par le déplacement d'un coin H actionné par leviers.

L'étampe supérieure A est montée sur un coulisseau C actionné par un excentrique E dont la bielle D appuie par sonabout sur le coulisseau C qui est relevé, à la montée, par le ressort P.

La pièce chauffée est présentée dans différentes positions pendant que le façonnage se fait en un ou plusieurs coups.

Ce procédé plus ou moins rationnel est délaissé pour celui de laminage entre galets ou entre disques, qui a donné lieu à diverses dispositions de fileteuses.

L'une des premières machines ayant donné de bons résultats est celle figures 5 à, 40 (t).

(1) Machine Bouchacourt et Delille. Brevet du 29 mai 1876.

(2) Brevet à la Société autrichienne des chemins de fer de TÉtat, du 30 octobre 1878.

PROCÉDÉS DE F0R6EAGE DA.NS l'iNDOSTRIE S97

Elle comprend trois cylindres C, CC, plaxîés radialement à égale distance d'un axe commun de manière à former, pour ainsi dire, les coussinets d'une filière. En faisant pénétrer la tigedu tirefond chaufféeà haute température, entre ces cylindres qui tournent dans le même sens et avec des vitesses égales, les filets des dits cylindres s'impriment sur la tige et y déterminent une vis.

La pièce est fixée dans la tête de tenue P, et au moyen du levier Q, on la pousse entre les trois cylindres. La rotation l'entraîne longitudinalement. La pièce étant filelée à la longueur voulue, on renverse le mouvement de l'arbre moteur, le tirefond se dégage et tombe au pied de la machine.

L'arbre de commande est creux pour permettre de fileter de longues tiges.

Suivant le diamètre et la forme des filets de la vis, les cylindres sont correspondants.

Les cylindres usés sont recalibrés pour fileter des pièces de plus fort diamètre. Dans les machines plus récentes, ces mêmes cylindres peuvent servir plus longtemps et peuvent être à axe disposé verticalement (1).

Machine à fileter à quatre cylindres.

La fileteuse (fig. // à 44) (2) a également pour principe l'emploi de trois ou quatres cylindres tournants rainés en hélice, mais les galets sont mobiles transversalement de manière à, presser entre eux la tige à ûleter. La pièce est obligée, par l'action des outils, de tourner ainsi que d'avancer ou de reculer longitudinalement, ce qui a pour résultat de former le filet de vis.

En réglant latéralement les coussinets placés dans la tête F, les axes des cylindres peuvent être disposés suivant une petite

(1) Machine système Léon Lèvent, décrite par M. Louis Moreau (ChâL 1884) dans le Bulletin technologique d^avril 1896, page 443.

(2) Fileteuse de MM. Fairbain et Wells. (Brevet du 31 décembre 1885.)

298 paocÉDÉs de foroeage dans l'industrie

inclinaison sur la ligne axiale, de façon que l'on puisse fair& prendre à leurs axes uine légère torsion de l'un par rapport à l'autre. Chacun des cylindres D a sa périphérie rainée en hélice avec un certain nombre de rainures inclinées par rapport à son axe, presque sous le même angle que celui que prend sur son propre axe le filet de la vis qui doit être formée par eux, et l'intervalle d'une rainure à l'autre sur chaque cylindre est égal au pas ou intervalle d'un filet à l'autre sur la vis. On préfère croiser ces rainures par intervalles avec d'autres rainures ayant à peu près la même inclinaison sur le sens^ opposé, afin d'obtenir un filet plus uni et plus exact.

Les quatre cylindres D n'ont pas le môme diamètre. Les deux supérieurs sont un peu plus gros que les deux inférieurs; de manière que l'obliquité des rainures sur un petit cylindre ne soit pas tout à fait égale à celle sur un grand. En avant des cylindres sont disposées deux barres guides G portant une crosse H dans laquelle est maintenue la tête de l'ébauche; cette tête est placée entre une joue antérieure et une joue postérieure qui empêchent l'ébauche de se déplacer longitudinalement dans le support, taudis qu'elle est libre de tourner. La crosse H porte une butée réglable déterminant le renversement de marche de la machine quand l'ébauche a avancé suffisamment loin entre les cyhndres.

Les figures 45 à 19 se rapportent à la machine à trois cylindres, dont cdLui supérieur est un peu plus gros que les deux autres.

Les petijgs vis se filètent de préférence à froid avec cette dernière machine ; les grosses se font à chaud avec la première, les galets tournent de 200 à 300 tours par minute, l'opération est rapide. Les vis d'attelage des wagons, les visa filet carré ou arrondi s'obtiennent couramment par laminage. On produit à volonté les filets à droite ou à gauche, les filets de section quelconque. Ces vis sont plus résistantes que celles taillées, attendu que les fibres du métal sont infléchies suivant le profil des filets^

PHOGÉDÉS DE FORGEAGE DANS l'iNDUSTAIE 299

au lieu d*être coupées. De plus, la productioaest plusrapkieet plus économique.

Dans la machine figures 4 et ^, 'plancha XLVU (1), deux ga^ts peuvent converger sous un angle déterminé, avec écartezsttnt vertical variable. La tige à fileter est guidée dans son mouvement d'avance. Pour ladégager, on écarte les galets. Ceux-ci sont montés sur des arbres de grande longueur relative, de façon à pouvoir déplacer verticalement les paliers supports en agissant sur la pédale située à l'avant et reliée aux chariots supports.

Les galets sont filetés à gauche suivant l'empreinte du filet à obtenir. U convient d'en avoir deux paires rechangeables pour chaque genre de filetage.

Pour des tirefonds de chemins de fer, une paire de galets de 80 à 60°^°» de diamètre peut produire de 10.000 à 15.000 pièces sans nécessiter de forte retouche. Ds peuvent durer plusieurs jours ou seulement plusieurs heures. On a soin de les arroser avec de l'eau de savon. Cette machine simple donne de bons résultats et permet de fileter de 5.000 à 7.000 tirefonds par jcmr.

Pour les tirefonds de gros diamètre, 20°*" et au-dessus, on opère en deux passages. Toutes les pièces d'une série sont ébauchées par une première opération ; puis, après réchaufiEage^ elles sont achevées par une deuxième passe. L'allongement des tiges sous l'action du filetage étant moyennement de un quart de la longueur totale, il y a une économie de matière très sensible sur le procédé par enlèvement de matière qui tend à être abandonné pour ces tirefonds qui se répètent à l'infini.

Signalons aussi la machine (fig. S à 9 et 17) que M* Le Blanc construit pour les tirefonds depuis 12"^ jusqu'à 30°*°» de diamètre.

La pièce est introduite entre deux cylindres à cannelures héhcoïdales et à génératrices parallèles. L'un des cylindres est une couronne en fonte armée d'une bande ou sèment

(1) Machine de M. Sirot-MaUez. Brevet du 30 juillet 1891^

300 PROCÉDÉS D£ FORGEAGE DANS L'iNDUSTniE

d*acier facilement rechangeable; Tautrc cylindre est armé d'une bande analogue rapportée sur son pourtour (fiy. 9).

Chaque lame est terminée par une partie finisseuse dont le remplacement est de peu de valeur, ce qui permet de changer ces parties à mesure que la bonne exécution Texige.

Les filets de vis du tirefond se laminent par le passage entre les deux lames ou couronnes tournant en sens inverse et la pièce tombe sur une tablette inclinée (1).

Les cylindres tournent à 16 tours par minute et filètent une pièce à chaque tour. Ils sont montés sur des arbres concentriques actionnés par roues et vis sans fin, et par l'intermédiaire de roues d'engrenages cylindriques assurant les vitesses et positions relatives des oï^anes.

Parmi les machines à disque, nous avons signalé, dans la première partie, celle de Erichson, qui présente des empreintes annulaires ou concentriques aux axes de rotation des disques. Ces empreintes ont divers inconvénients ; ainsi , pour faire croiser sous un angle sufiisant les rainures annulaires de deux disques, leurs axes respectifs doivent être excentrés à une distance telle que la vis ébauchée avance de la longueur de son pas à chacune de ses révolutions .On ne peut produire sur chaque vis un roulage sufiisant pour lui donner le fini voulu; de plus, les filets sont formés en partie par dépression, en partie par soulèvement; la moitié correspondant à la partie relevée du filet présente un diamètre plus grand que celui de la partie non filetée.

Pour parer à ces défauts, il convient d'employer des plateaux à empreintes circulaires, obliques ou spirales, s'étendant sur une bande relativement étroite f/?^. 45).

Les faces actives des deux disques en fonte aciéreuse sont parallèles ou inclinées en sens contraire etleurs axes sontexcentrés (fig. 10 à 13), Les deux disques tournent en sens contraire à la même vitesse.

(1) Brevet du 2 décembre 1895.

PROCÉDÉS DE FORGEAGE DANS l'iNDUSTRIE 3D1

L'arbre creux D peut prendre un déplacement longitudinal pour rapprocher ou éloigner les disques, permettre d'introduire les tiges chauffées au commencement de l'opération et de les retirer à la fin.

L'excentricité se règle avec les vis V placées au-dessous des supports de l'arbre A.

Les rainures peuvent être tracées comme fijure 16. Le disque étant divisé en secteurs égaux, soit huit; avec un rayon convenable qui peut varier entre 12 à 15*", on trace la circonférence moyenne de la bande annulaire. A des distances de cette circonférence, égales à peu près aux six ou sept dixièmes du diamètre de la tige à fileter, on fait passer les circonférences intérieure et extérieure.

Par l'extrémité de chaque rayon on mène une corde {ab) à 45®; le centre de l'arc {ah) est le point c.

L'excentricité peut varier suivant le degré de roulage que l'on veut donner à la vis. Plus l'excentricité est grande, plus rapidement la vis sera filetée. En moyenne, l'excentricité peut être prise égale de la moitié aux trois quarts du rayon de la circonférence d qui contient les centres c.

L'introduction de l'ébauche et la sortie de lavis s'obtiennent en agissant sur la pédale P qui déplace l'arbre D. Dès que la pédale est lâchée, le ressort L repousse le disque de D en arrière et la vis est enlevée.

n est préférable de faire tourner les disques dans les sens tels que l'extrémité de la vis s'achève et que sa sortie se fasse suivant la flèche (fig. H).

Le déplacement du disque mobile peut être réglé suivant le diamètre de la vis au moyen d'un arrêt formant butée de repère. Il convient aussi de ménager un chanfrein pour faciliter l'entrée des ébauches, selon le sens de la rotation, intérieument ou extérieurement et concentriquement à la bande à empreintes. Dans la figure 14y le rebord d'introduction est intérieur. Les machines à disques permettent de confectionner

302 PROCÉDÉS UE FORGEAGE DANS L'iMDVSTRJbi:

une vis par révolution. Les parties actives ont une durée relativement longue et leur retaillage se fait sans difficulté.

Boulons.

Les boulons se distinguent des vis d'assemblage en ce que les tiges filetées sont munies d'un écrou formant partie complément' taire de l'organe. Les corps de boulons se façonnent comme les vis, mécaniquement pour les petites et moyennes dimensions. Ce n'est guère que pour les très gros boulons se répétant en petit nombre que Ton emploie les procédés ordinaires de martelage etd'étampage avec tête refoulée ou soudée; le filetage se fait ensuite par enlèvement de mêlai sous forme de copeaux, ou par laminage à chaud pour les fortes dimensions.

La plus grande partie des écrous de petites dimensions, est aujourd'hui faite avec des machines spéciales. Ce n'est qu'exceptionnellement pour Mes écrous hors série ou pour de fortes dimensions que l'on opère en constituant l'écrou soit par un tronçon de barre étampé et percé à chaud, soit par la confection d'une bague soudée étampée ensuite à la forme prismatique ou autre de l'écrou. Les écrous constitués de cette dernière façon sont toujours couramment adoptés en construction de machines.

Le filetage ou taraudage des écrous se fait à l'outil tranchant.

Les différents genres de boulons ne donnent lieu qu'à de légères modifications de la fabrication.

Ainsi les boulons à tête semi-sphérique se façonnent par étampage en une seule chaude, comme les rivets.

Le cisaillage se fait d'abord sur cinq ou six bouts variant de longueur entre eux de 1 à 2"^; ces bouts sont pris dans une barre ayant le même diamètre que celui du corps de boulon . Chacun de ces bouts passe à l'étampage; les uns donnent une tête avec trop de bavures, les autres donnent un manque de fer; celui dont la longueur tient le milieu entre le trop et le trop peu, sert de gabarit pour le cisaillage.

L'estampage des boulons à ergots se fait dans des matrices agissant d'un seul coup {fig. /, pL XLVIIl). Une matrice fait moyennement 2.000 pièces et la coquille 10.000.

Ces outils se font de préférence en fer à grains, roulé et soudé au marteau. Ils sont cémentés et trempés. ' Quand la tête est carrée et à angles arrondis, les matrices 5ont disposées comme figure 2.

Si la tête du boulon est à six pans, ce qui est le cas le plus général, elle se fait dans la matrice et l'on y refoule le fer.

L'opération se fait le plus souvent en deux chaudes ; elle s'exécute en une chaude lorsque la hauteur de la partie à refouler est inférieure à trois fois le diamètre de la tige. Les matrices présentent les dispositions figures 3 et 4.

Un autre genre de fabrication est celui des boulons à bois, avec un grand ergot, pour wagons (fig, 5 et 6), Cet ergot ne saurait s'obtenir par le refoulement. 11 faut d'abord produire le pinçage du fer à la machine à forger, puis on refoule en étampes. Ces boulons sont généralement de grande longueur (0"*,400 et plus); ils sont difficiles à engager dans la matrice et encore plus difficiles à retirer, parce qu'ils se courbent, se tordent. On ne produit guère plus de 2.000 de ces boulons en douze heures.

Le jeu laissé dans la matrice pour le passage facile de la tige dépend du degré de bonne fabrication; il est de 3/10 à 1/2 millimètre et parfois plus, lorsque les tiges ne sont pas très régulières.

Les boulons d'éclisses donnent lieu à la disposition des matrices figures 7 et 8.

L'enlèvement des bavures des têtes des boulons se fait soit, à Temporte-pièce, soit à la meule; puis ils sont livrés aux fileteuses (taraudeuses).

Les machines à étamper les têtes des boulons ont les étampes disposées verticalement ou horizontalement.

La figure 9 se rapporte au premier type; c'est une machine

30i mOCÉDÉS DE FORGEAGB DAKS l'iNDUSTAIE

double à action intermittente, c'est-à-dire que lorsque l'un des outils est en travail, l'autre n'agit plus.

On y retrouve une matrice inférieure munie d'un bonhomme. Celte matrice se déplace en avant parla manœuvre d'un levier, pour permettre d'y placer aisément la tige du boulon.

L'étampe supérieure est montée sur un coulisseau porteoutil actionné par bielle ou par excentrique. Une même commande motrice sert pour les deux frappeurs et la masse d'un fort bâti est très propre à assurer la stabilité et la résistance des organes.

Ce type de machine convient particulièrement pour l'exécution des moyens et gros boulons.

Parfois deux machines à étamper des têtes de boulons sont adjacentes et ne comportent qu'une même vis de conunande, comme l'indiquent les figures 40 à 42 (1) qui se rapportent à une disposition avec vis V, horizontale, position qui facilite la présentation des tiges.

Le volant A constituant disque de friction est monté au milieu de la longueur de la vis V.

Il reçoit alternativement son mouvement de rotation en sens contraire par deux plateaux QQ' dont les arbres peuvent se déplacer longitudinalement. Ces arbres sont commandés par des poulies RR' chaussées de courroies motrices. I^e contact des plateaux QQ' avec celui A est réglé automatiquement.

Chaque bonhomme chassant le boulon à tête étampée est actionné par une traverse C ou C, toutes deux reliées par des tringles T qui transmettent le mouvement qu'imprime la vis V et l'étampe au bonhomme opposé servant d'appui à la tige dont la tête va se former.

En vue d'éviter la double opération de refoulement de la tète en deux chaudes successives, on a cherché à faire le double étampage en une chaude sans enlever la pièce entre les

(1) Machine Priquelier. Brevet du 18 octobre 1876.

PROCÉDÉS DE FORGËAGE DANS l'iNDUSTRIë 3US

deux coups d'étampe. Pour cela, la vis de réglage A de la machine (fig, /S et H) (1) est percée d'un trou leccvant une tige C faisant corps avec un bloc plat K, sur lequel repose la traverse D. Ce bloc E se prolonge en E' (fig. /4 et /5j, et ce prolongement sert de glissière à une cale F manœuvréc par le levier G muni d'un contrepoids et d'une pédale P.

Ce levier est articulé sur une chape vissée sur la tige C.

Au premier coup de bouteroUe, la traverse D repose sur le bloc plat E, ne laissant à la tige T du boulon que la saillie (fig. 16) nécessaire pour refouler le métal et ébaucher la tête du boulon. Avant de donner le second coup, Fouvrier met le pied sur la pédale P ; la cale F vient s'interposer entre le bloc E et la traverse D, et il en résulte que la tige T présente une nouvelle saillie (pg. /7J, au moment où la bouterolle donne la forme définitive. On peut aussi disposer les organes pour opérer en trois fois.

Avec ces moyens, on évite l'augmentation du diamètre de la tige du boulon lui donnant la forme conique et on opère plus rapidement et plus économiquement.

On emploie aussi pourl'élampage des têtes des gros boulons, des presses hydrauliques dont le type (fig. 18) (2), comporte un piston P, à tête munie de la coquille étampeuse. Ce piston est constamment sollicité pour être relevé, la pression n'agissant à la partie supérieure qu'au besoin.

Sur une roue disque R à axe horizontal A sont montées six boites porte-étampe inférieure E. Ces boites ont la forme cylindrique pour emboîter la tête T du piston hydraulique. La roue R reçoit un mouvement de rotation intermittent d'amplitude égale à i /6 de tour de manière à amener successivement chaque matrice en face de l'outil supérieur.

L'axe de rotation A tourne dans ses supports et par rapport

(1) Brevet Boistel et Coignet, du 2 avril 1875.

(2) Brevet Brown du 13 février 1875.

306 PUOCÉDÉS DE FORGEAGE DANS l'iNDUSTRIE

à la roue R montée folle; un excentrique F solidaire de Taxe A chasse le boulon quand celui-ci est dans la position opposée à celle du travail en B. La commande de la roue R se fait par engrenage à vis sans fin et par Tintermédiaire d'un embrayage à friction.

Boulons laminés.

Les boulons (fig. 49) pour bandages de roues dont la lige est munie, entre la tête et la partie fdetée, de côtes et rainures longitudinales sont fabriqués par laminage transversal.

Les matrices (fig. 20) sont disposées pour former simultanément sur le flan du boulon le filet de vis et les cannelures.

La partie supérieure de la matrice présente des côtes et des rainures parallèles pour façonner la tige du boulon. La partie inférieure présente les empreintes formant le filet de vis.

Dans le laminage, les flans têtes sont introduits un à un entre les deux matrices animées d'un mouvement de va-et-vient, le flan roulant entre elles jusqu'à ce qu'il en échappe et tombe achevé.

Les tiges cannelées ont pour but de prévenir la rotation des boulons dans leur logement (1).

Les boulons, vis, lirefonds s'obtiennent par laminage transversal avec rapidité.

Rappelons que le laminoir Simonds produit des boulons à raison de cinq par minute avec une précision telle que le numéro d'ccrou qui s'adapte au premier cent de boulons fabriqué, est également bon pour le dernier cent, la production allant de o.OOO à 10.000 sans nécessiter aucun renouvellement des matrices (2).

Le métal présente une résistance et une ductilité égales à celles qu'il possédait avant l'opération.

(1) Brevet du 11 novembre 1890. Société The American Screw Company.

(2) Le prix Franklin a été accordé, en 1888, 4 M. Simonds poar cette machine dont il a obtenu des résultats surprenants.

PilOCÉDÉS D£ FORGEAG£ DANS l'iNDUSTRIE 307

Eeroiis.

On peut distinguer lesécrous forgés à la bande et ceux débités à la barre mécaniquement.

Dans le premier cas, suivi pour les fortes dimensions, une bande de fer est cintrée ou enroulée sous forme de rondelle (fig, 1k3,pL XLIX). Chauffée à blanc, elle est soudée et transformée en écrou avec des étampes actionnées au marteau ou mieux à la presse avec des étampes fermées.

Si on veut assurer une grande élasticité pour le serrage de la tige filetée sur laquelle Técrou est emboîté, on n'effectue pas la soudure et le flan et formé (flg. 4) d'une bande de fer ou d'acier enroulée à extrémités endentées (fig, 5) (1). La forme hexagonale est donnée au rouge.

Dans les machines à façonner les écrous et dont les premières applications remontent vers 1860, on a cherché à les débiter à l'extrémité de barres chauffées, à leur donner la forme et à produire le trou par refoulement du métal de manière à réduire le déchet le plus possible. On adopte du fer de qualité spéciale se laissant bien travailler à chaud; un fer mou est recherché afin de moins détériorer les outils.

Une des dispositions ordinaires est représentée par les figures 6k9 (2).

La barre chauffée à haute température est introduite transversalement à la longueur du bâti et bute contre un arrêt y (fig. 8). On suppose qu'un premier écrou ic'a déjà été ébauché et est presque entièrement séparé de la barre.'

Deux couteaux ij montés sur des leviers kl sont actionnés

par une came o (fig. 6) morïtée sur l'arbre b. Cette came agit

sur le levier n, les tiges et arbre pqr (fig. 8 et 9).

Dès que le deuxième écrou est sur le point d'être coupé, le , '-

(1) Brevet du 1*' mars 1892. Société dite Elastic Nui Company,

(2) Machine Kusler. Brevet du 21 octobre 1876.

308 PROCÉDÉS DE FORGKAGë DANS l'iNDUSTRIE

premier est poussé dans une matrice e' montée dans une plaque e solidaire d'un chariot* rf qui se rapproche de la barre au moment voulu. Le mouvement du chariot e est réglé par la came f, le levier f et un arrêt /** (fig. 7) limite sa course.

L'écrou engagé dans la matrice e' est immédiatement poinçonné par Taction combinée des deux poinçons gs (fig. 7). Le poinçon g est monté sur le coulisseau g' et une came h solidaire de l'arbre a détermine le mouvement. Le poinçon s est monté sur un bloc t, il est actionné par une came s\ solidaire de Tarbre b, par l'intermédiaire du levier s^ pivotant en s^. Le bloc t prend appui sur un ressort t' qui a pour but de limiter l'effort sur le poinçon et de prévenir toute détérioration des organes.

Le refoulement du métal par les deux poinçons qui se rapprochent en formant le trou, modèlent par compression énergique les faces de l'écrou dans la matrice c'. Lorsque la plaque porte-matrice recule, un pousseur chasse l'écrou hors de la matrice et il tombe à travers le vide ménagé dans le bâti.

Le repousseur et le pousseur coopèrent pour donner une compression finale sur les bases de l'écrou, pour les dresser. Les deux poinçons sont actionnés de manière que lorsque leurs extrémités sont voisines, tous deux se meuvent ensemble vers le pousseur, portant entre eux un disque très mince (S à 6""") de métal, lequel est le principal déchet. Lorsque la matrice c' recule, le disque tombe,

Machine à forge?' les écrous, par Sayn.

Une machine analogue à la précédente est celle (fig, 10 à 1i) (1), construite par M. Sayn.

La barre chauffée de section carrée est engagée transversa-

(1) Publication industrielle des mac/itne«,par Armengaud aîné. Vol. X\.VIi,

PROCÉDÉS DE FORGEAGE DAXS l'iXDUSTRIE 309

Jement aux axes des matrices et poinçons entre deux outils tiu (fig. 14} étampeurs-cisailleurs, laissant Tébauche attachée à la barre par un pan. L*outil supérieur u est actionné par la came s' agissant sur un levier double T (fig, 40).

Cette première opération achevée, Tébauche est détachée par un pousseur hexagonal i qui la fait pénétrer dans la matrice o (fig. 15) solidaire du porte-outil U'.

Le pousseur i' est monté sur le cadre-coulisseau F actionné par la came i (fig. 10).

Le poinçon f (fig. 15) pénètre ensuite pour former le trou et de même le poinçon d'; ils refoulent le métal qui s'applique sur les deux pousseurs et sur les parois de la matrice o(fig. 16)

La poussée sur le pousseur h' est équilibrée par le ressort x (fig. 11) constitué par des rondelles Belleville et exerçant son action par l'intermédiaire du levier x' et de la vis de réglage X* butant contre le cadre H solidaire de A' (fi>g. 11 et 16).

Le poinçon d' continuant sa course en avant repousse la petite débouchure de métal et le poinçon /*' jusqu'à occuper la position figure 17 dans le pousseur i' qui est resté en repos. Celui-ci à son tour recule en entraînant le poinçon f. En même temps le pousseur de gauche N pousse Técrou hors de la matrice o et un chasse-écrou y' projette la pièce hors de la machine. La tige j/' est solidaire de la tige y (fig. 11) portant à son extrémité un galet a qui, au moment convenable, est en contact avec un bossage que présente la couronne de la roue R, et qui a pour effet de déplacer la tige y dune façon intermittente; cette tige reprend sa position normale de repos par l'action d'un ressort placé de l'autre côté.

Enfin, le poinçon /*, sous l'action de la came g, se déplace en avant et repousse la débouchure hors du pousseur i' (fig. 18). Le pousseur h' a repris sa position dans la matrice, ramené par la came e, et les outils sont prêts pour de nouvelles opérations.

Cette machine marchant à 4S tours par minute permet de

310 PROCÉDÉS DE F0R6EAGE DANS l'iMDUSTRIE

façonner 20 à 25 écrous par minute, à cause des pertes de temps, et des dimensions qui varient de 10 à 40"" de diamètre de trou.

M. Le Blanc préconise une machine plus récente {fig, 19) à estampe poinçonneuse montée sur un porte-étampe de fortes dimensions, se déplaçant verticalement, étant guidé par des glissières ménagées sur le bâti.

Le déplacement deceporte-étampe est produit par un arbre horizontal à deux coudes ou vilebrequins et par Tintermédiaire de deux bielles.

Sur un plateau supérieur relié à la base du bâti par de fortes tiges sont placées les diverses autres étampes ; celles à déplacement transversal sont actionnées par des leviers reliés par deux bielles aux tourillons des manivelles d'about de Tarbre de la machine.

L'opération se fait d'un seul coup et d'une façon continue à la barre chauffée que l'ouvrier pousse dans des guides qui la maintiennent.

La machine bat de 53 à 80 coups et suivant le degré de chauffage on obtient 25 à 35 pièces par minute. Les outils étant disposés au haut du bâti sont facilement dégagés des battitures. Ils sont arrosés abondamment, sinon ils s'échaufiferaient trop et se détérioreraient rapidement. Le métal subissant de grandes compressions, toutes les parties sont homogènes et les formescorrectes. On admet que le déchet est d'environ 1/10. Citons encore que, dans la machine du système Horsfall, Técrou est formé à l'extrémité d'une barre ronde, par refoulement, comme s'il s'agissait de fabriquer une tête de boulon hexagonale ou carrée. Après étampage et battage des faces latérales, le trou est formé de manière que le métal se trouve refoulé à l'arrière au cœur de la barre. Il n'y a donc pas de déchet ; la machine découpe, achève l'écrou dans la même chaude.

Rondelles.

Les rondelles servant d'appui aux têtes de vis, de rivets, de boulons, etc., sont obtenues par cintrage d'une bande à extrémités en amorces pour faciliter la soudure, si la rondelle est du type ordinaire.

Ces rondelles sont encore découpées dans des flans de tôle au moyen de petites machines à défoncer.

Les rondelles élastiques en acier servant d'appui aux écrous pour prévenir le desserrage des pièces sont découpées dans une bande enroulée en hélice sur un mandrin, au moyen d'une machine à enrouler. Si la rondelle comporte plusieurs spires avec partie coudée, la bande correspondant à chaque pièce est enroulée sur un mandrin cylindrique par un mandrin à rainure hélicoïdale animé d'un mouvement de rotation, puis d'un déplacement longitudinal pour permettre de dégager la rondelle des mandrins. Ces rondelles sont trempées modérément pour augmenter l'élasticité de l'acier.

Nous signalerons, au chapitre Ressorts, la fabrication de ces rondelles spéciales.

Pour les rondelles découpées, on emploie des rognures de tôle que l'on cisaille en bandelettes de largeur supérieure de quelque peu au diamètre extérieur de la rondelle. On fait aussi usage de feuillards ou de bandelette laminée.

Autrefois, on enlevait d'abord par poinçonnage la rondelle sur son grand diamètre, elle tombait à travers la matrice ; puis, reprise, elle était placée dans une matrice pour poinçonner le trou; la rondelle était enlevée de la matrice par le poinçon. Une décharge dégageait le poinçon de la rondelle. Il y avait ainsi double main-d'œuvre et double poinçonnage. Aujourd'hui le poinçonnage se fait par la machine à deux poinçons (fig. 20 et 21) qui agissent simultanément sur deux rondelles différentes. On fait d'abord le trou de la rondelle, puis on présente la pièce au poinçon de grand diamètre qui défonce la

312 PROCÉDÉS DE FOKGEAGE DANS l'iNDUSTRIE

rondelle bien concentriquemeni au trou, en môme temps que l'autre poinçon enlève le centre d'une autre ébauche.

L'opération est ainsi très rapide (30 à 3o par minute); le déchet de métal est environ les deux tiers du poids de fer employé en bandelettes.