Procédé de fabrication d'une pièce de boîte de montre L'objet de la présente invention est un procédé de fabrication d'une pièce de boîte de montre com posée d'un corps en métal relativement tendre et d'une coiffe en métal dur, obtenue par emboutissage d'une plaque mince de forme déterminée, cette coiffe recouvrant au moins une face de ladite pièce faisant partie de la surface extérieure de la boîte.
On connaît déjà des boîtes de montre compre nant par exemple une carrure-lunette composée d'un corps en métal tendre, recouvert d'une coiffe en métal plus dur, par exemple en acier inoxydable. Une telle carrure-lunette présente l'avantage d'avoir des surfaces extérieures relativement dures et résis tantes à l'usure, tandis que l'intérieur de cette car rure, dans lequel le cran de retenue du verre de la montre, les portées servant de butée au mouvement de la montre ou au cercle supportant ce mouvement et éventuellement les moyens de fixation du fond doi vent être pratiqués, est relativement tendre et facile à usiner.
Pour fabriquer les pièces de boîtes de montre du type indiqué ci-dessus, on façonnait jusqu'à présent le corps et la coiffe séparément, le premier par tour nage ou par étampage, et la seconde par emboutis sage d'une plaque découpée dans une feuille mince, puis on fixait les deux pièces rigidement l'une à l'au tre par chassage ou par soudage.
Le but de la présente invention est de simplifier la fabrication d'une telle pièce de boîte de montre. D'après le procédé selon l'invention, on donne sa forme définitive à ladite coiffe et on la plaque sur la partie dudit corps qu'elle doit recouvrir, en étampant ce dernier.
Le dessin annexé illustre un exemple de mise en oeuvre du procédé de fabrication selon l'invention. La fig. 1 est une coupe partielle d'une carrure- lunette de boîte de montre-bracelet, obtenue par ledit procédé.
La fig. 2 est une vue en plan d'une pièce ser vant à fabriquer la carrure-lunette de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue en perspective de la pièce de la fig. 2 après une première opération d'usinage. La fig. 4 est une coupe de la pièce de la fig. 3 posée, avec un bloc de métal relativement tendre servant à fabriquer le corps de la carrure-lunette de la fig. 1, dans une partie d'un outillage destiné à effectuer une opération d'usinage ultérieure.
La fig. 5 est une vue en plan de la partie d'outil lage de la fig. 4, et la fig. 6 est une coupe dudit outillage au moment où il vient d'effectuer son opération d'usinage.
La carrure-lunette représentée à la fig. 1 est com posée d'un corps 1 et d'une coquille 2 qui recouvre toutes les faces visibles de la carrure-lunette, qui font partie de la surface extérieure de la boîte, c'est- à-dire la face supérieure et les faces latérales de ladite carrure-lunette. La coquille 2 est constituée par une feuille d'acier inoxydable ayant une épaisseur de deux à trois dizièmes de millimètre et le corps 1 est fait en un métal plus tendre et plus malléable que la
coquille 2, par exemple en laiton, en aluminium ou en maillechort.
La carrure-lunette représentée à la fig. 1 a l'as pect et la résistance aux agents corrosifs des carru- res-lunettes faites entièrement en acier inoxydable. Par ailleurs, le cran de glace 3, le rehaut 4, le loge ment 5, destiné à recevoir le mouvement de la mon tre (non représenté) et le filetage 6, assurant la fixa tion du fond (non représenté) de la boîte à la carrure, peuvent être usinés très facilement, puisqu'ils sont pratiqués dans une matière beaucoup plus tendre et plus facile à travailler que l'acier inoxydable.
Pour fabriquer la carrure-lunette représentée à la fig. 1, on découpe tout d'abord une plaque 7 (fig. 2) hors d'une feuille d'acier inoxydable de deux à trois dixièmes de millimètre d'épaisseur. La forme de cette plaque est choisie comme dans la fabrication des boîtes en plaqué-or laminé, de façon qu'on puisse, en 1:'émboutissant, recouvrir au moins la face supérieure -et les faces latérales extérieures de la car rure-lunette et des cornes de la boîte.
En particulier, cette plaque 7 présente des oreilles 8 destinées à recouvrir 1a face supérieure et les faces latérales des cornes 9 de la boîte. Quant aux parties périphériques de la plaque 7, situées entre les oreilles 8, elles sont destinées à recouvrir les faces latérales de la carrure de la boîte.
On soumet ensuite la plaque 7 représentée à la fig. 2 à une opération d'emboutissage, afin d'ébau cher la forme de la coquille 2 de la fig. 1. La fig. 3 montre le résultat de cet emboutissage. La pièce ainsi obtenue présente une partie centrale, plane 10, une face tronconique 11 (destinée à recouvrir un biseau de la carrure-lunette), des parois 12 légèrement éva sées (destinées à recouvrir la face latérale de la carrure de la boîte) et des parties 13 (destinées à recouvrir les faces supérieures et latérales des cornes 9 de la boîte).
La pièce de la fig. 3 est alors placée sur une matrice 14 (fig. 4 et 5) présentant un logement 15, dont la forme est celle de la carrure-lunette de la fig. 1 ; puis on pose dans cette pièce en acier inoxydable un bloc cylindrique 16 en matière plus malléable que l'acier inoxydable. Ce bloc 16 a la forme de ceux qu'on utilise couramment dans la fabrication des boîtes par étampage à chaud. Il peut être par exem ple en laiton, en aluminium ou en maillechort.
Avant de le placer sur la matrice 14, dans ladite pièce en acier inoxydable, on le chauffe dans un four appro prié (non représenté) à une température d'environ 8000 C, s'il s'agit de laiton ou de maillechort, ou d'environ 4000 C, s'il s'agit d'aluminium. Afin d'évi ter toute oxydation en surface du bloc 16, oxydation qui diminuerait notablement l'adhérence du corps de la carrure à sa coquille, on le chauffe avantageuse ment dans une atmosphère exempte d'oxygène, par exemple dans du propane ou dans du gaz ammoniac chauffé à une température au moins égale à 4000.
Dans le même ordre d'idées, le four destiné à chauf fer ce bloc 16 sera placé de préférence à proximité immédiate de la matrice 14, de façon que les blocs 16 puissent en être sortis rapidement, puis placés sur la matrice 14 et frappés avant d'avoir eu le temps de s'oxyder.
Comme pour la fabrication des boîtes en laiton ou en aluminium, le bloc cylindrique utilisé ici peut avoir un diamètre un peu inférieur à celui de la boîte à fabriquer et être relativement plat, ou bien il peut avoir un diamètre nettement plus petit et une hauteur approximativement égale au diamètre de la boîte. Dans le premier cas, ledit bloc est dressé sur la face centrale de ladite pièce en acier inoxydable, tandis que dans le second (représenté à la fig. 4) il est couché sur cette face centrale.
Lorsque le bloc 16 est dans la position représen tée à la fig. 4, on enfonce un poinçon 17 (fig. 6) dans le logement 15 de la matrice 14 à l'aide d'une presse à étamper. Ce poinçon 17 présente une saillie centrale cylindrique 18, destinée à faire partir la matière du bloc 16 radialement vers la périphérie du logement 15 de la matrice 14. Vu que la matière du bloc 16 est facilement malléable, elle fait office de tampon souple entre la pièce en acier inoxydable et le poinçon 17 et elle assure un emboutissage final très propre de ladite pièce en acier.
Des essais ont montré que l'acier inoxydable de la coquille 2 s'ap pliquait très fidèlement contre les parois du logement 15 de la matrice 14. On peut donc donner à ce loge ment 15 de la matrice 14 la forme extérieure défini tive de la carrure-lunette de la fig. 1, avec toutes les facettes que celle-ci doit présenter et obtenir une pièce étampée qu'il suffit de polir pour en terminer les faces visibles. On remarquera que cette pièce étampée ne doit plus être soumise à une opération de décapage, comme les carrures faites entièrement en acier qu'on étampe à chaud, puisque la pièce en acier est ici emboutie à froid.
En vue d'améliorer encore l'état de surface de la pièce étampée, on peut partir d'une plaque 7 ayant au moins une face polie et chromer les parois du logement 15 de la matrice.
Si l'on évite convenablement toute oxydation en surface du bloc 16, l'adhérence après l'étampage entre ce bloc et sa coquille en acier inoxydable est généralement satisfaisante. Cette adhérence peut cependant être augmentée en cas de besoin en utili sant une feuille d'acier garnie de soudure sur l'une de ses faces.
Pour terminer la carrure-lunette de la boîte à partir de la pièce étampée 19 représentée à la fig. 6, on soumet évidemment cette pièce à la suite des opé rations prévues habituellement dans la fabrication des boîtes étampées, c'est-à-dire qu'on découpe la partie centrale 20 de cette pièce 19, puis exécute tous les tournages intérieurs afin de former un cran de glace, le rehaut et les logements du mouvement et du fond de la boîte, avant de procéder au polissage final des faces extérieures, garnies d'acier inoxydable.
D'après lie procédé décrit, la coquille en acier inoxydable ne recouvre que les faces supérieures et latérales de la carrure et des cornes. Si l'on désirait que cette coiffe recouvre également la face inférieure des cornes et au moins un biseau de la carrure prévu du côté fond x de celle-ci, il faudrait alors décou per la plaque représentée à la fig. 2 avec un contour approprié, de façon à ménager la matière nécessaire à recouvrir ces parties de la carrure et des cornes. Lors de l'étampage,
il faudrait alors se servir d'un poinçon qui permette à cette matière supplémentaire de la coquille en acier inoxydable de se loger entre la partie cylindrique extérieure 21 du poinçon et la face cylindrique extérieure 22 de la matrice. De plus, au lieu d'une face plane 23, le poinçon devrait avoir une face dont la forme correspondrait à celle du biseau à former sur la carrure de la boîte, du côté fond de celle-ci. Après l'étampage, il suffirait de replier sur ledit noyau les parties de l'enveloppe en acier inoxydable ayant fui entre le poinçon et la matrice, afin de recouvrir le biseau de la boîte prévu du côté fond et la face inférieure des cornes.
Par rapport aux carrures faites entièrement en acier inoxydable, la carrure fabriquée par le procédé décrit ci-dessus peut être frappée beaucoup plus faci lement, tout en obtenant des surfaces extérieures mieux terminées et des parties intérieures plus aisées à usiner.
Le procédé décrit peut aussi servir à fabriquer un fond de boîte de montre-bracelet, en frappant un noyau à chaud, par exemple en laiton, en maillechort ou en aluminium, sur une feuille d'acier plate ou préalablement emboutie.
Il convient encore de remarquer que l'emboutis sage préalable de la pièce en acier inoxydable (repré sentée à la fig. 3) peut être évité et la plaque 7 de la fig. 2 placée directement dans un logement 24 de la matrice 14, pourvu que les cornes aient par exemple une forme telle que la feuille en acier ne risque pas de se déchirer quand on l'emboutit en une seule fois, en même temps qu'on étampe le corps de la carrure.
Le même procédé pourrait encore être utilisé en vue de fabriquer une carrure-lunette avec cornes, dont seules les faces supérieures seraient recouvertes d'une feuille en acier inoxydable. Dans ce cas, il faudrait naturellement découper dans ladite feuille d'acier une pièce de forme appropriée.
Cette pièce pourrait alors être placée sans emboutissage préala ble dans une matrice d'étampe, car elle ne risquerait pas de se déchirer lors de l'emboutissage final. Si la soudure n'est pas indispensable quand la pièce en acier coiffe les faces supérieures et les faces latéra les de la carrure-lunette et des cornes, il est avanta geux de découper ladite pièce en acier inoxydable hors d'une feuille dont une face est enduite de sou dure, lorsque la coiffe ne doit recouvrir que les faces supérieures de la carrure-lunette et des cornes.
En chromant les faces visibles en métal tendre de cette carrure-lunette, on obtient une pièce qui a toutes les apparences d'une pièce en acier, en raison de la feuille d'acier qui en recouvre les faces supé rieures. En outre, cette simple garniture des faces supérieures de la carrure-lunette assure à la boîte une résistance qui est beaucoup plus grande que celle des boîtes en laiton chromé par exemple, car ce sont surtout les faces supérieures de la boîte qui sont exposées à l'usure par contact avec des corps étran gers, par exemple avec les manches du porteur de la montre.
On pourrait enfin utiliser avantageusement le procédé décrit ci-dessus dans le cas où il s'agirait de recouvrir les faces extérieures d'une carrure-lunette de boîte de montre non pas d'une feuille en acier inoxydable, mais d'une mince feuille d'or.
Dans ce cas, on ne pourrait toutefois pas partir d'un bloc cylindrique en métal tendre (laiton, aluminium, mail lechort), car l'étampage sur une feuille d'or ne pour rait pas avoir lieu à chaud sans perturber les qualités de l'alliage constituant la pièce en or.
Il faudrait alors donner au corps en métal vil de la carrure- lunette une forme correspondant au moins approxi mativement à sa forme définitive, afin qu'une seule opération d'étampage à froid lui donne cette forme définitive. Quant à la coiffe en or, il conviendrait aussi de lui faire subir un premier emboutissage avant de l'introduire dans ladite matrice avec le corps en métal vil en vue du dernier étampage. Au cours de celui-ci, qui a donc lieu à froid, le métal vil du corps,
plus tendre et plus malléable que ladite pièce en or, tient lieu de tampon souple et assure un étampage définitif très satisfaisant de ladite pièce en or, qui est plus dure que le corps.
Ce dernier pourrait naturellement être ébauché, comme il vient d'être indiqué en vue de fabriquer une boîte avec coiffe en or, dans le cas où il devrait être recouvert d'une coiffe en acier inoxydable. Il est en effet encore plus avantageux d'emboutir une coiffe en acier inoxydable à partir d'une feuille mince et d'y fixer par étampage un corps préalablement usiné en métal tendre, que de mouler une pièce entièrement faite en acier inoxydable, puis de tourner les parties intérieures de cette pièce.
Method of manufacturing a watch case part The object of the present invention is a method of manufacturing a watch case part consisting of a relatively soft metal body and a hard metal cap, obtained by stamping a thin plate of determined shape, this cap covering at least one face of said part forming part of the outer surface of the box.
Watch cases are already known comprising, for example, a caseband-bezel composed of a soft metal body, covered with a harder metal cap, for example stainless steel. Such a middle-bezel has the advantage of having relatively hard and wear-resistant exterior surfaces, while the interior of this case, in which the retaining notch of the watch glass, the bearing surfaces serving stop to the movement of the watch or to the circle supporting this movement and possibly the back fixing means must be provided, is relatively soft and easy to machine.
In order to manufacture the watch case parts of the type indicated above, the body and the cover have so far been shaped separately, the first by turning or by stamping, and the second by stamping a plate cut from a sheet. thin sheet, then the two parts were fixed rigidly to one another by driving or welding.
The aim of the present invention is to simplify the manufacture of such a watch case part. According to the process according to the invention, said cap is given its final shape and it is pressed onto the part of said body which it is to cover, by stamping the latter.
The appended drawing illustrates an exemplary implementation of the manufacturing method according to the invention. Fig. 1 is a partial section through a middle part-bezel of a wristwatch case, obtained by said process.
Fig. 2 is a plan view of a part used to manufacture the caseband-bezel of FIG. 1.
Fig. 3 is a perspective view of the part of FIG. 2 after a first machining operation. Fig. 4 is a section through the part of FIG. 3 posed, with a relatively soft metal block serving to manufacture the body of the caseband-bezel of FIG. 1, in a part of a tool intended to perform a subsequent machining operation.
Fig. 5 is a plan view of the tool portion of FIG. 4, and fig. 6 is a section of said tool when it has just performed its machining operation.
The middle-bezel shown in FIG. 1 is composed of a body 1 and a shell 2 which covers all the visible faces of the caseband-bezel, which form part of the outer surface of the case, that is to say the upper face and the side faces of said caseband-bezel. The shell 2 is made of a sheet of stainless steel having a thickness of two to three tenths of a millimeter and the body 1 is made of a metal softer and more malleable than the
shell 2, for example made of brass, aluminum or nickel silver.
The middle-bezel shown in FIG. 1 has the appearance and resistance to corrosive agents of spectacle frames made entirely of stainless steel. Furthermore, the glass notch 3, the flange 4, the housing 5, intended to receive the movement of the watch (not shown) and the thread 6, ensuring the fixing of the bottom (not shown) of the watch case. the middle, can be machined very easily, since they are made in a material much softer and easier to work than stainless steel.
To manufacture the caseband-bezel shown in FIG. 1, a plate 7 (FIG. 2) is first cut out of a sheet of stainless steel two to three tenths of a millimeter thick. The shape of this plate is chosen as in the manufacture of laminated gold-plated cases, so that one can, in 1: 'stamping, cover at least the upper face - and the outer side faces of the bezel case. and horns from the box.
In particular, this plate 7 has ears 8 intended to cover the upper face and the side faces of the horns 9 of the box. As for the peripheral parts of the plate 7, located between the ears 8, they are intended to cover the side faces of the caseband of the case.
The plate 7 shown in FIG. 2 to a stamping operation, in order to rough out the shape of the shell 2 of FIG. 1. FIG. 3 shows the result of this stamping. The part thus obtained has a central, flat part 10, a frustoconical face 11 (intended to cover a bevel of the caseband-bezel), slightly flared walls 12 (intended to cover the lateral face of the caseband) and parts 13 (intended to cover the upper and side faces of the horns 9 of the box).
The part of FIG. 3 is then placed on a die 14 (FIGS. 4 and 5) having a housing 15, the shape of which is that of the caseband-bezel of FIG. 1; then a cylindrical block 16 made of a material more malleable than stainless steel is placed in this stainless steel part. This block 16 has the shape of those commonly used in the manufacture of hot stamping cans. It can be, for example, made of brass, aluminum or nickel silver.
Before placing it on the die 14, in said stainless steel part, it is heated in a suitable oven (not shown) to a temperature of about 8000 ° C., in the case of brass or nickel silver, or about 4000 C, if it is aluminum. In order to avoid any oxidation on the surface of the block 16, oxidation which would significantly reduce the adhesion of the middle body to its shell, it is advantageously heated in an oxygen-free atmosphere, for example in propane or in carbon. ammonia gas heated to a temperature of at least 4000.
In the same vein, the furnace intended to heat this block 16 will preferably be placed in the immediate vicinity of the die 14, so that the blocks 16 can be taken out quickly, then placed on the die 14 and struck before to have had time to oxidize.
As with the manufacture of brass or aluminum cans, the cylindrical block used here may have a slightly smaller diameter than that of the box to be manufactured and be relatively flat, or it may have a significantly smaller diameter and approximately height. equal to the diameter of the box. In the first case, said block is erected on the central face of said stainless steel part, while in the second (shown in fig. 4) it is lying on this central face.
When the block 16 is in the position shown in FIG. 4, a punch 17 (FIG. 6) is pressed into the housing 15 of the die 14 using a stamping press. This punch 17 has a central cylindrical projection 18, intended to cause the material of the block 16 to start radially towards the periphery of the housing 15 of the die 14. Since the material of the block 16 is easily malleable, it acts as a flexible buffer between the die. stainless steel part and the punch 17 and it ensures a very clean final stamping of said steel part.
Tests have shown that the stainless steel of the shell 2 rests very faithfully against the walls of the housing 15 of the die 14. This housing 15 of the die 14 can therefore be given the definite external shape of the die. middle-bezel of FIG. 1, with all the facets that it must present and obtain a stamped part that it suffices to polish to finish the visible sides. It will be noted that this stamped part should no longer be subjected to a pickling operation, like the middle parts made entirely of steel which are hot stamped, since the steel part is here cold stamped.
In order to further improve the surface condition of the stamped part, it is possible to start from a plate 7 having at least one polished face and chrome the walls of the housing 15 of the die.
If any oxidation on the surface of the block 16 is suitably avoided, the adhesion after stamping between this block and its stainless steel shell is generally satisfactory. This adhesion can however be increased if necessary by using a steel sheet filled with solder on one of its faces.
To complete the middle-bezel of the case from the stamped part 19 shown in FIG. 6, this part is obviously subjected following the operations usually provided for in the manufacture of stamped boxes, that is to say that the central part 20 of this part 19 is cut out, then all the internal turning operations are carried out in order to form a notch of ice, the flange and the housing of the movement and the case back, before proceeding with the final polishing of the exterior faces, lined with stainless steel.
According to the process described, the stainless steel shell covers only the upper and side faces of the middle part and the lugs. If it was desired that this cap also cover the underside of the horns and at least one bevel of the middle part provided on the bottom x side thereof, it would then be necessary to cut out the plate shown in FIG. 2 with an appropriate contour, so as to spare the material necessary to cover these parts of the middle part and the lugs. When stamping,
it would then be necessary to use a punch which allows this additional material of the stainless steel shell to be housed between the outer cylindrical part 21 of the punch and the outer cylindrical face 22 of the die. In addition, instead of a planar face 23, the punch should have a face the shape of which corresponds to that of the bevel to be formed on the caseband of the case, on the back side thereof. After stamping, it would suffice to fold back onto said core the parts of the stainless steel casing which have leaked between the punch and the die, in order to cover the bevel of the box provided on the bottom side and the underside of the horns.
Compared to the middle parts made entirely of stainless steel, the middle part produced by the process described above can be struck much more easily, while obtaining better finished exterior surfaces and easier to machine interior parts.
The process described can also be used to manufacture a wristwatch case back, by striking a hot core, for example made of brass, nickel silver or aluminum, on a flat or pre-stamped steel sheet.
It should also be noted that the pre-stamping of the stainless steel part (shown in fig. 3) can be avoided and the plate 7 of fig. 2 placed directly in a housing 24 of the die 14, provided that the horns have for example a shape such that the steel sheet does not risk tearing when it is stamped in one go, at the same time as it is stamped the body of the middle.
The same process could also be used with a view to manufacturing a caseband-bezel with lugs, of which only the upper faces would be covered with a sheet of stainless steel. In this case, it would naturally be necessary to cut from said steel sheet a piece of suitable shape.
This part could then be placed without pre-stamping in a stamping die, since it would not risk tearing during the final stamping. If welding is not essential when the steel part covers the upper faces and the lateral faces of the caseband-bezel and the lugs, it is advantageous to cut said stainless steel part out of a sheet, one side of which is is coated with hard sou, when the cap must cover only the upper faces of the caseband-bezel and the lugs.
By chroming the visible soft metal sides of this bezel caseband, we obtain a part which has all the appearances of a steel part, due to the steel sheet which covers the upper sides. In addition, this simple lining of the upper faces of the caseband-bezel gives the case a resistance which is much greater than that of chromed brass cases for example, because it is above all the upper faces of the case that are exposed to the weather. wear by contact with foreign bodies, for example with the sleeves of the wearer of the watch.
Finally, the method described above could advantageously be used in the case where it would be a question of covering the outer faces of a watch case middle part-bezel, not with a stainless steel sheet, but with a thin sheet. Golden.
In this case, however, we could not start from a cylindrical block of soft metal (brass, aluminum, mail lechort), because the stamping on a gold leaf could not take place hot without disturbing the qualities of the alloy constituting the gold coin.
It would then be necessary to give the base metal body of the bezel case a shape corresponding at least approximatively to its final shape, so that a single cold stamping operation gives it this final shape. As for the gold cap, it would also be advisable to subject it to a first stamping before introducing it into said die with the base metal body for the final stamping. During this, which therefore takes place cold, the base metal of the body,
softer and more malleable than said gold piece, acts as a flexible buffer and ensures a very satisfactory final stamping of said gold piece, which is harder than the body.
The latter could naturally be blank, as has just been indicated, with a view to manufacturing a box with a gold cap, in the event that it should be covered with a stainless steel cap. It is in fact even more advantageous to stamp a stainless steel cap from a thin sheet and to affix thereto by stamping a body previously machined in soft metal, than to mold a part entirely made of stainless steel, then to turn the interior parts of this room.