Brevet FR2000956A1 — publié le 19690919

i 2000956 La présente invention concerne une machine à matricer dans laquelle une pression de choc est exercée sur une partie ou sur la totalité de la surface d'une ébauche en métal ou en autre matière analogue pour provoquer une défor-5 mation plastique de l'ébauche afin de lui donner la forme désirée. L'invention concerne plus particulièrement une machine à matricer les matrices pour cette machine dans lesquelles une pression importante de choc hydraulique est utilisée pour forger et déformer une ébauche. 10 Les procédés classiques de formage sous pression des matières métalliques comprennent le matriçàge hydraulique, le formage hydraulique et le formage par explosion. Cependant, le matriçage hydraulique et le formage hydraulique nécessitent des dispositifs générateurs de pression très coûteux, par 15 exemple des pompes haute pression, ce qui augmente le >rix de l'équipement et complique le fonctionnement « En outre, dans le formage hydraulique, la vitesse de formage peut ne pas dépassex- quelques dizaines de millimètres par seeonde, et il en résulte une possibilité de fuites de liquide pendant ce 20 temps, de sorte qu'il est nécessaire de prévoir les dispositifs supplémentaires, tels que des membranes en caoutchouc pour éviter ces fuites, ce qui complique encore la structure de la machine et réduit appréciablement sa longévité. Un marteau-pilon ou une machine analogue est en général utilisé car c'est 25 un appareil relativement simple. Les machines classiques à matricer sont le marteau à vapeur, le marteau pneumatique et le marteau-pilon . dans lequel la déformation est provoquée par une force de choc. Cependant, ces machines nécessitent un bâti résistant et suffisamment rigide pour supporter les charges 30 importantes et soudaines résultant du mode de travail. De même, comme ces machines utilisent des forces de choc considérables, elles sont le plus souvent de dimensions importantes et très lourdes, et le choc du marteau est directement appliqué à la matrice, de sorte qu'une augmentation de la vitesse du marteau 35 augmente de façon correspondante la possibilité d'endommagement de la matrice et réduit la longévité de celle—ci. Quand l'énergie cinétique du marteau est utilisée pour le forgeage direct, il est nécessaire pour augmenter l'énergie de forgeage, 69 01689 2 2000956 d'augmenter la vitesse du marteau ou son poids. Cependant, la vitesse du marteau est limitée dans une certaine mesure pour des raisons de durabilité. D'autre part* l'augmentation du poids du marteau conduit inévitablement à augmenter les 5 dimensions d'ensemble de la machine, ce qui la rend peu économique. Dans le cas d'un marteau à vapeur, la vitesse de la matrice décroît avec la progression du forgeage partiel. Autrement dit, le travail de forgeage a lieu avec une perte croissante d'énergie cinétique de s.orte qu'il n'est pas pos-1° sible de choisir la vitesse initiale de forgeage, et qu'il en résulte un gaspillage important de l'énergie de choc, une augmentation considérable du risque d'endommagement de la machine, une réduction des possibilités de forgeage et une faible précision des produits. 15 De plus, le matriçage a lieu .habituellement avec des courses relativement importantes du marteau et dès vitesses de 3 à 6 m/s. Pour augmenter la puissance de matriçage, il a été essayé d'utiliser un marteau plus lourd# comme solution simple, mais cela a.,conduit- simplement à agrandir la 20 structure de la machine, sans changement sensible du rendement de matriçage. Des machines à matricer du type "Dynapack" et autres types de grande puissance permettant le forgeage à grande vitesse ont été, développées récemment pour remplacer les machines classiques insuffisantes. Cependant, bien que 25 ces machines permettent une augmentation considérable de la -puissance, du fait du travail à une grande vitesse du marteau de 20 à 40 m/s," ellés présentent encore des inconvénients sur certains points. Par exemple, le risque d'endommagement ou d'usure prématurée des matrices est augmenté en raison de la 30 vitesse trop élevée du marteau, ce qui entraîne une réduction de la durabilité de la matrice et un manque de précision des articles produits. En outre, la vitesse de fonctionnement est inférieure, et souvent largement, à celle d'un marteau à vapeur. 35 De nombreux types de matrices ou d'étampes sont utilisés pour le matriçage et le forgeage. Dans le cas du matriçage à chaud, la matrice est soumise à des forces 69 01689 3 2000956 diverses et complexes résultant, par exemple de l'augmentation de la température provoquée par la pièce chaude# des frottements résultant de la résistance à la déformation ou des forces massives de choc du marteau. En particulier, à la fin d'une 5 opération de matriçage, quand la matrice est remplie de la matière forgée, une force de choc importante du marteau peut être convertie par la pièce travaillée en contraintes à la traction directement sur la matrice. De même, dans le matriçage à chaud, l'augmentation de la température de la matrice est 10 accompagnée d'une réduction de la résistance à la traction de la matière de la matrice, pouvant conduire à son endommagement, et en outre, la force ou la pression de matriçage n'est pas transmise profondément dans l'ébauche, de sorte que la déformation reste superficielle et qu'il en résulte un produit d'une 15 faible précision. Bien qu'il soit connu que la malléabilité d'un métal augmente lorsqu'il est soumis à une ultrapression, il est souvent nécessaire de matricer des pièces à des formes très difficiles à obtenir et en matières ayant une grande 20 résistance à l'écoulement plastique. Par exemple, le boîtier d'une montre bracelet doit avoir une forme esthétique, ronde ou avec des angles nettement formés, et ses dimensions doivent être très précises. De plus, en raison des conditions d'utilisation, le boîtier est souvent en acier inoxydable dont la 25 résistance au matriçage est élevée. Il a par suite été très difficile jusqu'ici d'effectuer le matriçage simplement par frappe dans une direction verticale, ce qui est le mode de travail habituel des machines à forger et à matricer courantes. Dans le cas du matriçage avec positionnement de l'ébauche entre 30 une matrice supérieure et une matrice inférieure, des contraintes; à la traction importantes apparaissent dans les parties angulaires des segments des matrices, qui ont par suite une faible durée en raison des fissures provoquées par ces contraintes. De plus, comme la force de frappe directe n'est pas exercée 35 dans des directions latérales, le formage n'est pas obtenu avec précision dans ces directions, et les parties latérales de la pièce matricée ne sont pas droites mais légèrement Inclinées en raison de la dépouille prévue pour faciliter l'éjection 69 01689 4 2000956 de la pièce de la matrice, ce qui réduit encore la précision des pièces produites. Comme une matière très dure nécessite une grande énergie pour obtenir la déformation désirée, l'utilisation d'une énergie importante avec une grande vitesse 5 de frappe pour une matrice de petites dimensions pour des petits objets, provoque facilement des fissures dans la matrice, ei^ de toute façon, une durée extrêmement faible d'utilisation. La présente invention a pour objet une machine 10 à matricer permettant un travail efficace et précis par une pression hydraulique puisée extrêmement élevée pour exercer momentanément une force extrêmement importante sur la matière se trouvant entre les matrices, tout en utilisant une machine de dimensions relativement réduites, mais d'une grande 15 capacité. L'invention a aussi pour objet d'éliminer les défauts inhérents aux machines habituelles en utilisant un dispositif établissant entre la matrice fixe et la matrice mobile une distance relativement étroite pour réduire la 20 course de la matrice et empêcher que la vitesse de matriçage devienne trop élevée afin d'éviter la rupture de la matrice. L'invention a aussi pour objet une machine à matricer d'une construction permettant un travail répété d'une façon continue et une diminution remarquable du temps d'opéra-25 tion, les matrices peuvent être ouvertes d'une façon suffisamment large pour faciliter l'extraction de l'article. L'Invention a aussi pour objet une machine à forger de dimensions et de poids réduits, utilisant une force pneumatique pour produire une pression hydraulique de frappe 30 extrêmement élevée appliquée à la matière à forger, tout en supprimant tout risque de provoquer des fissures ou d'autre endommagement GSfts les matrices et en améliorant considérablement la précision des articles produits. L'invention a aussi pour objet une machine à 35 matricer et une matrice non soumise à des contraintes à la traction apparaissant souvent dans les matrices classiques, les matrices étant soumises seulement à des forces de compression afin d'augmenter leur résistance aux chocs. 9 01689 5 2000956 L'invention a aussi pour objet une machine à matricer et une matrice permettant le matriçage avec une grande énergie, permettant le matriçage dans le cas d'articles dont les formes et les dimensions sont difficiles à obtenir, et sans 5 provoquer de contraintes à la traction dans les matrices, de façon que la matière prenne exactement la forme de toutes les parties angulaires ou similaires de la cavité de la matrioe» L'invention a aussi pour objet une machine à forger comportant un dispositif facilitant l'extraction des 10 articles forgés sans qu'il soit nécessaire de prévoir de dépouille, et comportant aussi un dispositif assurant une intensification suffisante de l'énergie de matriçage sans qu'il soit nécessaire d'augmenter de façon excessive la vitesse de frappe pour améliorer la forgeabilité. 15 Suivant une autre caractéristique, l'invention a pour objet une machine utilisant la propriété inhérente d'augmentation de la malléabilité d'une matière métallique soumise à une ultrapression en entourant la matière à matricer dans un milieu du type semi-solide (c'est-à-dire suffisamment 20 fluide sous très haute pression, mais normalement solide ou un mélange d'un solide et d'un fluide visqueux)et en la plaçant dans la cavité d'une matrice fermée de façon étanche par assemblage de plusieurs segments de matrice et en établissant dans la cavité une ultrapression instantanée. 25 L'invention a aussi pour objet une machine à matricer et une matrice permettant une réduction de la consommation de liquide sous pression en établissant une ultrapression uniforme sur toute la surface de la matière placée entre les éléments de la matrice pour permettre un matriçage précis 50 avec lubrification forcée par le milieu de pression avec écoulement instantané de la matière au moment de l'application de la pression de choc, afin de permettre un matriçage avec grande énergie, tout en empêchant les contraintes à la traction dans la matrice. 35 La présente invention concerne ainsi une machine à matricer dans laquelle un marteau monté pour coulisser dans un cylindre est accéléré et projeté dans un liquide contenu dans une chambre étanche pour engendrer une pression hydraulique instantanée de choc, cette pression étant transmise 69 01689 6 2000956 à un piston délimitant une partie de la chambre étanche afin de provoquer le matriçage entre une matrice fixée sur le piston et une matrice opposée, fixe ou mobile. Suivant une caractéristique de la présente 5 invention, la machine comporte plusieurs éléments combinés sur des pistons de vérins, de façon à être momentanément rapprochés du centre dans des directions verticales ou dans des directions latérales d'avant en arrière ou de droite à gauche par"la pression hydraulique des chocs transmise par l'intermédiaire d'un 10 milieu tel qu'un liquide haute pression à partir d'un même générateur de haute pression hydraulique. Suivant une autre caractéristique importante de l'invention, la haute pression de choc est établie "dans un milieu tel qu'un liquide, par un piston subissant un mouvement 15 accéléré, l'outil de matriçage" comportant une matrice supérieure et une matrice inférieure ayant- un mouvement relatif vertical et des matrices avant, arrière, de droite et de gauche, déplacées horizontalement de façon symétrique, la machine comportant un mécanisme avec une section de commande pour la transmission çq de la pression hydraulique de choc aux différentes matrices, un passage pour la transmission de la pression hydraulique de choc, et un cylindre et un piston de travail, les actions de matriçage agissant sur la pièce à matricer simultanément dans toutes les directions. 25 Suivant -une autre caractéristique de l'invention, l'outil comprend plusieurs matrices actionnées par la pression hydraulique de choc produite par dispositif générateur de pression hydraulique de choc et la pièce à matricer entourée d'un milieu de pression tel qu'un mélange de solides ou de ;30 poudre à l'état solide et d'une substance fluide visqueuse est placée dans la cavité de la matrice fermée par des forces importantes, la'pression de choc étant transmise dans cette .cavité pour établir une ultrapression appliquée uniformément sur toute la surface de la pièce à matricer pour provoquer 35 l'écoulement de la matière par application d'une force de choc à une ou plusieurs matrices et le matriçage avec réduction des frottements par le milieu de pression. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la machine à matricer comporte un dispositif pour établir entre un élément mobile et un élément opposé fixe ou mobile Bad original 69 01689 7 :000956 de la matrice une distance faible mais suffisante pour l'introduction facile de la pièce à matricer et l'extraction de l'article matrice, la distance entre les matrices étant augmentée par un mécanisme à genouillère ou un mécanisme 5 équivalent, c'est-à-dire un mécanisme plaçant des éléments opposés en plusieurs positions dans l'une desquelles ils sont suffisamment espacés pour faciliter l'entrée et la sortie, le mécanisme rapprochant la matrice mobile à proximité de la pièce à matricer à une distance convenable pour que la force 10 de frappe puisse avoir l'efficacité maximale. Suivant une autre caractéristique de l'invention, ime force extrêmement importante est appliquée aux éléments de la matrice en utilisant une machine de dimensions relativement réduites afin d'obtenir une puissance considérable 15 de matriçage, la distance entre les matrices étant relativement faible pour réduire la course de travail de la matrice mobile, permettre une vitesse de matriçage relativement faible et éliminer ainsi le risque d'endommagement des matrices. La machine permet aussi de nombreux matriçages répétés avec une 20 simplification des opérations de matriçage dans un temps réduit. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le choc de marteau n'agit pas directement sur la pièce à matricer, mais il est utilisé de façon puisée pour produire une haute pression hydraulique agissant à son tour sur un 25 piston pour obtenir une vitesse convenable "de matriçage avec une course pouvant être sélectionnée. L'invention permet aussi d'effectuer le matriçage en quelques millisecondes, avec line puissance élevée de matriçage permettant le matriçage à chaud nécessitant le travail en un temps court avant le refroidis-30 sement de la matière et aussi le matriçage à froid de haute précision, La vitesse de matriçage peut aussi être sélectionnée en réglant la distance entre les matrices avant le démarrage, ce qui est désirable pour éviter 1'endommagement 35 possible des matrices et pour augmenter leur durabilité, cette vitesse de démarrage pouvant même être réduite pratiquement à zéro pour l'application d'une pression statique, afin d'éviter que les matrices soient endommagées du fait d'une 01689 8 2000956 grande vitesse initiale, comme c'est le cas dans les machines classiques, et en particulier dans les machines caractérisées par une vitesse initiale de choc de la matière travaillée contre les matrices, cette vitesse étant ensuite réduite 5 progressivement. L'invention est aussi caractérisée par une structure simple de l'ensemble de la machine permettant l'utilisation maximale d'une ultrapression hydraulique, les dimensions et le poids de la machine étant réduites par rapport 10 aux machines habituelles ayant les mêmes capacités de frappe, le dispositif générateur de pression hydraulique et le dispositif de commande constituant un ensemble unitaire facilitant la réduction des dimensions de la machine et la suppression des fuites de liquide hydraulique pour permettre l'utilisation 15 totale de la pression hydraulique. Le piston de commande assurant la compression d'un liquide utilisé comme milieu de pression en accumulant l'énergie dans ce milieu, la vitesse du piston peut être augmentée considérablement, contrairement au cas où des éléments mécaniques viennent frapper les ùiis 20 contre les autres, ce qui permet d'obtenir une puissance élevée de matriçage avec un piston et un marteau de dimensions et de poids réduits et une amélioration considérable de la précision des dimensions tout en permettant de supprimer les traitements consécutifs habituels. 2f$ De plus, l'énergie du marteau est accumulée sous la. forme d'énergie de contrainte à la compression du liquide et provoque l'élévation de la pression du liquide, de sorte que les éléments de matriçage sont accélérés pour effectuer un meilleur travail et par suite un choix approprié 30 de la distance initiale entre les matrices et la matière travaillée,apporte une protection supplémentaire contre l^enâQmmagement des éléments de la matrice et permet en même temps le maintien de la vitesse désirée de matriçage, ce qui améliore considérablement la forgeabilité. De plus, des moyens 35 sont prévus pour maintenir une distance faible entre les éléments opposés de la matrice agissant sur la matière à matricer, mais suffisante pour permettre l'introduction rapide et facile de la matière à matricer, cette distance étant augmentée suffisamment pour extraire la pièce matricée, de façon qu'il 6? 01689 9 2000956 ne soit pas nécessaire d'augmenter d'une façon excessive la vitesse du marteau afin d'éviter la rupture des éléments ue la matrice. En outre, la pièce à matricer n'est pas soumise au choc direct du marteau, cette action étant transmise par 5 l'intermédiaire du milieu devenant fluide du fait de l'ultra-pression, ce qui élimine complètement tous les inconvénients mécaniques des machines classiques. En particulier, l'action du marteau convertit instantanément le milieu à l'état liquide pour provoquer une pression de choc hydraulique, et cette 10 ultrapression est transmise aux organes de travail tels qu'un piston pour provoquer le matriçage entre les matrices mobiles et fixes, une puissance de matriçage supérieure pouvant ainsi être obtenue dans une machine de dimensions relativement réduites et de ce fait d'une construction et d'un assemblage 15 d'un prix remarquablement réduit . Des fissures dans les matrices sont fréquemment provoquées par des forces de choc importantes du marteau provoquant des contraintes à la traction dans les matrices par 1'intermédiaire de la pièce niatricee. Par contre, conformément 20 à l'invention, les matrices ne sont soumises à aucune contrainte de traction mais sont seulement soumises à des forces de compression constituant les seules forces actives, ce qui contribue considérablement à augmenter la durabilité des matrices. Les surfaces de travail des matrices sont habituellement usinées 25 au moyen d'une fraiseuse à copier et il est extrêmement difficile d'établir la forme exacte voulue d'un lobe allongé ou une nervure étroite ou autre. Cependant, les matrices d'une machine selon l'invention sont constituées de segments séparés de sorte que l'usinage d'une matrice, même ayant des profils très 30 compliqués, est relativement facile en choisissant des segments appropriés. Il est possible aussi de synchroniser, l'opération de matriçage avec la mise en place de la matrice en utilisant de l'eau ou un autre liquide pour transmettre l'énergie d'une source haute pression à la matrice. En outre, l'assemblage 35 de la matrice totale peut être obtenu en déplaçant les éléments de la matrice de l'extérieur vers le centre ou de haut en bas et le positionnement peut avoir lieu aussi par rapport à des surfaces de référence en contact pour obtenir des pièces matrlcées d'une épaisseur uniforme, et dans certains cas, de 01689 io 2000956 l'eau à la -pression de la distribution de ville peut être utilisée pour l'ouverture des matrices, ce qui est particulièrement avantageux. Conformément à l'invention, le piston est 5 accéléré par la pression hydraulique engendrée par l'énergie transmise instantanément au liquide à partir d'un générateur de pression de choc hydraulique, cette énergie étant transmise à la matière à matricer par l'intermédiaire des éléments de la matrice, de sorte qu'il est possible d'effectuer le matri-10 çage réel sous des pressions hydrauliques et avec des énergies très importantes tout en maintenant la vitesse de matriçage suffisamment faible pour éviter 1'endommagement des matrices. En outre, la matrice supérieure et la matrice inférieure peuvent être maintenues fixes verticalement, les autres 15 segments de la matrice étant mobiles horizontalement pour l'action du matriçage dans plusieurs directions, Dans ce but, un liquide sous pression peut être utilisé comme milieu actif et la pression peut être exercée à des vitesses élevées comme dans le cas d'un bélier hydraulique. Par exemple, la durée 20 de pression hydraulique peut être de l'ordre de quatre millisecondes avec application simultanée de pression de choc dans plusieurs directions pour obtenir des formes très précises dans toutes les parties angulaires de la pièce matricée, Comme chaque segment de la matrice peut être ramené en arrière 25 pour l'enlèvement de la pièce, il n'est pas nécessaire de prévoir de dépouille ni de craindre un défaut de précision du produit fini. Quand l'ensemble de la matrice comportant des segments séparables verticalement vers la droite et la gauche .30 et l'avant et l'arrière est utilisé dans une machine selon. l'invention, aucun des segments n'est soumis à des contraintes à la traction, quelle que soit la force de compression appliquée aux segments* de sorte qu'il n'y a aucun risque de formation de fissure et que la matrice peut supporter des forces 35 de matriçage suffisamment importantes sans endommagement31 désiré, l'élément supérieur et 1'élément inférieur de la matrice peuvent être formés en une seule pièce et.les segments de la matrice peuvent être disposés pour la séparation le long des plans suivant lesquels peuvent apparaître des con- bad original ? 01689 ii 2000956 tralntes à la traction afin de minimiser la concentration des forces de contraintes dans la matrice. Un fait remarquable est qu'alors que des matrices classiques peuvent ne pas supporter plus de quelques dizaines d'opérations de matriçage, des matrices: 5 selon la présente invention peuvent supporter plusieurs centaines de milliers d'opérations de matriçage, même dans le cas d'une matière peu forgeable devant recevoir des formes compliquées. Comme les segments mobiles de la matrice subissent des chocs hydrauliques équilibrés de façon synchrone à partir d'un même 10 générateur de pression de choc hydraulique, le matriçage a toujours lieu avec une grande précision efc les dimensions des pièces obtenues ne varient pas. En outre, comme les segments mobiles de la matrice sont opposés symétriquement, les forces de frappe auxquelles ils sont soumis se compensent et s'annu-15 lent .pratiquement, ce qui élimine complètement la possibilité de vibrations. La présente invention permet aussi d'utiliser au maximum le fait que la malléabilité du métal est augmentée sous une ultrapression, de sorte que,même avec le matriçage 20 à froid, la matière peut acquérir la même fluidité que pendant un matriçage à chaud, le milieu de pression réduisant aussi les frottements forcés sur la matière matricée, ce qui permet d'obtenir des articles d'un très bel aspect et de dimensions très précises. 25 Le milieu d'ultrapression s*écoulant entre les éléments combinés de la matrice exerce sa pression sur chaque segment de celle-ci et produit un effet appelé "d'enclume de Bridgman". Comme la pression est extrêmement distribuée sur les faces de chaque segment de la matrice, l'ensemble de 30 la matrice ne subit aucune déformation indésirable, ce qui serait le cas avec une ultrapression établie dans une seule direction. Les matrices peuvent aussi être construites pour être divisées verticalement de droite à gauche et d'avant en arrière et pour ne subir aucune force active autre que 35 des forces de compression, ce qui permet un matriçage facile même d'une matière ayant une forgeabilité faible et avec tous les avantages déjà considérés. 69 01689 12 2000956 De plus, l'énergie transmise de façon instantanée au liquide à partir du générateur de pression de choc hydraulique est utilisée comme énergie active pour la déformation de matriçage et elle est appliquée à la matière contenue 5 dans la matrice pour un formage instantané, ce qui réduit considérablement les bruits et les vibrations résultant des forces de choc et évite la nécessité d'une structure exagérément résistante et rigide résistant aux chocs, ce qui permet une machine et des équipements accessoires d'un prix de revient 10 réduit. Conformément à l'invention, 1'ultrapression est établie instantanément en utilisant la force de choc d'un bélier pneumatique ou d'un dispositif analogue, et cette ultrapression est utilisée comme force active pour le matriçage, 15 de sorte qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser un générateur de pression hydraulique de dimensions importantes et d'un prix élevé, comme c'est le cas pour une presse hydraulique ou le formage hydraulique, ce qui permet aussi une réduction considérable du prix de revient de l'équipement et des frais de 20 fonctionnement, le matriçage pouvant aussi être effectué par des étapes successives. Le matriçage dans des matrices de dimensions importantes peut ainsi être effectué en utilisant des structures de dimensions relativement réduites, par exemple des appareils pneumatiques à piston ou autres, La force de 25 choc exercée par un marteau à grande vitesse n'est pas transmise directement aux éléments métalliques car son énergie de choc est transmise au liquide pour engendrer la pression de choc hydraulique (qui s'élève à plusieurs milliers d!atmosphères) pour le formage pratiquement instantané dans line 30 structure d'une durabilité remarquable sans qu'il y ait lieu de tenir compte exagérément d'une protection contre des fuites possibles de liquide dans une machine pouvant supporter plusieurs centaines de milliers d'opérations de matriçage, Les caractéristiques de l'invention ressortiront 35 plus particulièrement de la description suivante, et faive en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une coupe verticale schématique d'une machine suivant un mode de mise en oeuvre de l'invention! 69 01689 2000956 - la figure 2 est une coupe verticale schéma-d'un élément de positionnement suivant un mode de nsise en couvre de l'invention; - la figure 3 est une coupe verticale schéma'-? tique des parties principales d'un générateur de haute pression hydraulique suivant un mode de mise en oeuvre de l'invention; - les figures 4 et 5 sont des coupes verticales d'une machine suivant un autre mode de mise en oeuvre de 10 l'invention à deux stades du fonctionnement;- - la figure 6 est une coupe verticale schématique d'une parti-e de la structure de la figure 4; - la figure 7 est une vue schématique en coupe et en plan d'une matrice suivant un mode de mise en oeuvre 15 de l'invention; - la figure 8 est une coupe suivant la ligne I-I de la figure 7; - la figure 9 est une coupe verticale d'une matrice selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention; 20 - la figure 10 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 9> - la figure 11 est une coupe d'une matrice selon une variante de la matrice de la figure 9, suivant la ligne II-II de la figure 9; et 25 - la figure 12 est une coupe verticale montrant la cavité de la matrice de la figure 11. Sur certaines figures, les pièces et organes ayant des fonctions analogues sont désignés par les mêmes références numériques, mais avec adjonction de lettres 30 d'identification quand leurs formes sont suffisamment différentes. Cependant, dans la description générale, par exemple relativement aux figures 1 à 6, les différentes pièces et organes sont désignés uniquement par la référence numérique, les différences étant ensuite détaillées en utilisant aussi 35 les lettres distinctives. Les machines représentées sur les figures 1 à 6 comportent un récipient étanche résistant à la pression 1 contenant un liquide tel que de l'eau dans une chambre communiquant avec un cylindre 2 contenant un marteau coulis- BAD OHIGINAL 69 01689 i4 :0 0 0956 sant- 3 se terminant par un piston 4, ces deux parties pouvant être formées en une seule pièce ou être assemblées. L'extrémité supérieure du cylindre 2 comporte un orifice d'arrivée d'air 5 pour commander les mouvements verticaux du marteau, De 5 l'air comprimé est envoyé à travers l'orifice 5 pour repousser le marteau 3 à grande vitesse afin de lui communiquer une énergie de choc élevée, et une dépression est établie à travers l'orifice 5 pour faire remonter le marteau. Le récipient 1 comporte une chambre de pression hydraulique communiquant avec 10 un alésage 7 dans lequel est engagé le piston 4 du marteau pour constituer un générateur de pression de choc hydraulique, quand le piston du marteau est enfoncé dans l'alésage 7- Le liquide contenu dans la chambre 6 est comprimé pour produire d'une façon sensiblement instantanée une haute pression de choc 15 hydraulique permettant le matriçage voulu d'une pièce métallique. La chambre de pression hydraulique 6 communique avec un alésage 8 dans lequel est engagé un piston 9 terminé à la partie supérieure par un plateau 10 sur lequel est fixé un premier élément de matrice 11. Un second élément de matrice 20 12, fixe ou mobile, est fixé sur un bloc ou un plateau 14, les deux plateaux étant reliés par des tiges supports et de guidage 13 pour constituer un ensemble de matriçage. L'alésage 8 et le piston 9 peuvent être réalisés à la façon d'un vérin, mais cependant d'autres dispositions 25 peuvent être utilisées du moment que le piston est mobile par rapport au bloc ou récipient 1. L'élément de matrice 11 peut être aussi fixé directement à l'extrémité d'un piston 9 ne comportant pas de plateau 10 et l'élément de matrice est de préférence démontable. Le plateau 10 est muni d'un mécanisme 30 de positionnement 15 permettant le déplacement vertical du pistcn 9 pour régler convenablement la distance entre les deux éléments de la matrice. Le mécanisme de positionnement 15 est de préférence constitué soit par un ensemble comprenant un vérin hydraulique 16 avec un piston 17 et une vanne d'ali-35 mentatlon et d'échappement 18, de la façon représentée sur-la figure 1, soit par un mécanisme à genouillère (figure 2) comportant un vérin 16 avec un piston 17 comportant une tige de piston articulée à un dispositif à genouillère articulé original 69 01689 15 2000956 en un point 22 et comportant un ressort de rappel 21 et un guide 19 pour régler la distance entre les éléments 11 et 12 de la matrice en modifiant la position du plateau 10. Le plateau 10 est de préférence guidé par des tiges de guidage 5 13 pour assurer la précision des articles produits. La chambre de pression hydraulique 6 est remplie d'eau, de glycérine ou d'un autre liquide approprié. Bien que sur la figure 1, la chambre 6 communique avec l'alésage 7 à travers un passage 23, la chambre 6 peut être aussi constituée par la partie 10 supérieure de l'alésage 8 avec la disposition de la figure 3» Suivant le mode de réalisation de la figure 3* le piston 4 est accéléré vers le bas à l'intérieur du cylindre 2a pour produire un effet de choc. Le plateau ou bioc" support 14a sur lequel est monté l'élément de matrice 12 15 comporte un piston 24 coulissant dans un alésage 25 d !un cylindre 26 de façon que le bloc ou plateau 14a soit maintenu à un certain niveau par l'air comprimé pour maintenir entre les éléments 11 et 12 de la matrice la distance voulue, La chambre contenant le piston 4 communique avec l'air libre à 20 travers un orifice 27 pour empêcher l'établissement d'une résistance par pression d'air et permettre la descente convenable du marteau 3 dans le cylindre 2a. Le plateau 10 est normalement maintenu dans la position représentée par un dispositif à cran non représenté qui permet l'échappement au 25 moment du choc. Ce plateau est ensuite bloqué du fait de la position du plateau 14a. Pour extraire la pièce matricée, la pression de l'air est réduite dans la chambre 25 pour augmenter la distance entre les deux parties de la matrice. Le plateau ou bloc 14a doit de préférence avoir 30 une masse supérieure à celle du plateau mobile 10. Par exemple, il est préférable de choisir cette masse pour que, quand l'opération de matriçage a lieu à une vitesse de 20 m/s du plateau 10 par exemple, l'énergie cinétique soit absorbée par la matière matrlcée pour permettre un matriçage sans à-35 coup, le bloc 14a étant finalement déplacé vers le bas d'une faible distance. Par suite, dans des conditions telles que celles illustrées par les figures 1 et 3, quand une matière à matricer est placée entre les éléments 11 et 12 de la 69 01689 16 2000956 matrice espacés d'une distance convenable et quand le générateur de pression hydraulique de choc est ensuite actionné pour faire descendre le piston 4 de l'extrémité inférieure du marteau 3 pour qu'il frappe à grande vitesse le liquide 5 contenu dans la chambre de pression hydraulique 6a dans le cas de la figure 3 ou dans l'alésage 7 et la chambre 6 dans le cas de la figure 1, ce liquide est momentanément comprimé pour produire une impulsion d'ultrapression, par exemple de 4.000 atmosphères ou plus (il est même possible d'atteindre 10 des pressions de l'ordre de'10.000 atmosphères). Cette pression hydraulique est transmise instantanément à travers la chambre de pression 23 au liquide de la chambre 6, ou directement au liquide de la chambre 6ji pour agir sur le piston 9 de l'alésage 8, afin de repousser le plateau 10 et l'élément de 15 matrice 11 pour le matriçage de la matière entre les deux éléments 11 et 12 de la matrice dans des conditions satisfaisantes. Le plateau 10 revient ensuite à sa position initiale du fait de son propre poids ou d'une action auxiliaire, pour être prêt pour l'opération suivante. Cette opération de 20 matriçage peut être répétée aussi souvent que désiré. A la fin d'une opération de matriçage, le plateau 10 est ramené par le mécanisme de positionnement 15 à la limite de sa course pour que la distance entre les éléments 11 et 12 de la matrice soit augmentée suffisamment pour l'extraction facile de la 25 pièce matricée. La valeur totale de la force agissant sur le piston 9 est égale au produit de la pression hydraulique développée à partir du générateur de pression hydraulique de choc par la surface de l'extrémité du piston 9* de sorte qu'il est possible de choisir la vitesse initiale de matriçage 30 désirée par un réglage convenable de la vitesse de matriçage en fonction de la forgeabilité pour obtenir le meilleur, rendement au début de l'opération de matriçage, et en réglant convenablement la distance initiale entre les éléments 11 et 12 de la matrice. Cela permet une protection très sure contre 35 le risque d1endommagement des éléments de la matrice et les meilleurs résultats pour le matriçage. La machine représentée sur les figures 4 et 5 comporte un générateur de pression hydraulique de choc analogue dans lequel la chambre de pression hydraulique 6, 69 01689 17 2000956 l'alésage 7a pour le piston du marteau et l'alésage 8b pour le piston 9 étant alignés verticalement. Cependant, le déplacement du plateau 10 est provoqué d'une façon un peu différente, Plusieurs tiges de guidage 28 sont fixées au plateau 10 5 pour traverser les alésages 29 du bloc inférieur 1.4, ces tiges de guidage pouvant être déplacées verticalement par action pneumatique ou autrement. Ces tiges sont montées pour être déplacées sélectivement vers le haut ou le bas par un dispositif non représenté, pour être arrêtées dans une position 10 déterminée par un dispositif de butée. Ainsi que le montre la figure 6, un piston 33 circulant dans un cylindre pneumatique 32 comportant une arrivée d'air 30 et une sortie d'air 31 est fixé à la tige 28 de façon que celle-ci soit déplacée verticalement par l'action de lrair comprimé. Une tige infé-15 rieure 34 est aussi fixée au piston 33 et son extrémité inférieure est munie d'un cliquet 36 chargé par un ressort 35. Le cliquet 36 peut être engagé dans l'une des encoches 38 d'un bloc fixe 37, pour maintenir en position la tige 28. Sur la figure 6, il existe deux positions d'enclenchement, 20 l'une pour laquelle la matrice mobile 11 est élevée à une hauteur suffisante pour permettre l'introduction de la matière et l'extraction de la pièce par l'intervalle séparant les deux éléments 11 et 12 de la matrice (figure 4)et l'autre pour laquelle la matrice mobile 11 est à coté de la matière à 25 matricer avant la pression hydraulique de choc, les deux éléments de la matrice étant alors à coté de la matière à matricer, mais à des distances suffisantes pour permettre l'action la plus efficace de la pression hydraulique de choc. L'orifice 5 de l'extrémité supérieure du 30 cylindre 2b est relié à une source d'air comprimé à travers une vanne, par exemple électromagnétique (non représentée) pour l'envoi d'air comprimé dans le cylindre, cette vanne permettant aussi de relier l'orifice 5 à. une pompe à vide ou un dispositif équivalent. Comme dans les cas précédents, 35 le marteau 3 comporte à l'extrémité inférieure un piston 4, mais il peut comporter aussi à l'extrémité supérieure une partie de diamètre réduit, facultative, de la façon représentée. Le cylindre 2b comporte à l'extrémité inférieure un orifice 27 pour faire communiquer l'espace situé sous le marteau 3 avec l'air libre pendant la montée ou la descente 69 01689 18 2000956 du marteau 3 afin que la pression à l'intérieur soit sensiblement la pression atmosphérique. La chambre de pression hydraulique 6b communique par un conduit 39 avec une vanne (non représentée) reliée à une source d'alimentation en eau 5 pour l'envoi d'eau par commande automatique ou manuelle de la vanne, Cependant, l'eau peut être remplacée dans la chambre 6 par un autre liquide, tel que de la glycérine, auquel cas il doit être tenu compte des caractéristiques de lubrification ou de compression du liquide utilisé ou de son action 10 corrosive éventuelle sur les éléments métalliques. La figure 5 représente une autre phase du fonctionnement de la machine de la figure 4 après la descente du marteau 3 sous l'action de l'air comprimé pour repousser l'élément mobile 11 de la matrice fixé sur le plateau 10 et 15 matricer la matière placée entre les deux éléments 11 et 12 de la matrice. Pour ce fonctionnement, le marteau 3 contenu dans le cylindre 2b est d'abord amené dans la partie supérieure du cylindre 2b par une dépression établie à travers l'orifice 5, le plateau 10 étant élevé par les tiges de guidage 28 de 20 la façon représentée sur la figure 4. La matière à matricer est alors placée sur l'élément fixe 12 de la matrice et le plateau 10 est abaissé par les tiges de guidage 28 jusqu'à une position voisine de la matière placée sur l'élément de matrice 12, De l'eau ou un autre liquide est ensuite envoyé 25 à travers le conduit 39 pour remplir la chambre de pression hydraulique 6 et la partie supérieure de l'alésage 8 jusqu'à ce que le liquide déborde par l'orifice 28. La vanne d'alimentation est ensuite fermée pour bloquer la circulation à travers le conduit 39, 30 De l'air sous pression est ensuite envoyé à travers l'orifice 5 pour refouler le marteau 3 pour qu'il tombe dans le cylindre à grande vitesse pour que son piston 4 frappe violemment le liquide contenu dans l'alésage 7a afin de comprimer le liquide dans la chambre de pression 35 hydraulique 6 et produise une impulsion haute pression. Cette pression hydraulique de choc provoque une accélération Instantanée du piston 9 dans l'alésage 8b et sa descente pour que l'élément de matrice 11 fixé sur le plateau 10 du piston 9 frappe la matière placée sur l'élément fixe 12 de u9 01689 19 .'000956 la matrice (figure 5) pour le matriçage, le bloc lb et son cylindre 2b étant reliés rigidement au bloc inférieur 14b par les colonnettes 13a. Ce fonctionnement permet d'engendrer une impulsion de pression extrêmement élevée en utilisant 5 l'action de l'air comprimé. Par exemple, une pression hydraulique de plusieurs milliers d'atmosphères, c'est-à-dire une ultrapression,peut être engendrée en un temps très court avec de l'air comprimé à 5 ou à 20 kg/cm2, c'est-à-dire 5 à 20 atmosphères, avec production d'une force de choc importante 10 de plusieurs centaines à plusieurs milliers de tonnes pour permettre le matriçage efficace et direct à grande vitesse. Il sera noté aussi que l'entrée de la chambre 6a ou de l'alésage ja est chanfreinée de la façon représentée en 49 sur les figures 3 à 5 et que l'extrémité de frappe du 15 piston 4 du marteau 3 peut être bombée de la façon représentée sur les figures 3 à 5, afin qu'à l'arrivée à grande vitesse du piston la surface du liquide subissant le choc ne soit pas perturbée en raison de la forme de la surface de frappe du piston. Plus précisément, ces formes évitent la formation de 20 bulles à la surface du liquide qui nécessiteraient une période de compression préalablement à l'augmentation de la pression dans le liquide. Un autre dispositif propulseur pneumatique peut être utilisé à la place de la source d'air comprimé, 25 par exemple un dispositif donnant une impulsion au marteau 3 et par suite à son piston 4 à partir de l'extérieur. La chambre de pression hydraulique peut aussi faire partie intégrante du propulseur pneumatique, le piston constituant une partie du propulseur pneumatique. La forme de la chambre 30 de pression hydraulique 6, 6a et 6b peut aussi être telle que la section de passage du liquide soit suffisamment réduite pour obtenir la haute pression désirée, la paroi limitant le passage augmentant progressivement pour constituer une chambre de pression hydraulique rationnelle. 35 Les figures 7 à 12 représentent des mécanismes selon l'invention comportant un générateur de pression hydraulique de choc tel que décrit ci-dessus et dans lequel l'ultra-pression engendrée est transmise à travers de l'eau ou un autre liquide pour produire la pression hydraulique de choc j? 01689 20 ^000956 provoquant le rapprochement sensiblement instantané des éléments de la matrice vers le centre, c'est-à-dire de haut en bas, d'avant en arrière ou de gauche à droite ou avec une combinaison de ces mouvements pour le travail de matriçage. 5 Ces mécanismes de matrices ont des caractéristiques particulières . Suivant les figures 7 et 8, chaque élément de matrice 42 est fixé à son extrémité arrière à un piston 41 d'un cylindre 40 de vérin hydraulique. La matrice comporte 10 plusieurs éléments 42 combinés pour former la matrice complète. Un poinçon mobile 44 situé au milieu de la matrice communique avec le générateur de pression de choc hydraulique, par exemple un bélier hydraulique pour être projeté vers le bas ou vers le haut dans la cavité étanche 43 délimitée par 15 les éléments latéraux de la matrice. Les cylindres 40 sont remplis d'un liquide tel que de l'eau ou de l'huile et le poinçon central 44 est entraîné par le générateur de pression hydraulique de choc par l'intermédiaire d'un piston massif 45 constituant un marteau» Un bloc de base 46 supportant 20 l'ensemble de la matrice combinée comporte une ouverture 47 dans laquelle est engagé le piston central 44. Une chambre 48 est formée sur le côté inférieur du bloc 46, et elle est reliée à une vanne à trois voies permettant la communication avec l'air libre ou avec une source de pression hydraulique, 25 par exemple à une canalisation d'eau à la pression de ville. Une ébauche (par exemple de forme annulaire) est placée dans la cavité 43 et le générateur de pression de choc hydraulique est ensuite actionné. La pression hydraulique engendrée est transmise instantanément aux cylindres 40 pour JO repousser les pistons 41 et les éléments 42 de la matrice vers le centre, le poinçon central 44 étant en même temps déplacé vers le bas à une vitesse relativement élevée pour matricer la matière. Quand les cylindres 40 sont mis en communication avec un conduit d'échappement et si la chambre 35 inférieure 48 est reliée manuellement ou automatiquement à la source de pression hydrostatique, tous les éléments de la matrice sont repoussés par le liquide pour reprendre leurs positions de repos dans l'attente d'une opération suivante. VI 01689 21 2000956 De cette façon, les différents éléments de la matrice ne sont soumis à aucune contrainte à la traction, les seules forces actives agissant à la compression, ce qui augmente considérablement la durée d'utilisation de la matrice. 5 De même, comme un liquide est utilisé comme milieu de transmission d'énergie entre la source haute pression et les éléments de la matrice, il est facile de synchroniser et de programmer l'opération de formage. Les figures 9 et 10 représentent un autre mode 10 de réalisation de matrice selon l'invention comportant aussi des éléments séparés pour effectuer le matriçage. Cette matrice comporte un bâti 50 fixé sur un plateau ou un bloc 14 et comportant un alésage de guidage 51 dans lequel peut coulisser verticalement un piston support 52 portant un élément inférieur 15 de matrice 53, le piston 52 comportant à l'extrémité inférieure un talon 5^ ayant des surfaces inférieures inclinées en forme de cames. Le talon 5^ est logé dans une ouverture 55 du bâti 50 et une tige de commande 56 commandée de l'extérieur par un vérin pneumatique ou hydraulique (non représenté) agit 20 sur l'extrémité inférieure du talon, le piston 52 étant de préférence en acier d'une grande rigidité avec une masse aussi importante que possible pour présenter une inertie suffisante par rapport au choc important subi pendant le matriçage,, Plusieurs coins coulissants 57 sont de préfé-25 rence placés entre le talon 54 et le bloc inférieur 14. Chaque coin est commandé par une tige 58 actionnée de l'extérieur, par exemple un vérin pneumatique ou hydraulique, les tiges étant fixées dans des trous taraudés 59 des coins. Les coins sont rapprochés ou éloignés sous le talon pour le réglage de 30 la position du piston. Le bâti 50 comporte aussi une autre ouverture de guidage, de préférence de section rectangulaire ou carrée 61 dans laquelle peut coulisser un élément supérieur de matrice 60 dont la surface inférieure comporte une empreinte ou une cavité correspondant à la pièce à matricer, la matrice 35 inférieure 43 comportant aussi une empreinte ou une cavité 52 sur laquelle est placée l'ébauche de pièce à matricer. Une tige de commande 63 comportant une extrémité filetée 64 est vissée dans l'extrémité supérieure de la matrice 60 et son autre extrémité est reliée à un dispositif comportant, par exemple un vérin pneumatique ou hydraulique, pour déplacer BAD ORIGINAL 0? 01689 22 2000956 verticalement l'élément de matrice 60. La partie filetée 64 de la tige de commande 63 est de préférence fixée par des filetages avec jeu à l'élément de matrice 60 pour que la pression de choc hydraulique appliquée à l'élément de la 5 matrice ne réagisse pas directement sur la tige 63 afin d'éviter son endommagement. L'élément de matrice supérieure 60 est habituellement non circulaire, par exemple rectangulaire, de façon que cet élément de matrice 60 soit correctement orienté dans l'ouverture de guidage 61. Un piston 65 pouvant 10 coulisser dans un cylindre 66 fixé sur le bâti 50 porte sur l'élément de matrice 60. La tige de commande 63 fixée à l'élément supérieur de matrice 60 traverse un alésage central du piston 65 et dépasse à l'extérieur pour être connectée à un dispositif 15 de commande. Le piston 65 comporte un collet circulaire cylindrique 67 situé dans la chambre de pression hydraulique 68 du cylindre 66'pour diviser cette chambre en une chambre supérieure 69 et line chambre inférieure 70. La chambre supérieure 69 communique à travers un passage 71 avec un géné-20 rateur de pression hydraulique de choc tel qu'un bélier hydraulique et elle est remplie de liquide. La chambre inférieure 70 communique avec l'air libre par un passage 72 pour éviter une contre-pression. Si du liquide de la diambre supérieure 69 échappe entre le collet 67 du piston et le 25 cylindre 66 vers la chambre inférieure 70, l'orifice 72 permet l'échappement du liquide ayant fui. La matrice comporte aussi des éléments latéraux 80 similaires à l'élément supérieur 60, ces éléments étant distribués autour de la cavité 62 de la matrice et formant 30 ensemble la partie latérale de la matrice. Suivant le mode de réalisation représenté sur les figures 9 à 11, quatre éléments latéraux 9 et 20 sont montés sur les quatre cotés du bâti ou bloc 50, à l'avant, à l'arrière, à droite et à gauche. La pression hydraulique de choc est ainsi appliquée 35 simultanément à l'élément supérieur 60 et aux éléments latéraux 80, ce qui améliore considérablement le matriçage. Les éléments latéraux 80 ont une construction et un fonctionnement identiques à ceux de l'élément supérieur 60 de la matrice, et par suite, il n'est pas nécessaire de décrire SAD OWGflVAi 01689 23 2000956 les dispositifs de commande correspondants. Chaque cylindre de commande transversale 86 comporte un orifice 91 pour l'arrivée du liquide hydraulique analogue au passage J1 du cylindre 66. Les passages 91 communiquent avec le même géné-5 rateur de pression hydraulique de choc que le passage 71 pour recevoir la même pression hydraulique au même instant. La matrice représentée sur la figure 9 est destinée à matricer des cercles de boîtiers de montres-bracelets, mais les matrices 10 pour former des pièces plus simples peuvent comporter seulement l'élément supérieur 80 et l'élément inférieur 53 ou des éléments latéraux 80 à l'avant et à l'arrière ou à gauche et à droite. En outre, dans des cas particuliers, les éléments latéraux ku lieu d'être disposés en croix peuvent être disposés 15 dans trois, cinq ou plus de cinq directions, par exemple pour matricer des pièces triangulaires ou à cinq ou plus de cinq côtés. Les formes des différents éléments, par exemple du bâti ou bloc de matrice 50 et les éléments latéraux de la matrice peuvent être déterminées d'après la forme de l'article 20 à matricer, mais cependant II doit être pris soin que les différents éléments soient disposés symétriquement pour l'équilibrage des forces de frappe horizontales. Bien entendu, l'élément supérieur 60, l'élément inférieur 53 et les éléments latéraux 80 formant La cavité de la matrice ont des formes 25 concaves ou convexes correspondant à la forme de l'article à matricer. La matrice comporte des garnitures d'étanchéité 74, 77, par exemple des bagues toriques dans les cylindres et des passages 76 et 78 pour les tiges de commande, des 30 alésages 81 pour les éléments de la matrice, des parties filetées 84 aux extrémités des tiges de commande des éléments latéraux et des pistons 85 et des cylindres 86 pour les éléments latéraux, ces pistons comportant des collets circulaires 84, les cylindres horizontaux comportant des alésages 35 88 formant des chambres de pression 89 et des chambres 90 communiquant avec l'air libre à travers les passages 92 et les pistons horizontaux comportant des alésages 93 pour le passage des tiges de commande. 01689 24 2000956 Le piston 52 formant le support de l'élément inférieur de la matrice à l'intérieur de l'alésage 51 du bloc 50 fixé au plateau 14 descend par son propre poids de façon que son talon 54 vienne porter sur le plateau 14» La tige 56 5 étant abaissée et les coins 57 tirés latéralement par les tiges de commande 58 pour permettre le passage du talon 54. L'élément supérieur 60 de la matrice ainsi que les quatre éléments latéraux 80 sont écartés au moyen des tiges 63 et 83 en réduisant à zéro les volumes des chambres des pressions 10 hydrauliques 69 et 89 des alésages 68 et 88. La cavité 62 de la matrice est ainsi ouverte d'une façon suffisamment large pour l'introduction de la matière à matricer et sa mise en place sur l'élément inférieur 53 de la matrice à travers une ouverture convenable du bloc 50 de la matrice. 15 Le piston 52 est ensuite remonté au moyen de la tige 56 et les coins 57 sont avancés au moyen des tiges 58 pour régler la hauteur du piston 52 et le maintenir fermement. Des dispositifs de butée sont de préférence prévus sur le plateau 14 pour que les coins 57 soient arrêtés dans des 20 positions prédéterminées. En abaissant ensuite la tige 56, le talon 54 du piston 52 est supporté par les coins 57. Les tiges de commande 63 et 83 sont ensuite repoussées pour faire avancer l'élément supérieur 60 de la matrice et les éléments latéraux 80 pour qu'ils viennent toucher légèrement la matière 25 à. matricer ou qu'ils arrivent très près de cette matière. Le liquide hydraulique est ensuite envoyé à travers les passages 71 et 91 pour amener les pistons 65 et 85 en contact avec l'élément supérieur 60 et les éléments latéraux 80 de la matrice. 30 La pression hydraulique engendrée par le géné rateur de pression hydraulique de choc, tel qu'un bélier hydraulique, dans les chambres 69 et 89 simultanément à travers les passages 71 et 93, accélère ensuite les pistons 65 et 85 de façon que ces pistons viennent frapper simultanément 35 l'élément supérieur 60 et les éléments latéraux 80 de la matrice pour le matriçage de la matière contenue dans la cavité 2 par son coté supérieur et les cotés latéraux en conformité avec les empreintes des éléments 60 et 80 de la matrice. .v9 01689 25 2000956 Le coté inférieur de la pièce est aussi matricé d'après la forme de l'élément inférieur 53 de la matrices Pendant cette opération, l'élément inférieur 53 de la matrice n'est pas déplacé par le choc, car cet élément est solidaire 5 du piston inférieur 52 dont la masse importante présente une grande résistance par inertie au choc, le talon 54 du piston étant d'autre part supporté rigidement sur le plateau 14 par les coins 57. Comme tous les éléments latéraux 80 de la matrice ainsi que l'élément supérieur 60 frappent simultanément 10 la matière à matricer, cette matière s'écoule d'une façon pratiquement instantanée au moment du choc, et elle est matricée d'après la forme de la cavité 62 entre les éléments de la matrice. Les forces de frappe des éléments latéraux 80 sont dirigées dans des sens opposés de sorte que pendant le 15 matriçage, ces forces sont compensées les unes par rapport aux autres, et par suite ne provoquent pas de vibrations dans des directions horizontales. Quand le matriçage est terminé, les éléments 53, 60 et 80 de la matrice sont ramenés en arrière au moyen des tiges 56, 63 et 83 dans un ordre inverse à celui 20 décrit ci-dessus, et l'ensemble de l'opération de matriçage est terminé par l'éjection de la pièce matricée. L'accélération des pistons résulte ainsi de l'énergie sous la forme d'une pression hydraulique transmise en une Impulsion par le liquide sous l'action du générateur de pression hydraulique 25 de choc, de façon que la matière soit frappée et matricée dans la matrice. La pression et l'énergie de matriçage sont très élevées, mais la vitesse de frappe est suffisamment faible pour ne pas provoquer de fissures ou autre endommagement des éléments de la matrice. 30 La matrice représentée sur les figures 11 et 12 comporte sensiblement les mêmes éléments et a la même construction que dans le cas des figures 9 et 10* mais cependant les chambres de pression hydraulique avant, arrière, de droite et de gauche, ne sont pas utilisées pour provoquer des 35 chocs de frappe et servent seulement à retenir les éléments de la matrice formant la cavité. La matrice comporte aussi un dément de piston 79 pour produire une ultrapression dans la cavité 62 établie par la combinaison de l'élément inférieur 01689 26 2000956 53* de l'élément supérieur 60 et des éléments latéraux 80 de la matrice. Les éléments 53* 60 et 80 sont usinés de façon concave ou convexe à la forme de chaque face de l'article à matricer et l'élément de piston 79 produisant 1'ultrapression 5 dans la cavité 62 prolonge ces surfaces concaves ou convexes. Un orifice d'échappement 75 communique avec l'élément de piston pour l'écoulement du milieu de pression pendant la progression de 1'ultrapression et le matriçage de la matière, cet orifice d'échappement étant situé autour de l'alésage 61 du bloc 50 10 de la matrice et devant les éléments latéraux 80. La cavité 62 de la matrice est d'abord suffisamment ouverte comme dans le cas de la figure 9 pour placer la matière à matricer enrobée d'un milieu de pression à l'état semi-solide à travers une ouverture du bloc 50, et cette 15 matière enrobée est placée sur l'élément inférieur 53 de la matrice. Le milieu de pression est une substance ayant une fluidité suffisante sous une ultrapression mais normalement formée de poudres à l'état solide ou d'un mélange d'un solide et d'un fluide visqueux, par exemple un mélange de graisse PO et de graphite ou de talc, et cette substance est appliquée autour de la matière à matricer. Quand la pression hydraulique produite par le générateur de pression hydraulique de choc est établie simultanément dans les chambres de pression 69 et 89 à travers les passages 71 et 91* l'élément supérieur 60 25 de la matrice, accéléré par l'impulsion hydraulique haute pression, est projeté dans la cavité 62 entre l'élément inférieur 53 et les éléments latéraux 80 de la matrice, les éléments latéraux étant fermement maintenus par les pistons correspondants 85, de sorte que le milieu de pression entou-30 rant la matière à matricer s'écoule instantanément pour remplir la cavité 62. Une partie de ce milieu de pression échappe dans l'orifice d'échappement 75* mais le reste est étranglé par l'élément de piston 79 pour provoquer une élévation rapide de la pression dans la cavité 62, ce qui 35 augmente encore la fluidité du milieu de pression, La matière à matricer s'écoule en même temps instantanément du fait du choc de frappe de l'élément supérieur 60 de la matrice, tout en étant soumise à 1'ultrapression uniformément sur toute sa surface, et le matriçage a lieu avec effet antifriction du BAD ORIGINAL, 9 01689 27 2000956 milieu de pression pour former une pièce ayant la forme de la chambre 62 constituée par les éléments 53* 60 et 80 de la matrice. Dans le cas des figures 11 et 12, les éléments 5 latéraux 80 de la matrice sont soumis à une contre-pression suffisante pour s'opposer à 1'ultrapression établie à l'intérieur de la matrice, de sorte que ces éléments latéraux ne sont pas entraînés. En outre, les forces agissant sur les éLéments de la matrice dans des directions opposées se com-10 pensent de sorte qu'aucune vibration n'est provoquée dans des directions horizontales. Suivant le mode de réalisation représenté sur les figures 11 et 12, la matière à matricer entourée d'un milieu de pression, par exemple semi-solide, est ainsi placée 15 dans une cavité de matrice établie par plusieurs éléments séparés combinés, ces éléments étant retenus par des forces importantes, et une ultrapression est provoquée dans la cavité 62 de la matrice par un élément de piston tel que l'élément supérieur de matrice entraîné par une pression de 20 choc hydraulique et le matriçage a lieu simultanément dans ce milieu, la matière à matricer ayant dans le cas d'un milieu froid, une bonne fluidité analogue à celle existant dans le matriçage à chaud en raison de l'augmentation de la malléabilité de la matière métallique sous 1'ultrapression, ce qui 25 permet d'obtenir des pièces matricées ayant un fini de surface exceptionnel avec des dimensions d'une haute précision en raison de l'action antifriction du milieu de pression par rapport à la matière s'écoulant pendant le matriçage. De plus, bien que les différents éléments ou segments de la matrice 30 soient soumis à des forces de compression importantes, ces éléments sont constitués de façon à ne subir aucune contrainte à la traction, de sorte que ces éléments hé peuvent pas se fissurer, ce qui permet encore d'augmenter la puissance de matriçage. Il est ainsi possible d'effectuer un matriçage de 35 haute précision, même dans le cas d'une matière présentant une grande résistance au matriçage, telle qu'un acier inoxydable . 69 01689 28 2000956 En outre, comme les éléments ou segments mobiles de la matrice sont soumis à des chocs de frappe simultanés par le liquide hydraulique haute pression provenant du même générateur de pression hydraulique de choc, une matrice selon 5 l'invention peut être utilisée pour plusieurs centaines de milliers d'opérations, même pour matricer des matières ayant une mauvaise forgeabilité. L'invention apporte ainsi un progrès considérable pour le matriçage. Bien entendu, la description qui précède n'est 10 pas limitative et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes, sans que l'on sorte de son cadre. 69 01689 29 2000956 REVENDICATIONS 1°. Une machine à matricer hydraulique haute pression, caractérisée par un cylindre contenant un marteau coulissant, communiquant par l'intermédiaire d'une chambre 5 étanche contenant un liquide avec un alésage contenant un piston de travail, le marteau étant accéléré et envoyé dans le liquide pour provoquer Instantanément une pression hydraulique de choc agissant sur le piston de travail, et par une matrice comportant un élément fixé sur ce piston et au moins un élément 10 de matrice opposé fixe ou mobile, de façon à matricer la matière placée entre les éléments de la matrice. 2°. Une machine à matricer hydraulique hkute pression, caractérisée par un corps ou bloc comportant une chambre contenant un liquide, ce corps comportant aussi un 15 alésage contenant un marteau terminé par un piston, le marteau étant accéléré dans cet alésage de façon que son piston vienne frapper le liquide de la chambre pour produire dans celle-ci une pression de choc hydraulique, cette pression de choc hydraulique agissant sur un piston de travail communiquant avec la 20 chambre et portant un élément mobile de matrice associé à un élément fixe de matrice opposé, la distance entre l'élément mobile et l'élément fixe de la matrice étant seulement suffisante pour permettre l'introduction facile de la pièce à matricer dans l'espace compris entre les deux éléments de la matrice. 25 3°. Une machine à matricer hydraulique haute pression selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la matrice dans laquelle est matricée. la pièce comporte des éléments de matrice mobiles et fixes entre lesquels est placée la matière à matricer la matrice et comportant un 30 mécanisme pour séparer les éléments mobiles des éléments fixes opposés de la matrice d'une distance suffisante pour faciliter l'éjection de l'article matricé. 4°„ Une machine à matricer hydraulique haute pression selon l'une des revendications 1 à 3* caractérisée par 35 un cylindre contenant un marteau comportant un piston, et par un dispositif pour établir une dépression dans le cylindre pour rétracter le marteau et pour l'envoi d'un fluide sous pression pour accélérer le marteau, le cylindre communiquant avec une o9 01689 30 2000956 chambre de pression contenant un liquide de façon que la projection à grande vitesse du piston du marteau contre le liquide provoque instantanément une pression hydraulique de choc agissant sur un piston de travail portant un élément de 5 matrice, ce piston étant repoussé par la haute pression hydraulique de choc ainsi engendrée et le piston de travail comportant une tige de réglage actionnée par un dispositif pneumatique. 5°. Une machine à matricer hydraulique haute 10 pression selonlla revendication 4, caractérisée par au moins une tige de guidage pour le piston de travail et un mécanisme pour maintenir ce piston dans une position telle que l'élément mobile de la matrice soit suffisamment espacé de l'élément fixe de la matrice pour permettre l'introduction de la pièce 15 à matricer et l'éjection de la pièce matricée et pour rapprocher l'élément mobile de l'élément fixe pour que l'élément mobile soit au voisinage immédiat de la pièce à matricer, mais à une distance suffisante pour que le choc de frappe de matriçage ait lieu de la façon la plus efficace. 20 6°„ Une machine à matricer hydraulique haute pression selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par une matrice comportant un élément mobile de matrice et plusieurs segments séparés disposés pour que,pendant l'opération de matriçage, les segments de la matrice ne soient soumis à 25 aucune contrainte à la traction, ces segments étant soumis seulement à des forces de compression. 7°- Une machine à matricer hydraulique haute pression selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la matrice comporte plusieurs éléments mobiles 30 déplacés instantanément et simultanément vers le centre et dans des directions verticales par une pression de choc hydraulique transmise à travers un liquide haute pression à partir d'un générateur de haute pression hydraulique, les éléments mobiles étant combinés pour établir une cavité de matrice. 35 8°. Une machine à matricer hydraulique haute pression selon la revendication 7, caractérisée en ce que la matrice comporte un élément central entraîné dans la cavité de la matrice pour effectuer le matriçage. 9 01689 3i 2000956 9 . Une machine à matricer hydraulique haute pression selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que chaque élément de la matrice est entraîné par un élément de pression, ces éléments de pression étant actionnés par un 5 générateur commun de haute pression hydraulique, afin qu'ils soient actionnés instantanément et simultanément par la pression hydraulique de choc transmise à travers un milieu tel qu'un liquide haute pression du générateur de haute pression hydraulique . 10 10°. Une machine à matricer hydraulique haute pression delon la revendication 9* caractérisée en ce que chaque élément de pression est un piston actionné par la pression hydraulique de choc poir le matriçage. 11°. Une machine à matricer hydraulique haute 15 pression selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisée en ce que la matrice est formée d'un nombre de segments disposés symétriquement tels qu'un segment supérieur et un segment inférieur verticaux et des segments horizontaux, chaque élément non fixe de la matrice étant monté dans un mécanisme 20 comportant un cylindre avec une entrée pour le liquide hydraulique haute pression de choc et un piston, de façon que la pression hydraulique provoque le déplacement de tous les éléments mobiles simultanément, les forces de frappe étant compensées mutuellement pendant le matriçage. 25 12°. Une machine à matricer hydraulique haute pression selon là revendication 11, caractérisée en ce que la matrice est formée de plusieurs œgments combinés montés dans un bloc formant le bâti de la matrice. 13° » Une machine à matricer hydraulique haute 30 pression selon la revendication 12, caractérisée en ce que la matrice comporte au moins un segment fixe d'une masse relativement importante pour présenter une résistance importante à l'impulsion de force de frappe de matriçage. l4°„ Une machine à matricer hydraulique haute 35 pression, selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisée en ce que la pièce à matricer est recouverte d'un milieu de pression tel qu'un fluide visqueux ou un mélange granulé devenant 01689 32 2000956 fluide sous 1'ultrapression, l'ultrapression étant engendrée dans la cavité de la matrice par l'impulsion de pression d'un piston constitué par l'un des éléments formant la matrice pour provoquer instantanément et simultanément à l'action de choc 5 d'au moins un élément de la matrice en étant soumis à l'uttra-pression sur toute Sa surface, le milieu de pression assurant en même temps une aefeion de lubrification.