Brevet FR2549403A1 — publié le 19850125

L'invention concerne le domaine du travail des métaux par déformation et a notamment pour objet une presse. Il est plus efficace d'appliquer la presse revendiquée dans la production de forgeage et d'estampage pour la fabri5 cation de pièces forgées rondes en plan telles que: roues, disques, flasques, entonnoirs coniques et sphériques, etc. Ces presses sont particulièrement efficaces dans le matriçage de pièces à parois minces dans lesquelles le rapport entre leur diamètre extérieur D et l'épaisseur H (D/H étant 10 supérieur à 7) est relativement grand. A l'aide de la presse revendiquée, il est possible de fabriquer des pièces forgées à partir de métaux ferreux et non ferreux aux régimes de matriçage à chaud, demi-chaud et à froid On connaît largement des pièces hydrauliques dans 15 lesquelles l'outil de travail (outil de matriçage) est monté de manière à pouvoir effectuer un mouvement de va-et-vient. Pendant le matriçage réalisé à l'aide de ces presses, des forces de frottement relativement grandes apparaissent entre le métal à déformer et les matrices et empêchent le fluage 20 radial du métal Plus la pièce à matricer est mince, plus les forces de frottement sont importantea Pour les surmonter, il faut appliquer des efforts relativement élevés, supérieurs de vingt fois à ceux nécessaires au matriçage sans frottement. Ainsi, par exemple, l'augmentation du rapport D/H de 1 à 6 nécessite une augmentation de l'effort de réduction approximativement de deux fois, et dans le cas d'un rapport D/H égal à 30, il croit de 6 fois Pour cette raison, pour le matriçage de pièces de petite hauteur, on est obligé de faire appel à des presses dont les efforts nominaux sont relativement grands et dont la masse et l'encombrement sont relativement importants Ces presses occupent des aires de production relativement grandes Dans le cas du matriçage de pièces de petite hauteur, a lieu une usure intense des outils de matriçage (provoquée par des efforts relativement 35 importants) qu'on doit remplacer partiellement, ce qui aug- mente le prix de revient des pièces matricées et baisse la productivité de la presse. La figure 1 représente un graphique de variation de l'effort de réduction des ébauches jusqu'aux épaisseurs relativement petites en fonction du déplacement de l'outil de matriçage Sur l'axedesabscisses, on a marqué le déplacement H de l'outil de matriçage à partir du début de la réduction de l'ébauche, et sur l'axe des ordonnées, on a indiqué l'effort de réduction P Sur ce graphique, la courbe 10 1 illustre la variation de l'effort pendant la réduction réalisée par l'outil en mouvement de translation Comme il ressort du graphique, l'effort de réduction croit brusquement avec la diminution de la hauteur de l'ébauche. On connait une presse à commande hydraulique, compre15 nant un bâti formé de deux traverses liées rigidement l'une à l'autre par des montants Deux coulisseaux sont installés entre lesdits montants dans des guidages l'un au-dessus de l'autre Dans un coulisseau est incorporé un écrou à filetage non autoserreur, qu'on fait entrer en coopération for20 cée avec une vis portant un porte-matrice Ce porte-matrice est monté dans l'autre coulisseau de manière qu'il puisse tourner par rapport à celui-ci Pour mettre la vis en mouvement de translation, on l'a reliée à l'élément mobile d'un vérin hydraulique branché sur une source de liquide et 25 monté sur l'une des traverses. Des saillies sont pratiquées suivant la périphérie du coulisseau dans lequel est incorporé l'écrou et des butées sont fixées sur le bâti à une certaine distance desdites saillies (lorsque le coulisseau est dans la posi30 tion de départ) Le coulisseau portant l'écrou solidaire de celuici s'appuie sur ces butées par ses saillies et fait ainsi coopérer l'écrou avec la vis (cf, par exemple, le certificat d'auteur n 706173, délivré en U R S S). Dans la presse décrite ci-dessus, le porte-matrice effectue, pendant le processus de matriçage, non seulement un mouvement de translation, mais aussi un mouvement de rotation Cette presse est destinée au matriçage avec rotation, pendant lequel les conditions de frottement de contact entre l'ébauche et l'outil de matriçage varient en provoquant des déformations de cisaillement dans le métal à déformer dans le sens tangentiel A l'aide de cette déformation du métal, on peut diminuer de plusieurs fois l'effort technologique et les charges sur l'outil de matriçage et assurer les 10 conditions auxquelles le métal remplit la gravure de la matrice d'une manière plus régulière. En appliquant des charges extérieures à l'ébauche à déformer dans les directions normales et radiales, on a intensifié sensiblement le processus de déformation Cet avan15 tage est dû à la rotation du vecteur de frottement et à la diminution de sa composante radiale qui en résulte, ainsi qu'à la formation des déformations de cisaillement engendrées sous l'action de la composante tangentielle du vecteur de frottement En conséquence, l'effort de déformation nécessaire diminue en fonction des rapports géométriques (rapport entre le diamètre et l'épaisseur D/H) des pièces à matricer de 2 à 10 fois On obtient ainsi la possibilité de matricer des pièces rondes en plan, dont les parois et le fond sont minces. Grâce à la rotation de l'outil de matriçage, le métal remplit 25 régulièrement la gravure d'une matrice, et les conditions de leur fonctionnement pendant la période de matriçage définitif s'améliorent. En diminuant l'influence des forces de contact de frottement, on a diminué les conséquences négatives résultant d'une 30 pose excentrique de l'ébauche par rapport à l'axe de l'outil de matriçage, à cause de laquelle le métal remplissait irrégulièrement la cavité de l'outil de matriçage. On peut constater ceci suivant une hauteur égale de la bavure formée sur la face d'about ou sur la largeur suivant tout le périmètre de la pièce matricée La diminution de la bavure et l'épaisseur des cloisons à brocher assure l'élévation du coefficient d'utilisation du métal. Plus le rapport entre le diamètre de la pièce matricée 5 et son épaisseur est grand, plus la diminution de l'effort est sensible et plus les avantages du matriçage avec rotation sont évidents La figure 1 montre un graphique de variation de l'effort de réduction par un outil rotatif (courbes 2, 3, 4) pour des rapports différents entre la vitesse angulaire et 10 la vitesse de translation de l'outil de matriçage, la courbe 4 étant tracée pour des rapports D/H supérieurs dans le cas de la courbe 2. La presse hydraulique connue peut assurer le matriçage avec rotation après l'arrêt du coulisseau dans lequel est in15 corporé l'écrou Ceci a lieu au moment o les saillies du coulisseau avec l'écrou incorporé viennent en contact avec les butées sur le bâti L'angle C( de rotation du porte-matrice est déterminé à l'aide de la formule: tf+ 2 r ',H S o A H est la valeur du mouvement de translation du portematrice au moment o le coulisseau (avec l'écrou incorporé dans celui-ci-) est arrêté; S est la course de la vis. Dans la presse hydraulique connue, l'angle t de rotation 25 du portematrice pendant le temps de son déplacement de translation 4 H est relativement petit Cet inconvénient est dû à l'utilisation, dans la conception considérée de la presse, d'un filetage à grand pas selon la condition de son autoserreur De petits angles de rotation diminuent les possibilités technolo30 giques de la presse, car ils ne permettent pas de diminuer d'une manière sensible l'effort de matriçage, et ceci se traduit, à son tour,-par une nomenclature limitée des pièces matricées. Dans la presse hydraulique connue, l'élément mobile (plongeur du vérin hydraulique) et le bâti sont soumis à l'action d'un effort relativement grand Pl produit par la pression du liquide moteur L'effort Pl doit surmonter la résistance P 2 du métal à déformer opposée au déplacement de translation du porte-matrice, et aussi l'effort P 3 de déplacement axial de la vis par rapport à l'écrou résultant du freinage du portematrice par le moment de torsion M: Pl =P 2 + P 3 ' Il s'ensuit que l'effort nominal Pl de la presse est supérieur à l'effort P 2 de déplacement axial du porte-matrice 10 d'une valeur d'effort P 3 égale à: P 3 = 2 f/ M/S Pour les couples de torsion M relativement grands, la valeur P 3 sera relativement grande, ce qui augmente l'effort nominal de la presse et la quantité de métal nécessaire à sa fabrication. On s'est donc proposé de mettre au point une presse dans laquelle la coopération, réalisée de force, de l'écrou avec la vis serait effectuée de manière à permettre l'élargissement des possibilités technologiques de la presse, la quantité de métal pour sa fabrication étant diminuée. Le problème ainsi posé est résolu à l'aide d'une presse 20 comportant un bâti formé par deux traverses accouplées rigidement l'une à l'autre par des montants entre lesquels sont installés deux coulisseaux l'un audessus de l'autre, dans l'un desdits coulisseaux étant incorporé un écrou à filetage non autoserreur qui coopère de force avec une vis solidaire 25 d'un porte-matrice monté avec possibilité de rotation dans l'autre coulisseau et lié cinématiquement à une commande qui le met en mouvement de translation, caractérisé, selon l'invention, en ce que pour la coopération de force de l'écrou avec la vis on a muni le coulisseaudans lequel est incorporé 30 l'écrou, d'une commande actionnée à partir de la commande mettant le porte-matrice en mouvement de translation, et qu'on a prévu, entre les coulisseaux, un jeu suffisant pour l'obtention de l'angle prescrit de rotation du porte-matrice. Dans le cas o un vérin hydraulique branché par une conduite hydraulique sur la source de liquide fait fonction de commande mettant l'autre coulisseau et le porte-matrice en mouvement de translation, il est avantageux qu'au moins un vérin hydraulique auxiliaire communiquant par la conduite hydraulique avec la source de liquide et lié par son élément mobile audit coulisseau serve de commande du coulisseau dans lequel est incorporé l'écrou. Ceci permet d'utiliser, pour le matriçage par outil rotatif, une presse à commande hydraulique, le vérin hydrau10 lique auxiliaire,branché sur la source de liquide, assurant alors le mouvement de translation de l'écrou par rapport à la vis et, par conséquent, l'angle requis de rotation du portematrice suffisant pour l'obtention d'une pièce matricée conforme aux cotes imposées En opérant de la sorte, on peut obtenir 15 les paramètres optimaux du matriçage et, notamment, le niveau imposé de diminution de l'effort axial de matriçage P 2. En outre, ceci permet de supprimer la rotation des éléments mobiles (tiges des vérins hydrauliques) et d'élever ainsi la durée de vie de leurs moyens d'étanchéité. Il est possible que la presse soit munie de deux vérins hydrauliques auxiliaires pour la commande du coulisseau avec l'écrou incorporé dans celui-ci, montés de manière symétrique par rapport au vérin hydraulique, mettant le porte-matrice en mouvement de translation, sur la même traverse que ce vérin. 25 Cette solution technique permet de disposer tous les vérins hydrauliques sur une seule traverse et de simplifier ainsi l'assemblage et l'entretien de la presse. Il est possible d'incorporer dans la conduite hydraulique mettant en communication le vérin hydraulique de trans30 lation du porte-matrice avec la source de liquide, un capteur de pression de liquide, et d'insérer dans la conduite hydraulique mettant en communication au moins un vérin hydraulique avec la source de liquide, une valve d'étranglement réglable et une soupape de refoulement commandée d'après le signal 35 débité par le capteur de pression de liquide. En montant le capteur de pression pour la commande de mise en action des vérins hydrauliques auxiliaires, on a réussi à effectuer la rotation du porte-matrice à un effort déterminé de matriçage à partir duquel il est avantageux 5 de mettre l'outil de matriçage en rotation L'analyse de la courbe I tracée sur la figure 1 montre que les efforts les plus imprtants sont développés à la fin du matriçage. Compte tenu de cette particularité, on peut recommander l'application du matriçage avec rotation justement pour -cette période de déformation Ce régime de matriçage permet d'utiliser d'une manière la plus efficace la course active du coulisseau avec l'écrou incorporé dans celui-ci, et de réduire également les pertes d'énergie pour la rotation. Le montage d'une valve d'étranglement réglable permet de régler la vitesse de rotation du porte-matrice, ce qui élève davantage l'efficacité de l'utilisation de la course active du coulisseau avec l'écrou incorporé dans celui-ci. Il est possible que la conduite hydraulique faisant communiquer le vérin hydraulique mettant le porte-matrice en mouvement de translation avec la source de liquide passe au moins à travers un vérin hydraulique auxiliaire A cet effetson enceinte au-dessous du piston doit être mise en communication avec l'enceinte au-dessus du piston du vérin hydraulique, le rapport entre la surface de l'enceinte au-dessus du piston du vérin hydraulique et la surface de l'enceinte au-dessous du piston au moins d'un vérin hydraulique auxiliaire étant égal au rapport entre la vitesse du coulisseau dans lequel est incorposé l'écrou et la vitesse du porte-matrice. Cette conception de la presse permet d'effectuer le matriçage à un régime tel que le rapport entre la vitesse de rotation et la vitesse de mouvement de translation du portematrice soit constant pendant toute la période de matricage. De plus, en utilisant l'effet de multiplication dans l'en35 ceinte audessus du piston du vérin hydraulique mettant le porte-matrice en mouvement de translation, il est possible de créer des pressions de liquide supérieures à celle de la source de liquide, ce qui permet de diminuer les dimensions tant du vérin lui même que de l'ensemble de la presse. 5 Il n'est pas moins avantageux que la presse soit munie d'un seul vérin hydraulique auxiliaire pour la commande du coulisseau avec l'écrou incorporé dans celui-ci, monté sur une traverse coaxialement au vérin hydraulique mettant le porte-matrice en mouvement de translation, monté sur l'autre 10 traverse, un palier de butée étant alors monté entre l'autre coulisseau et le porte-matrice. Ce mode de réalisation permet d'assurer la conservation des dimensions du bâti en hauteur et en largeur, la décharge du bâti et, par conséquent, la diminution de la quantité de 15 métal nécessaire à sa fabrication. Il est possible d'accoupler les deux coulisseaux l'un à l'autre et de former un jeu suffisant pour l'obtention de l'angle prescrit de rotation du porte-matrice entre les faces opposées l'une à l'autre de l'écrou et du porte-matrice. 20 Cette solution technique est efficace dans le cas o il est nécessaire d'assurer des angles relativement petits de rotation et, par conséquent/de déplacement de travail du coulisseau à écrou incorporé par rapport au porte-matrice. Dans ce cas, on diminue les cotes d'encombrement de la presse 25 et on simplifie sa conception Il est avantageux d'appliquer cette conception pour le matriçage de pièces en trois passes: pendant la première passe on effectue la réduction de l'ébauche, pendant la deuxième passe, le matriçage, et pendant la troisième passe, l'ébavurage et le coupage des cloisons Il 30 est avantageux de réaliser l'opération de matriçage avec rotation et deux autres opérations par l'outil effectuant le mouvement de translation et fixé par les porte-outils auxiliaires au coulisseau symétriquement par rapport au portematrice rotatif. En réalisant les coulisseaux en un seul ensemble, on rend la conception de la presse plus ramassée et on assure la possibilité de monter sue le coulisseau les porte-matrices pour des outils de matriçage auxiliaires. Dans le cas o la commande mettant le porte-matrice en mouvement de translation comprend un arbre à excentrique disposé sur l'une des traverses et relié à un moteur électrique lié par une bielle à la vis portant le porte-matrice, il est avantageux que la commande du coulisseau à écrou incorporé comporte deux bielles disposées symétriquement par rapport à la bielle liée à la vis,accouplées audit coulisseau et liées cinématiquement audit arbre. Ceci permet d'utiliser, pour le matriçage par outil rotatif, la presse à arbre coudé Dans ce cas, la commande du coulisseau à écrou incorporé assure le mouvement de translation requis de l'écrou par rapport à la vis et, par conséquent, l'angle de rotation requis du porte-matrice suffisant 15 pour l'obtention d'une pièce matricée suivant les cotes prescrites On peut assurer de cette façon les paramètres optimaux du matriçage et notamment le niveau imposé de réduction de l'effort axial du matriçage P 2. Il n'est pas moins avantageux que la liaison cinématique 20 de l'arbre avec les bielles liées au coulisseau à écrou incorporé comporte deux excentriques disposés sur l'arbre de manière symétrique par rapport audit excentrique et tournés par rapport à celui-ci dans la direction opposée à la direction de rotation de l'arbre d'un angle suffisant pour l'obtention de 25 l'angle de rotation prescrit du porte-matrice. Cette conception assure la liaison la plus simple avec l'arbre des bielles liées au coulisseau La rotation des deux excentriques par rapport à l'excentrique central dans la direction opposée à la direction de la rotation de l'arbre crée 30 une telle cinématique de la presse que le rapport entre la vitesse angulaire de rotation du porte-matrice et sa vitesse de mouvement de translation s'accroît brusquement à la fin du matriçage, ce qui donne une petite réduction de l'effort technologique à la fin du matriçage et améliore le remplis35 sage de la gravure de la matrice par le métal. Il est possible que la liaison cinématique de l'arbre avec les bielles liées au coulisseau à écrou incorporé soit effectuée par l'intermédiaire d'un arbre auxiliaire pourvu de deux excentriques entourés par les bielles liées au coulisseau à écrou incorporé, et couplé au moteur électrique auxiliaire et, par un train de pignons, à l'arbre, l'angle/ dans le sens de rotation des arbres,entre les axes géométriques de la presse et de l'excentrique de l'arbre étant alors supérieur à l'angle entre les axes géométriques de la presse 10 et les excentriques de l'arbre auxiliaire d'une valeur suffisante pour l'obtention de l'angle imposé de rotation du portematrice. Cette solution permet de diminuer la largeur de la presse grâce à la diminution de la longueur de l'arbre. En même temps, cela permet d'augmenter la rigidité de l'arbre et de diminuer les charges agissant sur celui-ci, du fait que l'effort nécessaire à la rotation du porte-matrice est transmis par l'arbre auxiliaire Ceci diminue aussi le moment de rotation transmis par la commande à l'arbre, ce qui 20 améliore les conditions de son fonctionnement. Il est possible que la liaison cinématique de l'arbre avec les bielles liées au coulisseau à écrou incorporé soit effectuée à l'aide de la bielle liée à la vis, et qu'à cet effet, un axe lié aux bielles accouplées au coulisseau à écrou incorporé soit monté dans ladite bielle, à une distance, par rapport à l'axe géométrique de cette bielle, suffisante pour obtenir l'angle prescrit de rotation du porte-matrice. Cette solution permet d'utiliser un arbre muni d'un seul excentrique ce qui simplifie la construction de la 30 presse et lui confère une haute rigidité. Il est également possible que la liaison cinématique de l'arbre à bielles liées au coulisseau comporte deux fléaux montés symétriquement par rapport à l'excentrique coopérant avec la bielle accouplée à la vis pour son mouvement de trans35 lation, un bras de chacun de ces fléaux étant lié à l'une des bielles reliées au coulisseau, et l'autre bras étant lié à l'aide d'au moins un élément intermédiaire à la bielle reliée à la vis, à une distance, par rapport à l'axe géométrique de l'excentrique, suffisante pour l'obtention de l'angle imposé de rotation du porte-matrice. Ce mode de réalisation élargit les possibilités technologiques de la presse et permet notamment d'imposer au coulisseau à écrou incorporé, une loi de mouvement et, par conséquent, de rotation du porte-matrice, aussi proche que possible d'une loi optimale au point de vue du processus 10 technologique. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre 15 d''exemples non limitatifs; avec références aux dessins non limitatifs annexes dans lesquels: la figure 1 représente un graphique de variation de l'effort de réduction en fonction de la valeur de déplacement du porte-matrice; la figure 2 montre une presse à commande hydraulique, selon l'invention, en coupe longitudinale; la figure 3 illustre une presse à commande hydraulique, selon l'invention, dans laquelle les enceintes audessous du piston des vérins auxiliaires sont mises en communication avec l'enceinte au-dessous du piston du vérin hydraulique; la figure 4 représente une presse à commande hydraulique, selon l'invention, dans laquelle le vérin hydraulique et le vérin auxiliaire sont disposes axialement; la figure 5 représente une presse à commande hydraulique, selon l'invention, dans laquelle les coulisseaux sont reliés rigidement entre eux; la figure 6 montre une presse à commande hydraulique, selon l'invention, dans laquelle l'arbre comporte deux excentriques associés aux bielles liées au coulisseau à écrou incorporé; la figure 7 est une chaîne cinématique de la presse représentée sur la figure 6; la figure 8 illustre une presse à commande par ge5 nouillère et bielle, dans laquelle un arbre auxiliaire à deux excentriques est disposé dans l'autre traverse; la figure 9 est la chaine cinématique de la presse représentée sur la figure 8; la figure 10 est une presse à commande par genouillère, 10 selon l'invention, dans laquelle les coulisseaux latéraux sont accouplés à une bielle associée à une vis; la figure 11 est une coupe suivant la ligne XI-XI de la figure 10; la figure 12 est une coupe suivant la ligne XII-XII 15 de la figure 10; la figure 13 est une chaîne cinématique de la presse représentée sur la figure 10; la figure 14 montre une presse à commande par genouillère, selon l'invnetion,dans laquelle les coulisseaux laté20 raux sont reliés à l'arbre par des mécanismes à plusieurs éléments; la figure 15 est une coupe suivant la ligne XV-XV de la figure 14; la figure 16 est une coupe suivant la ligne XVI-XVI 25 de la figure 14; la figure 17 montre une chaîne cinématique de la presse représentée sur les figures 14, 15 et 16; la figure 18 est une coupe suivant la ligne XVIIIXVIII de la figure 14; la figure 19 est une coupe suivant la ligne XIX-XIX de la figure 14; la figure 20 montre la chaîne cinématique de la presse illustrée sur les figures 14, 18 et 19; la figure 21 représente une presse à commande par genouillère, selon l'invention, dans laquelle les coulisseaux latéraux sont liés à l'arbre au moyen de mécanismes à plusieurs éléments; la figure 22 est une coupe suivant la ligne XXIXXI de la figure 14; la figure 23 est une coupe suivant XXII-XXII de la figure 14; la figure 24 montre la chaîne cinématique de la presse illustrée sur les figures 21, 22, 23. Dans l'exemple concret qu'on va décrire, on examinera 10 une presse à commande hydraulique qui, dans la description qui va suivre, sera désignée simplement "presse hydraulique". Cette presse comporte un bâti formé par deux traverses: une traverse supérieure 1 (figure 2) et une traverse inférieure 2, accouplées entre elles par des montants 3 Les montants 3 sont munis de guidages 4 dans lesquels sont installés deux coulisseaux 5 et 6 entre lesquels, au moment du début du matriçage, il y a un espacement "a" Un coulisseau 5 est disposé en haut et on y a incorporé un écrou 7 avec un filetage sans autofreinage, alors que l'autre coulisseau 6 20 est disposé au-dessous du précédent et on y a monté un porte-matrice 8 portant une matrice "C" de manière à pouvoir tourner par rapport au coulisseau inférieur 6. Le porte-matrice 8 est rendu solidaire de la vis 9 formant, avec l'écrou 7, un couple cinématique La vis 9 25 est liée à l'aide d'une articulation 10, qui permet sa rotation, à l'élément mobile, c'est-à-dire la tige 11, du vérin 12 monté sur la traverse supérieure 1 L'enceinte au-dessus du piston du vérin 12 est mise en communication à travers une conduite hydraulique 13 avec une source de li30 quide 14 en qualité de laquelle on peut utiliser un poste de pompage, ou un poste de pompage et d'accumulation, qui assure le refoulement d'un liquide sous une haute pression dans le vérin hydraulique 12, ainsi qu'un système de remplissage qui assure l'alimentation du vérin hydraulique 12 en liquide sous basse pression Le vérin hydraulique 12 fait fonction de commande mettant le coulisseau 6, muni du portematrice 8, en mouvement de translation. Pour assurer la coopération forcée de l'écrou 7 avec la vis 9, on a muni le coulisseau 6, dans lequel est incorporé l'écrou 7, d'une commande indépendante constituée par deux vérins hydrauliques auxiliaires 15 montés sur la traverse supérieure 1 d'une manière symétrique par rapport au vérin hydraulique 12 Les enceintes au-dessus du piston des vérins hydrauliques 15 sont mises en communication par une conduite hydraulique 16 avec une source de liquide 14. Les éléments mobiles, c'est-à-dire les tiges 17, des vérins hydrauliques 15 sont liés au coulisseau 5. La commande de mise en action des vérins hydrauliques 15 15 se fait d'après le signal du capteur 18 de pression de liquide, incorporé dans la canalisation hydraulique 13 mettant en communication le vérin hydraulique 12 avec la source 14 de liquide Dans la conduite hydraulique 16 reliant le vérin hydraulique 15 à la source de liquide 14, 20 on a monté une valve d'étranglement réglable 19 et une soupape de refoulement 20 commandée d'après le signal du capteur 18 de pression de liquide. Le capteur 18 de pression de liquide utilisé dans l'exemple décrit se présente sous forme d'un manomètreà 25 contact électrique. Il est possible d'utiliser en tant que capteur de pression de liquide un autre capteur, d'une conception connue appropriée quelconque, par exemple un relais de pression. Les enceintes au-dessous de piston des vérins hydrau30 liques 12, 15 sont mises en communication avec une source de liquide sous basse pression (non montére sur les dessins La figure 3 représente une presse hydraulique analogue à celle décrite ci-dessus Dans cette presse, les enceintes au-dessus du piston des deux vérins hydrauliques 21 sont mises en communication par la conduite hydraulique 16 avec la source 14 de liquide et leurs enceintes au-dessous du piston sont liées par la conduite 16 a à l'enceinte au-dessus du piston du vérin hydraulique 12 mettant le porte-matrice 8 en mouvement de translation Dans ce cas, le rapport entre la surface de la section transversale de l'enceinte au- dessus du pistondu vérin hydraulique 12 et la surface totale des sections des enceintes au-dessus du piston des vérins hydrauliques 21 est égal au rapport entre la vitesse de déplacement du coulisseau 5 à écrou incorporé 7 et la vitesse de déplace10 ment du porte-matrice 8 On assure ainsi un rapport constant entre les vitesses de déplacement du coulisseau supérieur 5 et du coulisseau inférieur 6, ce qui détermine le domaine d'utilisation des presses de cette conception En particulier, elles peuvent être utilisées pour la matriçage avec rotation 15 dont le régime optimal consiste à assurer un rapport constant des vitesses de rotation et du mouvement de translation du porte-matrice, ainsi que pour le matriçage d'ébauches de grande hauteur, qui exigent une bonne qualité de l'action sur la structure du matériau. La figure 4 représente une presse hydraulique dans laquelle le bâti est formé par deux traverses: une traverse supérieure 22 et une traverse inférieure 23, accouplées entre elles par des montants 24 Les coulisseaux 25 et 26 sont installés dans des guidages 4 entre lesdits montants. 25 Dans le coulisseau 25 est incorporé un écrou 27 ayant un filetage nonautoserreur et entrant en prise avec une vis 28 en formant avec celle-ci un couple Sur la traverse 22 on a monté un vérin hydraulique auxiliaire 29 servant de commande indépendante pour mettre le coulisseau 25 dans lequel est incorporé l'écrou 27 en mouvement de translation, L'élément mobile, c'est-à-dire la tige 30, actionne le coulisseau 25. Dans la tige 30 est pratiqué un creux 31 débouchant vers le bas, dans lequel est logée une vis 28 Le vérin hydrau35 lique 29 est mis en communication avec la source 14 de liquide à travers une conduite hydraulique 32 dans laquelle sont insérées une valve d'étranglement 19 et une soupape de refoulement 20. Le porte-matrice 33 est monté dans le coulisseau in5 férieur de manière à pouvoir tourner autour de celui-ci. Le porte-matrice 33 est rendu solidaire de la vis 28 Un palier de butée 34 est monté entre le porte-matrice 33 et le coulisseau 26 Pour mettre le porte-matrice 33 en mouvement de trans10 lation, on fait appel à une commande se présentant sous forme d'un vérin 35 monté coaxialement au vérin hydraulique 29 dans une traverse 36 La tige 37 dudit vérin hydraulique est fixée rigidement à la traverse 23, alors que le corps de ce vérin, désigné lui-aussi par le chiffre de référence 35 et 15 faisant fonction d'élément mobile du vérin hydraulique 35, est lié à la traverse 36, qui est liée par l'intermédiaire de tirants 38 au coulisseau 26 Le coulisseau 26, la traverse 36 et les tirants 38 forment un châssis rigide Le vérin hydraulique 35 est mis en communication avec la source 14 de liquide à travers la conduite hydraulique 39 munie d'un capteur de pression 18 qui y est inséré, et envoie le signal de commande pour la mise en action de la soupape de refoulement 20 et, par conséquent, du vérin hydraulique 29. Le fait que les vérins hydrauliques 29 et 35 soient disposés coaxialement permet de diminuer les dimensions de la presse en largeur et de ne soumettre le bâti qu'à l'effort du vérin hydraulique 29 mettant en rotation le porte-matrice 33, ce qui diminue la quantité de métal nécessaire à la construction du bâti Le creux 31 réalisé dans la tige 30 du 30 vérin hydraulique 29 permet de diminuer les dimensions du bâti en hauteur Parmi les avantages de cette conception, il convient de citer la suppression de la rotation des éléments mobiles des vérins hydrauliques 29 et 35, ce qui élève la fiabilité de fonctionnement de leurs dispositifs d'étanchéité. La figure 5 représente un schéma de construction d'une presse hydraulique selon lequel les coulisseaux sont liés rigidement entre eux et, dans l'exemple décrit, sont exécutes d'une seule pièce, en formant un coulisseau 40 A la partie supérieure dudit coulisseau est incorporé un écrou 7 coopérant avec la vis 9 accouplée au porte-matrice 41 A la partie inférieure du coulisseau 40, on a monté des guidages 42 pour le portematrice 41 Un espacement "a" suffisant pour l'obtention de l'angle requis de rotation du porte-matrice 41 est 0 o formé entre les faces opposées l'une à l'autre de l'écrou 7 et du porte-matrice 41 Pour le reste, la conception de la presse hydraulique est analogue à la conception illustrée sur la figure 2 et décrite ci-dessus. Cette conception permet de réaliser l'ensemble des coulisseaux plus ramassé et de diminuer par cela même l'encombrement de la presse, Le coulisseau exécuté d'une seule pièce est orienté parfaitement dans le bâti et peut porter à sa face d'about inférieure un outil auxiliaire, matrice "d", "e" ce qui donne la possibilité d'appliquer d'une manière 20 efficace dans cette presse le matriçage en trois passes. Dans un autre exemple concret, on va maintenant examiner une presse à commande par genouillère, qui 4 dans la description qui va suivre, sera appelée "presse à genouillère" Cette presse comporte un bâti formé par deux traverses: une traverse 25 supérieure 43 (figure 6) et une traverse inférieure 44, accouplées l'une à l'autre par des montants 45 Les montants sont munis de guidages 46 dans lesquels est monté un coulisseau 47 avec un écrou 48 incorporé dans celui-ci et ayant un filetage non autoserreur L'écrou 48 coopère avec 30 la vis 49 en formant un couple cinématique A l'extrémité inférieure de la vis 49 est fixé un porte-matrice 50 monté dans le coulisseau 47 avec possibilité de rotation par rapport à celui-ci Entre les facex opposées l'une à l'autre de l'écrou 48 et du porte-matrice 50, on a prévu un espace35 ment "a" suffisant pour l'obtention de l'angle requis de rotation du porte-matrice 50 Cet espacement est formé avant le début de la déformation de l'ébauche (non montrée). L'extrémité supérieure de la vis 49 est liée à l'aide d'une crapaudine à rotule à la bielle 51, appelée ci-après "bielle centrale", qui forme un couple de rotation avec un excentrique 52 monté sur l'arbre 53 et lié cinématiquement à l'arbre (non monté) d'un moteur électrique. L'arbre 53 est monté sur la traverse supérieure 43 et comporte deux excentriques 51 disposés symétriquement 10 par rapport à l'excentrique 52 et tournéspar rapport à celui-ci, dans le sens opposé au sens de rotation de l'arbre 53, d'un angle L 1 (figure 7) suffisant pour l'obtention de l'angle prescrit de rotation du porte-matrice 50. Le coulisseau 47 est relié à l'une des extrémités de chacune des bielles 55, appelées ci-après "bielles latérales" disposées symétriquement par rapport à la bielle 51, appelée ci-après "bielle centrale"' Les bielles 55 sont liées par leurs autres extrémités aux excentriques 54 en formant des couples de rotation. Un frein 56 et un accouplement 57 à l'aide duquel l'arbre 53 est lié à la commande comprenant un moteur électrique (non montré) sont montés sur les consoles de l'arbre 53. La figure 7 représente une chane cinématique d'une presse a genouillère (représentée sur la figure 6); les excentriques 25 52 et 54 sont représentés sur la même figure sous forme de manivelles 52 et 54 tournant à une vitesse angulaire u) conjointement avec l'arbre 53 dans le sens indiqué par la flèche. Les excentriques 54 sont décalés par rapport de l'excentrique 52 d'un angle OC 1 en sens inverse de celui de rotation de l'arbre 53 (angle o 1 entre les manivelles 52 et 54);cet angle étant suffisant pour l'obtention de l'angle prescrit de rotation du portematrice 50. Dans ce qui précède, on a décrit une presse à genouillère dans laquelle la liaison cinématique entre les bielles latérales 55 et l'arbre 53 est la plus simple en cas d'utilisation de cette liaison, la rotation intense du porte5 matrice 50 et, par conséquent, la diminution maximale de l'effort ont lieu au stade final du matriçage, ce qui améliore le taux de remplissage de la gravure de la matrice par le métal. La figure 8 représente une presse à genouillère com10 prenant un bâti formé par une traverse supérieure 58 et une traverse inférieure 59 accouplées entre elles par les montants 60 Sur la traverse supérieure 58, est monté un arbre 61, appelé ci-dessous "arbre principal", exécuté avec un seul excentrique 52 formant un couple de rotation avec la 15 bielle centrale 51 Sur la traverse inférieure 59, on a monté un arbre auxiliaire 62 ayant deux excentriques 54 formant des couples de rotation avec les bielles latérales 63 liées au coulisseau 64 L'arbre auxiliaire 62 est lié au moyen des pignons 65, 66 et 67, 68, ainsi que de l'arbre 20 69, à l'arbre principal 61 De plus, l'arbre auxiliaire 62 est lié à l'aide d'un accouplement 70 a un moteur électrique auxiliaire (non montré). La figure 9 représente la chaîne cinématique de la presse à genouillère décrite (représente sur la figure 8). 25 Les excentriques 52 et 54 sont représentés sur cette figure sous forme de manivelles 52 et 54 tournant conjointement avec les arbres 61 et 62 à une vitesse angulaire L, respectivement La manivelle 52 forme avec l'axe géométrique "b 5: de la presse un angle V, et la manivelle 54, un angle 43. 30 L'angle 3 est supérieur à l'anglepc 2 d'un angle 1 3 2 d'u anî 1 (P l'arbre auxiliaire muni de sa commande propre. La figure 10 représente une presse à genouillère dans laquelle la chaîne cinématique reliant les bielles latérales 15 à l'arbre 72 diffère de celles décrites dans les presses à genouillère, dont on a parlé ci-dessus Cet arbre 72 est exécuté avec un seul excentrique 52 formant un couple de rotation avec la bielle centrale 73 liée à la vis 74 portant un portematrice 50 Sur la bielle 73 est fixé un axe 75 (figures 11, 12) à l'aide duquel sont accouplées la bielle centrale 73 et les bielles latérales 71 (figure 12) liées au coulisseau 76 dans lequel est incorporé l'écrou 48 (figure 10). La figure 13 représente une chaîne cinématique de la 25 presse décrite (illustrée sur les figures 10, 11 et 12). La bielle 73 est représentée sur cette figure sous forme d'une tige munie d'une branche de longueur 11 à laquelle sont articulées des bielles latérales 71 représentées sous forme d'une tige 71 La distance " 11, mesurée à partir de l'axe géométrique de la bielle 73 jusqu'à l'axe 75 accouplant la bielle centrale 73 et les bielles latérales 71, doit être suffisante pour l'obtention de l'angle requis de rotation du porte-matrice 50. La chaîne cinématique décrite simplifie la conception de la presse tout en lui assurant une rigidité relativement grande. Dans les presses à genouillère, la chaîne cinématique reliant l'arbre 77 (figure 14) aux bielles latérales 78 peut être réalisée sous forme d'un mécanisme à plusieurs éléments. Ces presses comportent une traversesupérieure 79 et une tra5 verse inférieure 80 accouplées entre elles par des montants 81 Sur la traverse supérieure 79, on a monté un arbre 77 ayant un excentrique 52 qui forme un couple de rotation avec la bielle centrale 82 (figure 15) articulée à la vis 49 portant un porte-matrice 50 Ce dernier est monté de manière 10 qu'il puisse tourner dans le coulisseau 47 relié aux bielles latérales 78 et portant l'écrou 48. Deux fléaux 83 (figure 16) sont montés sur la traverse 79 coaxialement à l'arbre 77 et symétriquement à l'excentrique 52 (figure 15) Certains bras 83 a (figure 17 des fléaux 83 (figure 16) sont liés chacun à une bielle latérale correspondante 78 tandis que les autres bras 83 b (figure 17) des fléaux 83 sont accouplés entre eux par un axe 84. La bielle centrale 82 (figure 15) est reliée à l'aide d'un axe 85 à un élément intermédiaire 86 lié à l'axe 84 20 accouplant les fléaux 83 (figure 16) L'axe 85 (figure 15) est monté sur la bielle centrale 82 à une distance " 12 " de l'axe géométrique de l'excentrique 52 (figure 17). L'angle de rotation du porte-matrice 50 dépend de la distance " 12 " (distance entre les axes géométriques de l'excentrique 52 et de l'axe 85), de la longueur du bras 83 a des bascules 83, ainsi que de l'angle 4 entre l'excentrique 52 et le bras 83 a du fléau 83 Ces paramètres sont choisis de manière à obtenir l'angle prescrit de rotation du porte-matrice 50. Dans la conception décrite de la presse à genouillère, la liaison cinématique des bielles 78 et de l'arbre 77 est plus compliquée que la conception des presses à genouillère représentées sur les figures 6 à 13, mais elle permet de donner au mouvement de rotation du porte-matrice 50 par rapport à son mouvement de translation une caractéristique améliorant le processus de matriçage. Dans la conception de la presse à genouillère repré5 sentée sur les figures 14, 18, 19, 20, la chaîne cinématique reliant les bielles latérales 78 (figure 14) à l'arbre 77 (figure 18) comporte deux fléaux 87 (figure 19) ayant deux bras 87 a (figure 20), 87 b montés sur la traverse 79 (figure 14) symétriquement par rapport à l'excentrique 52. Les fléaux 87 ont des bras 87 a (figure 20) articulés aux bielles latérales correspondantes 78, tandis que leurs autres bras 87 b sont articulés par l'intermédiaire d'éléments intermédiaires 88 à un bras 89 a du fléau 89 faisant office lui aussi d'élément monté sur l'axe 90 fixé à demeure 15 sur le bâti L'autre bras 89 b dudit fléau est lié par un élément intermédiaire 91 à la bielle centrale 82 Cette liaison est assurée par un axe 85 disposé sur l'axe géométrique de ladite bielle à une distance 13 de l'axe géométrique de l'excentrique 52. Le fléau 89 est lié aux éléments intermédiaires 88 et 91 alors que les fléaux 87 sont liés aux éléments intermédiaires 88 et aux bielles 78 à l'aide d'axes 92. Dans cette conception de la presse à genouillère, l'angle de rotation du porte-matrice 50 dépend des mêmes 25 paramètres que dans le cas de la conception de la presse représentée sur les figures 14, 15, 16, 17 et décrite cidessus, ainsi que des longueurs des bras 89 a et 89 b du fléau 89 Ceci permet de conférer au mouvement de rotation du porte-matrice 50 par rapport à son mouvement de translation 30 une caractéristique relativement plus optimale que celle de la presse à genouillère montrée sur les figures 14, 15, 16, 17, ce qui améliore le processus de matriçage. Dans la conception de la presse à genouillère représentée sur les figures 21, 22, 23, 24, la chaîne cinématique 35 reliant les bielles latérales 78 (figure 22) à l'arbre 77 est exécutée en principe d'une manière analogue à la concep- tion décrite ci-dessus Elle en diffère en ce que l'élément intermédiaire 93 (figure 22) est lié à la bielle centrale par l'axe 95 disposé,par rapport à l'axe géométrique de la bielle centrale 94, à une distance " 14 " suffisante pour l'obtention de l'angle de rotation prescrit du portematrice 50 Le fléau 96, faisant fonction aussi d'élément intermédiaire ayant des bras 96 a et 96 b (figure 24), est lié au fléau 97 (figure 23) ayant des bras 97 a et 97 b (figure 24), à l'aide d'éléments intermédiaires 98. Cette conception permet de réaliser une presse à genouillère plus ramassée et commode en utilisation et en réparation en comparaison de la presse à genouillère représentée sur les figures 18, 19 et 20, grâce au fait que les bielles latérales 76 avec les bras 97 a du fléau 97 et le fléau 96 avec les éléments intermédiaires 98 et 93 se trouvent de différents côtés de l'axe géométrique "b" (figure 24) de la presse à genouillère, ce qui confère à celle-ci un meilleur équilibrage pendant l'utilisation et un accès aisé aux mécanismes pendant l'entretien. La presse hydraulique conforme à l'invention fonctionne de la manière suivante. En position de départ, les coulisseaux 5 et 6 se trouvent en position extrême haute, le jeu "a" entre eu I est nul Pour déformer une ébauche, on fait descendre la 25 matrice supérieure "c" fixée au porte-matrice 8 jusqu'à ce qu'elle vienne en contact avec l'ébauche, puis on obtient la valeur désirée du jeu "a" A cet effet, on amène le liquide sous basse pression par la conduite hydraulique 13 depuis la source de liquide 14 dans le vérin hydrau30 lique 12 En consequence, la tige 11 commence à descendre et la vis 9, le porte-matrice 8 et le coulisseau 6 descendent conjointememnt avec elle jusqu'à ce que la matrice supérieure "c" vienne en contact avec l'ébauche Le liquide sous haute pression ayant commencé à arriver de la source de liquide 14 par la conduite hydraulique 13 dans le vérin hydraulique 12, provoque le déplacement de la vis 9 avec le coulisseau 6 vers le bas, l'ébauche commence a se déformer conformémemint à la gravure de la matrice "c" Au fur et à mesure de la réduction, l'effort de déformation augmente, et lorsque l'effort a atteint une valeur prescrite, le capteur 18 de pression de liquide entre en action et envoie un signal pour l'ouverture de la soupape de refoulement 20 Le liquide sous haute pression arrive alors 10 aussi dans les vérins hydrauliques 15 Sous l'action de la pression de liquide, les tiges 17 de ces vérins hydrauliques et, conjointement avec elles, le coulisseau supérieur avec l'écrou 7 incorporé dans celui-ci, commencent à descendre Si la vitesse V 1 du coulisseau supérieur 5 est supérieureà la vitesse V 2 du coulisseau inférieur 6, l'écrou 7 commence à faire tourner le vis 9 à une vitesse angulaire ) égale à: ) = (V 1 -V 2) 2 ( 1) w. 12 S o S est la course de la vis 9. 20 L'effort total P 3 des vérins hydrauliques 15 est calculé de manière à leur permettre de surmonter le moment de rotation le plus élevé possible Dans ce cas, le matriçage s'effectue avec rotation et avec le rapport suivant de la vitesse angulaire U) à la vitesse de translation V du porte-matrice 8: 2 _ -1) 'V 2 S V 2 La rotation du porte-matrice 8 provoque le glissement 30 de la surface active de la matrice par rapport à l'ébauche etsimultanément, des déformations de cisaillement dans le sens de rotation, ce qui aboutit à une amélioration du fluage radial du métal et à une baisse de la résistance de réduction de l'ébauche Ceci d im en définitive dé plusieurs fois l'effort nécessaire au matriçage en paraison de l'effort du matriçage sans rotation Le niveau prescrit de baisse de l'effort technologique de matriçage est obtenu à-l'aide de l'angle / de rotation du portematrice 8, qui dépend de la distance "a" entre les coulisseaux 5 et 6 ainsi que de la course S de la vis 9 choisie de manière à ce qu'il n'y ait pas d'autofreinage du filetage et déterminée à l'aide de la formule: t; = a S ( 3) L'espacement "a" doit être suffisant pour l'obtention 10 d'une pièce forgée et sa valeur doit varier conformément aux dimensions de la pièce formée A cet effet, pour assurer la valeur imposée de l'espacement "a", il faut maintenir pendant le matriçage des rapports déterminés entre la vitesse angulaire Q Oet la vitesse de translation V du porte-matrice 8. 15 De ce fait, il est avantageux de régler la vitesse V 1 du coulisseau 5 à l'aide d'une valve d'étranglement 19 incorporée dans la conduite hydraulique 16. L'effort total P 3 des vérins hydrauliques 15 est transmis par le couple écrou 7-vis 9 au porte-matrice 8 et s'additionne 20 à l'effort P 4 du vérin hydraulique 12 L'effort total P 3 +P 4 surmonte la résistance P 2 du métal à déformer opposée au déplacement de translation du porte- matrice; autrement dit: P 2 = P 3 + P 4 C'est l'effort P 2 qui est l'effort nominal de l'a presse. 25 Ainsi, le bâti de la presse encaisse un effort qui n'est pas supérieur à l'effort P 2 de matriçage, alors que l'effort de chaque vérin hydraulique 12, 15 de la presse est inférieur audit effort. Après que le métal ait rempli totalement les gravures 30 de la matrice "c", les coulisseaux 5 et 6 s'arrêtent Le liquide moteur est refoulé dans les enceintes au-dessous du piston des vérins hydrauliques 12 et 15 et les coulisseaux 5 et 6 reviennent en position de départ Le cycle se termine. Si l'espacement "a" est insuffisant pour la production 35 de la pièce matricée, le métal ne remplit pas totalement la gravure de la matrice après que les coulisseaux 5 et 6 soient venus en contact L'effort nominal de la presse agit alors que l'outil de matriçage, la rotation est nulle. C'est pourquoi l'effort ne provoque pas la déformation du métal Pour matricer la pièce, il faut assurer l'espacement "a" requis entre les coulisseaux 5 et 6 et recommencer le cycle de matriçage Il s'ensuit qu'il est possible de matricer une pièce à l'aide de cette presse en deux courses actives et même plus C'est en cela que réside la différence de la presse considérée en comparaison des presses hydrauliques connues, dans lesquelles on ne peut produire une pièce matricée qu'en une seule course active Ceci permet d'élargir les possibilités technologiques des presses hydrauliques. Pour obtenir des régimes optimaux, il peut arriver, dans la pratique du matriçage, qu'on ait besoin d'assurer un rapport constant entre la vitesse de rotation et la vitesse de mouvement de translation du porte- matrice 8 Dans ce cas, il est avantageux d'utiliser une presse hydraulique de conception représentée sur la figure 3 Pendant la course active, le liquide sous haute pression arrive de la source 14 de liquide dans les enceintes au-dessus du piston des vérins hydrauliques 21 et agit sur les tiges 17 desdits vérins hydrauliques Sous l'action de cette pression, les coulisseaux 5 et 6 se déplacent et le liquide est chassé des enceintes au-dessous du piston des vérins hydrauliques 21 dans les enceintes au-dessus du piston du vérin hydraulique 12 Une pression se crée dans le vérin hydraulique et fait déplacer la tige 11 et, conjointement avec elle, la vis 9 et le porte-matrice 8 Cette pression peut être supérieure à celle régnant dans l'enceinte 30 au-dessus du piston des vérins hydrauliques 21 ou dans la source 14 de liquide, ce qui est dû à l'effet de multiplication. L'emploi d'une haute pression dans le vérin hydraulique 12 permet de réduire ses dimensions. Si l'on connaît la vitesse de déplacement V 1 du coulisseau 35 5, la vitesse de déplacement V 2 du porte-matrice 8 peut être trouvée à l'aide de la relation suivante: V 1 F 1 = V 2 F 2 '( 5) o F 1 et F 2 sont des surfaces égales à la somme des enceintes au-dessous du piston des vérins hydrauliques 21 et de l'encein5 te audessus du piston du vérin hydraulique 12. En susbtituant la relation V 1/V 2 = F 2/F 1 dans la formule ( 2), on aura: _V 2 = _ 1 ( 6) V 2 Si Il ressort de ce qui précède que le rapport entre la 10 vitesse angulaire U)de rotation du porte-matrice 8 et sa vitesse de translation V est une valeur constante dépendant du rapport entre la surface de l'enceinte au-dessus du piston du vérin hydraulique 12 du mouvement de translation du portematrice 8 et la somme des surfaces des enceintes audessous 15 du piston des vérins hydrauliques 21 liés au coulisseau 5 à écrou 7 incorporé. Pour diminuer la largeur de la presse et réduire la quantité de métal nécessaire à la construction de son bâti, il est avantageux d'utiliser un vérin hydraulique auxiliaire 20 29 (figure 4) pour mettre en rotation le porte-matrice 33 et le disposer coaxialement au vérin hydraulique 35 mettant en mouvement de translation le porte-matrice 33 Cette conception de la presse est illlustrée sur la figure 4 En position de départ, le coulisseau supérieur 25 et le coulis25 seau inférieur 26 prend la position extrême haute La vis 28 se place dans l'enceinte 31 de la tige du vérin hydraulique 29 mettant le porte-matrice 33 en rotation En conséquence, l'écartement entre la traverse supérieure 22 et le coulisseau supérieur 25 est d'une valeur minimale, ce qui permet de diminuer les dimensions du bâti en hauteur. Pour rapprocher le porte-matrice 33 de l'ébauche disposée sur la traverse 23, on amène le liquide sous basse pression depuis la source 14 de liquide dans le vérin hydraulique 35 En conséquence, le châssis (formé par la traverse 36, les tirants 38 et le coulisseau 26), le portematrice 33 et la vis 28 descendent conjointement avec lui. Cette vis se dévisse librement de l'écrou 27 et tourne dans le palier de butée 34 Pour prévenir la descente du coulisseau 25, on maintient dans l'enceinte au-dessous du piston hydraulique 29 la pression prescrite nécessaire à l'immobilisation du coulisseau 25 en position de départ. Pour effectuer une course active, on amène le liquide sous haute pression depuis la source 14 de liquide au vérin hydraulique 35 et on relie l'enceinte au-dessous du piston du vérin hydraulique 29 à la conduite d'évacuation En conséquence, le coulisseau 25 peut effectuer un mouvement de translation vers le bas A ce moment, il se forme entre les coulisseaux 25 et 26 un espacement "a" suffisant pour l'obtention de l'angle prescrit de rotation du porte-matrice 33 La pression de liquide dans le vérin hydraulique 35 est transmis par l'intermédiaire du châssis et du palier de butée 34 au 20 porte-matrice 33, qui se déplace vers le bas en déformant l'ébauche par l'outil de matriçage effectuant son mouvement de translation Cet effort-est encaissé par le châssis et n'est pas transmis au bâti formé par la traverse supérieure 22, la traverse inférieure 23 et les montants 24 Quand 25 la pression atteint une valeur déterminée, le capteur de pression de liquide 18 envoie un signal de commande d'ouverture de la soupape de refoulement 20 et le liquide sous haute pression-commence à arriver aussi dans le vérin hydraulique 29 et à déplacer la tige 30 et, conjointement avec lui, le coulisseau 25 vers le bas Fixé dans le coulisseau 25, l'écrou 27, en se déplaçant suivant la vis 28, met en rotation la vis 28 et, par conséquent, le portematrice 33 Pour surmonter le moment de rotation M, il faut appliquer au coulisseau 25 un effort P 3: 2 j M 2 ( 7) P 3 = M S C'est cet effort qui agit sur le bâti de la presse. L'effort P 3, en s'additionnant à l'effort Pl du vérin hydraulique 35, surmonte la résistance opposée au déplace5 ment de translation du portematrice 33. Dans cette conception de la presse, les éléments mobiles des vérins hydrauliques 29, 35 sont immobilisés en rotation, ce qui assure une haute capacité de travail des dispositifs d'étanchéité desdits vérins hydrauliques. La disposition axiale des vérins hydrauliques 29 et protège les coulisseaux 25 et 26 contre les gauchissements. La presse hydraulique représentée sur la figure 5 fonctionne d'une manière analogue à la presse hydraulique 15 illustrée sur la figure 2. Etant donné que 1 ' espacement "a" entre les faces opposées l'une à l'autre de l'écrou 7 et du porte-matrice 41 est relativement petit en compa Eraison despresses hydrauliques représentées sur les figures 2 à 4, il est avantageux d'uti20 liser cette presse pour le matriçage de pièces qui ne nécessitent pas de grands angles de rotation du porte-matrice 41. A l'aide de cette presse, il est possible de réaliser un matriçage en trois passes: pendant la première passe, on effectue la réduction, pendant la deuxième passe, le matri25 çage, et pendant la troisième passe, l'ébavurage Il est raisonnable de fixer aussi les outils "d" et "e" de la premieère et de la troisième passe au coulisseau 40 coaxialement aux tiges 17 des vérins hydrauliques 15, et de fixer l'outil "c" de la deuxième passe au porte-matrice 41 coaxialement à la tige 11 du vérin hydraulique 12 Ceci permet de matricer une pièce finie à l'aide d'une seule presse Dans ce cas, les pièces de la presse subissent des gauchissements relativement petits du coulisseau 40. On va maintenant examiner le fonctionnement des presses 35 à genouillère Dans la position de départ représentée sur les figures 6, 7 le coulisseau 47 se trouve en position extrême supérieure, l'arbre 53 est freiné, l'accouplement 57 est mis au repos Quand la presse est mise en marche, le frein 56 libère l'arbre 53 et l'accouplement 57 le relie au moteur électrique (non montré) En conséquence, l'arbre 53 commence à tourner et ses excentriques 52 et 54 transforment, en coopérant avec les bielles 51 et 55, le mouvement de rotation de l'arbre 53 en mouvement de translation du coulisseau 47 lié aux bielles latérales 55 et du porte-matrice 50 lié par l'in10 termédiaire de la vis 49 à la bielle centrale 51 La déformation de l'ébauche commence après que la matrice supérieure "c" soit venue en contact avec l'ébauche A ce moment, un espacement "a" suffisant pour l'obtention de la pièce matricée se forme entre les faces du porte-matrice 50 et de l'écrou 48 Cet es15 pacement est obtenu à la suite du déplacement des excentriques 54 des bielles latérales 55 par rapport à l'excentrique 52 de la bielle centrale 51 dans le sens opposé à la rotation de l'arbre 53. Au fur et à mesure du matriçage, la vitesse de déplacement 20 du portematrice 50 lié par la vis 49 à la bielle centrale 51 diminue Grace au déplacement des excentriques 54 par rapport à 1 ' excentrique 52, la vitesse du coulisseau 47 et de l'écrou 48 se déplaçant ensemble devient supérieure à la vitesse de la vis 49, ce qui provoque la rotation du porte-matrice 50, la vitesse de cette rotation augmentant à la fin du matriçage Ainsi, le coulisseau 47 et la vis 49, en se déplaçant vers le bas à des vitesses différentes, assurent la rotation et le déplacement en translation du porte-matrice 50 Il convient de noter que pendant la déformation de la pièce à matricer, surtout à sa 30 dernière étape, le rapport entre la vitesse de rotation et la vitesse de translation du porte-matrice s'accroît Ceci aboutit à une diminution notable des efforts de crête lors de la déformation au moment du matriçage définitif, comme il ressort de la figure 1 (courbe 4). La rotation du porte-matrice provoque une modification des conditions de frottement de contact dans le sens d'une diminution de la résistance au fluage du métal dans la direction radiale, ainsi qu'à la formation de déformations de cisaillement tangentielles qui diminuent la capacité portante de la couche en cours de déformation du métal En conséquence, l'effort de matriçage diminue et son intensité croît avec l'augmentation de la rotation de l'outil La cinématique des presses décrites ci-dessus assure la plus grande diminution 10 de l'effort de matriçage a la fin de la course du portematrice, comme il ressort de l'examen des courbes 2, 3 et 4 représentées sur la figure 1. La comparaison de la courbe 1 avec la courbe 4 montre qu'en cas d'utilisation d'une presse munie d'un porte-matrice 15 rotatif, le caractère du graphique des efforts technologiques diffère de celui observé dans le cas d'une presse dont le porte-matrice effectue un mouvement de translation Sitdans le cas de cette dernière presseledit graphique a un caractère de crête à la fin du matriçage,on voit que, dans la presse décrite, l'effort de matriçage est même en diminution à la fin du matriçage Cet avantage influe d'une manière favorable sur la capacité de travail tant des pièces de la presse que de l'outil de matriçage. Dans la conception examinée de la presse, on a réalisé 25 une liaison cinématique la plus simple entre les bielles latérales 55 liées au coulisseau 47 à écrou 48 incorporé ainsi qu'a l'arbre,ce qui assure une haute fiabilité du fonctionnement et une conception simple de l'ensemble de la presse. La presse à genouillère représentée sur la figure 8 *fonctionne d'une manière analogue. A la mise en marche de la presse, les deux accouplements 57 et 70 entrent en action, en mettant ainsi en rotation les arbres 61 et 62 A ce moment, ils tournent à une vitesse identique du fait que leurs commandes sont identiques (non représentées) En outre, la chaîne cinématique formée par les transmissions par engrenage 65, 66 et 67, 68 et par l'arbre 69 accouplant les arbres 61, 62 contribue elle 5 aussi à cette rotation L'arbre principal 61 et l'arbre auxiliaire 62 sont munis de commandes indépendantes, la commande de l'arbre principal 61 accumulant une énergie cinétique suffisante pour la déformation axiale de la pièce à matricer, alors que la commande de l'arbre auxi10 liaire 62 sert à la rotation du porte-matrice 50 On décharge ainsi l'arbre principal 61, l'accouplement 57 de mise en action et les autres éléments de sa commande. Pour la rotation synchrone, l'arbre principal 61 et l'arbre auxiliaire 62 sont liés entre eux par une transmission par 15 engrenage qui est compacteicar elle ne fait pas office de transmission de force. Le mouvement rotatif des arbres 61 et 62 est transformé à l'aide des excentriques 52, 54 et des bielles 51, 63 en mouvement de translation de la vis 49 et du porte-matrice 50 20 relié à celle-ci ainsi que du coulisseau 64 à écrou 48 incorporé Pour former l'espacement "a" entre les faces du porte-matrice 50 et de l'écrou 48, les excentriques 54 de l'arbre auxiliaire 62 et l'excentrique 52 de l'arbre principal 61 forment, avec l'axe géométrique, des angles différents 25 o O C'est pourquoi, pendant le matriçage, la vitesse de l'écrou 48 est supérieure à la vitesse de la vis 49, ce qui provoque la rotation du porte-matrice 50 avec une accélération à la fin du matriçage. Il est avantageux de monter sur l'arbre auxiliaire 62, coaxialement au porte-matrice 50, une came 99 (figure 8) coopérant avec un galet 100 lié à un poussoir 101 servant à expulser la pièce matricée finie Ceci permet de simplifier la conception de la presse, car on n'a pas besoin de prévoir pour celle-ci un dispositif éjecteur et un système de synchronisation de son fonctionnement avec celui du mécanisme d'exécution. La concep Jtion décrite de la presse à genouillère per5 met de décharger l'arbre principal 61 et les éléments de sa commande, de diminuer les dimensions de la presse en largeur et d'augmenter sa rigidité. Le fonctionnement de la presse à genouillère représentée sur les figures 10 à 13 est analogue à celui des presses 10 à genouillère décrites cidessus Après la mise en action de l'accouplement 57, la vis 74 commence à descendre sous l'action de la bielle 73 et la bielle 73 elle-même effectue un mouvement compliqué L'axe 75 fixé sur cette bielle se déplace vers le bas et à gauche (d'après le dessin) en agissant 15 sur les bielles latérales 71, qui coopèrent avec le coulisseau 76 auquel est fixé l'écrou 48, en le déplaçant vers le bas. La vitesse de mouvement de la vis 74 diminue à la fin du matriçage alors que la vitesse de déplacement de l'écrou 40 augmente La différence des vitesses de l'écrou 48 et de la 20 vis 74 entraîne la rotation de la vis 74 et la rotation du porte-matrice 50 conjointement avec ladite vis On assure ainsi le matriçage avec rotation La conception de la presse décrite assure une haute précision du matriçage grâce à une rigidité relativement grande de la presse. Dans la conception des presses à genouillère représentées sur les figures 14 à 24, le mouvement de translation du coulisseau 47 dans lequel est incorporé l'écrou 48 s'effectue à la suite de la coopération des fléaux 83 (figure 16), 87 (figure 19) ou 97 (figure 23) effectuant un mouvement oscillatoire par rapport à l'axe de l'arbre à excentrique 77 et des bielles latérales 78 liées au coulisseau 47 Ces fléaux sont mis en mouvement oscillatoire par la bielle centrale 82 auquel est lié par un axe 85 l'élément intermédiaire 86 (figure 15), 91 (figure 18) ou 93 (figure 22) transmettant le mouvement aux fléaux La chaine cinématique de cet élément intermédiaire et des fléaux entourant l'arbre 77 assure, pendant la course de déformation, une vitesse de l'écrou 48 supérieure à celle de la vis 49 et, par conséquent, une vitesse de matriçage avec rotation En choisissant l'endroit de la fixation de l'axe 85 à la bielle centrale 82, les longueurs des fléaux entourant l'arbre 77 et du fléau auxiliaire 89 ainsi que leur pivotement par rapport à l'arbre 77 et à l'axe 90, on peut modifier la vitesse de l'écrou 48 par rapport à la vis 49 en 10 assurant de cette façon des paramètres optimaux du matriçage. En comparaison des presses trouvant une large application à l'heure actuelle et dans lesquelles le mouvement de translation du porte-matrice s'effectue avec un effort identique, la presse qu'on vient de décrire offre de plus larges possibi15 lités technologiques, car elle permet de fabriquer des pièces de plus grandes dimensions diamétrales ou des pièces avec des disques plus minces D'autre part, pour matricer des pièces fabriquées à l'aide de la presse décrite, il faut utiliser la presse connue dont l'effort est de 2 à 5 fois supérieur et dont la masse est de 3 à 7 fois plus grande; la productivité est inférieure tandis que l'aire de production occupée par cette presse est sensiblement plus grande. La presse connue considédérée orme la plus proche de l'invention comprendun outil de matriçage rotatif toutefois, son effort 25 nominal et, par conséquent, son encombrement et sa masse, sont les mêmes que dans le cas des presses connues avec un porte-matrice effectuant un mouvement de translation En outre, par suite des petits angles de rotation, l'efficacité technologique de cette presse est notablement inférieure à 30 celle de la presse revendiquée. Les expériences réalisées pour la vérification de l'efficacité technologique des presses revendiquées ont été réalisées à l'aide d'une presse hydraulique d'un effort de 2 MN construite conformément au schéma illustré sur la figure 2. On a exécuté la réduction et le matriçage d'échantillons en plomb froids, ainsi que d'échantillons en cuivre, aluminium et acier chauffés En vue de comparer les résultats, on a 5 effectué une réduction et un matriçage d'échantillons en appliquant un même effort sans rotation Lors de la réduction des échantillons en plomb avec rotation, on a obtenu une diminution de l'effort de réduction de 20 fois et davantage. Dans le cas de la réduction d'échantillons chauds en métaux 10 ferreux et non ferreux, la diminution est de 2 à 5 fois En cas de matriçage avec rotation, le métal remplissait réguliêrement la gravure de la matrice, la bavure sur la pièce matricée était régulière suivante tout le périmètre. R E V E N D I C A T I 0 N S REVENDICATIONS 1 Presse comportant un bâti formé de deux traverses ( 1,2) accouplées d'une manière rigide l'une à l'autre par des montants ( 3) entre lesquels sont montés deux coulisseaux ( 5,6) l'un au-dessus de l'autre, dans l'un ( 5) desquels, est 5 incorporé un écrou ( 7) à filetage sans autofreinage en coopération forcée avec une vis ( 9) solidaire d'un porte-matrice ( 8) monté avec possibilité de rotation dans l'autre coulisseau ( 6) et lié cinématiquement à une commande ( 12) de mouvement en translation, caractérisée en ce que pour la coopération forcée 10 de l'écrou ( 7) avec la vis ( 9), le coulisseau ( 5) à écrou incorporé ( 7) est pourvu d'une commande ( 15) actionnée à partir de la commande ( 12) mettant le portematrice ( 8) en mouvement de translation, et en ce qu'un espacement (a) suffisant pour assurer l'angle prescrit de rotation du porte-matrice ( 8) est 15 prévu entre-les coulisseaux ( 5,6). 2 Presse selon la revendication 1, dans laquelle un vérin hydraulique branché par l'intermédiaire d'une conduite hydraulique sur une source de liquide fait fonction de commande mettant l'autre coulisseau et le portematrice en mouvement de translation, caractérisée en ce qu'au moins un vérin hydraulique auxiliaire ( 15) communiquant à travers la conduite ( 16) avec la source ( 14) de liquide et lié par son élément mobile ( 17) audit coulisseau ( 5) sert de commande du coulisseau ( 5) à écrou incorporé ( 7). 3 Presse selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte deux vérins hydrauliques ( 15) pour l'entralnement du coulisseau ( 5) à écrou incorporé ( 7), montée de manière symétrique par rapport au vérin hydraulique ( 12) mettant le porte-matrice ( 8) en mouvement de translation sur une même tra30 verse ( 1) 4 Presse selon l'une des revenidications 1 et 2, caractérisée en ce que dans la conduite hydraulique ( 13) mettant en communication le vérin hydraulique ( 12) de commande en translation du porte-matrice ( 8) avec la source de liquide ( 14), est incorporé un capteur ( 18) de pression de liquide, et en ce que dans la conduite ( 16) mettant en communication au moins un vérin hydraulique auxiliaire ( 15) avec la source de liquide ( 14), sont incorporées une valve d'étranglement réglable ( 19) et une soupape de refoulement ( 20) commandée d'après le signal dudit capteur ( 18) de pression de liquide. 5 Presse selon la revendication 2, caractérisée en ce que la conduite hydraulique ( 16) mettant en communication le vérin hydraulique ( 12) de commande du porte-matrice ( 8) en mouvement de translation avec la source ( 14) de liquide passe à travers au moins un vérin hydraulique auxiliaire 15 ( 21), et en ce qu'à cet effet, son enceinte au-dessous du piston est liée à l'enceinte au-dessus du piston du vérin hydraulique ( 12), le rapport entre la surface de l'enceinte audessus du piston du vérin hydraulique ( 12) et la surface de l'enceinte au-dessous du piston d'au moins un vérin hy20 draulique auxiliaire ( 21) étant égal au rapport entre la vitesse du coulisseau ( 5) à écrou incorporé ( 7) et du portematrice ( 8). 6 Presse selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte un vérin hydraulique auxiliaire ( 29) destiné 25 à l'entraînement du coulisseau ( 25) à écrou incorporé ( 27) et monté sur une traverse ( 22) coaxialement au vérin hydraulique ( 35) mettant le porte-matrice ( 33) en mouvement de translation, monté sur l'autre traverse ( 23), un palier de butée ( 34) étant monté entre l'autre coulisseau ( 26) et le 30 portematrice ( 33). 7 Presse selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux coulisseaux ( 40) sont accouplés l'un à l'autre et qu'un jeu (a) suffisant pour l'obtention de l'angle prescrit de rotation du porte-matrice ( 41) est formé entre les 35 faces mutuellement opposées de l'écrou ( 7) et du portematrice ( 41). 8 Presse selon la revendication 1, dans laquelle la commande mettant le porte-matrice en mouvement de translation comporte un arbre ( 53) pourvu d'un excentrique ( 52) disposé sur l'une des traverses et lié au moteur électrique, ledit excen5 trique étant lié par une bielle ( 51) à la vis ( 49) portant le porte-matrice ( 50), caractérisée en ce que la commande du coulisseau ( 47) à écrou incorporé ( 48) comporte deux bielles ( 55) disposées symétriquement par rapport à la bielle ( 51) liée à la vis ( 49), accouplées audit coulisseau ( 47) et liées 10 cinématiquement audit arbre ( 53). 9 Presse selon la revendication 8, caractérisée en ce que la liaison cinématique de l'arbre ( 53) avec les bielles ( 55) liées au coulisseau ( 47) à écrou incorporé comporte deux excentriques ( 54) disposés sur l'arbre ( 53) symétriquement 15 par rapport audit excentrique ( 52) et tourné, par rapport à celui-ci, dans le sens opposé au sens de rotation de l'arbre ( 53), d'un angle (C 1) suffisant pour l'obtention de l'angle prescrit de rotation du porte-matrice ( 50). Presse selon la revendication 8, caractérisée en ce que 20 la liaison cinématique de l'arbre ( 61) avec les bielles ( 63) liées au coulisseau ( 64) à écrou incorporé ( 48) est effectuée à l'aide d'un arbre auxiliaire ( 62) dispo-sé sur l'autre traverse ( 59) du bâti et muni de deux excentriques ( 53) liés au coulisseau ( 64) à écrou incorporé ( 48) couplé au moteur électrique auxi25 liaire et lié par un système de pignons ( 65, 66, 67, 68) à l'arbre ( 61), l'angle, dans le sens de rotation des arbres ( 61, 62), entre les axes géométriques de la presse et l'excentrique ( 52) de l'arbre ( 61) étant supérieur à l'angle entre les axes géométriques de la presse et les excentriques ( 54) de l'arbre 30 auxiliaire ( 62), d'une valeur suffisante pour l'obtention de l'angle requis de rotation du porte-matrice ( 50). 11 Presse selon la revendication 8, caractérisée en ce que la liaison cinématique de l'arbre ( 72) avec les bielles ( 71) liées au coulisseau ( 76) à écrou incorporé ( 48) est effectuée à l'aide d'une bielle ( 73) liée à la vis ( 74), et en ce qu'à cet effet, un axe ( 79) lié aux bielles ( 71) accouplées au coulisseau ( 76) à écrou incorporé ( 48) est monté, par rapport à l'axe géométrique de ladite bielle ( 73), à une distance suffisante pour l'obtention de l'angle prescrit de rotation du porte-matrice ( 50). 12 Presse selon la revendication 8, caractérisée en ce que la liaison cinématique entre l'arbre ( 77) et les bielles ( 78) raccordées au coulisseau ( 47) à écrou incorpore 10 ( 48), comporte, disposés symétriquement, des excentriques ( 52) coopérant avec une bielle ( 82) liée à la vis ( 49) pour sa mise en mouvement de translation, deux fléaux ( 83) dont un bras est relié à l'une des bielles ( 78) liées au coulisseau ( 47), et dont l'autre bras est lié par au moins un élément intermédiaire 15 ( 86) à la bielle ( 82) accouplée à la vis ( 49), à une distance de l'axe géométrique de l'excentrique ( 52) suffisante pour l'obtention de l'angle requis de rotation du porte-matrice ( 50).