EP1681113B1 - Presse de forgeage du type à matrices chaudes et moyen d'isolation thermique pour la presse - Google Patents

Presse de forgeage du type à matrices chaudes et moyen d'isolation thermique pour la presse Download PDF

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EP1681113B1
EP1681113B1 EP06100297A EP06100297A EP1681113B1 EP 1681113 B1 EP1681113 B1 EP 1681113B1 EP 06100297 A EP06100297 A EP 06100297A EP 06100297 A EP06100297 A EP 06100297A EP 1681113 B1 EP1681113 B1 EP 1681113B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
temperature
press
layer
thermal conductivity
forging
Prior art date
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EP06100297A
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EP1681113A1 (fr
Inventor
Jean-Pierre Bergue
Gilbert Leconte
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Aircraft Engines SAS
Original Assignee
SNECMA SAS
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K29/00—Arrangements for heating or cooling during processing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/34—Heating or cooling presses or parts thereof

Definitions

  • the invention relates to a forging press of the hot die type, in particular for isothermal forging, and a thermal insulation means for the press.
  • forging the hot die type an upper die is lowered against a lower die to gradually press the workpiece, the dies being heated at high temperature (typically above 800 ° C).
  • high temperature typically above 800 ° C.
  • the material of the part to be forged is, because of the temperature, in a state corresponding to its field of forgeability.
  • the forging time in forging of the hot die type is relatively long, and is not reduced at least to a momentary moment corresponding to a shock.
  • This type of forging is generally used to form difficult to forge parts, for example having large areas or using metallurgically complex materials.
  • the invention firstly relates to a forging press of the hot die type, and more specifically to an isothermal forging press, that is to say a forging in which the dies and the part to be forged are maintained at the same temperature, constant, throughout the forging process.
  • the invention is also applicable to the more general case of hot die forging, in which the dies are kept at a constant temperature and where the part, heated before forging at a temperature higher than that of the dies, cools in the course of time. surgery.
  • a hot die type forging press generally comprises a lower die and an upper die, supported by a lower table and a top press table, possibly via a support plate.
  • the temperature in the material of the piece to be forged must be homogeneous, in order to avoid the appearance of forge defects such as folds or cracks, and to promote the obtaining of high-performance microstructures in the workpiece, the dies are at a very high level temperatures (over 800 ° C), whereas the tables, or the intermediate trays, often made of steel, must remain at a low temperature to preserve their mechanical properties. It is therefore necessary to ensure good thermal insulation between the dies and their table, or tray, support.
  • the prior art teaches to provide, between each matrix and its support element, a thermal insulation means comprising a succession of plates (generally two to three) of high thickness of metal alloys and materials having a low thermal conductivity, for example massive ceramics such as zirconia, silica or pyrolithic graphite, and having a high mechanical strength at high temperature.
  • the document JP 63 171 239 proposes to provide a layer of ceramic material (Si 3 N 4 or ZrO 2 ) between each intermediate plate, arranged in a juxtaposed column structure and polygonal section.
  • these insulation means have a very large thickness, because the thermal gradient between the dies and their support elements is very large.
  • the thickness of such a means can be, for each table of a 4000 ton press, 600 millimeters, or in total for the press 1200 millimeters, which reduces by the same height available between the tables to place the piece to be forged.
  • these insulating means use a large volume of intrinsically expensive materials (superalloys based on nickel, cobalt-based alloys, ceramics) and difficult to machine. Their cost is therefore very high.
  • the Applicant has sought to reduce the thickness of the insulation means for hot die type forging presses to overcome the disadvantages presented above.
  • the invention relates to a hot die type forging press according to claim 1.
  • the materials with low thermal conductivity often have a low mechanical strength at high temperature, it is possible to lower the temperature sufficiently thanks to the layer of the first material so that the second material is in a temperature zone. in which its mechanical properties are sufficient for its use in press, this second material to isolate effectively, thanks to its low thermal conductivity, the support element relative to the matrix.
  • the thickness of the means can thus be small: it suffices that the thickness of the first layer is sufficient to thermally protect the second layer, so that it retains its mechanical properties, which can then be very thin if it has a very low thermal conductivity.
  • the matrix support members are made of steel.
  • the press is arranged for forging parts under a pressure greater than 20 MPa.
  • the first material is a ceramic.
  • the Applicant was able to design a means of insulation, for a press of 4000 tons, of total thickness, for the two layers, of 100 millimeters, thus reducing the thickness by more than 83%. insulation compared to the prior art.
  • the invention also relates to an insulation means for the hot die type forging press according to claim 6.
  • the invention is particularly applicable to isothermal forging, but the applicant does not intend to limit the scope of its rights to this application.
  • the hot die-type forging press 1 of the invention comprises a lower press table 2 and an upper press table 3 situated opposite the lower table 2.
  • the upper table 3 can be moved in vertical translation with respect to the lower table 2.
  • the lower table 2 and the upper table 3 each support an intermediate plate, lower 4 and upper 5, respectively, here steel.
  • Each intermediate plate 4, 5 supports a matrix, lower 7 and upper 8, respectively, for holding and pressing a part 9 to be forged.
  • the forging part 9 typically comprises a metal alloy, requiring the use of a hot die type forging process. In this case, it is an isothermal forging. Lateral isolation means, not shown and well known to those skilled in the art, allow the implementation of such a method.
  • a means 6, 6 'of thermal insulation is housed between each plate 4, 5 and the matrix 7, 8 which it supports.
  • the two thermal insulation means 6, 6 ' are here identical and are in the form of a parallelepiped shaped plate with polygonal base, adapted to the geometry of the plate 4, 5 and the matrix 7, 8 between which they are housed, rotated in one direction or the other depending on whether they are in the lower (6) or upper (6 ') position.
  • the shape of the trays, matrices and thermal insulation means is here given for information only and is not limiting.
  • the trays and dies could comprise a circular or polygonal section, the insulation means then being in the form of a plate with a circular or polygonal base adapted.
  • the matrices 7 and 8 are heated to an elevated temperature T, for example, for a forging part 9 made of titanium alloy or nickel alloy, greater than 800 ° C., by appropriate heating means, for example electric resistors. , not shown.
  • each means 6, 6 'of thermal insulation comprises two insulating layers A and B stacked, comprising different materials.
  • the first layer A comprises a first material, in this case a ceramic, more specifically a zirconia type monolithic ceramic, which has a first thermal conductivity.
  • This ceramic is in this case stabilized with magnesia (MgO).
  • MgO magnesia
  • the second layer B comprises a second material, in this case mica, more specifically mica marketed under the trademark Pamitherm, having a second thermal conductivity.
  • Each thermal insulation means 6, 6 ' ensures, thanks to its two stacked layers A, B, a thermal insulation function between a matrix 7, 8 and its intermediate support plate 4, 5.
  • the first layer A is located on the side of the matrix 7, 8, the second layer B on the side of the intermediate plate 4, 5.
  • the thermal conductivity of the second layer B is less than the thermal conductivity of the first layer A.
  • the first layer A here comprises a juxtaposition of ceramic columns 10 of polygonal or circular section.
  • the columns 10 are here cylindrical. These columns can be perfectly nested to each other, as in the document JP 63 171 239 mentioned above, or, as in the case in question, separated by partitions 11, or filling material 11, comprising another material, such as a fibrous insulation of the rockwool type, suitable.
  • This type of combination between ceramic columns 10 and a thermal insulating filler material 11 is well known to those skilled in the art of thermal insulation.
  • the cylindrical columns 10 are here shifted relative to each other in order to limit the spaces between them.
  • the monolithic ceramic material of the zirconia type has very good mechanical characteristics, in particular strength, up to nearly 1200 ° C.
  • thermal conductivity is in this case substantially equal to 2 W / mK, with a tolerance of 10% (it is in this case the thermal conductivity of the first layer A, that is to say of the combination of the ceramic columns 10 and the filling material 11).
  • the columns 10 are arranged to obtain a perfect flatness of the lower and upper surfaces of the first layer A, the forces thus being homogeneously distributed.
  • the second layer B is here in the form of a laminated layer of hot pressed mica sheets.
  • each insulating means 6, 6 ' the two layers A and B are in contact along one of their surfaces, denoted S1 for both, the layer B is in contact with the intermediate plate 4, 5 along a surface S3, and the layer A is in contact with the matrix 7, 8 along a surface S2.
  • the ceramic layer A mechanically protects the mica layer B from the high temperature T of the matrix 7, 8, which is that of the surface S 2, the temperature for which the ceramic layer A retains its mechanical properties, its thickness being arranged from so that, because of its thermal conductivity, the temperature of the surface S1 is less than To, in this case approximately equal to 550 ° C, that is to say corresponds to a temperature for which the layer B of mica retains sufficient mechanical strength for its use in a press.
  • the layer B allows, for its part, a strong lowering of the temperature between its surface S1 and its surface S3, because of its low thermal conductivity.
  • the temperature of the surface S3 is here approximately equal to 300 ° C.
  • the two layers A, B are chosen according to their relative mechanical and thermal properties and positioned relative to the matrices 7, 8 so as to allow the use of a second layer B of low thermal conductivity, retaining its mechanical properties thanks to the insulation made by the first layer A with respect to the matrix 7, 8.
  • the thickness of the first layer A be at least equal to a minimum given thickness Ha.
  • this thickness Ha can be less than 80 millimeters.
  • the section of the columns 10, if it is square or rectangular, may for example in this case have sides of length equal to 40 to 60 millimeters approximately. If the section of the columns 10 is circular, its diameter may be of the order of 60 millimeters.
  • the thickness of the second layer B is chosen at least equal to a minimum height Hb, given its thermal conductivity, to lower the temperature of the surface S3 to an acceptable temperature for the intermediate plate 4, 5.
  • Hb may be less than 20 millimeters.
  • the thicknesses Ha and Hb are of course chosen as low as possible, but in such a way as to be sufficient to fulfill their insulation function which has just been described, as a function of temperatures which the person skilled in the art will determine.
  • the total thickness (Ha + Hb) of the insulation means thus obtained can be, for a press of 4000 tons, less than 100 millimeters per matrix, or 200 millimeters in total for the two means.
  • the dimensions, and in particular the thickness, of the assembly constituted by the tables, their intermediate plate and the matrix that they support are thus greatly diminished. It is therefore possible to implement a forging method of the hot die type on conventional presses, without having to increase their dimensions and allowing a height space between the dies sufficient by the provision of the part to be forged 9.
  • the two layers A and B can be either simply superimposed on one another or adequately secured. It can be provided a mechanical connection between them, for example using tie rods, passing through the layers A and B, hooked to the plate 4, 5 and the corresponding matrix 7, 8, respectively.
  • the operation of the press 1 for a forging method of the hot die type is also quite conventional, the upper table 3 being lowered to press the workpiece 9 between the two dies 7, 8.

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Description

  • L'invention concerne une presse de forgeage du type à matrices chaudes, notamment pour forgeage isotherme, et un moyen d'isolation thermique pour la presse.
  • Dans le forgeage du type à matrices chaudes, une matrice supérieure est descendue contre une matrice inférieure pour presser progressivement la pièce à forger, les matrices étant chauffées à haute température (typiquement plus de 800°C). Dans ce type de forgeage, le matériau de la pièce à forger se présente, du fait de la température, dans un état correspondant à son domaine de forgeabilité. La durée du forgeage dans le forgeage du type à matrices chaudes est relativement longue, et n'est du moins pas réduite à un instant ponctuel correspondant à un choc. Ce type de forgeage est généralement utilisé pour former des pièces difficiles à forger, par exemple présentant de grandes surfaces ou mettant en oeuvre des matériaux métallurgiquement complexe.
  • L'invention concerne tout d'abord une presse de forgeage du type à matrices chaudes, et plus précisément une presse pour forgeage isotherme, c'est-à-dire un forgeage dans lequel les matrices et la pièce à forger sont maintenues à une même température, constante, tout au long du procédé de forgeage. L'invention s'applique également au cas plus général du forgeage à matrices chaudes, dans lequel les matrices sont maintenues à une température constante et où la pièce, chauffée avant forgeage à une température supérieure à celle des matrices, se refroidit en cours d'opération.
  • Une presse de forgeage du type à matrices chaudes comporte généralement une matrice inférieure et une matrice supérieure, soutenues par une table inférieure et une table supérieure de presse, éventuellement par l'intermédiaire d'un plateau de support. La température dans le matériau de la pièce à forger devant être homogène, afin d'éviter l'apparition de défauts de forge tels que replis ou criques, et pour favoriser l'obtention de microstructures performantes dans la pièce, les matrices sont à très haute température (plus de 800°C), tandis que les tables, ou les plateaux intermédiaires, souvent en acier, doivent rester à température basse pour conserver leurs propriétés mécaniques. Il faut par conséquent assurer une bonne isolation thermique entre les matrices et leur table, ou plateau, de support.
  • A cet effet, l'art antérieur enseigne de prévoir, entre chaque matrice et son élément de support, un moyen d'isolation thermique comportant une succession de plaques (généralement deux à trois) de forte épaisseur en alliages métalliques et de matériaux présentant une faible conductivité thermique, par exemple des céramiques massives telles qu'à base de zircone, silice ou graphite pyrolithique, et possédant une résistance mécanique élevée à haute température.
  • On connaît, par le document US 3,926,029 , une presse selon le préambule de la revendication 1.
  • Le document JP 63 171 239 propose quant à lui de prévoir une couche de matériau céramique (Si3N4 ou ZrO2) entre chaque plaque intermédiaire, agencée selon une structure en colonnes juxtaposées et de section polygonale.
  • Ces moyens d'isolation présentent une très forte épaisseur, car le gradient thermique entre les matrices et leurs éléments de support est très grand. A titre d'exemple, l'épaisseur d'un tel moyen peut être, pour chaque table d'une presse de 4000 tonnes, de 600 millimètres, soit au total pour la presse 1200 millimètres, ce qui réduit d'autant la hauteur disponible entre les tables pour venir placer la pièce à forger.
  • Ainsi, il n'est pas toujours possible d'utiliser des presses classiques pour le forgeage du type à matrices chaudes, et il faut leur substituer de nouvelles presses, de plus grandes dimensions, ce qui entraîne une augmentation considérable des investissements et des coûts de production.
  • De surcroît, ces moyens d'isolation mettent en oeuvre un volume important de matériaux intrinsèquement chers (superalliages à base de nickel, alliages à base de cobalt, céramiques) et difficiles à usiner. Leur coût est donc très élevé.
  • La demanderesse a cherché à diminuer l'épaisseur des moyens d'isolation pour les presses de forgeage du type à matrices chaudes afin de pallier les inconvénients présentés ci-dessus.
  • C'est ainsi que l'invention concerne une presse de forgeage du type à matrices chaudes selon la revendication 1.
  • Grâce à l'invention, les matériaux à faible conductivité thermique présentant souvent une faible résistance mécanique à haute température, il est possible d'abaisser suffisamment la température grâce à la couche du premier matériau pour que le deuxième matériau se situe dans une zone de température dans laquelle ses propriétés mécaniques sont suffisantes pour son utilisation en presse, ce deuxième matériau permettant d'isoler efficacement, grâce à sa faible conductivité thermique, l'élément de support par rapport à la matrice. L'épaisseur du moyen peut ainsi être faible : il suffit que l'épaisseur de la première couche soit suffisante pour protéger thermiquement la deuxième couche, afin qu'elle conserve ses propriétés mécaniques, qui peut alors être de très faible épaisseur si elle possède une très faible conductivité thermique.
  • Ainsi, en combinant les propriétés mécaniques et thermiques des deux couches, il est possible de diminuer l'épaisseur du moyen d'isolation thermique situé entre chaque matrice et son élément de support.
  • De préférence , les éléments supports de matrice sont en acier.
  • De préférence toujours, la presse est agencée pour le forgeage de pièces sous une pression supérieure à 20 MPa.
  • Avantageusement, le premier matériau est une céramique.
  • Avec l'emploi de ces matériaux, la demanderesse a pu concevoir un moyen d'isolation, pour une presse de 4000 tonnes, d'épaisseur totale, pour les deux couches, de 100 millimètres, réduisant ainsi de plus de 83% l'épaisseur de l'isolant par rapport à l'art antérieur.
  • A titre de produit intermédiaire, l'invention concerne également un moyen d'isolation pour la presse de forgeage du type à matrices chaudes selon la revendication 6.
  • L'invention s'applique particulièrement au forgeage isotherme, mais la demanderesse n'entend pas limiter la portée de ses droits à cette application.
  • L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de la presse de forgeage du type à matrices chaudes et du moyen d'isolation thermique de l'invention, en référence au dessin annexé, sur lequel :
    • la figure 1 représente une vue en coupe schématique de la forme de réalisation préférée de la presse de forgeage du type à matrices chaudes de l'invention et
    • la figure 2 représente une vue partielle schématique en perspective et en coupe de la forme de réalisation préférée du moyen d'isolation thermique de l'invention.
  • En référence à la figure 1, la presse 1 de forgeage du type à matrices chaudes de l'invention comporte une table inférieure de presse 2 et une table supérieure de presse 3, située en regard de la table inférieure 2. La table supérieure 3 peut être entraînée en translation verticale par rapport à la table inférieure 2. La table inférieure 2 et la table supérieure 3 supportent chacune un plateau intermédiaire, inférieur 4 et supérieur 5, respectivement, ici en acier.
  • Chaque plateau intermédiaire 4, 5 supporte une matrice, inférieure 7 et supérieure 8, respectivement, de maintien et de pressage d'une pièce 9 à forger. La pièce à forger 9 comprend typiquement un alliage métallique, nécessitant l'emploi d'un procédé de forgeage du type à matrices chaudes. Dans le cas d'espèce considéré, il s'agit d'un forgeage isotherme. Des moyens d'isolation latérale, non représentés et bien connus de l'homme du métier, permettent la mise en oeuvre d'un tel procédé.
  • Un moyen 6, 6' d'isolation thermique est logé entre chaque plateau 4, 5 et la matrice 7, 8 qu'il supporte. Les deux moyens d'isolation thermique 6, 6' sont ici identiques et se présentent sous la forme d'une plaque de forme parallélépipédique à base polygonale, adaptée à la géométrie du plateau 4, 5 et de la matrice 7, 8 entre lesquels ils sont logés, tournés dans un sens ou dans l'autre selon qu'ils sont en position inférieure (6) ou supérieure (6'). La forme des plateaux, matrices et moyens d'isolation thermique est ici donnée à titre indicatif et n'est pas limitative. Les plateaux et matrices pourraient comporter une section circulaire ou polygonale, les moyens d'isolation se présentant alors sous la forme d'une plaque à base circulaire ou polygonale adaptée.
  • Les matrices 7 et 8 sont chauffées à une température élevée T, par exemple, pour une pièce à forger 9 en alliage de titane ou en alliage de nickel, supérieure à 800°C, par des moyens de chauffage appropriés, par exemple des résistances électriques, non représentées.
  • En référence à la figure 2, chaque moyen 6, 6' d'isolation thermique comporte deux couches isolantes A et B empilées, comportant des matériaux différents. La première couche A comporte un premier matériau, en l'espèce une céramique, plus précisément une céramique monolithique de type zircone, qui présente une première conductivité thermique. Cette céramique est en l'espèce stabilisée à la magnésie (MgO). Plus la conductivité thermique d'un matériau est faible, plus ce matériau possède une grande capacité d'isolation thermique. La deuxième couche B comporte un deuxième matériau, en l'espèce du mica, plus précisément du mica commercialisé sous la marque déposée Pamitherm, présentant une deuxième conductivité thermique. Chaque moyen d'isolation thermique 6, 6' permet d'assurer, grâce à ses deux couches empilées A, B, une fonction d'isolation thermique entre une matrice 7, 8 et son plateau intermédiaire de support 4, 5. La première couche A est située du côté de la matrice 7, 8, la deuxième couche B du côté du plateau intermédiaire 4, 5. La conductivité thermique de la deuxième couche B est inférieure à la conductivité thermique de la première couche A.
  • La première couche A comprend ici une juxtaposition de colonnes 10 de céramique, de section polygonale ou circulaire. Les colonnes 10 sont ici de forme cylindrique. Ces colonnes peuvent être parfaitement imbriquées les unes aux autres, comme dans le document JP 63 171 239 cité plus haut, ou, comme dans le cas d'espèce considéré, séparées par des cloisons 11, ou matériau de remplissage 11, comprenant un autre matériau, tel qu'un isolant fibreux du type laine de roche, approprié. Ce type de combinaison entre des colonnes de céramique 10 et un matériau de remplissage 11 isolant thermique est bien connu de l'homme du métier de l'isolation thermique. Les colonnes cylindriques 10 sont ici décalées les unes par rapport aux autres afin de limiter les espaces entre elles. Le matériau céramique monolithique du type zircone possède de très bonnes caractéristiques mécaniques, notamment de résistance, jusqu'à près de 1200°C et conserve donc bien ses propriétés mécaniques à la température T de travail des matrices 7 et 8, ici supérieure à 800°C. Sa conductivité thermique est en l'espèce sensiblement égale à 2 W/m.K, avec une tolérance de 10% (il s'agit en l'espèce de la conductivité thermique de la première couche A, c'est-à-dire de la combinaison des colonnes de céramique 10 et du matériau de remplissage 11). Les colonnes 10 sont agencées de façon à obtenir une parfaite planéité des surfaces inférieure et supérieure de la première couche A, les efforts étant ainsi répartis de manière homogène.
  • La deuxième couche B se présente ici sous la forme d'une couche stratifiée de feuilles de mica pressées à chaud. Le mica présente une très faible conductivité thermique, en l'espèce sensiblement égale à 0,2 W/m.K, avec une tolérance de 10%, mais sa résistance mécanique décroît fortement au-delà d'une température inférieure à T, en l'espèce à partir de To = 750°C. Si la température à laquelle elle est soumise est inférieure à To, la deuxième couche B peut résister à son utilisation en presse et possède une très bonne capacité d'isolation thermique.
  • Dans chaque moyen d'isolation 6, 6', les deux couches A et B sont en contact suivant l'une de leurs surfaces, notée S1 pour les deux, la couche B est en contact avec le plateau intermédiaire 4, 5 suivant une surface S3, et la couche A est en contact avec la matrice 7, 8 suivant une surface S2.
  • La couche A de céramique protège mécaniquement la couche B de mica de la haute température T de la matrice 7, 8, qui est celle de la surface S2, température pour laquelle la couche A de céramique conserve ses propriétés mécaniques, son épaisseur étant agencée de sorte que, du fait de sa conductivité thermique, la température de la surface S1 soit inférieure à To, en l'espèce environ égale à 550°C, c'est-à-dire corresponde à une température pour laquelle la couche B de mica conserve une résistance mécanique suffisante à son utilisation dans une presse. La couche B permet, quant à elle, un fort abaissement de la température entre sa surface S1 et sa surface S3, du fait de sa faible conductivité thermique. La température de la surface S3 est ici environ égale à 300°C.
  • Autrement dit, les deux couches A, B sont choisies en fonction de leurs propriétés mécaniques et thermiques relatives et positionnées relativement aux matrices 7, 8 de façon à permettre l'utilisation d'une deuxième couche B de faible conductivité thermique, conservant ses propriétés mécaniques grâce à l'isolation opérée par la première couche A par rapport à la matrice 7, 8.
  • Pour que la surface S1 soit à une température inférieure à To, il est nécessaire que l'épaisseur de la première couche A, compte tenu de sa conductivité thermique, soit au moins égale à une épaisseur donnée minimale Ha. Pour une presse de 4000 tonnes, cette épaisseur Ha peut être inférieure à 80 millimètres. La section des colonnes 10, si elle est carrée ou rectangulaire, peut par exemple dans ce cas présenter des côtés de longueur égale à 40 à 60 millimètres environ. Si la section des colonnes 10 est circulaire, son diamètre peut être de l'ordre de 60 millimètres.
  • L'épaisseur de la deuxième couche B est choisie au moins égale à une hauteur Hb minimale pour, compte tenu de sa conductivité thermique, abaisser la température de la surface S3 à une température acceptable pour le plateau intermédiaire 4, 5. Dans l'exemple ci-dessus, Hb peut être inférieure à 20 millimètres.
  • Les épaisseurs Ha et Hb sont bien sûr choisies les plus faibles possibles, mais de façon à être suffisantes pour remplir leur fonction d'isolation qui vient d'être décrite, en fonction de températures que l'homme du métier déterminera.
  • L'épaisseur totale (Ha + Hb) du moyen d'isolation ainsi obtenu peut être, pour une presse de 4000 tonnes, inférieure à 100 millimètres par matrice, soit 200 millimètres au total pour les deux moyens. Les dimensions, et notamment l'épaisseur, de l'ensemble constitué par les tables, leur plateau intermédiaire et la matrice qu'elles supportent sont ainsi grandement diminuées. Il est donc possible de mettre en oeuvre un procédé de forgeage du type à matrices chaudes sur des presses classiques, sans avoir à augmenter leurs dimensions et en autorisant un espace en hauteur entre les matrices suffisant par la disposition de la pièce à forger 9.
  • Les deux couches A et B peuvent être, soit simplement superposées l'une sur l'autre, soit solidarisées de manière adéquate. Il peut être prévu une liaison mécanique entre elles, par exemple à l'aide de tirants, traversant les couches A et B, accrochés au plateau 4, 5 et à la matrice 7, 8 correspondante, respectivement.
  • Le fonctionnement de la presse 1 pour un procédé de forgeage du type à matrices chaudes est par ailleurs tout à fait classique, la table supérieure 3 étant abaissée pour presser la pièce à forger 9 entre les deux matrices 7, 8.

Claims (6)

  1. Presse de forgeage du type à matrices chaudes avec une température de fonctionnement supérieure à une température T, comprenant deux matrices (7, 8) entre deux éléments (4, 5) supports de matrice, un moyen (6, 6') d'isolation thermique étant disposé entre chaque matrice (7, 8) et son élément support (4, 5), dans laquelle ledit moyen (6, 6') comprend au moins deux couches (A, B) superposées, une première couche (A) comprenant un premier matériau présentant des propriétés mécaniques et thermiques adaptées pour un fonctionnement à une température supérieure à la température T, une deuxième couche (B) comprenant un deuxième matériau présentant des propriétés mécaniques et thermiques adaptées pour un fonctionnement à une température inférieure à la température T, dont la conductivité thermique est inférieure à celle du premier matériau, caractérisée par le fait que la température T est égale à 800°C, le premier matériau présente une conductivité thermique sensiblement égale à 2 W/m.K, avec une tolérance de 10%, et le second matériau est un papier mica pressé à chaud qui présente une conductivité thermique sensiblement égale à 0,2 W/m.K, avec une tolérance de 10%.
  2. Presse selon la revendication 1, dans laquelle les éléments supports de matrice sont en acier.
  3. Presse selon l'une des revendications 1 et 2, qui est agencée pour le forgeage de pièces sous une pression supérieure à 20 MPa.
  4. Presse selon l'une des revendications 1 à 3, dans laquelle le premier matériau est une céramique.
  5. Presse selon l'une des revendications 1 à 4, agencée pour mettre en oeuvre un forgeage isotherme.
  6. Moyen d'isolation pour la presse de forgeage du type à matrices chaudes de l'une des revendications 1 à 5, se présentant sous la forme d'une plaque qui comprend au moins deux couches superposées, une première couche comprenant un premier matériau présentant des propriétés mécaniques et thermiques adaptées pour un fonctionnement à une température supérieure à la température T, une deuxième couche comprenant un deuxième matériau présentant des propriétés mécaniques et thermiques adaptées pour un fonctionnement à une température inférieure à la température T, dont la conductivité thermique est inférieure à celle du premier matériau, caractérisé par le fait que la température T est égale à 800°C, le premier matériau présente une conductivité thermique sensiblement égale à 2 W/m.K, avec une tolérance de 10%, et le second matériau est un papier mica pressé à chaud qui présente une conductivité thermique sensiblement égale à 0,2 W/m.K, avec une tolérance de 10%.
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