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Auteur(s)
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Alain COL : Ingénieur-conseil, Consultac, expert en mise en forme des tôles minces - Ancien responsable mise en forme à Sollac
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Lire l’articleINTRODUCTION
Pour mieux adapter le choix d’une tôle à un type donné d’emboutissage, il est important de prendre en compte l’influence des caractéristiques mécaniques sur la mise en forme. Nous aborderons dans une première partie de cet article une description des forces mises en jeu en emboutissage, et analyserons ensuite en détail le rôle des caractéristiques mécaniques telles que le coefficient d’anisotropie, le coefficient d’emboutissage, la limite d’élasticité, la résistance à la traction. Les facteurs métallurgiques comme la cristallographie, la structure métallographique, la taille des grains, la surface, et l’homogénéité du matériau agissent également sur l’aptitude au formage et seront aussi examinés.
L’étude complète du sujet comprend les articles :
— Emboutissage des tôles- Importance des modes de déformation - Emboutissage des tôles. Importance des modes de déformation ;
— BM 7 511 - Emboutissage des tôles. Aspect mécanique (le présent article) ;
— - Emboutissage des tôles.
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- Version courante de oct. 2011 par Alain COL
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Adaptation de la tôle au type d’emboutissage1. Efforts en emboutissage
L’influence des modes de déformation a été considérée dans l’article Emboutissage des tôles- Importance des modes de déformation.
Pour pouvoir mieux juger, au paragraphe 2, de l’influence des caractéristiques mécaniques sur la formabilité, nous avons besoin de considérer maintenant un autre aspect du formage des tôles : celui des forces mises en jeux.
La description de ces efforts n’est pas simple. Il n’existe pas de loi analytique précise permettant de les prévoir, ce qui oblige, soit à utiliser des formules approchées, soit à pratiquer des calculs par intégration ou par éléments finis. Nous allons raisonner sur des pièces de forme simple.
1.1 Cas d’un embouti en rétreint
On peut distinguer trois zones (figure 1) :
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le fond du godet, sur lequel s’exerce l’effort du poinçon ;
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la collerette où le métal s’oppose à la déformation qui lui est imposée ;
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la jupe de l’embouti qui transmet l’effort entre le fond du godet et la collerette.
-
Quatre forces résistantes peuvent alors être identifiées [25].
Dans la collerette, le métal doit converger dans la matrice, ce qui implique une forte plastification.
-
L’effort nécessaire, que nous appelons Frétreint est proportionnel à l’épaisseur et dépend de la loi d’écrouissage et du coefficient d’anisotropie.
La tôle, tirée à l’intérieur de la matrice, doit réduire sa « largeur » sous l’effet...
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Efforts en emboutissage
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