Modélisation et simulation du découpage des tôles

1 - Découpage des tôles

2 - Simulation

• 2.1 - Choix du modèle d’endommagement
• 2.2 - Loi d’endommagement de Lemaître
  Figure 8 - Mécanismes de rupture en découpage Figure 9 - Mécanismes d’endommagement et de rupture ductile Figure 10 - Élément de volume endommagé Figure 11 - Chargement et déchargement successifs lors d’un essai de traction
• 2.3 - Identification de lois d’endommagement
  Figure 12 - Éprouvette plate de traction pour la caractérisation du dommage
• 2.4 - Modélisation par éléments finis
  Figure 13 - Schéma de principe de l’approche complètement couplée
• 2.5 - Algorithme de calcul global
• 2.6 - Modélisation numérique de la rupture
  Figure 14 - Illustration du comportement d’une structure endommageable

3 - Prédiction de l’usure des outils par éléments finis

4 - Simulation pour une tôle circulaire

5 - Résultats

• 5.1 - Force et déformation de la pièce
  Figure 21 - Courbes effort – pénétration du poinçon Figure 22 - Progression de la rupture dans le maillage et profil découpé Figure 23 - Carte d’endommagement (pénétration p /t = 30 % – jeu j = 10 %) Figure 24 - Répartition des jauges sur la plaque à découper Figure 25 - Déformation orthoradiale – pénétration du poinçon Figure 26 - Simulation numérique du profil découpé après séparation totale Figure 27 - Retour élastique de la tôle Figure 28 - Pression de contact et distance de glissement à l’interface tôle‐poinçon (p /t = 20 %)
• 5.2 - Usure du poinçon
  Figure 29 - Profil d’usure d’un poinçon de découpage après 20 000 pièces découpées Figure 30 - Influence de l’usure du poinçon sur la formation de bavure Figure 31 - Évolution de la hauteur relative de la bavure Hbv en fonction de l’usure du poinçon

6 - Logiciel BLANKSOFT d’optimisation

• 6.1 - Présentation
  Figure 32 - Interface graphique de BLANKSOFT
• 6.2 - Domaine d’application
• 6.3 - Résultats obtenus

7 - Validation expérimentale

• 7.1 - Influence du jeu relatif
  Figure 33 - Courbes effort – pénétration du poinçon (j = 10 % – Rusp = Rusm = 0,01 mm) Figure 34 - Évolution de la hauteur de la zone lisse Hl en fonction du jeu relatif Figure 35 - Évolution de la hauteur de la zone arrachée Har en fonction du jeu relatif Figure 36 - Évolution de la hauteur de la zone lisse en fonction de l’usure du poinçon Figure 37 - Évolution de la hauteur de la zone arrachée en fonction de l’usure du poinçon
• 7.2 - Influence de l’usure
  Figure 38 - Profil d’usure du poinçon après 140 000 coups de presse (d’après Maillard ) Figure 39 - Évolution de la hauteur de bavure en fonction du rayon d’usure

8 - Conclusion