1 - ENJEU INDUSTRIEL

• 1.1 - Emboutissage des tôles
  Figure 1 - Diverses opérations d’emboutissage Figure 2 - Pièces de carrosserie automobile fabriquées par emboutissage (doc. Volvo) Figure 3 - Influence de la nature du revêtement sur la formabilité d’une aile avant et localisation des problèmes et tests 
• 1.2 - Problèmes tribologiques majeurs des vingt dernières années
  Figure 4 - Mode de fabrication des tôles fines en acier doux
• 1.3 - Objectifs de cet article

2 - MATÉRIAUX : PROPRIÉTÉS DE VOLUME ET PROPRIÉTÉS DE SURFACE

• 2.1 - Propriétés de volume des matériaux
  Figure 5 - Courbes limites de formage d’une tôle d’acier doux d’épaisseur t 0 = 0,7 mm et lignes d’égale déformation à travers l’épaisseur Tableau 1 - Propriétés des tôles d’acier doux 
• 2.2 - Propriétés de surface des tôles
  Tableau 2 - Propriétés des revêtements usuels  Tableau 3 - Caractéristiques des trois principaux types de rugosité de tôle [...]

3 - DIVERS MODES DE DÉFORMATION PLASTIQUE

• 3.1 - État de contrainte et de déformation d’une tôle
  Figure 6 - États de contrainte et de déformation en emboutissage
• 3.2 - Modes de déformation plastique d’une pièce et effet du frottement
  Figure 7 - Emboutissage profond axisymétrique sur poinçon à fond plat (essai Swift)  Figure 8 - Essai Erichsen d’expansion axisymétrique d’une tôle 
• 3.3 - Conclusions sur les conditions de contact
  Figure 9 - Formage d’une pièce complexe Figure 10 - État de surface de pièces axisymétriques

4 - ESSAIS DE FROTTEMENT

• 4.1 - Essai Inland
  Figure 11 - Essai Inland 
• 4.2 - Tribomètres plan / plan
  Figure 12 - Tribométrie entre outils plans : mesure du déplacement normal relatif des deux outils sous force normale pure (écrasement, F = 0) et avec glissement (arasement) et comportement de diverses tôles pour v = 1,33 mm / s
• 4.3 - Tribométrie sur arrondi d’outil
  Figure 13 - Tribométrie entre outils plans  Figure 14 - Tribométrie sur arrondi d’outil 
• 4.4 - Essai sur jonc de retenue
  Figure 15 - Étude expérimentale des forces de retenue sur joncs 
• 4.5 - Essai Erichsen d’expansion sur poinçon hémisphérique
  Figure 16 - Avarie du contact lors de l’essai de joncs  Figure 17 - Influence du frottement sur la hauteur de l’embouti à la rupture DR en expansion axisymétrique pour un contact sec ou lubrifié par une huile de laminage ou téflon+polyéthylène 
• 4.6 - Essai Swift d’emboutissage profond sur poinçon à fond plat
  Figure 18 - Essai Swift d’emboutissage profond axisymétrique sur poinçon à fond plat () Figure 19 - Influence du lubrifiant et du revêtement sur l’évolution de la force maximale d’emboutissage profond PM avec la force de serrage  Figure 20 - Emboutissage profond () d’une tôle d’acier doux nue (t 0 = 0,8 mm ; ) à v = 11 mm /s 
• 4.7 - Méthodes de caractérisation des propriétés superficielles des tôles avant et après frottement
  Figure 21 - Influence de la direction et de la vitesse de glissement sur le frottement et l’aspect micrographique après frottement d’une tôle d’acier doux (outil fonte)  Figure 22 - Influence de la vitesse de glissement sur le frottement et l’aspect micrographique après frottement dans le sens travers d’une tôle d’acier doux Lasertex 3  Figure 23 - Rugosimétrie tridimensionnelle d’une tôle superformable SPC 3C (nue)  Figure 24 - Évolution induite par le frottement de la dureté superficielle des tôles des essais de la figure   Figure 25 - Examens de divers revêtements après formage d’une aile avant (figure ) 

5 - COUPLAGE SIMULATION NUMÉRIQUE ET MODÈLE DE LUBRIFICATION

• 5.1 - Modèle de lubrification hydrodynamique du poinçon
  Figure 26 - Modèle de lubrification hydrodynamique du contact tôle-poinçon en expansion pure 
• 5.2 - Intégration dans un code de calcul
  Figure 27 - Influence théorique et expérimentale de la vitesse du poinçon v et de la viscosité du lubrifiant sur la distribution de déformation d’un flan en laiton 

6 - MÉCANISMES MICROSCOPIQUES D’INTERACTIONS TÔLE-OUTIL SOUS LE SERRE-FLAN

• 6.1 - Analyse qualitative du rôle de la rugosité de la tôle
• 6.2 - Interactions microplastiques sur les plateaux
  Figure 28 - Analyse qualitative du rôle de la rugosité de la tôle sur les interactions avec l’outil Figure 29 - Mécanismes microplastiques et microhydrodynamiques en frottement plan/plan sous faible pression de contact
• 6.3 - Films de transfert : lubrification pâteuse
  Figure 30 - Corrélation entre coefficient de frottement et fraction d’aire rayée de la tôle à effet microhydrodynamique faible (p = 30 MPa ; v = 2 mm/s) : mise en évidence des composantes de frottement microplastique et par film de transfert
• 6.4 - Effets microhydrodynamiques
  Figure 31 - Mise en évidence expérimentale des effets microhydrodynamiques sur tôles nues  Figure 32 - Diagramme d’emboutissabilité () d’une tôle d’acier doux établi à partir de la figure  Figure 33 - Frottement et endommagement superficiel entre outils plans de diverses tôles 

7 - CARACTÉRISTIQUES DE RETENUE DES JONCS

• 7.1 - Contribution de la déformation plastique
  Figure 34 - Géométrie de la tôle dans un jonc de retenue pour un enfoncement du jonc donné (épaulement et jonc sont supposés ici de même rayon de courbure R )
• 7.2 - Contribution du frottement
  Figure 35 - Force de retenue engendrée lors du passage de tôles en acier ou en alliage d’aluminium entre rouleaux (frottement négligeable – échelles logarithmiques) Figure 36 - Évolution théorique et expérimentale avec l’enfoncement du jonc  
• 7.3 - Comportement pour des systèmes à joncs multiples
  Figure 37 - Caractéristiques de retenue de systèmes de joncs multiples Figure 38 - Corrélation entre la réduction d’épaisseur et la force de traction f pour le passage d’une tôle dans les systèmes à joncs multiples décrits sur la figure 

8 - LOIS DE FROTTEMENT MACROSCOPIQUES