Essais d’aptitude à la mise en forme

Il existe de nombreux procédés de mise en forme des métaux : laminage, tréfilage, extrusion, emboutissage, forgeage, etc. Pour obtenir de bons résultats, il importe d’utiliser des outils suffisamment puissants et de limiter les déformations afin d’éviter la formation de défauts comme des déchirures. Des essais ont donc été mis au point pour s’assurer que ces conditions sont bien remplies. Ils peuvent reproduire plus ou moins fidèlement le procédé de mise en forme visé. Mais, avec le développement de moyens de calcul numériques de plus en plus sophistiqués et aisés de mise en œuvre, la mise au point par le calcul s’avère bien souvent plus commode et plus économique.

Or, ces calculs exigent la connaissance des lois de comportement du matériau. Elles ne peuvent être déterminées que par des essais. En ce qui concerne la mise en forme, les procédés ont ceci de particulier que, d’une part, les déformations plastiques peuvent atteindre de grandes amplitudes, et que, d’autre part, ils se font souvent à températures et à vitesses élevées. Ceci rend difficile l’utilisation des essais de traction, trop tôt perturbés par la striction. Il est alors intéressant de recourir à des essais de compression.

Cependant, l’essai de torsion s’avère d’utilisation commode. Son utilisation peut être recommandée pour la détermination des lois de comportement à chaud. Les essais de compression ayant été décrits dans les dossiers consacrés à la détermination des lois de comportement Lois de comportement des métaux- Élasticité. Viscoélasticité Lois de comportement des métaux- Élastoplasticité. Viscoplasticité, nous nous bornerons ici à la présentation des essais de torsion à chaud. Les essais de simulation de procédés de mise en forme sont fort variés. En général, ils ne sont pas normalisés. Nous nous attacherons ici essentiellement aux essais d’emboutissage. Afin de bien comprendre leurs différences, nous donnerons d’abord l’analyse de l’essai d’expansion biaxiale par pression d’huile et celle de l’essai de rétreint qui représentent deux situations contrastées. La description d’un certain nombre d’essais suivra. S’ils ne sont pas tous pratiqués couramment, ils conservent au moins un intérêt historique. Enfin, l’essai de pliage, qui procure des indications qualitatives utiles tout en étant particulièrement simple à réaliser, sera également décrit.