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RÉSUMÉ
La maîtrise du procédé de formage à grande vitesse impose la connaissance des paramètres de frottement, qui peuvent selon le cas s’avérer favorable ou défavorable à la mise en forme. Dans le laminage, il permet à l’outil d’entraîner le matériau ; par contre, dans l’usinage ou le tréfilage, ce frottement, responsable de défauts de surface des pièces, est réduit au maximum. Sur la base des lois de frottement et de la loi de comportement du matériau, il est possible d’établir une méthodologie permettant de déterminer un coefficient de frottement entre un outil et un matériau, ceci pour différents lubrifiants et types de sollicitations.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Marc MANTEL : Docteur en métallurgie, Responsable du Département Mise en forme des aciers au Centre de Recherches d’Ugitech
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Christophe VACHEY : Département Mise en forme des aciers du Centre de Recherches d’Ugitech
INTRODUCTION
Ce document doit se lire à la suite du dossier qui traite de la détermination d’une loi de comportement par simulation numérique.
La connaissance des paramètres de frottement est fondamentale pour la maîtrise de l’opération de formage à grande vitesse. Le rôle du frottement dans les procédés de mise en œuvre à grande vitesse peut être positif ou négatif. Lorsque l’un des outils est moteur, comme dans le laminage, alors le frottement est nécessaire pour engager et entraîner le produit dans l’emprise. Lorsque l’outil n’est pas moteur comme pour le tréfilage ou l’usinage, alors le frottement est parasite et il entraîne une augmentation des efforts et de la température de l’outil, des défauts de surface voire la rupture du produit pour le tréfilage, ainsi qu’une usure accélérée de l’outillage. Nous décrivons une méthodologie pour déterminer un coefficient de frottement entre un outil et un matériau pour différents lubrifiants et types de sollicitation. En utilisant la loi de comportement du matériau, ainsi qu’une loi de frottement, et en soumettant le matériau à des essais rhéologiques proches des conditions de formage, on peut déterminer le coefficient de frottement en simulant par un calcul numérique l’essai de déformation.
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4. Essais de déformation
Les essais de déformation sont des essais d’écrasement pratiqués sur la masse tombante décrite dans le dossier § 2.4.2. Le premier essai consiste à écraser un lopin dans son sens longitudinal (figure 2) afin de caractériser la surface du métal qui est réellement en contact avec les outils dans le tréfilage ou le laminage. Dans cet essai, l’axe de l’échantillon est parallèle aux plans des outils. Un second essai d’écrasement, où le lopin est disposé verticalement, est aussi décrit. Pour cet essai la surface frottante est plane et de forme circulaire. Ce test ne permet plus de caractériser la surface qui est soumise au contact avec la filière en tréfilage, mais c’est un test conventionnel souvent utilisé pour déterminer le frottement .
Enfin nous décrivons un dernier essai dit de rétreint avec l’utilisation...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - FELDER (E.) - Le contact métal-outil en mise en forme des métaux. - Séminaire organisé à Sophia Antipolis (France), 22-26 mai 1989.
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(6) - OUDIN (J.), RAVALARD (Y.) - Contribution à la détermination des lois de comportement des métaux...
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