Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Le pliage par tombé de bord des tôles en aciers HLE est l’opération de mise en forme à froid d’un matériau plat avec dépassement de sa limite élastique. Dans ce procédé, après relâchement des contraintes, une déformation permanente persiste, ainsi que des modifications du comportement du matériau et des erreurs de géométrie sur le produit. Les paramètres qui influencent le plus la qualité du produit fini sont de plusieurs types : cadence et puissance de la machine, rayon, course et angle de l’outil, formabilité, anisotropie et propriétés élastiques du matériau.
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Auteur(s)
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Ali MKADDEM : Maître de conférences de l’École nationale supérieure des arts et métiers (ENSAM), centre de Châlons-en-Champagne Laboratoire de mécanique et procédés de fabrication (LMPF) EA 4106
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Alain POTIRON : Professeur émérite de l’université d’Angers Laboratoire de procédés, matériaux et instrumentation (LPMI)
INTRODUCTION
Le pliage, en tant que procédé, est l’opération de mise en forme à froid d’un matériau plat, avec ou sans lubrification, obtenue par dépassement de sa limite élastique. Dans ce cas, la contrainte et la déformation ne sont plus proportionnelles et sont reliées par une loi non linéaire. Une partie de la déformation n’est plus réversible. Après recul des outils et relâchement des contraintes, il se produit un retour élastique et il persiste une déformation permanente résultant de glissements irréversibles de certains plans cristallographiques les uns par rapport aux autres.
Cette opération se distingue de l’emboutissage par le fait que les contraintes latérales sont nulles. La dualité « expansion-rétreint », les deux modes de sollicitations qui entrent en jeu en emboutissage, n’est généralement pas rencontrée. Les paramètres les plus influents dans une opération de pliage peuvent être classés en trois catégories :
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paramètres liés à la machine : cadence, puissance, etc. ;
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paramètres liés à l’outillage : rayon, course, angle, jeu, etc. ;
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paramètres liés au matériau : formabilité, propriétés élastiques, anisotropie, etc.
Le produit fini est sensible à ces trois types de paramètres ; néanmoins, selon la destination finale de la pièce et les critères de qualité demandés, il peut y avoir prépondérance d’un paramètre par rapport à un autre ou d’une famille par rapport aux deux autres. Dans la conception moderne, des exigences autres que mécaniques et de service interviennent. L’aspect esthétique d’un produit obtenu par mise en forme est de plus en plus recherché. L’ensemble de ces contraintes de fabrication se répercute dans la pièce. L’état géométrique et mécanique du produit plié aura ultérieurement une grande influence sur la tenue en service des pièces.
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Tôle HLE1. Pliage en tombé de bord
1.1 Principe
Alors qu’elle est très répandue dans la pratique industrielle depuis plusieurs décennies, la technique du pliage en tombé de bord reste peu étudiée . Le principe de ce type de pliage ainsi que les transformations qui en découlent sont donnés figure 1.
C’est un procédé adopté dans l’industrie automobile avec une grande réussite. La tôle est maintenue dans son plan par un serre-flan avec ou sans pression selon les cas. Le reste de la tôle, en porte-à-faux, subit l’effort du poinçon qui, en pénétrant, engendre sa déformation jusqu’à la configuration désirée. Contrairement au pliage en V, l’angle maximal ne peut en aucun cas dépasser 90o au cours d’une seule séquence opératoire.
La qualité du produit fini obtenu par une telle opération dépend essentiellement :
-
de la nature des équipements utilisés ;
-
du matériau, des propriétés initiales de la tôle ainsi que de la géométrie désirée ;
-
des paramètres du procédé tels que la forme des outils et la lubrification.
L’opération de pliage est accompagnée par un écoulement plastique qui conduit d’une part à une consolidation du matériau caractérisée par une augmentation de la contrainte d’écrouissage et, d’autre part, à une localisation de déformation qui engendre un endommagement du matériau illustré dans les cas critiques par l’apparition des fissures dans les zones les plus sollicitées. Vu le mode de sollicitation en pliage, on peut distinguer deux zones :
-
l’extérieur...
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Pliage en tombé de bord
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - COL (A.) - Emboutissage des tôles – Importance des modes de déformation - . Base documentaire « Travail des matériaux. Assemblage », Techniques de l’Ingénieur (2002).
-
(2) - COL (A.) - Emboutissage des tôles – Aspects mécaniques - . Base documentaire « Travail des matériaux. Assemblage », Techniques de l’Ingénieur (2002).
-
(3) - MARCINIAK (Z.), DUNCAN (J.) - Bending. Mechanics of sheet metal forming. - Première publication, E. Arnold, Grande-Bretagne, ISBN0-340-56405-9, p. 68-99 (1992).
-
(4) - KALPAKJIAN (S.) - Manufacturing process for engineering materials. - 2e éd. Addision-Wesley Publishing Company, USA, ISBN0-201-60702-6 (1991).
-
(5) - MONGIS (J.) - Les aciers à haute limite d’élasticité – Bilan pour le mécanicien. - Cetim Informations, no 73, ISSN 0399-0001, p. 7-12, déc. 1981.
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