Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
Auteur(s)
-
Ridha HAMBLI : Professeur des universités - Université d'Orléans - Polytech' Orléans
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le travail des tôles est, après l'usinage, le procédé de fabrication le plus utilisé dans les industries mécaniques. Parmi tous les processus industriels de mise en forme, le découpage de tôles est une opération particulière car, contrairement à l'emboutissage et au pliage par exemple qui ont pour but de déformer plastiquement la tôle, le découpage sollicite celle-ci jusqu'à la rupture finale. Durant l'opération, le matériau subit des sollicitations complexes dont la modélisation est souvent non linéaire et, avant rupture finale, le matériau est soumis à des phénomènes d'endommagement et de propagation de fissures. On conçoit ainsi toute la difficulté qu'il y aura à prédire correctement l'évolution dans le temps des phénomènes de découpage, d'autant plus que divers paramètres mécaniques et métallurgiques contribuent à la modification du comportement de la tôle, tels que :
-
l'écrouissage et l'endommagement qui caractérisent la résistance du matériau et sa dégradation sous charge jusqu'à la rupture finale ;
-
la morphologie métallurgique (formes et tailles des grains), la texture cristallographique et les structures du matériau qui évoluent au cours de l'opération.
Tous ces facteurs influent sur la qualité de la pièce fabriquée. Par exemple, l'état d'écrouissage et d'endommagement du bord découpé aura ultérieurement une grande influence sur la tenue en fatigue des pièces en service.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de janv. 2004 par Ridha HAMBLI, Alain POTIRON
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Simulation d'une opération de découpage axisymétrique d'une tôle
En anglais
4. Prédiction de l'usure des outils par éléments finis
4.1 Présentation
L'usure peut être définie comme une perte de matière à l'interface de deux solides en contact engendrée par des phénomènes liés au frottement (figure 22).
Si la prédiction de l'usure des outils qui résulte des contacts entre solides revêt une grande importance pour les applications industrielles, elle est cependant difficile à mettre en œuvre, à cause de l'absence d'outils de modélisation.
Au cours de son utilisation, l'outillage subit des sollicitations cycliques et un échauffement engendré par le travail des actions de contact entre la tôle, le poinçon et la matrice et par la puissance dissipée au sein de la matière. Il en résulte des problèmes de casse, d'écaillage ou de grippage (rupture locale sur le bord de l'outil) ainsi que l'usure progressive des parties actives. Pour le produit fini, apparaissent des défauts de fabrication qu'on peut classer comme suit :
-
variations de cotes ;
-
apparition de défauts de formes ;
-
formation de bavures ;
-
dégradation des caractéristiques mécaniques du matériau.
L'usure est étudiée depuis longtemps, mais de façon assez empirique. C'est pourquoi, malgré de très nombreuses études déjà réalisées (plus de 5 000 articles parus dans les revues « Wear » et « Wear of Materials » et plus de 300 lois dénombrées depuis 1947), très peu de travaux numériques par éléments finis ont été dédiés à la prédiction de l'usure des outils.
L'élimination des dégradations...
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Prédiction de l'usure des outils par éléments finis
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ABAQUS - HKS, theory manual. - Version 6.9.
-
(2) - ARCHARD (J.F.) - Contact and rubbing of flat surfaces. - J. Appl. Phys., 24, p. 981-988 (1953).
-
(3) - ATKINS (A.G.) - Surfaces produced by guillotining. - Phil. Mag., 4, p. 627-641 (1981).
-
(4) - ATKINS (A.G.) - Possible explanation for unexpected departures in hydrostatic tension-fracture strain relations. - Metal Science, p. 81-83, fév. 1981.
-
(5) - BROKKEN (D.), BREKELMANS (W.M.), BAAIJJENS (F.P.T.) - Predicting the shape of blanked product : a finite element approach. - Journal of Materials Processing Technology, 103, p. 51-56 (2000).
-
(6) - CHOY (C.M.), BALENDRA (R.) - Experimental analysis of parameters influencing sheared-edge profiles. - The 5th Inter. Conference on Sheet Metal, University of Twente, Netherland, p. 101-110, 1-3...
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