Etude numérique et expérimentale du formage incrémental pour les pièces de petites dimensions (original) (raw)
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Développement d'une Approche Simplifiée de la simulation numérique du formage incrémental
… Congrès Français de …, 2011
Le formage incrémental est un procédé qui permet de déformer localement la tôle à l'aide d'un outil à bout hémisphérique . La forme finale de la pièce est générée par la trajectoire de l'outil qui impose une déformation incrémentale . L'avantage de ce procédé est son faible coût de l'outillage par rapport à la méthode classique de la mise en forme (ex, emboutissage) . La simulation numérique permet de prédire la formabilité et la qualité de la géométrie pour une trajectoire donnée. Avec les modèles classiques, le temps CPU de la simulation est très long. Le principe de l'Approche Simplifiée est d'éviter la description de l'outil et du contact en le remplaçant par une imposition locale et évolutive de déplacement à certains noeuds. L'Approche Simplifiée permet d'avoir une bonne estimation de la géométrie et de l'épaisseur de la pièce avec un temps de calcul réduit.
Le formage incrémental « mono-point » (SPIF) est un procédé innovant qui permet de produire des pièces de géométrie complexe en contrôlant le mouvement d'un outil de formage généralement à bout hémisphérique. La géométrie désirée est assurée par la trajectoire de l'outil qui impose une déformation incrémentale sur un flan serré sur son contour. L'avantage de ce procédé est son faible coût de l'outillage par rapport aux procédés de formage classiques. Le développement de procédés de formage des tôles en faibles épaisseurs est limité par l'influence de la miniaturisation due aux effets d'échelle. A de petites échelles, la taille de grain initiale joue un rôle important sur le comportement du matériau. Ce document traite de l'influence de la taille initiale de grains sur le procédé de micro formage incrémental des tôles en cuivre à travers une investigation expérimentale. Des essais de traction par différentes tailles de grains ont été réalisés. Une série de tests expérimentaux de micro-SPIF a été effectuée sur des flans par ces mêmes tailles de grains initiales. Les effets sur la distribution des épaisseurs ainsi que les évolutions des efforts de formage sont démontrés et discutés. Un modèle analytique est également proposé afin de représenter ces efforts lors du procédé.
HAL (Le Centre pour la Communication Scientifique Directe), 2022
Le formage incrémental mono-point (SPIF) est une nouvelle technologie qui permet d'obtenir des pièces complexes à l'aide d'un outil à bout hémisphérique en appliquant un processus de déformation locale à la tôle. Comprendre les mécanismes de déformation et de rupture dans le SPIF est important afin d'améliorer la formabilité. Généralement, les modèles de plasticité de type Gurson sont largement utilisés pour la prédiction de l'évolution de l'endommagement et de la rupture. Cette étude a pour but, l'identification du modèle d'endommagement GTN pour la prédiction du comportement des matériaux sous différents états de contrainte. Un algorithme explicite d'intégration des contraintes est développé pour implémenter le modèle dans un code d'éléments finis. La procédure de l'identification du modèle est basée sur la comparaison de la prédiction des efforts de microformage incrémental expérimentale d'une forme pyramidale et du modèle numérique équivalent. Enfin, pour démontrer la capacité prédictive du modèle GTN, les résultats expérimentaux d'un test micro-SPIF de différentes trajectoires d'outils et formes géométriques sont comparés à leur modèle numérique en tenant compte des paramètres identifiés. Il est démontré que le modèle GTN est capable de prédire la rupture dans le procédé de formage des tôles minces.
Méthodes sans maillage de type éléments naturels pour la simulation des procédés de mise en forme
Revue européenne de mécanique numérique, 2006
Dans cet article, des exemples de simulations de différents procédés sont présentés. Une méthode de type éléments naturels est utilisée. L'une des difficultés de la méthode est le traitement des domaines non convexes. Pour contourner le problème, deux approches sont utilisées, la méthode des formes alpha, et la méthode C-NEM. Une autre difficulté est l'amélioration de la qualité en convergence, la NEM ne possédant qu'une consistance de premier ordre. Une nouvelle interpolation de type Hermite NEM est proposée pour construire une approximation NEM de second ordre en convergence.
Etude expérimentale et numérique du découpage de tôles en faible épaisseur
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Ce papier présente une analyse expérimentale et numérique du procédé de découpage de tôles d'épaisseur inférieure à 0,5 mm. Expérimentalement, un outillage original de découpage a été réalisé et testé. Il est instrumenté en effort et en déplacement. Un système d' ...