Limitation des deformations en cours d'usinage sur certaines pieces en alliage d'aluminium de grandes dimensions matrices

par PATRICK CHEPPE

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Jacques-Louis Féron.

Soutenue en 1993

à Nantes .

mots clés

Résumé

L'aerospatiale nantes est specialisee dans l'usinage de pieces de grandes dimensions. Certaines d'entre elles sont dites de classe 1 car ce sont des pieces vitales de l'avion, tel est le cas des tes et croix d'airbus qui jouent le role de jonction entre les ailes et le troncon central de l'avion. Ces pieces en alliage d'aluminium 7175 sont matricees et trempees par les fournisseurs puis usinees a l'aerospatiale. C'est au cours des operations d'usinage que nous rencontrons des problemes de deformations qui font l'objet de cette etude. Cette etude se justifie par le fait que ces deformations necessitent des operations de redressage couteuses et dont les consequences sur la qualite des pieces sont mal connues. Il est donc necessaire de minimiser ces operations afin de diminuer les couts de production selon les criteres du bureau d'etude. Pour mener a bien cette etude: 1) nous avons developpe une methode de mesures de contraintes residuelles et de son gradient par diffraction de rayons x sur pieces industrielles, ebauches trempees. 2) nous definissons des criteres reception sur les niveaux de contraintes admissibles garantissant moins de deformations. 3) nous avons realise des essais industriels dans le but d'ameliorer la gamme de traitement thermique et d'optimiser la gamme d'enlevement de matiere. 4) nous avons developpe des outils informatiques permettant de visualiser des deformations par des graphiques 3 dimensions, de constituer des banques de donnees et au moyen de statistiques d'exploiter les differents releves. Nous avons mis en evidence l'interet d'une modelisation de comportement thermomecanique elastoplastique du materiau. 1) d'une part pour simuler les phenomenes de generation de contraintes pendant la trempe des alliages d'aluminium. 2) d'autre part pour prevoir les deformations des pieces dues au desequilibre du gradient de contrainte pendant l'enlevement de matiere. L'ensemble de ces travaux met en evidence des possibilites de diminution des couts de production, en particulier des temps de redressage

Titre traduit

Limitation of deformations while machining on certain parts in aluminium alloy of large die dimensions

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