Recherche Avancée

Thèse soutenue

Étude des conditions de frottement et des mécanismes d'endommagements surfaciques en emboutissage par simulation en étirage-plan

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Auteur / Autrice : Xavier Roizard
Direction : Jürgen von Stebut
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Science et génie des matériaux
Date : Soutenance en 1992
Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de science et génie des surfaces (Nancy ; ....-2008)

Résumé

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Du fait de la complexité et du nombre important de paramètres régissant les conditions de contact, influentes quant à la réussite de l'opération d'emboutissage, nous avons choisi d'utiliser un test de frottement ou des outils cylindriques frottent plusieurs fois la même piste. La relocalisation, en profilométrie tridimensionnelle, d'une plage entre chacun des passages des outils, nous a permis d'analyser et quantifier les modifications de la rugosité de surface, en fonction de paramètres spécifiques des surfaces en contact (rugosité, nature du revêtement de surface, présence de débris d'usure sur la piste de frottement,. . . ) et spécifiques des conditions de contact (vitesse relative entre les corps, taux de contraintes à cœur,. . . ). Plusieurs exemples illustrent les nombreuses interactions entre ces facteurs sur le frottement et l'endommagement surfacique des corps en contact. Du point de vue des mécanismes physiques qui régissent les modifications de la rugosité de surface à l'échelle du contact entre la tôle et les outils, nous avons analysé plus particulièrement les effets de la vitesse de glissement, de la force avec laquelle sont pressés les deux corps, de la température moyenne des outils et du taux de contrainte de tension à cœur, pendant un essai de frottement. Ce dernier paramètre, encore peu étudié de nos jours, est apparu de première importance puisqu'il régit, à la fois la fraction de la surface réelle de contact métal-outil, responsable des efforts de frottement, et de son évolution le long de frottements successifs. Enfin, nous présentons une démarche de planification expérimentale permettant d'établir des relations empiriques entre les facteurs influents et les efforts de frottement. Ces lois pourront être utilisées dans des codes de calcul par éléments finis afin d'affiner la prise en compte du contact