Contribution à l'analyse du retour élastique en emboutissage

par Jérôme Carbonnière

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Michel Brunet et de Francis Sabourin.


  • Résumé

    L’objectif de PSA Peugeot Citroën Automobiles est de disposer d’une simulation numérique robuste de l’opération d’emboutissage capable de prédire correctement la géométrie finale des pièces. Cet outil numérique est destiné par la suite à être utilisé avec un outil de compensation du retour élastique pour proposer une géométrie d’outil optimale. Pour que le modèle de calcul soit apte à prédire correctement l’état de contraintes en fin d’emboutissage, deux ingrédients majeurs doivent être considérés : l’aspect modélisation numérique (éléments finis, modèles de joncs, frottement …) et l’aspect matériel. Des essais de traction uniaxiale ont été réalisés pour déterminer l’anisotropie initiale et la courbe d’écrouissage monotone des tôles. La modélisation du matériau est décrite par un modèle d’écrouissage combiné à 2 ou 4 paramètres cinématiques avec l’utilisation d’un critère de plasticité de Hill 48. Les paramètres de l’écrouissage cinématique sont quant à eux définis via les essais cycliques par flexion. Des essais de cisaillement ont également été réalisés pour comparer les deux techniques d’identification. Dans une seconde partie, nous nous sommes attachés à décrire l’aspect modélisation numérique uniquement sur l’étude des éléments finis coques S3 et DTK12 au sein du logiciel PamStamp 2G V2005. 0. 4. Ces éléments finis ont la particularité de n’avoir aucun degré de liberté en rotation aux nœuds sommets. Un nouvel élément coque quadrangulaire DKS16, ayant des degrés de liberté similaire au triangle DKT12, est également proposé pour la simulation de la mise en forme et le retour élastique des tôles. La validité des modèles (matériaux et éléments finis) développés est évaluée sur des cas académiques comme des pièces en U ou le passage à rouleau grâce à l’utilisation du code de calcul développé à l’INSA de Lyon puis grâce au logiciel PamStamp 2G. Une validation de ces modèles est ensuite menée sur des pièces industrielles avec le logiciel PamStamp 2G

  • Titre traduit

    = Contribution to springback analysis in stamping


  • Résumé

    The aim of PSA Peugeot Citroën Automobiles is to have a reliable stamping numerical simulation in order to give the final geometry part. Then, this numerical simulation will be used with a springback compensation tool to propose an optimal tool geometry. To a good computation of stress state at the end of the stamping, two points must be considered : the numerical simulation (element type, drawbead, friction ?) and the modeling of the material behaviour. Uniaxial tensile tests are performed to determine initial anisotropy and the hardening curve of the material. The material behaviour is defined by a combined hardening with 2 or 4 kinematics parameters with the use of a Hill 48 yield criterion. The identification of the kinematics parameters is based on a cyclic bending test. Shear test were also used to compare the two identifications methods. In a second part, the shell element S3 (rotation-free) and DKT12 are describe to their implementation on PamStamp 2G V2005. 0. 4. These elements have no rotation degree of freedom on their summits nodes. A new quadrilateral shell element called DKS16 which makes a pair with DKT12 triangle is proposed for the sheet metal forming and springback simulation. The validity of these models (material and element type) are checked on basics tests like U deep drawing or the deformation of a metal strip through rollers with the use of a software developed at INSA de Lyon and then with PamStamp 2G. Finally, models are checked on industrials parts with PamStamp2G.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (203 p.)
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitre

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(3527)
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