Modélisation et simulation du découpage des tôles

1 - Découpage des tôles

2 - Modélisation théorique du découpage par la courbe force-pénétration du poinçon

• 2.1 - Hypothèses
  Figure 10 - Illustration du volume de matière écrouie
• 2.2 - Modèle théorique – Prédiction de l'effort de découpage F
  Figure 11 - Évolution de la déformation d'une fibre en fonction de la pénétration du poinçon [20]
• 2.3 - Comparaison théorie-expérience
  Figure 12 - Problème axisymétrique étudié Figure 13 - Courbes effort-pénétration du poinçon Figure 14 - Problème axisymétrique étudié dans [46] Figure 15 - Courbes effort-pénétration du poinçon

3 - Simulation du découpage des tôles

• 3.1 - Choix du modèle d'endommagement
  Figure 17 - Mécanismes de rupture en découpage
• 3.2 - Lois d'endommagement de Lemaître
  Figure 18 - Mécanismes d'endommagement et de rupture Figure 19 - Élément de volume endommagé
• 3.3 - Méthode d'intégration employée
  Figure 20 - Schéma de principe de l'approche complètement couplée
• 3.4 - Algorithme de calcul global
• 3.5 - Modélisation numérique de la rupture
  Figure 21 - Illustration du comportement d'une structure endommageable

4 - Prédiction de l'usure des outils par éléments finis

• 4.1 - Présentation
  Figure 22 - Mécanisme de l'usure abrasive
• 4.2 - Modélisation de l'usure des outils
  Figure 23 - Profil d'un outil usé Figure 24 - Pression normale de contact et force de contact sur les nœuds Figure 25 - Évolution de l'usure des outils

5 - Simulation d'une opération de découpage axisymétrique d'une tôle

• 5.1 - Problème étudié
  Figure 26 - Problème axisymétrique étudié Figure 27 - Maillage de la tôle en découpage
• 5.2 - Résultats
  Figure 28 - Courbes effort-pénétration du poinçon Figure 29 - Progression de la rupture dans le maillage et profil découpé Figure 30 - Carte d'endommagement (pénétration = 30 % – jeu = 10 %) Figure 31 - Répartition des jauges sur la plaque à découper Figure 32 - Déformation orthoradiale-pénétration du poinçon Figure 33 - Simulation numérique du profil découpé après séparation totale Figure 34 - Retour élastique de la tôle Figure 35 - Pression de contact et distance de glissement à l'interface tôle-poinçon Figure 36 - Profil d'usure d'un poinçon de découpage après 20 000 pièces découpées Figure 37 - Influence de l'usure du poinçon (formation de bavure) Figure 38 - Évolution de la hauteur de la bavure en fonction de l'usure du poinçon

6 - BLANKSOFT : logiciel d'optimisation du découpage des tôles

• 6.1 - Présentation du logiciel
  Figure 39 - Interface graphique de BLANKSOFT
• 6.2 - Domaine d'application
• 6.3 - Résultats obtenus
• 6.4 - Validation expérimentale
  Figure 40 - Modèle de découpage [20] Figure 41 - Courbes effort-pénétration du poinçon Figure 42 - Évolution de la hauteur de la zone lisse en fonction du jeu relatif Figure 43 - Évolution de la hauteur de la zone arrachée en fonction du jeu relatif Figure 44 - Évolution de la hauteur de la zone lisse en fonction de l'usure du poinçon Figure 45 - Évolution de la hauteur de la zone arrachée en fonction de l'usure du poinçon Figure 46 - Profil d'usure du poinçon après 140 000 coups de presse d'après Maillard [46] Figure 47 - Évolution de la hauteur de bavure en fonction du rayon d'usure

7 - Conclusion