Application à la simulation numérique
Tribologie de l'emboutissage - Phénoménologie et modélisation du frottement

1 - Caractérisation des propriétés superficielles des tôles avant et après frottement

• 1.1 - Microscopies et analyse d'image
  Figure 1 - Influence de la direction et de la vitesse de glissement sur le frottement et l'aspect micrographique après frottement d'une tôle d'acier doux EDT [1] Figure 2 - Influence de la vitesse de glissement sur le frottement et l'aspect micrographique après frottement dans le sens travers d'une tôle d'acier doux (rugosité de type déterministe) [1]
• 1.2 - Rugosimétrie tridimensionnelle et lubrification
  Figure 3 - Rugosimétrie tridimensionnelle d'une tôle superformable SPC 3C (nue) [1]
• 1.3 - Microdureté à force normale croissante
  Figure 4 - Évolution induite par le frottement de la dureté superficielle de tôles d'acier nue et revêtued de zinc [8]
• 1.4 - Test des revêtements par bande adhésive ou pesée différentielle
  Figure 5 - Examens de divers revêtements après formage d'une aile avant [9]

2 - Mécanismes d'interaction tôle-outil sous le serre-flan

• 2.1 - Analyse qualitative du rôle de la rugosité de la tôle
• 2.2 - Interactions microplastiques sur les plateaux
  Figure 6 - Analyse qualitative du rôle de la rugosité de la tôle sur les interactions avec l'outil Figure 7 - Effet d'un laminage skin-pass sur la force d'étirage de l'essai Inland de deux tôles en alliage d'aluminium Figure 8 - Mécanismes microplastiques et microhydrodynamiques en frottement plan/plan sous faible pression de contact
• 2.3 - Films de transfert : lubrification pâteuse et effets des additifs
  Figure 9 - Corrélation entre coefficient de frottement et fraction d'aire rayée de la tôle à effet microhydrodynamique faible Figure 10 - Effet de la formulation du lubrifiant sur l'évolution du frottement avec la longueur de tôle en acier inoxydable
• 2.4 - Effets microhydrodynamiques
  Figure 11 - Mise en évidence expérimentale des effets microhydrodynamiques sur tôles nues [14] Figure 12 - Diagramme d'emboutissabilité d'une tôle d'acier doux Figure 13 - Frottement entre outils plans de diverses tôles (19) [17]

3 - Frottement sous le poinçon

• 3.1 - Grammage excédentaire : effet hydrodynamique sous le poinçon
  Figure 14 - Modèle de lubrification hydrodynamique du contact tôle-poinçon en expansion pure [18]
• 3.2 - Grammage limité : transition statique-dynamique
  Figure 15 - Effet de la vitesse et de la pression de contact sur le frottement d'une tôle galvanisée

4 - Caractéristiques de retenue des joncs

• 4.1 - Contribution de la déformation plastique
  Figure 16 - Géométrie de la tôle dans un jonc de retenue pour un enfoncement du jonc donné
• 4.2 - Contribution du frottement
  Figure 17 - Force de retenue engendrée lors du passage de tôles en acier ou en alliage d'aluminium entre rouleaux (frottement négligeable – échelles logarithmiques) Figure 18 - Évolution théorique et expérimentale avec l'enfoncement du jonc [19]
• 4.3 - Comportement pour des systèmes à joncs multiples
  Figure 19 - Caractéristiques de retenue de systèmes de joncs multiples Figure 20 - Corrélation entre la réduction d'épaisseur et la force de traction f pour le passage d'une tôle dans les systèmes à joncs multiples [20]

5 - Application à la simulation numérique

• 5.1 - Intégration du modèle hydrodynamique dans un calcul d'expansion
  Figure 21 - Influence théorique et expérimentale de la vitesse du poinçon v et de la viscosité du lubrifiant sur la distribution de déformation d'un flan en laiton [24]
• 5.2 - Schématisation usuelle
• 5.3 - Vers une loi « micro-macro »

6 - Conclusion