Présentation
RÉSUMÉ
Outil incontournable de la conception automobile, la simulation numérique des procédés de mise en forme, dont le sertissage à plat, permet de répondre aux objectifs de faisabilité et de productivité requis. Cet outil permet en effet d’économiser du temps dans la préparation d’un projet, garantissant notamment la mise au point d’un procédé. Cet article présente ainsi cette approche de modélisation au travers des caractérisations du comportement mécanique des tôles et du frottement entre les tôles et les lames. La simulation numérique est ensuite approfondie : modèles par éléments finis, résultats de calculs sur bords droit et sur bords courbes.
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Christian LANGE : Ingénieur civil de l’École nationale supérieure des mines de Saint-Étienne - Docteur en sciences et génie des matériaux de l’École nationale supérieure des mines de Paris - Ingénieur d’études en mécanismes et armatures d’ouvrants, PSA Peugeot Citroën, site de Sochaux
INTRODUCTION
Face à une concurrence toujours plus forte sur le marché automobile mondial, la réduction des coûts et des délais de conception est devenue un axe majeur de développement chez les constructeurs. Afin de maintenir un haut niveau de qualité et de robustesse tout en assurant l’amélioration par l’innovation du style et de la technologie, les industries automobiles introduisent régulièrement de nouveaux moyens de production et de nouvelles nuances de tôles pour atteindre les objectifs de faisabilité et de productivité requis. La volonté de réduction de la masse des véhicules est devenue non seulement un enjeu compétitif important, mais aussi une contrainte environnementale.
Face à ces besoins, la simulation numérique des procédés de mise en forme est devenue un outil incontournable. Elle permet d’économiser un temps considérable dans la phase amont d’un projet afin de garantir la faisabilité des pièces ou la mise au point d’un procédé de mise en forme innovant. En effet, l’objectif de la simulation est de diminuer le nombre de campagnes expérimentales sur prototypes ou sur éprouvettes, jugées trop longues et trop coûteuses. C’est dans les années 1980 que les industriels commencent à s’y intéresser. Durant les années 1990, les simulations par éléments finis ont considérablement évolué dans le domaine de la mise en forme des tôles métalliques. Les modèles de simulation sont sans cesse améliorés suite à des exigences croissantes de la part des constructeurs automobiles qui veulent recevoir les fruits de leur investissement dans ce domaine. Ils réclament alors des prédictions de plus en plus fines.
La simulation numérique du procédé de sertissage à plat en est un bon exemple. C’est vers 1986 que l’on commence à s’intéresser à la simulation de ce procédé par éléments finis, l’objectif étant d’améliorer la qualité finale des pièces
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Sertissage à plat pour la carrosserie automobile : simulation numérique
Modélisation physique pour la simulation
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