Travail des alliages de cuivre en feuilles : simulation et optimisation numérique 2D du procédé de découpe

Christophe Husson (1) , Loïc Daridon (2) , Saïd Ahzi (1)

1 IMFS - Institut de Mécanique des Fluides et des Solides
2 M3 - Modélisation Mathématique en Mécanique

The developpment of concurent engineering in the area of sheet metal forming, such as the numerical simulation of the blanking process of thin metallic sheets, have led to the fabrication cost reduction while optimizing the functionan properties of the workpiece. In these processes, the strain rate and temperature are parameters that infuence the behavior of the cost material. That is why we propose to simulate the blanking of thin metallic sheets using a viscoplastic model that accounts for the evolution of microstructure and coupled with a damage model based on thermodynamics of irreversible proceses. By implementing our models in the commercial finite element code ABAQUS/Explicit, we propose to study the influence of the clearance and tool wear on the part edge and on the evolution of the cutting force. This analysis is conducted on copper alloys.

Le développement de l’ingénierie simultanée dans les métiers de la mise en forme, comme la simulation numérique du procédé de découpe des matériaux métalliques en feuilles, a conduit à la réduction des coûts de fabrication tout en optimisant les propriétés et la fonctionnalité des pièces fabriquées. Pour les procédés, la vitesse de déformation et la température sont des paramètres influençant le comportement du matériau découpé. C’est pourquoi nous proposons de simuler le découpage de métaux en feuilles en utilisant un modèle de viscoplasticité prenant en compte l’évolution de la microstructure couplée à un modèle d’endommagement basé sur une approche thermodynamique des processus irréversibles. A l’aide de l’implémentation de nos modèles de comportement dans le code commercial d’éléments finis ABAQUS/Explicit, nous présentons une étude de l’influence du jeu de découpe et de l’usure des outils de découpe sur l’aspect du faciès de découpe et de l’évolution de la force de découpe. Cette étude est développée pour les alliages de cuivres.

Mots clés: Découpe; Tôles fines; Simulation numérique; Endommagement; Plasticité

Domaines: Mécanique des matériaux [physics.class-ph]

Christophe Husson, Loïc Daridon, Saïd Ahzi. Travail des alliages de cuivre en feuilles : simulation et optimisation numérique 2D du procédé de découpe. 17e Congrès Français de Mécanique, Aug 2005, Troyes, France. ⟨hal-00574986⟩