Strictions en emboutissage prédiction par utilisation des courbes limites en contraintes

Necking prediction using the limit stresses states diagram in the sheets metal forming processes

¹ Laboratoire de Mécanique des Solides, INSA, Villeurbanne
² Laboratoire de Mécanique Appliquée, Université de Savoie, Annecy

Résumé

Dans ce travail, nous proposons un nouvel aspect de la simulation numérique par éléments finis des phénomènes de mise en forme des métaux en feuille et notamment l’emboutissage. Ce nouvel aspect concerne la prédiction de la striction dans la simulation numérique grâce au critère de la courbe limite d’emboutissage représentée dans le plan des contraintes principales. Un certain nombre de nuances d’acier classiques et à haute limite d’élasticité ont été caractérisées par leurs courbes de contraintes limites, ce qui nous a permis de confirmer le caractère intrinsèque de ce critère. L’introduction de ces courbes dans notre code de calcul numérique nous a permis de prédire l’apparition de la striction lors de l’emboutissage ; cette striction « calculée » est très proche de la striction obtenue expérimentalement dans les cas étudiés suivants : embouti hémisphérique en expansion et godet cylindrique.

Abstract

In this paper, we propose a new aspect on the numerical simulation, by a finite element method, of the sheets metal forming processes, in particular the deep-drawing.

This new aspect concerns the necking prediction using the limit stresses states diagram criterium. Some types of usual steels and high yield strength steels are caracterized by their limit stresses states diagrams, which allowed us to confirm the criterium independence of the strain path. Once we have implemented these diagrams in our numerical code and we have predicted the onset of necking during deep-drawing ; this “calculated” necking is in a very good agreement with the experimental necking in the following studied cases : hemispherical stretching and deep-drawing of cylindrical cup.