Prévision de l'endommagement ductile. Application à l'emboutissage de tôles minces

Damage prediction in the deep drawing of thin sheets

LASMIS-FRE 2719, Université de Technologie de Troyes, 12 rue Marie Curie, 10010 Troyes Cedex, France

Auteur de correspondance : mourad.khelifa@utt.fr

Reçu : 13 Mai 2005
Accepté : 20 Juin 2006

Résumé

Ce travail est dédié à l'approche avancée pour modéliser et simuler un procédé de mise en forme de tôles minces par emboutissage dans l'objectif d'optimiser l'évolution de l'endommagement au cours du formage. La méthode proposée permet de prédire l'instant et l'endroit d'apparition de l'endommagement dans une pièce mécanique avant sa réalisation physique. Une approche locale basée sur le couplage fort entre le comportement élasto-plastique anisotrope à écrouissage mixte (isotrope et cinématique) non-linéaire et un endommagement ductile supposé isotrope est proposée. Les aspects numériques et théoriques des équations constitutives du modèle couplé seront présentés ainsi que la réduction des équations. La résolution globale du système d'équations est réalisée par un schéma dynamique explicite. La procédure est appliquée à la prévision de défauts dans un procédé d'emboutissage de type Swift. En dernier les résultats des simulations sont comparés à ceux de l'expérience.

Abstract

This work deals with the study of advanced approach for modelling and the simulation in the deep drawing processes in order to optimize their technological parameters with respect to the damage occurrence. This allows to have coupled constitutive equations able to predict when and where micro defects can take place during the sheet deep drawing process. An advanced elastoplastic model based on mixed isotropic-kinematics hardening together with Hill type anisotropic plastic flow is fully coupled with isotropic ductile damage. First the fully coupled constitutive equations are summarized and their numerical aspects are discussed. The local integration procedure using the implicit scheme applied to a reduced number of constitutive equations is described. The global resolution procedure is also described using a dynamic explicit resolution strategy. This procedure has been applied to “optimize” various deep drawing processes with respect to damage occurrence. Finally an application is made to the simulation of the Swift deep drawing. A comparison with experimental results is also presented.