Etude du processus étirage-pliage des tôles à revêtement métallique et plastique

Abstract

Les pièces mécaniques embouties ou pliées présentent toujours des anomalies sur l’état de surface(peau d’orange)et sur le manque d’une précision dimensionnelle,causé par le retour élastique.Le retour élastique est si compliqué qu'il est difficile à simuler avec précision car il est lié à de nombreux facteurs tels que la géométrie de l'outillage,les propriétés des matériaux,le frottement et les conditions de chargement.Dans ce contexte,le retour élastique de l’essai d’étirage-pliage en V et en U est étudié expérimentalement et numériquement.Le métal étudié est un acier non allié,utilisé spécialement pour la fabrication des produits d’électroménager au niveau de l’entreprise SONARIC.Il a été revêtu par différents revêtements métalliques et plastiques pour mettre en évidence l’effet de ces derniers sur la qualité de formage et sur le retour élastique. Les revêtements métalliques sont effectués par l’électrodéposition d’une couche fine de plusieurs métaux(zinc,étain,nickel et chrome). Concernant le revêtement plastique,un film plastique autocollant est placé sur les surfaces des outils(matrice et serre flanc)en contact avec l’échantillon à plier,et sur les deux faces de l’échantillon à plier lui-même. Des tôles d’acier C6 sont pré- laqués et d’autres en acier C5 ont subi des traitements de cémentation effectués à 900° pendant 3h(sans trempe).Elles sont toutes testées en étirage-pliage. Ceci est nécessaire pour évaluer l’effet des revêtements plastiques et la cémentation sur le retour élastique. L’étude des tôles à différents revêtements s’est focalisée principalement sur l'influence de différents paramètres tels que l'épaisseur du revêtement,sa rugosité, la profondeur d’étirage,la force de serrage du flan(Blank holding force-BHF), la limite d'élasticité et le module de Young de l’acier. Le pliage en V est aussi simulé en utilisant un code d'éléments finis élasto-plastiques 2D Abaqus/standard.Dans ce travail,nous montrons également que l'angle de retour élastique est plus petit pour les tôles non revêtues,un BHF plus élevé,une rugosité de surface plus élevée,une épaisseur de revêtement plus faible,une hauteur d'étirement plus faible une limite d'élasticité plus faible et un module de Young plus élevé.Une première étude comparative a été effectuée,en montrant l’influence de chacun des deux types de revêtements (métalliques, plastiques)sur le retour élastique.D’autre part,les résultats numériques ont été comparés par ceux obtenus par expérimentation.