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Simulation numérique du procédé de rétreint : application à la fabrication des bielles aéronautiques en aluminium 2024 et TA6V

Gueye, Babacar (2011) Simulation numérique du procédé de rétreint : application à la fabrication des bielles aéronautiques en aluminium 2024 et TA6V. (Numerical simulation of swaging process : application to titanium,stainless steel and nickel based alloys forging.)

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Résumé

Le procédé de rétreint fait partie de la famille des techniques de mise en forme sans enlèvement de matière. La déformation du lopin est obtenue par chocs successifs d'un ensemble de matrices disposées autour de la pièce. Ce procédé est généralement utilisé pour la réduction de section de tubes ou de barres. Dans un contexte industriel, la maîtrise des paramètres procédé et la compréhension des phénomènes sous-jacents est indispensable pour non seulement limiter le temps de développement de nouveaux produits mais aussi diminuer le nombre de rebus des références qui posent problème. L'objectif de la thèse est de répondre à ces attentes en exploitant les possibilités offertes par la simulation numérique. Dans un premier temps, les alliages étudiés ont été caractérisés mécaniquement. En effet grâce à des essais de traction et d'impact de Taylor et à l'emploi d'une méthode d'identification par analyse inverse, les paramètres de la loi d'écoulement de Johnson-Cook ont été déterminés. Dès lors différents modèles, utilisant le code Abaqus/Explicit, ont été mis en place (du 2D axisymétrique au 3D en passant des modèles en reprenant que le quart de la pièce) et la validation s'est faite grâce à des campagnes d'essais réalisés sur site. Enfin, un progiciel développé en C++ sera livré à l'industrie. Il intègre différentes fonctionnalités comme la prédiction des efforts de forge par calcul analytique. Tous ces outils numériques et analytiques ont permis de mieux comprendre le procédé en termes de chemin d'écoulement de la matière, de distribution des contraintes et déformations et de profil d'évolution d'évolution de l'effort tout au long de la mise en forme. ABSTRACT : The shrinking process is part of the family of formatting techniques without removing material.

Département ou laboratoire:Laboratoire Génie de Production - LGP (Tarbes, France)
Directeur de thèse:Pantalé, Olivier
Mots-clés:Eléments-finis - Mise en forme - Rétreint - Bielles aéronautiques - Loi de Johnson-cook - Essais d'impact - Analyse inverse. KEYWORDS : Finite element - Formatting - Aeronautical rods - Shrink - Inverse analysis - Impact testing
Sujets:Génie des matériaux
Génie mécanique
Déposé le:10 Juillet 2015

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