Découpe de tôles en alliages d'aluminium : analyse physique et mécanique
Institution:
Saint-Etienne, EMSEDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
During press trimming process of sheet metal, some aluminium alloys are subject to the problem of sliver production under inappropriate settings of cutting parameters. This thesis describes first the mechanism of sliver generation. In practice, this mechanism depends on geometrical process parameters like clearance, blade radius, cutting angle, sheet thickness, and scrap holder but also on the cut material. However, these experimental trends and their interactions are complex and a numerical model of the process has been developed to quantify the phenomenon. It consists of a micro-mechanical model for the prediction of crack initiation and a macroscopic crack bifurcation model for the prediction of crack trajectory. Finally, the numerical cutting surfaces for miscellaneous process parameters are successfully confronted with experimental cross sections of the sheet.
Abstract FR:
Lors des opérations de découpe sous presse des tôles, certaines nuances d'aluminium soulèvent la problématique d'émission de paillettes pour certaines conditions géométriques d'outillage non appropriées. Cette thèse décrit dans un premier temps le mécanisme de génération de paillettes. En pratique, ce mécanisme dépend des paramètres géométriques du procédé tels le jeu, le rayon de la lame, l'angle de coupe, l'épaisseur de la tôle et la présence éventuelle d'un soutien de chute mais également du matériau découpé. Toutefois, les tendances observées expérimentalement étant complexes et couplées, un modèle numérique global a été développé pour quantifier le phénomène. Il consiste en un model micro-mécanique pour la prévision de la ductilité en découpe et en un modèle macroscopique pour la prévision de la trajectoire de la fissure. Au final, les faciès et profils de découpe numériques sont confrontés avec succès aux observations expérimentales.