Analyse de formage des tôles : composants de tôlerie automobile

L'analyse du formage est un processus qui permet d'évaluer les états de formage et les niveaux de déformation de la surface des composants en tôlerie après le formage à la presse. Avant d'être formées, les tôles brutes sont marquées à l'aide d'une gravure électrochimique ou d'un marquage au laser, soit avec une grille circulaire régulière, soit avec un motif de points. Au cours du processus de formage, les cercles ou les points se déforment avec la surface de l'ébauche et changent ainsi de forme pour devenir des ellipses. Après le processus de formage, les diamètres des ellipses sont mesurés manuellement ou automatiquement afin de déterminer le comportement de déformation minimal (déformation mineure) et maximal (déformation majeure). L'orientation des déformations majeures et mineures décrit l'état de formage de la surface locale.

Les valeurs de déformation de la surface sont comparées après la mesure avec la courbe limite de formage (CLF - voir les courbes dans les diagrammes ci-dessous) dans le diagramme limite de formage (DLF). La CLF est un ensemble de données sur les paramètres des matériaux qui décrit la formabilité maximale en fonction de l'état de formage d'un matériau de tôlerie.

Les valeurs des données de déformation supérieures à la CLF indiquent un surformage avec un risque de défaillance de la tôlerie. Si tous les points de données sont inférieurs à la CLF et compte tenu d'une certaine marge de sécurité, le processus de formage ne produit généralement pas de pièces divisées.

L'analyse de mise en forme des tôles est principalement utilisée dans l'industrie automobile au cours du processus de développement des pièces de tôlerie, pour les essais d'outils et le dépannage de la production.
Au cours du processus de développement des pièces de tôlerie, l'analyse de formage expliquée ci-dessus est utilisée pour valider les simulations numériques de formage et pour déterminer le surformage et l'écoulement indésirable de l'ébauche de tôle à l'intérieur de l'outil de presse. Il est également possible de déterminer et d'évaluer les plis et la tendance à la fissuration.

Pendant l'essai des outils, la forme des outils de formage est optimisée de manière itérative pour produire la forme correcte du composant. L'analyse du formage est utilisée pour valider que le processus de formage reste dans les limites de formabilité du matériau sélectionné.

Si des pièces fractionnées sont produites en série, l'analyse du formage permet de comprendre et de résoudre les problèmes de production sous-jacents. La comparaison des mesures de la pièce fractionnée et de la pièce maîtresse avant la production montre l'usure de l'outil et les problèmes de matériaux.

Le système d'analyse du formage ARGUS permet d'optimiser le processus de mise en forme des tôles. Pour l'analyse automatique du formage sans contact, les ébauches de tôlerie sont marquées d'un motif de points réguliers avec une distance de 1 mm, 2 mm ou 3 mm entre les points, en fonction de la forme et des radians de la pièce. Après le formage, le composant en tôle est enregistré avec la caméra portable ARGUS sous différents angles de vue. Dans toutes les images acquises, les coordonnées 2D de tous les points sont dérivées mathématiquement et recalculées en coordonnées 3D selon les principes de la photogrammétrie.