Modélisation numérique de l’emboutissage à froid multi-passes de tôles épaisses : application aux structures navales

Naval Group souhaite spécifiquement approfondir la connaissance du procédé de mise en forme par emboutissage à froid multi-passe de tôles épaisses en acier pour :

• d’une part, préciser l’impact du procédé sur la tôle formée (déformations plastiques, contraintes résiduelles et comportement mécanique après mise en forme),

• d’autre part, accompagner le développement d’un outil d’aide à la mise au point de la géométrie des outils et des gammes de fabrication.

Afin de répondre à cette problématique industrielle, le travail proposé consiste à mettre au point un modèle numérique de l’emboutissage à froid multi-passes à l’aide du logiciel éléments finis Abaqus. La complexité d’un tel modèle réside dans l’enchainement et l’automatisation des nombreuses passes de mise en forme et dans la gestion de la cinématique de la pièce et de la gestion du contact entre pièce et outils. Les dimensions particulières des pièces étudiées apportent un degré de complexité supplémentaire.

Les lois de comportement seront obtenues par une étude de thèse menée en parallèle et la validation de la modélisation pourra s’appuyer sur une campagne expérimentale méticuleuse conduite par Naval Group sur la pièce industrielle à l’échelle 1.

L’automatisation, voire l’optimisation de l’enchainement des passes d’emboutissage pourront être réalisées sous la forme de scripts Python intégrées au logiciel Abaqus. Cette optimisation aura pour objectif de proposer une modification de la séquence de mise en forme (répartition et nombre de passes) afin de faire évoluer l’état mécanique de la tôle formée.