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Essai des propriétés d'emboutissage dans la construction automobile

De bonnes propriĂ©tĂ©s de formabilitĂ© sont trĂšs demandĂ©es pour les tĂŽles minces. Les procĂ©dĂ©s de formage typiques, tels que l'emboutissage et l'Ă©tirage sont caractĂ©risĂ©s ou vĂ©rifiĂ©s dans des mĂ©thodes d'essai normalisĂ©es. Pour vĂ©rifier les propriĂ©tĂ©s demandĂ©es, ZwickRoell utilise des machines d'essais pour l'emboutissage de type BUP et propose pour ce faire des machines d'essai avec forces d'Ă©tirage jusqu'Ă  1.000 kN. Les courbes limite de formage​​​​​​​ consistent Ă  dĂ©terminer la dĂ©formation qu'un matĂ©riau peut supporter sans rupture; les allongements limite ainsi dĂ©terminĂ©s ne devront pas ĂȘtre dĂ©passĂ©s dans les procĂ©dĂ©s de mise en forme. Pour la technologie de mesure optique nĂ©cessaire Ă  l'enregistrement des allongements pendant le processus d'Ă©tirage, ZwickRoell travaille en partenariat avec un rĂ©seau d'entreprises hautement qualifiĂ©es.

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Formage Ă  chaud

  • Afin de satisfaire Ă  des exigences de sĂ©curitĂ© accrue mais poids rĂ©duit, la trempe sur presse connaĂźt, comme mĂ©thode de production du formage Ă  chaud, une importance croissante dans l'industrie automobile.
  • L'objectif de cette mĂ©thode est d'atteindre une rigiditĂ© Ă©gale ou supĂ©rieure des piĂšces de tĂŽles mĂ©talliques, Ă  celle obtenue par technique classique de formage, tout en rĂ©duisant la quantitĂ© de matĂ©riau utilisĂ©.
  • De nombreux producteurs automobiles utilisent ces procĂ©dĂ©s pour produire les piĂšces structurelles du chĂąssis, telles que les colonnes A et B, tunnels de transmission, supports de pare-chocs avant et arriĂšre, seuils de portes, renforts de porte, longerons, porte-bagages et pavillons.
  • ComparĂ© Ă  la technique classique de formage, le formage Ă  chaud est naturellement plus complexe et permet de produire des composants de rĂ©sistance plus Ă©levĂ©e, une grande complexitĂ© gĂ©omĂ©trique et des effets de retours minimisĂ©s en un temps rĂ©duit. La rĂ©sistance, des Ă©prouvettes prĂ©levĂ©es sur le produit final, est ensuite testĂ©e sous diffĂ©rentes mĂ©thodes (duretĂ© classique, mais aussi traction et flexion).

Essais de traction

Essais de traction

Essai de traction simplifié
Essais de traction avec détermination de la valeur r & n
Essai de traction biaxe
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Essai de traction simplifié

Pour la détermination des grandeurs caractéristiques de l'essai de traction, ZwickRoell propose un large choix de systÚmes d'essai allant jusqu'à 2.500 kN. Ces systÚmes d'essai permettent de réaliser trÚs précisément l'essai de traction sous grandes forces.

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Essais de traction avec détermination de la valeur r & n

Une bonne formabilité et une haute résistance sont souvent exigées des tÎles minces. Pour la caractérisation de la formabilité, les valeurs r & n sont déterminées dans l'essai de traction. La valeur n décrit l'écrouissage - poussée de contrainte - pendant la déformation plastique jusqu'à l'allongement uniformément réparti, la valeur r décrit l'anisotropie verticale. La valeur n est déterminée à partir des données de contrainte en traction et valeurs d'allongement, la variation de section de l'éprouvette de traction est également mesurée pour la valeur r.

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Essai de traction biaxe

L'essai de traction 2 axes constitue une particularitĂ©. Celui-ci permet de dĂ©terminer les propriĂ©tĂ©s de dĂ©formation du matĂ©riau. Cet essai, qui permet de rĂ©gler et analyser les valeurs de contrainte dĂ©finies au point de croisement de l'Ă©prouvette, est principalement utilisĂ© en Recherche & DĂ©veloppement. ZwickRoell a construit ces machines d’essais biaxiales selon les spĂ©cifications du client. Dans la plupart des cas, la mesure de l'allongement s'effectue de maniĂšre visuelle. ZwickRoell propose ici des solutions distinctes. Pour la mesure d'une rĂ©partition haute-rĂ©solution de l'allongement, ZwickRoell travaille en partenariat avec un rĂ©seau d'entreprises qualifiĂ©es.

Essai de ténacité à la rupture

La ténacité à la rupture KIc est une grandeur caractéristique essentielle pour les matériaux métalliques dans les applications critiques de sécurité, telles que la construction aéronautique, les constructions de centrales mais aussi la construction automobile. La détermination de la ténacité à la rupture s'effectue avec une éprouvette dans laquelle une fissure artificielle a été introduite. Cette éprouvette est chargée jusqu'à la rupture. La ténacité à la rupture KIc est ensuite déterminée à partir d'une courbe de force-déformation et de la longueur de rupture.

Essai de flexion

Outre la dĂ©termination des grandeurs caractĂ©ristiques des propriĂ©tĂ©s de flexion, l'essai de flexion 3 points sert aussi Ă  l'Ă©valuation visuelle de l'arĂȘte de pliage. Il sert notamment Ă  apprĂ©cier visuellement le comportement des soudures dans l'essai de flexion. ZwickRoell rĂ©sout cette tĂąche, grĂące aux diffĂ©rentes options pour dispositifs d'essais de flexion et adaptation de mĂąchoires existantes.

Essai Draw-Bead

Cet essai a pour objectif de dĂ©terminer le coefficient de frottement entre tĂŽles d'acier et outil d'Ă©tirage, et de dĂ©finir ainsi le lubrifiant idĂ©al pour cette opĂ©ration de transformation. L'essai Draw-Bead permet d'Ă©viter les fissures et craquelures, et d'assurer ainsi un procĂ©dĂ© d'emboutissage optimal. Le dispositif Draw-Bead peut ĂȘtre aisĂ©ment montĂ© dans une machine d'essai standard. Pour cet essai, une feuille de tĂŽle avec les dimensions typiques (300 mm x 30 mm x 2 mm) est contrainte dans l'axe dans la mĂąchoire standard supĂ©rieure, et le dispositif Draw-Bead est raccordĂ©. Pour terminer, le dispositif Draw-Bead- Ă©tire la feuille de tĂŽle. Cette procĂ©dure peut ĂȘtre reproduite automatiquement. Le nombre de rĂ©pĂ©titions est rĂ©glable. C'est la force de serrage avec rĂ©gulation numĂ©rique du Draw-Bead qui assure la prĂ©cision et reproductibilitĂ© des valeurs mesurĂ©es. Le poinçon de l'outil peut ĂȘtre aisĂ©ment remplacĂ©, pour couvrir les spĂ©cifications d'essai les plus diverses

Essai de traction haute-vitesse

Le comportement des matĂ©riaux avec fort taux d'allongement est dĂ©cisif pour les applications dans l'industrie automobile. En cas d'accident, de hautes vitesses sont approchĂ©es Ă  dĂ©formation du matĂ©riau; ces donnĂ©es devront impĂ©rativement ĂȘtre prises en compte pour la conception de l'automobile. Les grandeurs caractĂ©ristiques nĂ©cessaires Ă  l’essai de traction haute vitesse sont dĂ©terminĂ©es sur des machines d’essais haute vitesse de la sĂ©rie HTM. Ces machines d'essai servo-hydrauliques approchent les Ă©prouvettes Ă  des vitesses de dĂ©formation de 20 m/s pour des forces allant jusqu'Ă  160 kN.

Essai de flexion du disque

L'essai de flexion du disque sert Ă  la dĂ©termination de l'angle de flexion des Ă©lĂ©ments de carrosserie; cet essai a pour objectif d'obtenir des informations sur le comportement de dĂ©formation et la prĂ©disposition Ă  la dĂ©faillance des matĂ©riaux mĂ©talliques dans le processus d'emboutissage avec portions de flexion dominantes (opĂ©rations de sertissage, par exemple) ou encore dans le chargement de collision. Ces essais peuvent ĂȘtre rĂ©alisĂ©s dans des machines d'essai avec dispositifs spĂ©ciaux dans l'essai de flexion 3 ou 4 points. 

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