Introduction

Le but de ce chapitre est de présenter une série de résultats issus de simulations numériques par éléments finis du procédé de compression en matrices. Ces résultats traitent de deux cas de pièces industrielles ayant donné lieu à des campagnes de mesures sur presse industrielle. Pour le premier cas, les mesures ont été menées au sein de l'entreprise Federal Mogul. Ce premier type de pièce est axisymétrique avec une section en forme de L. Cette campagne d'essais et les mesures obtenues ont été présentées au chapitre I. Le deuxième cas analysé sur une presse instrumentée de la société Dorst concerne une pièce axisymétrique dont la section a une forme de H. Pour ces deux campagnes d'essais les informations expérimentales collectées sont : les cinématiques de compression, les efforts sur les poinçons et les répartitions de densités au sein des pièces après éjection. Pour le premier type de pièce de section en L, le rebond radial à l'éjection a été également mesuré. Ce rebond correspond à la différence entre le rayon externe de la pièce éjectée et le rayon intérieur de la matrice. Les modèles éléments finis sont construits en utilisant les données d'entrées suivantes : volume initial occupé par la poudre après remplissage, la cinématique de compression, une loi de comportement pour la poudre dont les paramètres sont déterminés par des expériences en laboratoire. Cette base de données d'entrée est par ailleurs complétée par la densité initiale de remplissage et la valeur du coefficient de frottement de la poudre sur l'outillage. Les modèles adoptés pour la description du comportement de la poudre tiennent toujours en compte les évolutions de paramètres en fonction des déformations volumiques subies. Afin de pouvoir comparer l'effet du type de modèle de comportement adopté pour la poudre sur les résultats numériques, le modèle CamClay a été intégré et implémenté dans le code éléments finis ABAQUS. Plus généralement, les modèles de comportement mis en uvre sont de nature à permettre un calage des paramètres par l'emploi de données expérimentales issues de protocoles de mesure relativement simples. À cet égard, un essai de compression en matrices instrumentées est suffisant pour fournir l'ensemble des données requises par les modèles de comportement concernant la description du phénomène de densification. Les évolutions des paramètres élastiques en fonction de la déformation volumique plastique sont mesurées par la mise en uvre d'une cellule triaxiale de révolution. L'analyse de la validation des modèles éléments finis porte sur une comparaison systématique entre les mesures expérimentales et les résultats des simulations numériques. Cette démarche concerne les répartitions de densité, les efforts sur les poinçons et le rebond élastique radial à l'éjection lorsque cette dernière information est disponible.