EoW May 2011

article technique

Le tréfilage à trois pas d’un fil de base avec une fissure superficielle a été répété dans l’expérience et avec l’analyse FEM. La Figure 10 montre également le comportement de déformation de la fissure ainsi obtenu. 4.2 Analyse FEM du comportement de déformation de la fissure en forme de U durant un tréfilage répété Ensuite, un fil avec une fissure en forme de U a été modelé et le processus de tréfilage a été également analysé au moyen de l’analyse des éléments finis (FEM). La Figure 11 illustre quelques exemples de comportement de déformation des fissures de fils de 10mm de diamètre avec une fissure d’une ampleur (a)=0,73mm et une profondeur (h)=0,10mm (1%), et avec une fissure a=0,73mm et h=0,60mm (6%) durant le tréfilage répété avec a=6° et R/ P=20%. Comme l’on peut remarquer à la Figure 11 , dans la condition I, le fond de la fissure se lève durant le tréfilage répété, et donc la fissure superficielle est éliminée après le premier pas. Par contre, dans la condition II, avec une plus grande profondeur, le côté droit de la fissure est incliné de façon à dépasser le côté gauche et former une fissure superposée (défaut), ce qui signifie que la fissure ne peut être éliminée par le tréfilage. En outre, une fissure profonde dans le fil se développe bien que de dimensions réduites. En conclusion, le comportement de la fissure en forme de U durant le tréfilage dépend de la profondeur (h). Les résultats des fissures concaves et en forme de U ont été comparés. La fissure concave présente un défaut résultant de la superposition de matériau, indépendamment de la profondeur (h), tandis que pour la fissure en forme de U, la profondeur (h) fait fonction de paramètre; c’est-à-dire la fissure peu profonde (h) est éliminée, mais la fissure reste dans le fil lorsque la valeur (h) est supérieure. On estime que la forme de deux côtés de la fissure influence de façon significative son élimination dans la condition I illustrée à la Figure 11 . 5 Conclusions La rupture du fil a été étudiée au moyen d’expériences et de l’analyse des éléments finis (FEM). L’étude portait sur la rupture des fils causée par la présence de substances à l’intérieur ou sur la surface du

Expérience

Analyse

Fil de base

1 pas

Direction du tréfilage

2 pas

3 pas

▲ ▲ Figure 10 : Modifications de la fissure après chaque pas de tréfilage dans l’expérience et dans l’analyse

Distribution de la contrainte résiduelle dans la direction de l’axe X 1400 [MPa]

a) Fil de base

b) 1 pas

c) Forme de U

Direction du tréfilage

b) 1 pas

a) Fil de base

▲ ▲ Figure 11 : Comportement de déformation d’une fissure en forme de U durant le tréfilage

d) 3 pas

c) 2 pas

▼ ▼ Tableau 3 : Paramètres de la fissure

Paramètres de la fissure

Fissures en forme de V, concaves et en forme de U 0.10, 0.35, 0.60, 1.0mm 0.73, 0.93, 1.15, 1.40mm

Paramètre de la forme

Profondeur (h)

Ampleur (a)

Angle (θ) Direction

60º, 70º, 80º, 90º, 100º, 110º, 120º

Direction circonférentielle

Condition du matériau pour le fil

Matériau

SUS304 206GPa

Module de Young

Diamètre

10mm, 8mm α =6º, R/P=20%

Demi-angle de la filière, réduction

Coefficient de frottement

0.05μm

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EuroWire – Mai 2011