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EuroWire – Mai 2011
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article technique
Paramètres de la fissure
Paramètre de la forme
Fissures en forme de V,
concaves et en forme de U
Profondeur (h)
0.10, 0.35, 0.60, 1.0mm
Ampleur (a)
0.73, 0.93, 1.15, 1.40mm
Angle (θ)
60º, 70º, 80º, 90º, 100º, 110º, 120º
Direction
Direction circonférentielle
Condition du matériau pour le fil
Matériau
SUS304
Module de Young
206GPa
Diamètre
10mm, 8mm
Demi-angle de la filière, réduction
α
=6º, R/P=20%
Coefficient de frottement
0.05μm
▼
▼
Tableau 3
:
Paramètres de la fissure
▲
▲
Figure 10
:
Modifications de
la fissure après chaque pas de
tréfilage dans l’expérience et
dans l’analyse
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
▲
▲
Figure 11
:
Comportement
de
déformation
d’une
fissure en forme de U
durant le tréfilage
a) Fil de base
b) 1 pas
a) Fil de base
b) 1 pas
d) 3 pas
c) 2 pas
c) Forme de U
Direction
du tréfilage
Fil de
base
1 pas
2 pas
3 pas
Direction
du tréfilage
Expérience
Analyse
Distribution de la contrainte résiduelle dans la direction de l’axe X
1400 [MPa]