AutoForm Engineering a contribué avec succès à la conférence Numisheet 2022 qui s’est déroulée à Toronto, Ontario, Canada entre les 10 au 14 juillet derniers. Au cours de la conférence, AutoForm a participé au premier benchmark sur la prédiction du retour élastique d’une pièce à vrillage fournie par Auto/Steel (A/SP). Les excellents résultats obtenus confirment la position d’AutoForm comme leader parmi les codes utilisés. Qu’elles soient utilisées par AutoForm ou par ses clients, les solutions AutoForm excellent en rapidité, précision et répétabilité.
L’objectif de ce benchmark était de prédire le retour élastique de la même géométrie pièce, emboutie de deux façons différentes. La première en utilisant un serre-flan pour limiter le défilement de la tôle, et la deuxième avec un artifice ressemblant à un jonc, appelé « stake bead », qui agit comme un poinçon miniature à la fin du process. Le « stake bead » entre en contact avec la tôle dans les derniers millimètres de la course totale, stoppant ainsi le défilement de la tôle de la zone serre-flan vers la zone poinçon. Ainsi, dans les derniers instants du process, on passe d’une mise en forme par emboutissage à une mise en forme par étirage.
Ce benchmark nécessitait non seulement d’étudier le retour élastique pour ces deux process, mais également différents matériaux : un DP980 et un aluminium de la série 6000, respectivement en 1,5 et 1,4 mm d’épaisseur. L’écartement du serre-flan était paramétrée à 1,6 mm, épaisseur plus large que l’épaisseur de la tôle pour les deux matériaux utilisés dans cette étude.
Pièce à vrillage avec et sans « stake bead », avec le retour élastique correspondant
L’outillage fourni par Auto/Steel Partnership pour ce benchmark est appelée « à vrillage » en raison de la tendance qu’a la pièce à vriller suite au retour élastique. En plus de ce vrillage, les pièces peuvent présenter un recourbement dans leurs parois latérales. Ces deux problèmes sont les deux types de retour élastique les plus difficiles à contrôler, et à compenser dans les outils. Cet outil est ainsi un excellent cas pour une analyse de retour élastique.
Outil fourni par Auto/Steel Partnership
Les participants devaient reporter les coordonnées (X, Y, Z) des résultats de la simulation sur cinq sections définies de la pièce, avant et après le retour élastique, en 19 points de référence prédéfinis numérotés de P0 à P18.
Sections et points de mesure du retour élastique
Cinq participants, avec quatre codes différents, ont participé à ce benchmark. Les codes utilisés étaient LS-DYNA (participant 1), Inspire Form (participant 2), AutoForm Forming R10 (participants 3 et 4) et Stampack (participant 5). Seul le participant 5 (Stampack) a réalisé la simulation en utilisant des éléments volumiques alors que tous les autres codes utilisaient des éléments coques. Tous les participants ont présenté leurs temps de calcul ainsi que leurs résultats avec et sans « stake beads », et pour les deux matériaux (DP 980 et alliage d’aluminium de la série 6000). La contribution d’AutoForm, soumise par le Dr Bart Carleer, le Dr Kidambi Kannan, Theron Short et le Dr Igor Burchitz, est présentée ci-dessous (participant 4).
Participants au Benchmark
Temps de Calcul
Les temps de calcul d’AutoForm Forming R10 ont été les meilleurs. AutoForm et son client ont obtenu le même temps de calcul, qui était 11 fois plus rapide que LS-DYNA, 20 fois plus rapide qu’Inspire Form et même 137 fois plus rapide que Stampack (seul participant à utiliser des éléments volumiques).
Temps de calcul
Résultats Expérimentaux vs Résultats de Simulation
La précision des résultats d’AutoForm présentés au cours de ce Benchmark met clairement en avant sa position de leader dans ce domaine. Les images ci-dessous présentent les résultats expérimentaux par rapport aux résultats prédits de tous les participants pour les cinq sections sélectionnées. Les résultats sont présentés pour tous les cas définis, avec et sans « stake beads », ainsi que pour les deux matériaux.
La contribution d’AutoForm est présentée sous le numéro 4 et la contribution du client d’AutoForm est présentée sous le numéro 3. Dans les deux cas, les résultats pour chaque section sont systématiquement très similaires aux résultats expérimentaux et, parfois même, leurs correspondent exactement. Les résultats des autres participants s’écartent considérablement des résultats expérimentaux en de nombreux points le long des sections sélectionnées, et restent très loin du niveau de précision des résultats d’AutoForm. La précision et la grande répétabilité des résultats obtenus avec AutoForm dans ce benchmark peuvent être attribués à la facilité d’utilisation du logiciel AutoForm et à l’efficacité de son interface l’utilisateur. Dans tous les cas présentés ci-dessous, AutoForm a obtenu d’excellents scores.
DP 980 avec « stake bead »
DP 980 sans « stake bead »
AA 6xxx-T4 avec « stake bead »
AA 6xxx-T4 sans « stake bead »
Erreur Moyenne de Courbure
Lors de la comparaison des résultats, une mesure plus objective consiste à quantifier la courbure de la paroi latérale. Dans les graphiques ci-dessous, l’écart entre les résultats de simulation et les résultats expérimentaux est représenté par une erreur de courbure de section. Plus l’erreur sur l’axe vertical est petite, plus la simulation est proche des résultats expérimentaux.
Comparaison entre simulation et mesures de la courbure
Comparaison des erreurs moyennes de courbure de sections
Pour rappel, les codes utilisés étaient LS-DYNA (participant 1), Inspire Form (participant 2), AutoForm Forming R10 (participants 3 et 4) et Stampack (participant 5). Le comité Numisheet pour ce Benchmark a évalué les présentations comme suit :
Lors de la conférence Numisheet, AutoForm a une fois de plus démontré que son logiciel de pointe permet aux utilisateurs de simuler rapidement, avec précision et de manière répétable l’ensemble du process d’emboutissage. Le logiciel excelle dans :
La position de leader du logiciel AutoForm parmi les codes utilisés a été confirmée par les résultats exceptionnels obtenus au cours de ce Benchmark. Les scores obtenus par l’équipe d’AutoForm, mais aussi par son client, démontrent la rapidité, la précision et la répétabilité exceptionnelles du logiciel. Nous sommes ravis que notre expertise et que la technologie de pointe de nos solutions aient été si bien notées et reconnues comme les meilleures au cours d’une conférence aussi prestigieuse que le Numisheet.