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Influences des paramètres du roulage à trois rouleaux asymétriques sur la qualité de la pièce formée

Salem, Jamel (2012). Influences des paramètres du roulage à trois rouleaux asymétriques sur la qualité de la pièce formée. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Le procédé de roulage à trois rouleaux asymétriques est un des processus les plus utilisés pour fabriquer des pièces cylindriques et coniques à partir de tôles planes. Les efforts engendrés, les contraintes résiduelles et la puissance nécessaire de roulage sont influencés par les paramètres du roulage et les propriétés du matériau (la contrainte élastique du matériau, l’épaisseur de la tôle, la largeur utile de roulage, le rayon de courbure et la conicité du tronc de cône). Afin de montrer ces influences, des analyses théoriques sur le roulage cylindrique et conique sont réalisées, sans tenir compte du frottement de la tôle avec les rouleaux. Le matériau de la tôle est considéré homogène, isotrope et a un comportement élastique parfaitement plastique.

Les études analytiques ont démontré qu’une croissance de la contrainte élastique du matériau, de l’épaisseur, de la largeur utile, ou de la conicité du tronc de cône engendre des efforts de roulage, des contraintes résiduelles et une puissance de roulage plus importante. Par contre une croissance du rayon de courbure engendre des efforts de roulage, des contraintes résiduelles et une puissance de roulage moins importants. Ces résultats analytiques sont validés par des mesures expérimentales au laboratoire.

Des vérifications géométriques sur les pièces finies ont montré que si la contrainte élastique du matériau, l’épaisseur, ou la conicité va en augmentant, la pièce roulée comporte moins des défauts géométriques. Il a était remarqué que lorsque la largeur utile, ou le diamètre est plus grande alors la pièce formée comporte plus des défauts géométriques. Pour maitriser davantage le procédé de roulage à trois rouleaux asymétriques, il reste à traiter les influences de la température et le nombre de passes sur la qualité du roulage et des pièces.

Titre traduit

Effect of the roll bending parameters of an asymmetrical setup on the quality of the form part

Résumé traduit

The process of rolling with an asymmetrical setup is one of the processes mostly used to form cylindrical or conical parts from a flat sheet of steel. The bending forces, the residual stresses and the necessary power for rolling are influenced by the parameters of the rolling process and the material properties (the yield stress of the material, the thickness, the working width of rolling, the radius of curvature and the conicity of a truncated cone). To show the effect of these parameters, theoretical analyses on the cylindrical and conical roll bending are presented, without taking into account the friction at the interface of the sheet of steel with the rollers. The material of the sheet steel is considered homogeneous, isotropic and is assumed to be elastic-perfectly plastic.

The analytical studies showed that an increase of the yield stress of the material, the plate thickness, the working width of rolling or the conicity of the truncated cone, generated higher roll bending forces, higher residual stresses and an increase of the required power for rolling. On the other hand an increase of the radius of curvature generated lower roll bending forces, lower residual stresses and reduce the power consumption for rolling. These analytical results are validated by experimental tests in the laboratory.

Geometrical control of the achieved parts were conducted, and showed that if the yield stress of the material, the thickness or the conicity are increased, the rolled part contains fewer geometrical defects. It is noted that when the working width or the diameter is increased the resulting part showed more geometrical defects. In order to better control the process of the roll bending with three asymmetric rollers, one needs to take in account the effect of the temperature and the number of passes on the quality of roll part.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie mécanique" Bibliogr. : f. [131]-132.
Mots-clés libres: Métaux, Travail des. Cylindres. Tôle. Asymétrique, Cône, Configuration, Cyclindre, Cormé, Paramètre, Pièce, Roulage, Rouleau
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Champliaud, Henri
Co-directeurs de mémoire/thèse:
Co-directeurs de mémoire/thèse
Dao, Thien-My
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie mécanique
Date de dépôt: 20 mars 2012 17:46
Dernière modification: 08 mars 2017 01:24
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/981

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