Adam Opel AG met en œuvre de nouvelles stratégies d’allègement de leurs véhicules avec l’aide d’ESI PAM-STAMP

Le logiciel de simulation d'ESI permet une prédiction très précise des distorsions des aciers à haute limite élastique, dès le début de la phase de conception

PARIS--()--ESI Group (Paris:ESI), pionnier et principal fournisseur mondial de logiciels et services de Prototypage Virtuel pour les industries manufacturières, permet à son client Adam Opel de mettre en œuvre de nouvelles stratégies d’allègement grâce à son logiciel de simulation d'emboutissage ESI PAM-STAMP. Désormais capable de prédire la distorsion des pièces dès le début du processus de conception, Opel est en mesure de contrer efficacement les déformations des pièces embouties en acier à haute limite élastique (HLE). Ce nouveau procédé de développement améliore ainsi la qualité des pièces et contribue à une réduction importante de la masse et donc de l’empreinte carbone des véhicules Opel.

Soumise à de nouvelles réglementations pour réduire les émissions de CO2, l'industrie automobile doit trouver des solutions novatrices pour produire des véhicules plus légers qui nécessitent moins de carburant tout en maintenant et, de préférence, en améliorant le niveau de sécurité des passagers. Remplacer les qualités d'acier existantes par des aciers à haute limite élastique (HLE) plus minces est une option prometteuse car ces derniers offrent une flexibilité de performance, un coût et un poids réduits. Cependant, la limite élastique élevée de ces aciers, gage de sécurité et d’allégement, complexifie la maitrise géométrique des pièces fabriquées du fait d’un retour élastique important.

Pour surmonter ce défi de fabrication, le constructeur automobile allemand Adam Opel AG a récemment mené un projet d'ingénierie en collaboration avec Thyssen Krupp System Engineering et ESI Group. L'équipe a développé une approche originale permettant d’optimiser très en amont la forme de la pièce afin d’augmenter sa raideur et donc minimiser l’impact du retour élastique. Les ingénieurs ont travaillé plus spécifiquement sur le rayon du poinçon de l’outil d’emboutissage. En itérant sur différentes géométries et en procédant à plusieurs simulations, l'équipe a réussi à déterminer précisément l'influence de la forme du poinçon sur le comportement d'ouverture et de torsion de la pièce finale après retour élastique.

L'équipe d'Opel a ensuite étudié l'influence de la pression du serre-flan à l'aide de PAM-STAMP et a pu déterminer la combinaison optimale de rayons de poinçon et de pression du serre-flan afin d’obtenir le plus faible écart nominal possible. Contrairement aux attentes initiales, l'équipe a découvert qu'une diminution de la pression du serre-flan réduit l’écart nominal.

Enfin, pour vérifier ces résultats, Opel a fabriqué les outils et comparé les données d'essais physiques avec les résultats obtenus à l'aide de la simulation réalisée avec ESI PAM-STAMP. La corrélation des résultats fut excellente pour les deux types de profils, et ont clairement démontré l'impact de modifications géométriques sur l'ouverture des murs, la flexion générale et la torsion. Sur la base de ces résultats, Opel a décidé d’étendre la démarche aux classes d’acier THLE/UHLE dans leur processus de conception, de développement de process et de fabrication.

« Ce projet a été un franc succès grâce à la collaboration étroite entre Opel, Thyssen Krupp System Engineering et ESI. En outre, ce projet nous a aidés à prédire et à contrôler les distorsions, et donc de permettre une compensation efficace des pièces embouties à l'aide d'aciers à très haute limite élastique (THLE/UHLE). Nous avons été en mesure de relever les défis liés à la géométrie pièce et avons confirmé le potentiel de la démarche, y compris dans un contexte industriel et donc très contraint, notamment par le besoin d’optimisation », a déclaré le Dr Niels Koch, Chef de Projet pour les Technologies de Fabrication Avancées chez Adam Opel AG.

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