Le relevage de bord d'un trou est un procédé de mise en forme par déformation plastique largement utilisé pour la production d'un bord relevé à partir d'un trou préalablement poinçonné sur une tôle mince. Suivant la valeur de jeu entre le poinçon et la matrice le relevage peut être pratiqué avec ou sans laminage. Toutefois, dans les deux conditions le procédé est limité par l'apparition de défauts ou la rupture du bord.

Dans ce travail, des simulations numériques et des expériences ont été réalisées pour étudier les limites de formage dans le procédé de relevage du bord d'un trou avec et sans laminage.

L'étude a été menée sur deux tôles en aluminium A1050-H14 et A6061-O. Une caractérisation mécanique a été effectuée en utilisant des essais de traction. Des modèles éléments finis ont été développés en utilisant des critères de plasticité isotrope et anisotrope. Ces modèles ont été améliorés par la prise en compte de l'endommagement. Des expérimentations ont été réalisées pour valider les résultats numériques.

Dans une première partie, un intérêt a été porté à la maîtrise technologique du procédé en analysant l'effet de taux de réduction sur le procédé de relevage du bord d'un trou. Une méthodologie a été mise au point pour distinguer les deux conditions de relevage : avec ou sans laminage.

L'étude s'est ensuite orientée vers l'identification de la capacité limite de déformation d'un bord relevé. Le modèle d'endommagement couplé de Gurson-Tvergaard-Needleman (GTN) et le critère d'initiation de rupture de Bao-Wierzbicki (BW) ont été utilisés. Les paramètres des deux modèles ont été identifiés par méthode inverse à partir des résultats de l'essai de traction réalisé jusqu'à la rupture. Des observations au microscope électronique à balayage (MEB) ont été réalisées pour analyser les différents types de défauts tels que l'aspect de peau d'orange, les strictions, les déchirures, les microfissures et les microcavités. Les résultats numériques ont été comparés avec les résultats expérimentaux pour vérifier l'aptitude des deux modèles à décrire les limites de formage dans le procédé de relevage du bord d'un trou.