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Ils s’équipent : Tata Motors fait confiance à PAM-Stamp 2G pour simuler l’emboutissage

Jean-François Preveraud
Ils s’équipent : Tata Motors fait confiance à PAM-Stamp 2G pour simuler l’emboutissage

Le carter d'huile a été totalement reconçu, entrainant la réalisation de nouveaux outillages.

© DR

Pour développer un carter d’huile ‘‘silencieux’’ basé sur un matériau sandwich, le constructeur automobile fait appel à la simulation afin de garantir la faisabilité de ce nouveau concept.

Le plus grand constructeur automobile indien, Tata Motors, a choisi la suite de simulation d’emboutissage et de pliage PAM-Stamp 2G de l’éditeur français ESI pour reconcevoir le carter d’huile de l’un de ses moteurs. Une analyse du confort vibratoire et acoustique (Noise, Vibration & Harshness, NVH) ayant mis en valeur que l’émission maximum de bruit du moteur provient du carter d’huile.

L’objectif principal consistait à réduire le bruit émis en utilisant un acier ‘‘silencieux’’ pour les carters d’huile moteur des futurs véhicules. Cet acier ‘‘silencieux’’ est un matériau sandwich multicouches dans lequel deux feuilles d’acier sont maintenues ensemble par une couche de polymère. Le matériau résultant présente de nets avantages sur le plan des caractéristiques de confort vibratoire et acoustique, particulièrement remarquables à proximité immédiate du moteur du véhicule. Le passage à l’acier ‘‘silencieux’’ a entraîné une reconception complète du carter d’huile, avec d’importants changement de forme et la création de nouveaux outils d’emboutissage.

Une conception complexe

Le nouveau carter devait être tout d’abord prototypé pour validation. Bien que les techniques de prototypage, notamment le chauffage et le martelage des flans, aient produit une géométrie relativement précise, les pièces résultantes n’étaient pas représentatives du processus d’emboutissage final. Il était donc impossible d’évaluer la faisabilité et d’anticiper les limites de l’outillage avec le matériau sandwich. De plus, compte tenu des progrès du développement des véhicules, de nouvelles contraintes se sont accumulées au niveau des interfaces et de l’assemblage du carter.

Prenant donc en compte l’accumulation des contraintes de l’environnement du véhicule, celles de l’outillage et du matériau lui-même, plus de 25 modifications de géométrie ont été nécessaires avant de parvenir à une conception finale satisfaisante, capable de subir des essais physiques avec le matériau silencieux. 

Mener de front produit et outillages 

La suite d’emboutissage PAM-Stamp 2G d’ESI, a ainsi été choisit et utilisée pour valider chaque étape de conception jusqu’à l’obtention d’une solution réalisable sans défaut. Cette solution complète, intégrée, évolutive et rationalisée couvre l’ensemble du processus de l’outillage, notamment la cotation et la conception des matrices avec la validation de formabilité et d’essai, la prédiction et la correction du retour élastique.
 

                     

                                              De la simulation à la pièce finie

« Avec des solutions de simulation comme PAM-Stamp 2G, la conception de pièces simples et faciles à fabriquer s’avère très économique et sans compromis quant à la qualité », estime Brian D’Cruz, directeur de programme chez Tata Technologies. « Le travail collectif des concepteurs a permis d’évaluer des solutions novatrices qui auraient pu être déclarées comme non faisables sans l’effort synergique des concepteurs des outillages et du produit ».

La simulation, partie intégrante du cycle de conception 

De fait, les premiers prototypes physiques réalisés par l’atelier d’emboutissage étaient très proches du résultat modélisé. L’utilisation de PAM-Stamp 2G a permis à Tata Motors de bénéficier d’une résolution précoce des différents problèmes de fabrication du carter conduisant à une réduction sensible du temps de prototypage et à des gains remarquables en termes de délais de lancement. Ces accomplissements ont suscité une confiance élevée dans les capacités du prototypage virtuel, ouvrant la voie à des conceptions plus audacieuses à un stade bien plus précoce de la phase de développement. De fait, Tata Motors s’est senti si confiant avec ses résultats de simulation que la validation numérique a été par la suite considérée comme suffisante pour lancer la fabrication physique.

Jean-François Prevéraud

Pour en savoir plus : http://www.tatamotors.com & http://www.esi-group.com  
 

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