Un diagramme de limite de formage (FLD), également connu sous le nom de diagramme de Keeler-Goodwin, est un graphique qui illustre le comportement de la tôle sous différents niveaux de contrainte. La ligne décrivant le comportement du métal est appelée courbe limite de formage (FLC). Un diagramme de limites de formage fournit des informations sur la contrainte maximale que le métal peut subir avant la fracturation ou la striction. Les diagrammes sont construits en utilisant des bandes de test de tôle et en mesurant la déformation.
Les diagrammes de limites de formation sont représentés graphiquement dans un système de coordonnées à deux dimensions, avec la déformation principale tracée sur l’axe des y et la déformation mineure tracée sur l’axe des x. La déformation est une mesure de la déformation — la déformation majeure est définie comme étant dans la direction avec une déformation plus élevée, tandis que la déformation mineure est dans la direction avec moins de déformation. Différents types et différentes épaisseurs de tôle ont chacun leur propre diagramme limite de formage unique.
Un FLC est une courbe parabolique irrégulière, le minimum se produisant au niveau ou à proximité de l’axe de déformation principal. Un matériau soumis à des contraintes situées au-dessus de la courbe échouera, tandis que les contraintes inférieures à la courbe peuvent être appliquées en toute sécurité au métal. Les FLD sont généralement représentés graphiquement avec deux courbes – la zone entre les courbes est une zone de déformation critique ou une zone de sécurité, où le matériau peut être sûr ou peut se fissurer, donc en pratique, il est préférable de ne pas appliquer ces contraintes. La déformation critique susceptible de se produire dans cette zone est appelée striction, c’est-à-dire lorsque le métal est étiré de manière plus mince dans certaines zones.
Un diagramme limite de formage est développé à l’aide d’une série de tests. Lors des essais, des contraintes sont appliquées sur des bandes métalliques de largeurs différentes. Les différentes largeurs de bandes simulent différentes conditions de déformation. Chaque bande est marquée d’un quadrillage circulaire qui est utilisé pour mesurer la contrainte.
La contrainte est généralement appliquée sur les bandes à l’aide d’un poinçon hémisphérique. Une bande métallique est étirée jusqu’à ce qu’un rétrécissement soit observé. Les valeurs de déformation pour les grands et petits axes peuvent être obtenues en mesurant la déformation de la grille circulaire préalablement marquée sur la bande.
Des méthodes informatiques peuvent également être utilisées pour mesurer la contrainte. Les images prises par l’ordinateur lors du processus de déformation peuvent être comparées à une grille de référence comparable à la grille circulaire sur le métal. L’ordinateur peut calculer les déformations à l’aide de ces images. Une autre méthode compare les images avant et après de la grille circulaire afin de calculer la déformation.