ISO 12004:1997
(Main)Metallic materials — Guidelines for the determination of forming-limit diagrams
Metallic materials — Guidelines for the determination of forming-limit diagrams
Provides guidelines for developing forming-limit diagrams and forming-limit curves for metal sheets and strips of nominal thicknesses from 0,2 mm to 3 mm.
Matériaux métalliques — Lignes directrices pour la détermination de diagrammes limites de formage
General Information
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INTERNATIONAL IS6
STANDARD 12004
First edition
1997-01-I 5
Metallic materials - Guidelines for the
determination of forming-limit diagrams
Mathaux mbtalliques - Llgnes directrices pour la d&ermination de
diagrammes limites de formage
Reference number
IS0 12004: 1997(E)
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IS0 12004:1997(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work of
preparing International Standards is normally carried out through IS0
technical committees” Each member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be
represented on that committee. International organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. IS0
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard IS0 12004 was prepared by Technical Committee
lSO/TC 164, Mechanical testing of metak, subcommittee SC 2, Ductility
testing.
Annexes A and B of this International Standard are for information only.
0 IS0 1997
Droits de reproduction reserves. Sauf prescription differente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut etre reproduite ni utilisee sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cede, electronique ou mecanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans I’accord
ecrit de I’editeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Suisse
Imprime en Suisse
ii
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IS0 12004:1997(E)
0 IS0
Introduction
Forming-limit diagrams are determined for specific materials to define, by
a forming-limit curve, the extent to which the material can be formed by
drawing or stretching or any combination of drawing and stretching.
This capability is limited by the occurrence of fracture, localized thinning or
wrinkling. Knowing the limits of formability is important in designing parts
to utilize the material fully without exceeding its forming limit.
Therefore, this International Standard is intended as a guide to the
definition of the forming limit and to testing procedures which incorporate
known variables affecting the forming limit.
There are other methods that use strain interpolations for detection of the
onset of necking. It should be borne in mind, however, that results
obtained using different methods cannot be used for comparison
purposes.
- . .
III
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INTERNATIONAL STANDARD @ IS0 IS0 12004:1997(E)
Metallic materials - Guidelines for the determination of
forming-limit diagrams
1 Scope
This International Standard provides guidelines for developing forming-limit diagrams and forming-limit curves for
metal sheets and strips of nominal thicknesses from 0,2 mm to 3 mm.
2 Symbols
The symbols used in forming-limit diagrams are specified in table 1, and examples of the grid patterns used are
given in annex B.
Table 1 - Symbols and their meanings
Symbol 1 Meaning Unit
a Thickness of test piece
mm
Original gauge length of grid pattern mm
Final length in major strain direction mm
Final length at 90” to major strain direction
mm
Major strain
%
Minor strain (90” to major) %
e2
FLD Forming-limit diagram
FLC Forming-limit curve
3 Principle
A pattern of precise gauge lengths of appropriate size is applied to the flat surface of a metal sheet test piece, then
the test piece is formed until just prior to the onset of localized thinning (necking), and the percent change in the
gauge length in the major strain direction and in the minor strain direction at 90” to this is measured in order to
determine the forming-limit under the imposed strain conditions. A number of repeated tests under varying strain
conditions are carried out to provide data for the forming-limit curve (FLC) for the material when these limiting
strains are plotted on a forming-limit diagram (FDL) (see figure 1).
1
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0 IS0
IS0 12004:1997(E)
4 Test conditions
4.1 Gauge lengths in the range I,5 mm to 5,0 mm are recommended. The actual gauge lengths shall be known to
within 2 %.
4.2 During the forming of test pieces, the strain shall be as uniform as possible.
4.3 In order to achieve this, any set of tooling employing a holding force and a deformation force may be used to
develop the limiting strain condition.
4.4 The forming-limit curve shall be plotted on the forming-limit diagram. Figure 1 shows an example of a forming-
limit curve.
4.5 The forming limit is reached just prior to the onset of localized thinning referred to as necking. Thus it is
necessary to stop the forming process before this point. The approximate position of this point may be established
by an initial trial or estimated from preliminary tests on ungridded test pieces.
5 Procedure
The recommended procedure for determining the forming limit is as follows:
5.1 Take a representative sample of the material to be evaluated.
c
.-
; 110
L
0
*-
I?
+ 100
c
aJ
U
L
2 90
80
70
60
50
40
30
20
...
ISO
NORME
12004
INTERNATIONALE
Première édition
1997-01-15
Matériaux métalliques - Lignes directrices
pour la détermination de diagrammes
limites de formage
Metalic ma terials - Guidelines for the determination of forming-limit
diagrams
Numéro de référence
ISO 12004:1997(F)
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ISO 12004:1997(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 12004 a été élaborée par le comité technique
ISOnC 164, Essais mécaniques des métaux, sous-comité SC 2, Essais de
duc tilité.
Les annexes A et B de la présente Norme internationale sont données
uniquement à titre d’information.
0 SO1997
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
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Imprimé en Suisse
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ISO 12004:1997(F)
0 ISO
Introduction
Les diagrammes limites de formage sont déterminés pour des matériaux
spécifiques afin de définir, à l’aide d’une courbe limite de formage,
l’amplitude à laquelle le matériau peut être formé par emboutissage ou
étirage ou toute combinaison des deux.
Cette aptitude est limitée par l’apparition d’une rupture, d’un
amincissement localisé ou de ride. La connaissance des limites de
formabilité est importante pour la conception d’éléments afin d’utiliser
complètement le matériau sans dépasser sa limite de formage.
En conséquence, la présente Norme internationale est prévue comme un
guide pour la définition de la limite de formage et pour les procédures
d’essai qui contiennent des variables connues affectant la courbe de
formage.
II existe d’autres méthodes qui utilisent des interpolations de déformation
pour la détection du début de striction. II convient d’avoir présent à l’esprit
néanmoins que les résultats obtenus par différentes méthodes peuvent ne
pas être comparables.
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NORME INTERNATIONALE @ ISO ISO 12004:1997(F)
Matériaux métalliques - Lignes directrices pour la
détermination de diagrammes limites de formage
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale donne des lignes directrices pour le développement de diagrammes limites de
formage et des courbes limites de formage des tôles et bandes métalliques d’épaisseur comprise entre 0,2 mm et
3 mm.
2 Symboles
Les symboles utilisés dans les diagrammes limites de formage sont prescrits dans le tableau 1, et des exemples
de type de grilles utilisées sont donnés dans l’annexe B.
Tableau 1 - Symboles et leurs significations
Symbole Signification Unité
a Épaisseur de l’éprouvette mm
Longueur de base initiale de la grille mm
ZO
Longueur finale dans la direction de la déformation majeure
mm
4
Longueur finale à 90” de la direction de la déformation majeure mm
12
Déformation majeure %
e1
Déformation mineure (à 90” de la majeure)
%
e2
FLD Diagramme limite de formage
FLC Courbe limite de formage
3 Principe
Une grille de longueurs de base précises et de forme appropriée est appliquée sur une éprouvette de tôle
métallique, puis l’éprouvette est formée jusqu’à l’instant juste avant le début de l’amincissement localisé et le
changement en pourcentage de la longueur de base est mesuré dans la direction de la déformation majeure et à
90° et dans la direction de la déformation mineure, de façon à déterminer la limite de formage pour les conditions
imposées de déformation. Un nombre d’essais répétés pour différentes conditions de déformation sont effectués
pour fournir des données pour l’établissement de la courbe limite de formage (FLC) du matériau lorsqu’on reportera
ces limites de formage sur un diagramme limite de formage (FLD) (voir figure 1).
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0 ISO
ISO 12004:1997(F)
4 Conditions d’essai
4.1 Les longueurs de base dans la gamme 1,5 mm à 5,0 mm sont recommandées. La valeur réelle de la longueur
de base doit être connue à 2 % près.
4.2 Durant le formage de l’éprouvette, la déformation doit être aussi uniforme que possible.
4.3 Afin d’obtenir cela, tout dispositif employant une force de maintien et une force de déformation peut être
employé pour développer la condition de déformation limite.
4.4 La courbe limite de formage doit être reportée sur un diagramme limite de formage. La figure 1 est un
exemple d’une courbe limite de formage.
4.5 La limite de formage est obtenue juste avant le début de l’amincissement localisé appelé la striction. II est
alors nécessaire d’arrêter le processus de formage avant ce point. La position approximative de ce point peut être
établie par un essai initial ou peut être estimé à partir d’essais préliminaires effectués sur des éprouvettes n’ayant
pas de grilles.
aJ
L
2
110
‘2
E
c
.- z E 100
0
G
aJ
u 90
+z
01
ru
+- 80
c
aJ
L
0
?O
L
60
50
40
30
20
10
0
Pourcentage de déformation mineure
Figure 1
- Courbe limite de formage type
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...
ISO
NORME
12004
INTERNATIONALE
Première édition
1997-01-15
Matériaux métalliques - Lignes directrices
pour la détermination de diagrammes
limites de formage
Metalic ma terials - Guidelines for the determination of forming-limit
diagrams
Numéro de référence
ISO 12004:1997(F)
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ISO 12004:1997(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 12004 a été élaborée par le comité technique
ISOnC 164, Essais mécaniques des métaux, sous-comité SC 2, Essais de
duc tilité.
Les annexes A et B de la présente Norme internationale sont données
uniquement à titre d’information.
0 SO1997
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56. CH-1 211 Genève 20 l Sui sse
Imprimé en Suisse
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ISO 12004:1997(F)
0 ISO
Introduction
Les diagrammes limites de formage sont déterminés pour des matériaux
spécifiques afin de définir, à l’aide d’une courbe limite de formage,
l’amplitude à laquelle le matériau peut être formé par emboutissage ou
étirage ou toute combinaison des deux.
Cette aptitude est limitée par l’apparition d’une rupture, d’un
amincissement localisé ou de ride. La connaissance des limites de
formabilité est importante pour la conception d’éléments afin d’utiliser
complètement le matériau sans dépasser sa limite de formage.
En conséquence, la présente Norme internationale est prévue comme un
guide pour la définition de la limite de formage et pour les procédures
d’essai qui contiennent des variables connues affectant la courbe de
formage.
II existe d’autres méthodes qui utilisent des interpolations de déformation
pour la détection du début de striction. II convient d’avoir présent à l’esprit
néanmoins que les résultats obtenus par différentes méthodes peuvent ne
pas être comparables.
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NORME INTERNATIONALE @ ISO ISO 12004:1997(F)
Matériaux métalliques - Lignes directrices pour la
détermination de diagrammes limites de formage
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale donne des lignes directrices pour le développement de diagrammes limites de
formage et des courbes limites de formage des tôles et bandes métalliques d’épaisseur comprise entre 0,2 mm et
3 mm.
2 Symboles
Les symboles utilisés dans les diagrammes limites de formage sont prescrits dans le tableau 1, et des exemples
de type de grilles utilisées sont donnés dans l’annexe B.
Tableau 1 - Symboles et leurs significations
Symbole Signification Unité
a Épaisseur de l’éprouvette mm
Longueur de base initiale de la grille mm
ZO
Longueur finale dans la direction de la déformation majeure
mm
4
Longueur finale à 90” de la direction de la déformation majeure mm
12
Déformation majeure %
e1
Déformation mineure (à 90” de la majeure)
%
e2
FLD Diagramme limite de formage
FLC Courbe limite de formage
3 Principe
Une grille de longueurs de base précises et de forme appropriée est appliquée sur une éprouvette de tôle
métallique, puis l’éprouvette est formée jusqu’à l’instant juste avant le début de l’amincissement localisé et le
changement en pourcentage de la longueur de base est mesuré dans la direction de la déformation majeure et à
90° et dans la direction de la déformation mineure, de façon à déterminer la limite de formage pour les conditions
imposées de déformation. Un nombre d’essais répétés pour différentes conditions de déformation sont effectués
pour fournir des données pour l’établissement de la courbe limite de formage (FLC) du matériau lorsqu’on reportera
ces limites de formage sur un diagramme limite de formage (FLD) (voir figure 1).
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ISO 12004:1997(F)
4 Conditions d’essai
4.1 Les longueurs de base dans la gamme 1,5 mm à 5,0 mm sont recommandées. La valeur réelle de la longueur
de base doit être connue à 2 % près.
4.2 Durant le formage de l’éprouvette, la déformation doit être aussi uniforme que possible.
4.3 Afin d’obtenir cela, tout dispositif employant une force de maintien et une force de déformation peut être
employé pour développer la condition de déformation limite.
4.4 La courbe limite de formage doit être reportée sur un diagramme limite de formage. La figure 1 est un
exemple d’une courbe limite de formage.
4.5 La limite de formage est obtenue juste avant le début de l’amincissement localisé appelé la striction. II est
alors nécessaire d’arrêter le processus de formage avant ce point. La position approximative de ce point peut être
établie par un essai initial ou peut être estimé à partir d’essais préliminaires effectués sur des éprouvettes n’ayant
pas de grilles.
aJ
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2
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Pourcentage de déformation mineure
Figure 1
- Courbe limite de formage type
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Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.