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This work deals with the study of the Single Point Incremental Forming process (SPIF). This new drawing process is mainly used in prototyping and small batch production. A sheet metal part is formed by a local spinning using a displacement-controlled small tool size in comparison with the sheet size. Firstly, a SPIF pilot instrumented with a multi-axial force sensor and with a multi-camera system allowing full-field optical measurements by 3D-Digital Image Correlation (3D-DIC) has been developed in the laboratory. Thanks to this SPIF device, a parametric study of the process was carried out on aluminium alloys sheets, mainly concerning the formability and drawability. Then, several identification methods are implemented to identify parameters of yield criteria (Hill48, Hill90 and Barlat) and isotropic hardening laws that modelise the elastoplastic anisotropic behaviour of the studied sheet. The Finite Element Method Updated, based on full-field measurements, was particularly developed. Finally, a finite element simulation of a simple path in incremental forming is carry out using the identified behaviour models, these results are compared with some experimental results.; Ce travail est consacré à l'étude du procédé de formage incrémental simple point (Single Point Incremental Forming, SPIF). Ce nouveau procédé de mise en forme de tôles à froid est surtout utilisé pour le prototypage et la réalisation de petites séries. Son principe est basé sur le repoussage local de la matière par un poinçon de petite taille devant les dimensions de la tôle et contrôlé en déplacement. Dans un premier temps, un pilote de SPIF équipé d'un capteur de forces tri-axes et d'un banc multi-caméras permettant l'utilisation de la mesure de champs par stéréo-corrélation a été développé au laboratoire. Au moyen de celui-ci, une étude paramétrique du procédé SPIF concernant entre autre la formabilité et l'emboutissabilité de tôles d'alliage d'aluminium a été tout d'abord réalisée. Ensuite, plusieurs méthodes d'identification ont été mises en œuvre afin d'identifier les paramètres de critères de plasticité (Hill48, Hill90 et Barlat) et de lois d'écrouissage isotrope permettant de modéliser le comportement élastoplastique anisotrope des tôles étudiées. La méthode d'identification à partir de mesures de champs par recalage de modèle Eléments-Finis a notamment été développée. Enfin, à partir des modèles identifiés, une simulation éléments finis d'une trajectoire simple en formage incrémental a été réalisée, ces résultats sont comparés avec des résultats expérimentaux.

This work deals with the study of the Single Point Incremental Forming process (SPIF). This new drawing process is mainly used in prototyping and small batch production. A sheet metal part is formed by a local spinning using a displacement-controlled small tool size in comparison with the sheet size. Firstly, a SPIF pilot instrumented with a multi-axial force sensor and with a multi-camera system allowing full-field optical measurements by 3D-Digital Image Correlation (3D-DIC) has been developed in the laboratory. Thanks to this SPIF device, a parametric study of the process was carried out on aluminium alloys sheets, mainly concerning the formability and drawability. Then, several identification methods are implemented to identify parameters of yield criteria (Hill48, Hill90 and Barlat) and isotropic hardening laws that modelise the elastoplastic anisotropic behaviour of the studied sheet. The Finite Element Method Updated, based on full-field measurements, was particularly developed. Finally, a finite element simulation of a simple path in incremental forming is carry out using the identified behaviour models, these results are compared with some experimental results.; Ce travail est consacré à l'étude du procédé de formage incrémental simple point (Single Point Incremental Forming, SPIF). Ce nouveau procédé de mise en forme de tôles à froid est surtout utilisé pour le prototypage et la réalisation de petites séries. Son principe est basé sur le repoussage local de la matière par un poinçon de petite taille devant les dimensions de la tôle et contrôlé en déplacement. Dans un premier temps, un pilote de SPIF équipé d'un capteur de forces tri-axes et d'un banc multi-caméras permettant l'utilisation de la mesure de champs par stéréo-corrélation a été développé au laboratoire. Au moyen de celui-ci, une étude paramétrique du procédé SPIF concernant entre autre la formabilité et l'emboutissabilité de tôles d'alliage d'aluminium a été tout d'abord réalisée. Ensuite, plusieurs méthodes d'identification ont été mises en œuvre afin d'identifier les paramètres de critères de plasticité (Hill48, Hill90 et Barlat) et de lois d'écrouissage isotrope permettant de modéliser le comportement élastoplastique anisotrope des tôles étudiées. La méthode d'identification à partir de mesures de champs par recalage de modèle Eléments-Finis a notamment été développée. Enfin, à partir des modèles identifiés, une simulation éléments finis d'une trajectoire simple en formage incrémental a été réalisée, ces résultats sont comparés avec des résultats expérimentaux.