345-0308/01 – Tváření (Tv)

Cílem přemětu je získání znalostí: - v oblasti fyzikální podstaty plastické deformace, pojmů tvárnost, tvařitelnost, přirozená deformační práce a o vlivu fyzikálních a materiálových parametrů na plastickou deformaci - v oblasti nových nekonvenčních tvářecích technologií - superplastické tváření, orbitální tváření, tváření práškových materiálů, nové technologie výroby ultra jemnozrnných materiálů, vícenásobná plastická deformace dovedností: - klasifikovat přetvárné odpory a křivky zpevnění materiálů, tváření za studena, za tepla, materiálové aspekty tvářecích procesů, podmínky plasticity a zákony plastické deformace - provádět plastometrické zkoušení materiálů kompetence: - k výběru vhodných tvářecích technologií pro výrobu strojních součástí, klasifikovat parametry a aspekty ovlivňující daný výběr - sestavovat a realizovat technologické postupy tváření - navrhovat konstrukci tvářecích nástrojů a volit strojní zařízení

Fyzikální podstata plastické deformace. Základy teorie dislokací. Přirozená deformace práce, deformace zpevnění, křivky zpevnění. Tvárnost, tvařitelnost, přetvárné odpory. Fyzikální faktory plastické deformace - teplota, rychlost deformace, tření. Tváření jako systém. Klasifikace tvářecích technologií. Tvářecí stroje - klasifikace, charakteristiky. Napěťový stav, závislost mezi napětím a deformací. Základní zkoušky ke stanovení přetvárného odporu a tvařitelnosti. Podmínky plasticity. Zákony plastické deformace. Výpočtové metody ve tvářecích procesech. Metoda deformační práce. Metoda tenkých řezů. Experimentální metody. Modelování technologických procesů. Analýza základních tvářecích technologií. Pěchování mezi tuhými rovnoběžnými rovinami. Zápustkové kování. Dopředné protlačování za studena i za tepla. Zpětné protlačování, napěťový stav. Tažení rotačních a nerotačních výtažků, stav deformace. Mechanické a hydraulické stroje. Tvářecí nástroje. Orbitální tváření. Základy superplastického tváření. Vícenásobná plastická deformace. Technologie výroby ultra-jemnozrnných materiálů. Seznam otázek ke zkoušce Č. otázky Znění otázky 1 Podstata plastické deformace. Definice základních pojmů. 2 Druhy dislokací. Plastická deformace polykrystalu a monokrystalu za studena. 3 Přetvárné odpory materiálů. Křivky zpevnění. Tvárnost a tvařitelnost matrriálů. 4 Fyzikální faktory plastické deformace. Vliv deformační rychlosti, teploty a velikosti tření na tvářecí proces. Anizotropie materiálů. 5 Vliv napěťového stavu na plastickou deformaci. Tenzor napětí, invarianty deviátoru napětí a deformace. 6 Mohrovy kružnice. Podmínky plasticity. 7 Základní zákony plastické deformace. 8 Plastometrické zkoušení materiálů – plastometr Gleeble. 9 Krutový plastometr SETARAM, vačkový plastometr ROTO. 10 Výpočtové metody ve tvářecích procesech – metoda tenkých řezů, metoda charakteristik. 11 Experimentální metody ve tváření . 12 Technologie stříhaní plechu, přesné stříhání. Deformačně-napěťový stav, výpočet střižných sil. 13 Technologie tažení plechu bez ztenčení stěny. Deformačně-napěťový stav. Intenzita deformace, radiální a tečné napětí, zásoba plasticity. 14 Tažení drátů. Deformačně-napěťový stav, výpočet tažné síly, povrchové vady. 15 Technologie ohýbání a zakružování plechu. Deformačně-napěťový stav. Výpočet ohybové síly. 16 Technologie zápustkového kování. Návrh optimálního tvaru výkovku. 17 Deformačně-napěťový stav, výpočet kovací síly. 18 Objemové tváření za studena – návrh optimálních rozměrů polotovaru. 19 Dopředné, zpětné, stranové a kombinované protlačování. Deformačně-napěťový stav, průřezová deformace, přetvárné odpory, výpočet tvářecích sil. 20 Konstrukční zásady při navrhování nástrojů pro plošné tváření. 21 Návrh strojního zařízení pro plošné tváření. 22 Konstrukční zásady při navrhování nástrojů pro objemové tváření za studena. 23 Konstrukční zásady při navrhování nástrojů pro objemové tváření za tepla. 24 Návrh strojního zařízení pro objemové tváření za studena a za tepla. 25 Technologie orbitálního tváření. Deformačně-napěťový stav. Využití v praxi. 26 Práškové materiály, jejich příprava, nové výrobní technologie, využití v praxi. Základní zásady při tváření práškových materiálů 27 Podstata technologie superplastického tváření. 28 Fázová a strukturní superplasticita. 29 Tváření výbuchem, tváření vysokými rychlostmi. 30 Tváření ocelí a slitin Al v polotekutém stavu. 31 Metody výroby nanomateriálů a jejich mikrostruktura. 32 Kovová skla, jako nový typ materiálů s unikatními fyzikálními a mechanickými vlastnostmi. 33 Využití vícenásobné plastické deformace pro výrobu ultrajemnozrnných materiálů 34 Titanové slitiny, struktury, vlastnosti a jejich průmyslová aplikace. 35 Vývoj nových tvářecích technologií pro výrobu velmi jemnozrnných materiálů. 36 Nové lehké Mg slitiny z hlediska strukturních a lékařských aplikací.

ČADA, R. Technologie I: Zákony plastické deformace kovů, dělení materiálu, slévání: skriptum. 1. vyd. Ostrava: VŠB-TU Ostrava, 2007. 75 s., ISBN 978-80-248-1274-8. ČADA, R. Technologie tváření a slévání: Objemové tváření zatepla, nekonvenční způsoby tváření, plasty: skriptum. 1. vyd. Ostrava: VŠB-TU Ostrava, 2010. 80 s., ISBN 978-80-248-2273-0. ELFMARK, J. Tváření kovů, SNTL Praha, 1. vyd., 1992, 524 s., ISBN 8003006511

Vypracování 5 programů a jejich průběžná kontrola. Provedení závěrečného testu znalostí přednášené problematiky. Program 1: Aproximace pracovního diagramu tahové trhací zkoušky. Program 2: Pěchování mezi tuhými rovnoběžnými deskami. Program 3: Návrh tvaru výkovku, výpočet a konstrukční řešení spodní a horní zápustky. Program 4: Řešení deformačně-napěťového stavu při objemovém tváření za studena. Program 5. Řešení deformačně-napěťového stavu při tažení plechu