345-0308/05 – Tváření (Tv)

Garantující katedraKatedra mechanické technologieKredity5
Garant předmětuprof. Ing. Stanislav Rusz, CSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Stanislav Rusz, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník3Semestrzimní
Odkaz na webJazyk výukyčeština
Rok zavedení2013/2014Rok zrušení
Určeno pro fakultyFSUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
RUS80 prof. Ing. Stanislav Rusz, CSc.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Klasifikovaný zápočet 2+2

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

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

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)
Projekt

Anotace

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.

Povinná literatura:

RUSZ, S.: Tváření I, skripta VŠB - TU Ostrava, 2003. HRUBÝ, J., RUSZ, S., ČADA, R.: Strojírenské tváření, skripta VŠB- TU Ostrava, 2006. RUSZ, S.: Nekonvenční a nově se vyvíjející technologie plastické deformace, sylaby, VŠB - TU Ostrava, 2009. RUSZ, S.: Tvařitelnost materiálů, sylaby, Katedra mechanické technologie, VŠB - TU Ostrava, 1997 PETRUŽELKA, J.: Úvod do tváření I, II, skripta VŠB Ostrava, 2001. BŘEZINA, R.: Speciální technologie - tváření, návody, VŠB Ostrava, 1987. ČABELKA, I.: Mechanická technologia, SAV Bratislava, 1967. PETRUŽELKA, J.: Tváření, sylaby přednášek, VŠB - TU Ostrava, 2000. ALTAN, T. aj.: Metal forming Fundamentals and Apliciations, 1983, ASM International, Metals Park, OH. KOBAJASHI, S. aj.: Metal Forming and the Finite Element Method, 1989, Oxford University Press, Oxford.

Doporučená literatura:

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

Způsob průběžné kontroly znalostí během semestru

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

E-learning

Další požadavky na studenta

Minimální účast na cvičení v rozsahu 80%.

Minimální znalostní požadavky

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Cílem předmětu 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 Cvičení: 1.-6. Objemové tváření z astudena - aproximace pracovního diagramu tahové trhací zkoušky, návrh technologie výroby válcové součástky, návrh nástrojů a stroje. 7.-15. Objemové tváření za tepla - návrh technologie, nástrojů a stroje.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2013/2014 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Klasifikovaný zápočet Klasifikovaný zápočet 100 (100) 51
        Programy Semestrální projekt 50  25
        Test 1 Písemka 15  8
        Test 2 Písemka 15  8
        Test 3 Písemka 15  8
        Aktivní účast ve cvičeních Jiný typ úlohy 5  2
Rozsah povinné účasti: Aktivní účast na cvičeních minimálně 80%.

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramOborSpec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2017/2018 (B2341) Strojírenství (2303R002) Strojírenská technologie P čeština Šumperk 3 povinný stu. plán
2017/2018 (B2341) Strojírenství (2303R002) Strojírenská technologie P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2016/2017 (B2341) Strojírenství (2303R002) Strojírenská technologie P čeština Šumperk 3 povinný stu. plán
2016/2017 (B2341) Strojírenství (2303R002) Strojírenská technologie P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2015/2016 (B2341) Strojírenství (2303R002) Strojírenská technologie P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2015/2016 (B2341) Strojírenství (2303R002) Strojírenská technologie P čeština Šumperk 3 povinný stu. plán
2014/2015 (B2341) Strojírenství (2303R002) Strojírenská technologie P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2014/2015 (B2341) Strojírenství (2303R002) Strojírenská technologie P čeština Šumperk 3 povinný stu. plán
2013/2014 (B2341) Strojírenství (2303R002) Strojírenská technologie P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2013/2014 (B2341) Strojírenství (2303R002) Strojírenská technologie P čeština Šumperk 3 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku