345-0346/01 – Strojírenské technologie I (ST1)
| Garantující katedra | Katedra mechanické technologie | Kredity | 2 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Radek Čada, CSc. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Radek Čada, CSc. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 1 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2008/2009 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FS, USP | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Studenti budou umět:
• vysvětlit základní pojmy, týkající se technologií tváření, slévání a svařování,
• objasnit vliv tváření na vlastnosti a strukturu materiálu,
• vysvětlit základní zákony plastické deformace,
• popsat základní nástroje, stroje a principy technologií objemového tváření zatepla, objemového tváření zastudena, dělení materiálu, tažení plechu, ohýbání, slévání, nekonvenčních způsobů tváření, zpracování plastů, základní technologie svařování, značení a výpočty svarových spojů a konstrukcí, hodnocení svařitelností materiálů a technologie dělení materiálu.
Získají:
• přehled o principech a odborném názvosloví hlavních výrobních metod – technologiích tváření, slévání a svařování,
• přehled o základních technologických postupech výroby, používaných ve strojírenské výrobě, který je potřebný pro pochopení moderních výrobních technologií.
Budou schopni:
• volit vhodné materiály a ovládat metodiku tvorby technologických postupů výroby jednoduchých součástí včetně základních výpočtů.
Vyučovací metody
Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Projekt
Anotace
Základní předmět, ve kterém se studenti seznámí s principy hlavních výrobních metod – technologiemi tváření, slévání a svařování s příslušným odborným názvoslovím. Obsahem předmětu jsou základní nástroje, stroje, volba materiálů a metodika tvorby technologických postupů výroby jednoduchých součástí včetně základních výpočtů.
V předmětu budou studenti seznámeni s vlivem tváření na vlastnosti a strukturu materiálu, základními zákony plastické deformace, technologiemi objemového tváření zatepla a zastudena, technologiemi plošného stříhání, přesného stříhání, objemového stříhání, stříhání tenkostěnných profilů a trubek, lámání, technologiemi tažení plechu, postupovým tažením v pásu, tažením se ztenčením stěny, technologiemi ohýbání, slévání, se slévárenskými formovacími směsmi, nekonvenčními technologiemi tváření, plasty a jejich zpracováním, základními technologiemi svařování, značením a výpočty svarových spojů a konstrukcí, hodnocením svařitelností materiálů a technologiemi dělení materiálu.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
[1] ČADA, R., ADAMEC, J., TICHÁ, Š., OCHODEK, V., HLAVATÝ, I. a ŠIMČÍK, S. Základy strojírenské technologie: skriptum. 1. vyd. Ostrava: VŠB – TU Ostrava, 1996. 115 s.
ISBN 80-7078-300-1.
[2] MIELNIK, E. M. Metalworking Science and Engineering. United States of America, New York: McGraw-Hill, Inc., 1991. 976 s.
ISBN 0-07-041904-3.
[3] ELENEV, S. A. Pressworking. 1. ed. Moskva: Mir, 1983. 232 s. (bez ISBN).
[4] ČESKÁ SVÁŘEČSKÁ SPOLEČNOST ANB, KOLEKTIV AUTORŮ: Materiály a jejich svařitelnost. Ostrava: ZEROSS, 2001, 292 s.
ISBN 80-85771-85-3.
[5] ČESKÁ SVÁŘEČSKÁ SPOLEČNOST ANB, KOLEKTIV AUTORŮ: Technologie svařování a zařízení. Ostrava: ZEROSS, 2001, 393 s.
ISBN 80-85771-81-0.
[6] ČSN 01 6910 Úprava písemností zpracovaných textovými editory. Praha: Český normalizační institut, 2007. 48 s.
[7] ČSN ISO 2145 (01 0184) Dokumentace: Číslování oddílů a pododdílů psaných dokumentů. Praha: Český normalizační institut, 1997. 6 s.
[8] ČSN ISO 7144 (01 0161) Dokumentace: Formální úprava disertací a podobných dokumentů. Praha: Český normalizační institut, 1997. 24 s.
[9] ČSN ISO 80000-1 (01 1300) Veličiny a jednotky – Část 1: Obecně. Praha: Český normalizační institut, 1994. 60 s.
[10] ČSN ISO 690 (01 0197) Informace a dokumentace: Pravidla pro bibliografické odkazy a citace informačních zdrojů. Praha: Český normalizační institut, 2011. 40 s.
[11] ČSN ISO 214 (01 0148). Dokumentace: Abstrakty pro publikace a dokumentaci. Praha: Český normalizační institut, 2001. 16 s.
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Program č. 1 „Stříhání a tažení plechu“ max. 45 bodů
Test č. 1 z části tváření a slévání max. 10 bodů
Program č. 2 „Charakteristika technologie
svařování – technologický postup“ max. 30 bodů
Test č. 2 z části svařování max. 15 bodů
Celkem max. 100 bodů
E-learning
Není.
Další požadavky na studenta
Aktivní účast na cvičeních minimálně 80 %.
Z povinných úloh je třeba získat minimálně 51 bodů.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Program přednášek:
Týden Náplň přednášek
1 P1 – Úvod do předmětu (seznámení s programem přednášek a cvičení, literaturou, bodováním). Vliv tváření na vlastnosti a strukturu materiálu (definice a význam tváření, základní mechanismy plastické deformace, kritické smykové napětí, zpevnění materiálu, křivky zpevnění, základní faktory ovlivňující plastickou deformaci – vliv struktury, teploty, tření, napjatosti a rychlosti deformace).
P2 – Základní zákony plastické deformace (zákon stálosti objemu, zákon nejmenšího odporu, zákon závislosti deformace na napěťovém stavu, zákon stálosti potenciální energie na změnu tvaru, zákon smykových napětí, zákon pružného odlehčení, zákon zpevnění, zákon tření, zákon přídavných napětí, zákon podobnosti).
2 P3 – Objemové tváření zatepla (volné a zápustkové kování, základní operace volného kování, návrh technologického postupu výroby výkovku, hlavní typy tvářecích strojů pro kování, výkres výkovku, zásady pro volbu dělicí roviny u výkovků, konstrukce průřezového obrazce a ideálního předkovku, předkovací a dokončovací dutiny, funkce a varianty provedení výronkové drážky, několikadutinové zápustky, konstrukce tvářecího nástroje, vložkování zápustek, ohřev materiálu, předehřátí a mazání zápustek, ostřihování, děrování a kalibrování výkovků, konečné úpravy výkovků, způsoby válcování zatepla).
3 P4 – Objemové tváření zastudena (výhody technologie, základní způsoby objemového tváření zastudena, výpočet poměrných a logaritmických deformací, křivky zpevnění, návrh technologického postupu výroby protlačku, volba materiálu, stanovení tvaru a rozměrů polotovaru, přípravné před tvářením, stanovení počtu tvářecích operací, technologické zásady pro návrh protlačků a nástrojů, tvářecí síla a práce, dokončování výlisků).
P5 – Plošné stříhání (základní operace plošného stříhání, střižná plocha, velikost střižné mezery, střižná plocha, síla a práce, střih skloněnými noži, zařízení ke stříhání – nůžky a lisy, rozdělení střihadel, vystřihování součástí z tenkých plechů gumou, nástřihové plány, hospodárnost nástřihového plánu).
4 P6 – Přesné stříhání (přistřihování, stříhání se zaoblenou střižnou hranou, stříhání se zkoseným přidržovačem, stříhání s nátlačnou hranou, reverzní stříhání), objemové stříhání (zastudena a zatepla), stříhání tenkostěnných profilů a trubek (na profilových nůžkách, v nástroji s odpadem a bez odpadu, kotoučovými noži), rozdělení lámání.
5 P7 – Tažení plechu (rozdělení tažení, tažení bez ztenčení stěny, technologické parametry tažení – tvar a velikost přístřihu, počet tažných operací a jejich odstupňování, použití přidržovače, velikost tažné mezery, tvar tažníku a tažnice, tažná síla, rychlost tažení, drsnost plechu a funkčních částí nástroje, mazání), tažení nerotačních výtažků (tažení čtyřhranných, stupňovitých, kuželových, sférických výtažků, tažení výtažků nepravidelných tvarů, použití brzdicích žeber a lišt), technologičnost tažení výtažků.
P8 – Postupové tažení v pásu (bez nástřihu, s nástřihem, s natrháváním pásu), tažení se ztenčením stěny, ohýbání (rozdělení ohýbání, ohyb úzkých a širokých tyčí, zpevnění materiálu při ohýbání, technologické parametry ohýbání - poloměr ohybu, ztenčení stěny v místě ohybu, odpružení po ohýbání, zbytková pnutí, geometrie činných částí nástroje, výchozí délka materiálu, technologičnost konstrukce ohýbaných součástí, technologické metody ohýbání – ohýbání na ohýbacích strojích, na ohýbačkách, ohraňovacích lisech, ohýbání válcováním, zakružování, rovnání).
6 P9 – Slévání, slévárenské formovací směsi (základní složky, rozdělení formovacích směsí, zkoušení formovacích směsí, úprava formovacích materiálů, pomocné formovací látky), rovnovážné soustavy železa s uhlíkem, materiály používané na odlitky, technologický proces výroby odlitků, rozdělení a výroba slévárenských forem, způsoby odlévání do kokil (gravitační, tlakové, odstředivé a plynulé lití), zvláštní způsoby výroby odlitků (odlévání do forem z CT směsí, skořepinových a keramických forem), základní druhy pecí podle způsobu ohřevu, vytloukání odlitků, čištění a oprava chyb, kontrola odlitků).
7 P10 – Výrobní dokumentace odlitku (slévárenský postupový výkres, volba polohy odlitku ve formě, zásady pro stanovení dělicí plochy, smrštění odlévaných slitin, přídavky na obrábění a přídavky technologické, slévárenské úkosy, druhy modelů a jader, výkres odlitku), vtoková soustava, navržení výfuku, nálitkování odlitků, vztlaková síla působící na vršek formy, tepelné zpracování odlitků, vady odlitků, konstrukční zásady pro navrhování odlitků.
P11 – Nekonvenční způsoby tváření, tváření vysokými tlaky a energiemi (tažení s pružnou tažnicí, tažení s pružným tažníkem, termální tažení, tažení superplastických materiálů, tažení expanzním tažníkem, kovotlačení, tváření elektohydraulické, elektromagnetické, hydromechanické, frekvenční a ultrazvukové tváření, tváření výbuchem, tváření expanzí plynů.
8 P12 – Plasty a jejich zpracování (charakteristika plastů, rozdělení plastů podle vzhledu makromolekul a podle chování zatepla, stavy plastů, vlastnosti plastů, úprava plastů před zpracováním, pomocné látky, kompozitní materiály, zpracování plastů v tekutém stavu – odlévání, lití, máčení natírání, zpěňování, zpracování plastů v plastickém stavu – vstřikování, lisování, přetlačování, tvarování, vytlačování, vyfukování, válcování, zpracování plastů v tuhém stavu, technologičnost součástí z plastů).
9 Charakteristika svarového, pájeného a lepeného spoje. Rozdělení a návrh svarových spojů s ohledem na zatížení. Svařitelnost materiálů – základní pojmy.
10 Rozdělení technologii svařování. Technologie svařování plamenem. Základy termického dělení materiálů.
11 Obloukové technologie svařování. Technologie svařování elektrickým obloukem obalenou elektrodou. Svařování automatem pod tavidlem.
12 Technologie svařování v ochranných plynech. GTAW, GMAW, FCAW.
13 Svařování elektrickým odporem. Technologie tvrdého a měkkého pájení materiálu. Základy lepení.
14 Vady svarových, pájených a lepených spojů. Základní metody kontroly svarových, pájených a lepených spojů.
Program cvičení + individuální práce studentů:
Týden Náplň cvičení
1 Seznámení s programem cvičení, bezpečnost práce. Zadání programu č. 1 „Stříhání a tažení plechu“.
2 Vysvětlení postupu řešení programu č. 1 „Stříhání a tažení plechu“ (návrh nástřihového plánu a technologického postupu výroby zadaného válcového výtažku tažením z plechu na více operací)
3 Vysvětlení postupu řešení programu č. 1 „Stříhání a tažení plechu“ (návrh nástřihového plánu a technologického postupu výroby zadaného válcového výtažku tažením z plechu na více operací)
4 Práce na programu č. 1 „Stříhání a tažení plechu“ (návrh nástřihového plánu a technologického postupu výroby zadaného válcového výtažku tažením z plechu na více operací).
5 Práce na programu č. 1 „Stříhání a tažení plechu“ (návrh nástřihového plánu a technologického postupu výroby zadaného válcového výtažku tažením z plechu na více operací).
6 Práce na programu č. 1 „Stříhání a tažení plechu“ (návrh nástřihového plánu a technologického postupu výroby zadaného válcového výtažku tažením z plechu na více operací).
7 Práce na programu č. 1 „Stříhání a tažení plechu“ (návrh nástřihového plánu a technologického postupu výroby zadaného válcového výtažku tažením z plechu na více operací)., otázky testu č. 1.
8 Test č. 1 z části tváření a slévání.
9 Bezpečnostní školení. Svařované konstrukce. Návrh svařence. Program č. 2 „Charakteristika technologie svařování – technologický postup“.
10 Volba svařovacích parametrů pro obloukové technologie svařování. Teplotní režim svařování. Volba základního a přídavného materiálu. Označování svarů na výkresech.
11 Základní principy a použití technologií svařování – ukázky v laboratořích. (GTAW, GMAW, MMAW, svařování plamenem).
12 Technologický postup svařování – WPS a WPQR. Práce na programu č. 2.
13 Základní principy technologií svařování – ukázky v laboratořích (svařování elektrickým odporem, tepelné dělení). Ukázky svarových spojů (různé technologie a materiály). Kontrola svarových a pájených spojů.
14 Test č. 2 z části svařování.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky