345-0507/01 – Tvařitelnost kovů a nekonvenční metody tváření (TaNMT)
Garantující katedra | Katedra mechanické technologie | Kredity | 4 |
Garant předmětu | Ing. Ondřej Hilšer, Ph.D. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Radek Čada, CSc. |
Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinně volitelný |
Ročník | 2 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
Rok zavedení | 2004/2005 | Rok zrušení | |
Určeno pro fakulty | FS | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Studenti budou umět:
• vysvětlit tvářitelnost jako materiálovou vlastnost,
• objasnit vliv tváření na vlastnosti a strukturu materiálu,
• vysvětlit různé termíny tvářitelnosti (napěťová, vnitřní).
• vysvětlit kritéria tvářitelnosti,
• popsat nekonvenční metody tváření kovů.
Získají:
• přehled o metodách stanovení tvářitelnosti kovů,
• přehled o nekonvenčních technologických postupech výroby, používaných ve strojírenské výrobě, který je potřebný pro pochopení moderních výrobních technologií.
Budou schopni:
• volit vhodné materiály z hlediska jejich tvářitelnosti pro tvářecí technologie ve výrobních procesech,
• realizovat experimenty pro vyhodnocení mezí tvářitelnosti materiálů,
• vybrat nekonvenční metodu tváření podle daného účelu.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Anotace
Předmět, ve kterém se studenti seznámí s tvářitelností jako materiálovou vlastností, vlivem tváření na vlastnosti a strukturu materiálu, nekonvenčními metodami tváření kovů.
V předmětu budou studenti seznámeni s kritérii tvářitelnosti, metodami stanovení tvářitelnosti kovů, volbou vhodných materiálů z hlediska jejich tvářitelnosti pro tvářecí technologie ve výrobních procesech. Studenti získají přehled o nekonvenčních technologických postupech výroby, používaných ve strojírenské výrobě, který je potřebný pro pochopení moderních výrobních technologií a získají schopnost vybrat nekonvenční metodu tváření podle daného účelu.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
[1] 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.
[2] ČADA, R. Technologie tváření, slévání a svařování: Plastická deformace kovů, tažení plechu, ohýbání, objemové tváření zastudena: skriptum. 1. vyd. Ostrava: VŠB – TU Ostrava, 2016. 86 s.
ISBN 978-80-248-3981-3.
[3] 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.
[4] ČADA, R. Technologie tváření, slévání a svařování: Stříhání a tažení plechu, objemové tváření zastudena: návody do cvičení: skriptum. 1. vyd. Ostrava: VŠB – TU Ostrava, 2014. 90 s.
ISBN 978-80-248-3624-9.
[5] ČADA, R. Technologie tváření, slévání a svařování: Objemové tváření zatepla, slévání: návody do cvičení: skriptum. 1. vyd. Ostrava: VŠB – TU Ostrava, 2015. 128 s.
ISBN 978-80-248-3833-5.
[6] HOSFORD, W. F. Mechanical Behavior of Materials. 1. ed. United States of America, New York: Cambridge University Press, 2005. 425 s.
ISBN 0-521-84670-6. Signatura v ÚK VŠB-TUO: 263130, čárový kód: 3174138479, lokace: 345/Katedra mechanické technologie – deponát (nelze rezervovat).
[7] SEMIATIN, S. L. (volume editor) ASM Handbook: Volume 14B: Metalworking: Sheet Forming. United States of America, Materials Park: ASM International, 2006. 924 s.
ISBN 0-87170-710-1. Signatura v ÚK VŠB-TUO: 263020, čárový kód: 3174218354, lokace: volný výběr.
[8] ČSN 01 6910 Úprava písemností zpracovaných textovými editory. Praha: Český normalizační institut, 2007. 48 s.
[9] ČSN ISO 2145 (01 0184) Dokumentace: Číslování oddílů a pododdílů psaných dokumentů. Praha: Český normalizační institut, 1997. 6 s.
[10] ČSN ISO 7144 (01 0161) Dokumentace: Formální úprava disertací a podobných dokumentů. Praha: Český normalizační institut, 1997. 24 s.
[11] ČSN ISO 80000-1 (01 1300) Veličiny a jednotky – Část 1: Obecně. Praha: Český normalizační institut, 1994. 60 s.
[12] ČSN ISO 690 (01 0197) Informace a dokumentace: Pravidla pro bibliografické odkazy a citace informačních zdrojů. Praha: Český normalizační institut, 2011. 40 s.
[13] 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 z části „Plošné tváření“ max. 20 bodů
Program z části „Objemové tváření“ max. 20 bodů
Písemný test max. 60 bodů
Celkem max. 100 bodů
E-learning
www.lms.vsb.cz
Další požadavky na studenta
Student zpracovává analytické a experimentální projektové úlohy z oblasti tváření.
Aktivní účast na cvičeních minimálně 80 %.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Program přednášek:
Týden Náplň přednášek
1 Úvod do předmětu (seznámení s programem přednášek a cvičení, literaturou, bodováním). Tvářitelnost kovů – definice, kritéria, proměnné.
2 Tvářitelnost při plošném tváření.
3 Plastická nestabilita. Limitní diagramy – teoretická východiska a experimenty.
4 Technologická tvářitelnost při plošném tváření. Zkoušky tvářitelnosti kovů.
5 Tvářitelnost kovů při objemovém tváření zastudena.
6 Tvářitelnost kovů zatepla.
7 Dynamický materiálový model – teoretická východiska.
8 Dynamický materiálový model – experimenty a aplikace.
9 Superplasticita (definice superplasticity, podmínky strukturní superplastické deformace, nejvýznamnější technické superplastické materiály, superplastické výrobní technologie), izotermické tváření.
10 Drobené a kumulativní deformace.
11 Tváření prášků (prášková metalurgie, konstrukce a hlavní operace výroby práškových polotovarů, technologie izostatického tváření zatepla a zastudena, technologie HIP, CIP – definice a schéma.).
12 Hydrostatické protlačování. Hydrodynamické mazání.
13 Tváření kovů vysokými rychlostmi a energiemi (tváření výbuchem, elektrohydraulické tváření. elektromagnetické tváření, výrobní metody hydrostatického tváření, metody využití hydrodynamického tření, tažení plechu se ztenčením stěny, hydrodynamické tažení drátu a trubek, technologie tváření vícenásobnou deformací ECAP a DRECE.).
14 Tváření kovů s ultrazvukem (tažení drátů a trubek s aplikací ultrazvuku).
Program cvičení + individuální práce studentů:
Týden Náplň cvičení
1 Seznámení s programem cvičení, literaturou, bezpečností práce. Zadání první části „Tahová zkouška a diagram mezních deformací plechu“ programu z části „Plošné tváření“.
2 Příprava a proměření plochých zkušebních tyčí, provedení tahových zkoušek se zápisy závislosti síly na prodloužení, změření trhacích tyčí po provedených zkouškách.
3 Vyhodnocení zkoušek jednoosým tahem na počítači. Výpočet mechanických vlastností, součinitelů plošné a plastické anizotropie mechanických vlastností plechu, exponentu deformačního zpevnění, indexu tvářitelnosti.
4 Nakreslení diagramu mezních deformací zkoušeného plechu pro lokální a pro difúzní nestabilní stav. Zadání druhé části „Metoda deformačních sítí a tažení hlubokého válcového výtažku“ programu z části „Plošné tváření“.
5 Nakreslení výkresu deformační sítě, výpočet potřebné síly přidržovače, součinitele odstupňování tahů, teoretické výšky výtažku. Výroba kruhových přístřihů z plechu a jejich orýsování.
6 Nanesení deformační sítě na kruhové přístřihy ražením s využitím přípravku pro vytváření vtisků s regulací razicí síly. Experimentální tažení hlubokých válcových výtažků z vyrobených přístřihů na zkušebním tažidle.
7 Změření skutečné průměrné výšky jednotlivých válcových výtažků a průměrných výšek cípů. Vyhodnocení deformačních sítí na jednotlivých výtažcích s využitím počítače.
8 Nakreslení průběhů jednotlivých vypočtených hodnot po délce povrchové křivky na jednotlivých válcových výtažcích. Zakreslení zjištěných deformačních stavů do diagramu mezních deformací použitého plechu.
9 Zadání programu z části „Objemové tváření“. Zkoušky objemové tvářitelnosti, konvenční tahová zkouška. Vyhodnocení a aproximace tahového diagramu.
10 Speciální tahová zkouška, Cocroft-Lathamovo kritérium tvářitelnosti, metodika a příklad hodnocení. Speciální pěchovací zkouška, limitní diagram Kuhn-Lee (KL), metodika experimentu a hodnocení.
11 Vliv různého typu maziva na tvářitelnost, hodnocení KL zkouškou.
12 Pěchovací zkouška za vysokých deformačních rychlostí, prováděná zkouškou na vačkovém plastometru.
13 Vliv rychlosti deformace na tvářitelnost, hodnocení pěchovací zkoušky.
14 Písemný test – 45 min.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky