345-0507/03 – Tvařitelnost kovů a nekonvenční metody tváření (TaNMT)

Garantující katedraKatedra mechanické technologieKredity4
Garant předmětuprof. Ing. Radek Čada, CSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Radek Čada, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2016/2017Rok zrušení
Určeno pro fakultyFSUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
C1A20 prof. Ing. Radek Čada, CSc.
HRU45 prof. Ing. Jiří Hrubý, CSc.
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

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:

[1] PETRUŽELKA, J. SONNEK, P. Tvářitelnost materiálů: upravená verze III. [online]. URL: www.lms.vsb.cz (aktuální verze předmětu). [2] PETRUŽELKA, J. Nekonvenční metody tváření 1: verze pro NS a DS. [online]. URL: www.lms.vsb.cz (aktuální verze předmětu). [3] PETRUŽELKA, JIŘÍ Tvářitelnost a nekonvenční metody ve tváření. 1. vyd. Ostrava: VŠB – Technická univerzita Ostrava, 2000. ISBN 80-7078-653-3. [4] PETRUŽELKA, JIŘÍ Tvářitelnost a nekonvenční metody ve tváření: část 2: Nekonvenční metody ve tváření. 1. vyd. Ostrava: VŠB – Technická univerzita Ostrava, 2000. ISBN 80-7078-727-9. [5] ČADA, R. Tvářitelnost materiálů a nekonvenční metody tváření: Plošná tvářitelnost: návody do cvičení: skriptum. 1. vyd. Ostrava: VŠB – TU Ostrava, 2002. 148 s. ISBN 80-248-0019-5 [6] 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.

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.

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 experiemntální 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

Prezenční forma (platnost od: 2019/2020 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Klasifikovaný zápočet Klasifikovaný zápočet 100 (100) 51
        Program z části „Plošné tváření“ Projekt 20  0
        Program z části „Objemové tváření“ Projekt 20  0
        Písemný test Písemka 60  0
Rozsah povinné účasti: Aktivní účast na cvičeních minimálně 80 %. Z povinných úloh je třeba získat minimálně 51 bodů.

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2020/2021 (N2301) Strojní inženýrství (6208T116) Průmyslové inženýrství P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (N2301) Strojní inženýrství (6208T116) Průmyslové inženýrství P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (N2301) Strojní inženýrství (6208T116) Průmyslové inženýrství P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (N2301) Strojní inženýrství (6208T116) Průmyslové inženýrství P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (N2301) Strojní inženýrství (6208T116) Průmyslové inženýrství P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku