345-0540/02 – Progresivní technologie tváření (PTT)
| Garantující katedra | Katedra mechanické technologie | Kredity | 4 |
| 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 | 2019/2020 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FS | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Studenti budou umět:
• vysvětlit základní pojmy, týkající se technologií objemového a plošného tváření,
• objasnit vliv tváření na vlastnosti a strukturu materiálu,
• vysvětlit základní zákony plastické deformace,
• popsat základní nástroje, stroje a principy technologií objemového tváření zastudena, tažení plechu a nekonvenčních způsobů tváření.
Získají:
• přehled o principech a odborném názvosloví hlavních výrobních metod – technologiích objemového a plošného tváření,
• 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
Cvičení (v učebně)
Projekt
Anotace
Studijní předmět, ve kterém se studenti seznámí s principy hlavních výrobních metod – technologiemi objemového a plošného tváření 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 zastudena, technologiemi tažení plechu, postupovým tažením v pásu, tažením se ztenčením stěny, nekonvenčními technologiemi tváření.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
• individuální zadání písemných protokolů, konzultace s každým studentem na cvičení,
• posouzení odborné a formální úrovně odevzdaných písemných protokolů.
E-learning
Není.
Další požadavky na studenta
Povinná osobní účast dle rozvrhu minimálně na 1. (první) konzultaci.
Z povinných úloh je třeba získat minimálně 51 bodů.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Program přednášek:
Část 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 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).
3 P4 – Technologický design výtažků z plechu (technologický design a lisovatelnost výtažků, hodnocení tvářitelnosti plechů, přímé metody zkoušení plechů, stanovení tvaru a velikosti přístřihu, verifikace softwaru Dynaform, řešení technologie tažení čtyřhranného výtažku, řešení technologie tažení výtažku nepravidelného tvaru, rozvojové směry technologie tváření).
4 P5 – Základní metalurgické faktory ovlivňující tvářitelnost plechu (chemické složení, mikrostruktura a mikročistota, textury plechů, anizotropie plechů, stárnutí ocelí). P6 – Volba plechu pro výrobu výtažků (plechy z oceli DC04, plechy z oceli St 4 dle DIN 1624), hodnocení vhodnosti plechů k tažení (způsoby zkoušení plechů podle ČSN a podle DIN).
5 P7 – Základní zkoušky tvářitelnosti plechů (umístění a příprava zkušebních vzorků a zkušebních těles, jakost povrchu plechu, stav povrchu plechu, metalografické hodnocení tenkých plechů, příprava vzorků, vyhodnocení mikročistoty, posouzení mikrostruktury, stanovení velikosti feritického zrna, posouzení rovnoměrnosti velikosti feritických zrn, vyhodnocení tvaru feritických zrn, metalografické hodnocení cementitu v ocelích, vyhodnocení řádkovitosti struktury, zkouška tahem).
6 P8 – Napodobující zkoušky tvářitelnosti plechů (zkouška hloubením dle Erichsena, zkouška kalíškovací, zkouška Engelhardtova – Grossova, zkouška rozšiřováním otvoru podle Siebela a Pompa, zkouška tažením v kuželové tažnici – Fukui, zkouška lámavosti).
7 P9 – Nekonvenční kritéria hodnocení tvářitelnosti plechů (součinitelé plošné anizotropie mechanických vlastností plechů, součinitelé plastické anizotropie, exponent deformačního zpevnění, souhrnné hodnocení tvářitelnosti plechů podle součinitele plastické anizotropie a exponentu deformačního zpevnění).
8 P10 – Diagramy mezních deformací anizotropních hlubokotažných plechů (experimentální metody určování diagramů mezních deformací, zkouška tahem zkušebních tyčí opatřených vruby, hydraulická zkouška, vypínání těles proměnné šíře polokulovým tažníkem, určování mezní deformace, početní metody určování diagramů mezních deformací, metoda vycházející z kritéria ztráty stability na pevnosti v tahu, metoda vycházející z kritéria lokálního ztenčení plechu, metoda vycházející z kritéria porušení plechu tvárným lomem, porovnání diagramů mezních deformací získaných experimentálními a početními metodami, sestrojení diagramů mezních deformací s využitím počítače).
9 P11 – Přímé metody zkoušení plechu (metoda deformačních sítí, způsoby vytváření deformačních sítí, původní způsoby vytváření deformačních sítí ražením, zdokonalený přípravek pro vytváření deformačních sítí, posouzení ovlivnění plechu deformací v místech vtisků, měření elementů deformačních sítí, posouzení přesnosti deformačních sítí, experimentální tažení hlubokých válcových výtažků).
10 P12 – 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).
11 P13 – Tažení nerotačních výtažků (tažení čtyřhranných, stupňovitých, kuželových, sférických výtažků, tažení výtažků nepravidelných tvarů, použití brzdicích žeber a lišt), technologičnost tažení výtažků, postupové tažení v pásu (bez nástřihu, s nástřihem, s natrháváním pásu), tažení se ztenčením stěny.
12 P14 – 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).
Program cvičení + individuální práce studentů:
Hodina Náplň cvičení
1 Seznámení s programem cvičení, bezpečnost práce. Zadání programu č. 1 „Objemové tváření zastudena“.
2 Konzultace programu č. 1 „Objemové tváření zastudena“ (návrh technologického postupu výroby zadané součásti protlačováním).
3 Odevzdání programu č. 1 „Objemové tváření zastudena“. Zadání programu č. 2 „Tvářitelnost plechu“.
4 Konzultace a práce na programu č. 2 „Tvářitelnost plechu“ (vyhodnocení tvářitelnosti plechu a sestrojení diagramu mezních deformací).
5 Odevzdání programu č. 2 „Tvářitelnost plechu“. Udělení klasifikovaných zápočtů.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky