KódSP2011/120
Název projektuOptimalizace procesů plošného a objemového tváření s využitím metody konečných prvků
ŘešitelČada Radek prof. Ing., CSc.
Školitel projektu
Období řešení projektu01.01.2011 - 31.12.2011
Předmět výzkumuProjekt se zabývá kombinací numerického a fyzikálního modelování za účelem návrhu optimální výrobní technologie a pro konstrukci výrobních nástrojů. Účinným nástrojem numerického modelování je metoda konečných prvků.
V rámci projektu bude numerické modelování metodou konečných prvků použito k návrhu optimální technologie výroby vybraných součástí plošným a objemovým tvářením a k návrhu tvářecích nástrojů. Vývoj struktury, který úzce souvisí s vlastnostmi materiálu řídícími jeho zpracování i užití, bude komplexně modelován metodou konečných prvků a konfrontován s výsledky dynamického materiálového modelu, fyzikálního modelování a integrovaného modelu tváření monobloků železničních kol. Fyzikální modelování poskytne vstupní data pro materiálové modely numerického modelování a poslouží k ověření jejich validity.
Členové řešitelského týmuprof. Ing. Radek Čada, CSc.
prof. Ing. Radek Čada, CSc.
prof. Ing. Jiří Hrubý, CSc.
Ing. Jan Kedroň, Ph.D.
Ing. Jakub Machálek, Ph.D.
Ing. Jan Povýšil, Ph.D.
Ing. Josef Rentka, Ph.D.
prof. Ing. Stanislav Rusz, CSc.
Ing. Michal Salajka
Ing. Stanislav Tylšar, Ph.D.
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu)A) Publikace v odborném časopise nebo periodickém sborníku na téma: Simulace procesů tažení výtažků nepravidelných tvarů z tenkých plechů s použitím brzdicích žeber.

Přesnější specifikace: V rámci projektu budou provedeny simulace a vyhodnocení procesu tažení pomocí metod konečných prvků (MKP) v programech PAM-STAMP 2G a Dynaform 5.7 (alternativně AutoForm 4.06). Zvláště bude kladen důraz na navržení způsobů tváření vedoucích k maximálnímu využití zásoby plasticity tvářeného plechu, a to použitím různých variant brzdicích žeber v procesu tažení. Výsledky simulací, tj. vyhodnocení využití zásoby plasticity při tažení (rizika porušení výtažku), ztenčení plechu při tažení, rizika vzniku zvlnění při tažení výtažku, získané oběma použitými programy, budou porovnány jednak vzájemně, jednak srovnány s výsledky tažení v praxi. Výstupy budou zveřejněny publikováním v časopise nebo periodickém sborníku.

Postup řešení, harmonogram řešení:
1. Rešeršní a studijní etapa 1/2010 – 2/2010
2. Konstruování modelů nástrojů (tažník, tažnice a přidržovač) a modelu přístřihu potřebných pro simulace procesu plošného tváření 2/2010 – 4/2010
3. Modelování procesů tažení metodou konečných prvků 5/2010 – 9/2010
4. Zpracování výsledků simulací a příprava publikace 6/2010 – 10/2010


B) Publikace v odborném časopise nebo periodickém sborníku na téma: Tvářitelnost zatepla hodnocená komplexním technologickým modelem a zkouškami tvářitelnosti.

Přesnější specifikace: Vývoj struktury, který úzce souvisí s vlastnostmi materiálu řídícími jeho zpracování i užití, bude komplexně modelován metodou konečných prvků a konfrontován s výsledky dynamického materiálového modelu, fyzikálního modelování a integrovaného modelu tváření monobloků železničních kol. Fyzikální modelování poskytne vstupní data pro materiálové modely numerického modelování a poslouží k ověření jejich validity.

Postup řešení, harmonogram řešení:
1. Příprava datových souborů komplexního technologického modelu 1/2011 – 2/2011
2. Výpočet kritérií tvářitelnosti monobloků železničních kol 2/2011 – 6/2011
3. Komplexní technologický model tváření monobloků železničních kol 2/2011 – 5/2011
4. Zpracování výsledků a příprava publikace 5/2011 – 10/2011


C) Publikace v odborném časopise nebo periodickém sborníku na téma: Využití numerických simulací při optimalizaci technologických procesů objemového tváření zastudena.

Přesnější specifikace: V první fázi projektu bude provedena rešerše současného stavu simulací procesů objemového tváření zastudena se zaměřením na operace při výrobě rotačně symetrických strojních součástí typu šroubu. Na základě konzultací s firmou J-VST, s. r. o., Medlovice, která vyrábí součásti tvářením zastudena, budou vybrány speciální šrouby vhodné pro optimalizaci technologického postupu jejich výroby. U vybraných šroubů bude provedena metodou konečných prvků (s využitím programu Simufact.forming) analýza rozložení tlaků v průtlačnici při protlačování, pěchování hlavy či stranovém protlačování. Technologický postup objemového tváření zastudena bude optimalizován z hlediska rozložení tlaků v průtlačnici za účelem předcházení jejího možného porušení a dosažení maximální životnosti. Dosažené výsledky budou konzultovány s odborníky z průmyslové praxe v oblasti výroby spojovacích součástí typu šroubu. Na základě výsledků řešení projektu budou zformulovány zásady a doporučení pro navrhování technologických postupů výroby speciálních typů šroubů. Výstupy budou zveřejněny publikováním.

Postup řešení, harmonogram řešení:
1. Rešeršní a studijní etapa 01/2010 – 03/2010
2. Příprava a návrh procesu pro numerickou simulaci 03/2010 – 06/2010
3. Modelování procesů objemového tváření zastudena metodou konečných prvků 04/2010 – 08/2010
4. Zpracování výsledků a příprava publikace 07/2010 – 10/2010

Rozpočet projektu - uznané náklady

NávrhSkutečnost
1. Osobní náklady
Z toho
0,-0,-
1.1. Mzdy (včetně pohyblivých složek)0,-0,-
1.2. Odvody pojistného na veřejné zdravotně pojištění a pojistného na sociální zabezpečení a příspěvku na státní politiku zaměstnanosti0,-0,-
2. Stipendia0,-31742,-
3. Materiálové náklady55000,-41168,-
4. Drobný hmotný a nehmotný majetek30000,-0,-
5. Služby120000,-133699,-
6. Cestovní náhrady9000,-7757,-
7. Doplňkové (režijní) náklady max. do výše 10% poskytnuté podpory8000,-7634,-
8. Konference pořádané VŠB-TUO k prezentaci výsledků studentského grantu (max. do výše 10% poskytnuté podpory)0,-0,-
9. Pořízení investic0,-0,-
Plánované náklady222000,-
Uznané náklady222000,-
Celkem běžné finanční prostředky222000,-222000,-

© 2019 VŠB-TU Ostrava