KódSP2012/162
Název projektuOptimalizace procesů plošného a objemového tváření s využitím fyzikálního modelování a metody konečných prvků
ŘešitelČada Radek prof. Ing., CSc.
Školitel projektu
Období řešení projektu01.01.2012 - 31.12.2012
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.
Bc. Tomáš Meravý
Ing. Jan Povýšil, Ph.D.
Ing. Josef Rentka, Ph.D.
prof. Ing. Stanislav Rusz, CSc.
Ing. Michal Salajka
Ing. Stanislav Tylšar, Ph.D.
Ing. Jan Zlámalík
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 z různých materiálů, rozdílných šířek a profilů.

Přesnější specifikace: V rámci projektu budou provedeny simulace a vyhodnocení procesu tažení výtažku a rovněž procesu prolisování výztužných žeber pomocí metody konečných prvků (MKP) v programech PAM-STAMP 2G, Dynaform 5.7 a AutoForm 4.06. Pro vybrané materiály a tloušťky bude simulován proces prolisovávání výztužných žeber různých profilů, budou zjišťovány tvářecí síly pro jednotlivé alternativy a srovnávány s reálnými výsledky. Při simulacích procesů tažení výtažků 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 použitými programy, budou porovnány jednak vzájemně, jednak srovnány s výsledky tažení v praxi. Výstupy budou zveřejněny publikováním v časopise nebo periodickém sborníku.

B) Publikace v odborném časopise nebo periodickém sborníku na témata: Tvářitelnost zatepla hodnocená komplexním technologickým modelem a zkouškami tvářitelnosti a Hodnocení životnosti tvářecích nástrojů v komplexních podmínkách technologických procesů tváření.

Přesnější specifikace: Numerické modelování metodou konečných prvků bude použito k návrhu technologie objemového tváření a 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. Dále bude do projektu začleněn vývoj komplexní metodiky hodnocení životnosti tvářecích nástrojů a určení pravděpodobných cyklů výměny funkčních částí. Výstupy budou zveřejněny publikováním v časopise nebo periodickém sborníku.

C) Publikace v odborném časopise nebo periodickém sborníku na téma: Využití matematické simulace při procesu orbitálního tváření.

Přesnější specifikace: V úvodní části projektu bude provedena rešerše současného stavu simulací procesu orbitálního tváření se zaměřením na operace při výrobě rotačně symetrických strojních součástí. Orbitální tvářeni je jednou z novějších technologií v řadě beztřískových technologií objemového tvářeni kovů. Proces může probíhat za studena i za polo-ohřevu. Působení nástroje na polotovar představuje kombinaci procesu pěchování a rozválcování. V další etapě řešení bude provedena teoretická analýza procesu tváření kyvnou zápustkou a zároveň budou vytipovány strojní součásti, které jsou tvářeny na více operací s cílem snížení jejich počtu a tímto dosažení vyšší efektivity jejich výrobních postupů. Na základě výsledků řešení projektu budou zformulovány zásady a doporučení pro simulaci procesu orbitálního tváření. Bude využita simulace metodou konečných prvku (program Simufact.forming) a vyhodnocena analýza rozložení tvářecích tlaků při vlastním tvářecím procesu. Dále bude provedena analýza toku materiálu z hlediska zabránění vzniku přeložek a dalších vad v průběhu tvářecího procesu. Dosažené poznatky budou konzultovány s odborníky z Žilinské univerzity v Žilině, kteří touto technologií disponují. Výstupy budou zveřejněny formou publikace.

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. Stipendia44000,-48095,-
3. Materiálové náklady24000,-34545,-
4. Drobný hmotný a nehmotný majetek10000,-0,-
5. Služby82000,-79470,-
6. Cestovní náhrady3000,-3234,-
7. Doplňkové (režijní) náklady max. do výše 10% poskytnuté podpory3000,-656,-
8. Konference pořádané VŠB-TUO k prezentaci výsledků studentského grantu (max. do výše 10% poskytnuté podpory)0,-0,-
9. Pořízení investic0,-0,-
Plánované náklady166000,-
Uznané náklady166000,-
Celkem běžné finanční prostředky166000,-166000,-

© 2019 VŠB-TU Ostrava