Optimalizace technologií plošného a objemového tváření

SP2013/63

null

01. 01. 2013 - 31. 12. 2013

Projekt se zabývá optimalizací technologií plošného a objemového tváření s využitím kombinací numerického a fyzikálního modelování. 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 bude rovněž modelován metodou konečných prvků a srovnán s výsledky dynamického materiálového modelu, fyzikálního modelování a integrovaného modelu tváření. Fyzikální modelování poskytne vstupní data pro materiálové modely numerického modelování a poslouží k ověření jejich validity.

Ing. Jan Povýšil, Ph.D.
prof. Ing. Stanislav Rusz, CSc.
prof. Ing. Jiří Hrubý, CSc.
prof. Ing. Radek Čada, CSc.
prof. Ing. Radek Čada, CSc.
Ing. Jakub Machálek, Ph.D.
Ing. Josef Rentka, Ph.D.
Ing. Jan Kedroň, Ph.D.
Ing. Stanislav Tylšar, Ph.D.
Ing. Petr Tiller
Ing. Michal Salajka
Ing. Jan Zlámalík
Bc. Tomáš Meravý

A) Publikace v odborném časopise nebo periodickém sborníku na téma: Simulace procesů tažení výtažků nepravidelných tvarů z tenkých plechů s použitím brzdicích žeber rozdílných šířek a profilů (2x Jneimp).

Přesnější specifikace: V rámci projektu budou provedeny simulace a vyhodnocení procesu tažení výtažku a rovněž procesu prolisování brzdicích žeber pomocí metody konečných prvků (MKP) v programech Dynaform 5.7 a AutoForm 4.06. Pro vybrané materiály a tloušťky bude simulován proces prolisovávání brzdicích 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. Praktické výsledky budou získány pomocí nástroje pro testování brzdicích žeber, který je zkonstruován pro různé tloušťky materiálu a pro různé varianty brzdného faktoru.

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 (2x Jneimp)).

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. Fyzikální modelování poskytne vstupní data pro materiálové modely numerického modelování a poslouží k ověření jejich validity. Do projektu bude rovněž začleněn vývoj komplexní metodiky hodnocení životnosti tvářecích nástrojů a určení pravděpodobných cyklů výměny funkčních částí.

C) Publikace v odborném časopise nebo periodickém sborníku na téma: Vývoj technologie zjemňování zrna procesem DRECE (2x Jneimp).

Přesnější specifikace: Úvodní část projektu bude věnována rešerši současného stavu technologií, pomocí kterých je možno dosáhnout velmi jemnozrnné struktury a nanostruktury. Rešerše se bude zabývat jak počáteční simulací daného procesu, tak samotným provedením experimentálních zkoušek na prototypových zařízeních DRECE.
V první části dané problematiky budou představena prototypová zařízení pro výrobu jemnozrnné struktury DRECE a DRECE I, které se liší především v možnosti protlačování materiálů s odlišnými průřezy. Zařízení DRECE je primárné určeno na protlačování pásu plechu z nekovových a kovových materiálů, zařízení DRECE I je v současné době využíváno na protlačování drátu z nekovových materiálů.
Ve druhé části projektu bude řešena problematika nového konstrukčního návrhu tvářecího nástroje pro dosažení jemnozrnné struktury pásu plechu.
Ve třetí části bude provedeno ověření protlačování materiálu kruhového průřezu na prototypovém zařízení DRECE I.