Teorie tváření (FSI-HTA)

Akademický rok 2025/2026
Garant: Ing. Miroslav Jopek, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚST všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
 
Výstupy studia a kompetence:
 
Prerekvizity:
 
Obsah předmětu (anotace):

Základem komplexního, inženýrského řešení technologických procesů tváření je teorie plasticity a tváření se systémem počítačové podpory. Obsah předmětu, vychází z nejdůležitějších vybraných kapitol fyzikální podstaty plastické deformace, tvařitelnosti kovů a slitin, základů matematické teorie plasticity, analytických a experimentálně analytických metod teoretického řešení tvářecích procesů s počítačovou podporou. Předmět poskytuje základní vědomosti a schopnost matematického popisu tvářecích dějů při uplatnění fyzikálních, chemických, mechanických a termodynamických principů přechodu kovovových těles z elastického do plastického stavu a při jejich plastickém přetváření do požadovaného tvaru. Stanovuje zatížení tvářecích nástrojů, strojů, provádí analýzu přetvoření, určuje kritické hodnoty a poskytuje úvod do modelování procesů tváření, za počítačové podpory.

Metody vyučování:
 
Způsob a kritéria hodnocení:
 
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
 
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. nepovinná                  
    Laboratorní cvičení  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška

1.Fyzikální podstata tvárné deformace. Tvařitelnost kovů a slitin.


2.Přetvárné odpory, vliv základních parametrů. Přetvárná práce a síla.


3.Shrnutí základů matematické teorie plasticity. Dílčí teorie.


4.Podmínky vzniku plastické deformace. Analýza procesu přetvoření.


5.Analytické a experimentálně analytické metody řešení tvářecích procesů.


6.Pěchování mezi rovnoběžnými rovinami, Siebelovo a Unksovovo řešení.


7.Dopředné protlačování, rozbor napjatosti a přetvoření.

8.Zpětné protlačování, řešení podle Dippera, Sachse a Siebela.

9.Zápustkové kování podle Tomlenova, Gubkina, Gelei a Storoževa.

10.Ohýbání tenkých prutů a širokých pásů.

11.Hluboké tažení, napjatost a přetvoření, výpočet dle Sachse a Šofmana.

12.Metoda přetvárných odporů. Teorie malých pružně-plastických deformací.

13.Napjatost při volném a uzavřeném střihu a při přesném stříhání.

    Laboratorní cvičení

1.Otázky z fyzikální podstaty plastické deformace, ukázky, elaborát.


2.Vyhodnocení parametrů přetvoření, rychlosti přetvoření, elaborát.


3.Výpočty hlavních a efektivních napětí, grafická interpretace, elaborát.


4.Vyhodnocení křivek přetvárých odporů z experimentů, elaborát.


5.Výpočty deformačních odporů a sil při pěchování , elaborát.

6.Napjatost a síly při dopřed.protlačování. elaborát.

7.Napjatost a síly při zpětném protlačování, elaborát.

8.Zápustkové kování, výpočet kovacích sil. , elaborát.

9.Výpocet ohýbacích sil a odpružení, elaborát.

10.Napjatost, síly a počet tažných operací, elaborát.

11.Vyhodnocení napjatosti a přetvoření na výtažku, elaborát.

12.Napjatosti při běžném a přesném stříhání. elaborát.


13.Závěr cvičení, diskuse k elaborátům. Zápočet

Literatura - základní:
1. Metals handbook, Ninth Edition: Forming and Forging. Vol 14. Metals Park, Ohio: American Society for Metals, c1988, 17 v. ISBN 0-87170-007-7.
2. LANGE, Kurt. Handbook of metal forming. New York: McGraw-Hill, c1985, 900 p. ISBN 00-703-6285-8.
3. MIELNIK, Edward M. Metalworking science and engineering. New York: McGraw-Hill, c1991, 976 p. McGraw-Hill. ISBN 00-704-1904-3.
4. ASM handbook: Metalworking, Bulk Forming. Vol.14A, Editor: ASM International, 2005, 888 s. ISBN 08-717-0708-X.
5. MARCINIAK, Z. Mechanics of sheet metal forming. Oxford: Butterwort-Heinemann, 2002. ISBN 0-7506-5300-0.
Literatura - doporučená:
1. FOREJT, Milan. Teorie tváření. Učební texty. 2. vyd. VUT Brno : AN CERM, s.r.o. Brno, 2004. 167 s. ISBN 80-214-2764-7.
2. FOREJT, Milan. Teorie tváření, Návody do cvičení. Studijní opora FSI VUT, říjen 2004 (novela 2020)
3. FARLÍK Alois a Emanuel ONDRÁČEK.Teorie dynamického tváření. sv.6137. Praha: SNTL, 1968, 315 s., DT 621.7.014
4. FOREJT, Milan a Miroslav PÍŠKA. Teorie obrábění, tváření a nástroje. Brno: A N CERM, 2006. ISBN 80-214-2374-9. ( dotisk 2008, 2012, 2015, 2018)
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
N-STG-P prezenční studium STM Strojírenská technologie a průmyslový management -- zá,zk 6 Povinně volitelný 2 1 L
N-STG-P prezenční studium STG Strojírenská technologie -- zá,zk 6 Povinný 2 1 L