Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Teoria procesów przeróbki plastycznej
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
NIMN-2-207-s
Wydział:
Metali Nieżelaznych
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Inżynieria Metali Nieżelaznych
Semestr:
2
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
prof. dr hab. inż. Knych Tadeusz (tknych@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Wykład obejmuje analizę teoretyczną poszczególnych procesów przeróbki plastycznej na gruncie matematycznej teorii plastyczności i metodami inżynierskimi wykorzystującymi założenia Karmana. Analiza dotyczy stanu odkształcenia, naprężenia, niejednorodności odkształceń, parametrów siłowych procesu, wytężenia materiału w kotlinie odkształcenia. Przedstawiony materiał pozwala studentowi na świadome projektowanie procesów z wykorzystaniem programów komercyjnych stworzonych do tego celu

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Student zna charakterystykę teoretycznych zależności we wszystkich pięciu procesach przeróbki plastycznej sformułowanych na gruncie matematycznej teorii plastyczności oraz na gruncie elementarnej teorii plastyczności IMN2A_W02, IMN2A_W01 Egzamin
M_W002 Student zna ograniczenia w poszczególnych procesach wynikające z istoty procesu IMN2A_W03, IMN2A_W02, IMN2A_W01 Egzamin
M_W003 Student zna efektywne postaci wzorów umożliwiających analizę procesów z punktu widzenia wpływu różnych parametrów materiałowych, związanych z narzędziem i środowiskiem technologicznym IMN2A_W03, IMN2A_W01 Egzamin
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potrafi obliczać parametry siłowe procesów przeróbki plastycznej w różnych wariantach parametrycznych IMN2A_U01, IMN2A_U02 Zaliczenie laboratorium
M_U002 Student potrafi wiązać skutki procesowe z przyczynami ich powstawania IMN2A_U02 Zaliczenie laboratorium,
Egzamin
M_U003 Student potrafi optymalizować proces przeróbki plastycznej z punktu widzenia różnie postawionych celów i kryteriów IMN2A_U01, IMN2A_U03 Zaliczenie laboratorium
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Posiada kompetencje do pracy kolektywnej i kreowania sposobów różnych interpretacji uzyskanych wyników analiz teoretycznych procesów odkształcania IMN2A_K02, IMN2A_K01 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_K002 Student posiada kompetencje i potrzebę w zakresie pracy grupowej bez udziału pracownika dydaktycznego nad rozwiązywaniem konkretnych zagadnień z zakresu różnych procesów przeróbki plastycznej przeróbki plastycznej IMN2A_K02, IMN2A_K01 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_K003 Student posiada kompetencje do samodzielnego formułowania i analitycznego rozwiązywania zagadnień z obszaru teoretycznych problemów przeróbki plastycznej metali nieżelaznych IMN2A_K01 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
60 30 15 15 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Student zna charakterystykę teoretycznych zależności we wszystkich pięciu procesach przeróbki plastycznej sformułowanych na gruncie matematycznej teorii plastyczności oraz na gruncie elementarnej teorii plastyczności + - - - - - - - - - -
M_W002 Student zna ograniczenia w poszczególnych procesach wynikające z istoty procesu + - - - - - - - - - -
M_W003 Student zna efektywne postaci wzorów umożliwiających analizę procesów z punktu widzenia wpływu różnych parametrów materiałowych, związanych z narzędziem i środowiskiem technologicznym + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi obliczać parametry siłowe procesów przeróbki plastycznej w różnych wariantach parametrycznych - + + - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi wiązać skutki procesowe z przyczynami ich powstawania - + + - - - - - - - -
M_U003 Student potrafi optymalizować proces przeróbki plastycznej z punktu widzenia różnie postawionych celów i kryteriów - + + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Posiada kompetencje do pracy kolektywnej i kreowania sposobów różnych interpretacji uzyskanych wyników analiz teoretycznych procesów odkształcania + - - - - - - - - - -
M_K002 Student posiada kompetencje i potrzebę w zakresie pracy grupowej bez udziału pracownika dydaktycznego nad rozwiązywaniem konkretnych zagadnień z zakresu różnych procesów przeróbki plastycznej przeróbki plastycznej - + - - - - - - - - -
M_K003 Student posiada kompetencje do samodzielnego formułowania i analitycznego rozwiązywania zagadnień z obszaru teoretycznych problemów przeróbki plastycznej metali nieżelaznych - + - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 147 godz
Punkty ECTS za moduł 5 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 60 godz
Przygotowanie do zajęć 20 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 30 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 30 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 5 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (30h):

W ramach przedmiotu zostaną omówione podstawy teoretyczne fundamentalnych procesów przeróbki plastycznej metali, a mianowicie procesu wyciskania, walcowania, kucia, ciągnienia i tłoczenia. Zostanie zdefiniowany proces przeróbki plastycznej, podane wyróżniki procesów, scharakteryzowane stany naprężenia i odkształcenia. Zostanie przedstawiona Elementarna teoria Plastyczności i jej aplikacje do oceny parametrów siłowych procesu. Zostaną przedstawione wybrane zagadnienia teoretyczne na gruncie matematycznej teorii plastyczności z przykładami rozwiązań praktycznych. Końcowa część przedmiotu zostanie poświęcona niekonwencjonalnym procesom przeróbki plastycznej pod kątem ich teoretycznych założeń. Przedmiot obejmuję ćwiczenia audytoryjne, na których będą rozwiązywane konkretne zagadnienia rachunkowe i problemowe służące głębszemu poznaniu teorii procesów. Wybrane problemy ukazujące warunki graniczne zarówno z materiałowego jak i procesowego punktu widzenia będą ilustrowane w ramach ćwiczeń laboratoryjnych. Na wykładzie student osiąga podstawy dojrzałości intelektualnej dostarczonych treści, natomiast na ćwiczeniach audytoryjnych oraz laboratoryjnych biegłość formalną jej wykorzystania. Przedmiot obejmuje 30 godzin wykładu i 15 godzin ćwiczeń audytoryjnych i 15 godzin ćwiczeń laboratoryjnych o łącznej sumie punktów ECTS – 5, co oznacza przeciętny nakład pracy własnej studenta w semestrze na poziomie 60 godzin (4 godz./tydzień). W czasie ćwiczeń rachunkowych obowiązkowe są 3 pozytywnie zaliczone kolokwia. Ćwiczenia rachunkowe kończą się zaliczeniem, ćwiczenia laboratoryjne zaliczeniem każdego bloku zajęć laboratoryjnych, wykład po uzyskaniu pozytywnego zaliczenia kończy się egzaminem. Wykłady nie są obowiązkowe, jednakże zalecane i bardzo pomocne do zrozumienia treści merytorycznych przedmiotu.

Wykład 1 Definicja procesu w sensie ogólnym, definicja procesu przeróbki plastycznej, wyróżniki procesów przeróbki plastycznej, rodzaje i cele (metod) procesów przeróbki plastycznej metali, prawa kardynalne i zasady obowiązujące w procesach plastycznego kształtowania metali na gorąco i na zimno, procesy stacjonarne, procesy niestacjonarne, przykłady obliczeniowe
Wykład 2 Podział procesów plastycznego formowania wg głównego kierunku działających sił (w warunkach ściskania, w warunkach ściskania i rozciągania, w warunkach rozciągania, w warunkach zginania i w warunkach ścinania), przykłady obliczeniowe
Wykład 3 Elementarna Teoria Plastyczności (ETP), Teoria Potencjału Plastycznego (TPP) i ich wykorzystanie do budowy statycznych i statyczno-kinematycznych modeli procesów przeróbki plastycznej metali, przykłady obliczeniowe
Wykład 4 Transformacja stanu naprężenia i odkształcenia oraz równań równowagi wewnętrznej innych układów współrzędnych (ortokartezjański, cylindryczny, sferyczny), przykłady obliczeniowe
Wykład 5 -6 Teoria procesu kołowo-symetrycznego ciągnienia pełnych profili okrągłych na gruncie ETP i na gruncie TPP, przykłady obliczeniowe
Wykład 7 Teoria procesu swobodnego ciągnienia rur, przykłady obliczeniowe
Wykład 8 Repetytorium śródsemestralne z zakresu materiału omówionego na W1-W7.
Wykład 9 Teoria procesu ciągnienia rur z wykorzystaniem narzędzi wewnętrznych (korek swobodny, trzpień zamocowany, trzpień długi), przykłady obliczeniowe
Wykład 10 – wykład 10 Teoria procesu walcowania wyrobów płaskich, stan naprężenia, stan odkształcenia, kinematyka plastycznego płynięcia, strefa opóźnienia, strefa wyprzedzenia, nacisk metalu na walce, praca i moment walcowania, przykłady obliczeniowe
Wykład 11 Teoria procesu wyciskania, kinematyka płynięcia, siła w procesie wyciskania, określenie danych technicznych pras do wyciskania, przykłady obliczeniowe
Wykład 12 Teoria procesu tłoczenia i procesów pokrewnych, formuły na średnicę materiału wsadowego dla wybranych kształtów i wymiarów wyrobów, przykłady obliczeniowe
Wykład 13 Teoria procesu kucia, przykłady obliczeniowe
Wykład 14 Konwersja jednostek z technicznego i amerykańskiego układu miar na układ SI, przykłady obliczeniowe

Ćwiczenia audytoryjne (15h):

Ćwiczenia audytoryjne
Ćw. 1 Rozwiązywanie zadań i problemów projektowych w ramach zagadnień będących przedmiotem wykładu 1 -wykładu 2
Ćw. 2 Rozwiązywanie zadań i problemów projektowych w ramach zagadnień będących przedmiotem wykładu 3 – wykładu 4
Ćw. 3 Rozwiązywanie zadań i problemów projektowych w ramach zagadnień będących przedmiotem wykładu 5 – wykładu 6

Ćw. 4 Rozwiązywanie zadań i problemów projektowych w ramach zagadnień będących przedmiotem wykładu 7 – wykładu 9

Ćw. 5 Rozwiązywanie zadań i problemów projektowych w ramach zagadnień będących przedmiotem wykładu 10 -wykładu 11
Ćw. 6 Rozwiązywanie zadań i problemów projektowych w ramach zagadnień będących przedmiotem wykładu 12 – wykładu 13
Ćw. 7 Kolokwium zaliczeniowe

Ćwiczenia laboratoryjne (15h):

Blok 1 Badania i opracowanie charakterystyk materiałowych w procesach przeróbki plastycznej na zimno
Blok 2 Badania charakterystyk procesu ciągnienia
Blok 3 Badanie charakterystyk procesu walcowania
Blok 4 Badania charakterystyk procesu wyciskania i kucia
Blok 5 Badania charakterystyk procesu tłoczenia

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia audytoryjne: Podczas zajęć audytoryjnych studenci na tablicy rozwiązują zadane wcześniej problemy. Prowadzący na bieżąco dokonuje stosowanych wyjaśnień i moderuje dyskusję z grupą nad danym problemem.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Wykład: egzamin pisemny pod warunkiem pozytywnej oceny z ćwiczeń audytoryjnych i laboratoryjnych
Ćwiczenia audytoryjne:
Pozytywna ocena z każdego kolokwium
Ćwiczenia laboratoryjne:
Pozytywna ocena z każdego bloku laboratoryjnego

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Ćwiczenia audytoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci przystępując do ćwiczeń są zobowiązani do przygotowania się w zakresie wskazanym każdorazowo przez prowadzącego (np. w formie zestawów zadań). Ocena pracy studenta może bazować na wypowiedziach ustnych lub pisemnych w formie kolokwium, co zgodnie z regulaminem studiów AGH przekłada się na ocenę końcową z tej formy zajęć.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu.
Sposób obliczania oceny końcowej:

średnia z oceny uzyskanej: z egzaminu, ćwiczeń audytoryjnych i ćwiczeń laboratoryjnych

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

indywidualne ustalenia

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

1. Znajomość zagadnień z przedmiotu Metody i techniki pomiarowe
2. Znajomość zagadnień z przedmiotu Statystyka dla inżynierów
3. Znajomość zagadnień z przedmiotu Wstęp do nauki o materiałach i technologie materiałowe
4. Znajomość zagadnień z przedmiotu Technologie wytwarzania wyrobów z metali nieżelaznych

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. W. F. Hosford, R. M. Caddel, Metal forming-mechanics and metallurgy, Cambridge University Press, 2008
2. M. Morawiecki, L. Sadok, E. Wosiek, Teoretyczne podstawy technologicznych procesów przeróbki plastycznej, Wydawnictwo Śląsk, Katowice, 1977
3. W. Szczepiński, Wstęp do analizy procesów obróbki plastycznej, PWN Warszawa, 1967
4. Metal Forming Handbook / Schuler Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1998

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. Nowak S., Knych T.: Kompleksowa analiza stanu naprężenia i odkształcenia w procesie swobodnego ciągnienia rur. Rudy i Metale R. 25 (1980) 10, s. 467-472
2. Nowak S., Gocał J., Knych T.: Rozrzut własności mechanicznych folii Al i jego wpływ na stabilność procesu walcowania. Metalurgia i Odlewnictwo, T.7, Z.1, (1981), s. 51-67
3. Nowak S., Knych T.: Grundlage der Wellenentstehung im Langswalzenprozeß am zu bearbeitenden Band, Masschinenmarkt, 88 (1982) 44, s. 896-899
4. Nowak S., Knych T.: Grosse der Vorwärtszugspannungen im Längswalzenprozeß bringen kleinere Enddicken. Maschinenmarkt 88 (1982) 53, s. 1104-1106
5. Nowak S., Knych T., Gocał J.: Metoda analogii elektrycznej w projektowaniu technologii ciągnienia złożonych profili. Rudy i Metale R.27 (1982) 8, s. 391-39
6. Nowak S., Knych T.Całkowite odkształcenia zastępcze w procesie ciągnienia rur na trzpieniu. Rudy i Metale R.27 (1982) 9, s. 429-432
7. Nowak S., Knych T.: Verformung und Verfestigung beim freien Ziehen von Rohren. BBR 24 (1983) 10, s. 277-281
8. Nowak S., Knych T.: Charakteristische Merkmale des Walzens von Al-Folien. BBR 24 (1983) 11, s. 306-308
9. Nowak S., Knych T., Zasadzinski J.: Niektóre problemy procesu ciagnienia rur grubościennych o małych średnicach. Rudy i Metale R.28 (1983) 11, s. 435-439
10. Nowak S., Knych T.: Analysis of rolled stock waviness in the rolling process. Metalurgia i Odlewnictwo T.9 (1983) 3, s. 253-265
11. Nowak S., Knych T.: Technology of drawing metals difficult to form. Wire World Inter. vol. 25 XI/XII (1983) 6, s. 243-246
12. Nowak S., Knych T.: Steuerbare Einflussgrößen beim Walzen von Al-Folien. BBR (1983) 12, s. 339-340
13. Nowak S., Knych T.: Hydrodynamisches Ziehen beeinflusst Drahteigenschaften. Drahtwelt 70 (1984) 2, s. 37-39
14. Nowak S., Knych T., Wojtas M., Świątek B.: Optymalizacja parametrów modelu swobodnego ciągnienia rur. Rudy i Metale R.39 (1994), 10 s. 287-289
15. Knych T., Nowak S., Tatar J.: Istota pracy wielociągu. Rudy i Metale R 41 (1996), 8 s. 343-347
16. Knych T., Pluta J., Podsiadło A., Micek P.: Układ sterowania dyskretnego hydrauliczną maszyną wytrzymałościową. Maszyny Górnicze (1996) nr 6/60, s. 61-68
17. Osika J., Knych T., Nowak S.: Modelowanie matematyczne pielgrzymowania na zimno rur ze stali chromowych żaroodpornych i żarowytrzymałych. Rudy i Metale R43, (1998), 10, s. 496-505
18. Osika J., Knych T., Grzesiak J.: Badania i analiza pracy układu napędowego walcarki pielgrzymowej KPW75VMR do walcowania rur na zimno. Rudy i Metale R43, (1998), 10, s. 506-514
19. Nowak S., Knych T., Wróbel M.: Korozyjne awarie rur ze stali austenitycznej 1H18N10T. Rudy i Metale R43, (1998), 10, s. 514-520
20. Nowak S., Knych T.: Odkształcalność stopów AlMgSi w warunkach ciągnienia. Rudy i Metale R47, (2002), 3, s. 130-135 (udział własny – 50%)
21. Knych T.: Obszary plastyczne i sprężyste w ciągnionych pełnych profilach okrągłych – streszczenie rozprawy habilitacyjnej. Rudy i Metale R47, (2002), 12, s. 643-644 (udział własny – 100%)
22. Knych T., Mamala A., Nowak S.: Analiza wymagań stawianych drutom i przewodom z aluminium i ze stopów AlMgSi Rudy i Metale R48, (2003), 8, s. 375-392 (udział własny – 50%)
23. Knych T., Nowak S.: Analiza teoretyczna procesu przetwarzania bimetalu Al.-Cu i AlMgSi-Cu na druty przeznaczone na przewody AlMgSi Rudy i Metale R48, (2003), 9, s. 431-434
24. Knych T., Kawecki A., Mamala A., Kiesiewicz P.: Projektowanie kształtu ciągadeł do przewodów jezdnych typu troley, II Międzynarodowa Konferencja Ciągarska „Nowoczesne technologie oraz modelowanie procesów ciągnienia i wytarzania eyrob ow metalowych” 1-3 marca, Zakopane 2007
25. Knych T., Mamala A., Uliasz P.: Odporne cieplnie druty ze stopu AlZr do napowietrznych przewodów elektroenergetycznych typu HTLS, II Międzynarodowa Konferencja Ciągarska „Nowoczesne technologie oraz modelowanie procesów ciągnienia i wytarzania eyrob ow metalowych” 1-3 marca, Zakopane 2007
26. Smyrak B., Knych T., Mamala A., Kędziora A., Pawluśkiewicz M.: Wpływ stopnia odkształcenia na własności reologiczne drutów z przewodowych stopów AlMgSi, II Międzynarodowa Konferencja Ciągarska „Nowoczesne technologie oraz modelowanie procesów ciągnienia i wytarzania wyrobów metalowych” 1-3 marca, Zakopane 2007
27. Rudy i Metale Nieżelazne ; ISSN 0035-9696 – Beata Smyrak, Tadeusz Knych, Andrzej Mamala, Piotr Uliasz, Michał Jabłoński, Piotr Osuch, Marzena Piwowarska, Andrzej Nowak, Badania nad nową generacją funkcjonalnych stopów aluminium dla energetyki —2010 R. 55 nr 7 s. 441–447
28. Uliasz P., Knych T., Mamala A.,: New method of manufacturing the gradient structure materials on the industrial scale and their application, Archives of Metallurgy and Materials, 2009,volume 54, Issue 3,
29. Jabłoński M., Knych T., Smyrak B.: New aluminium alloys for electrical wires of fine diameter for automotive industry, Archives of Metallurgy and Materials – 2009 – volume 54, Issue 3,
30. Zasadziński J., Knych T., Dziedzic E.: Badania procesu wyciskania metodą Conform w produkcji wyrobów i recyklingu aluminium i jego stopów, Rudy i Metale R52 (2007),11, s. 757-767

Informacje dodatkowe:

Brak