LORENC, T. Analýza výroby dílce metodou elastoforming [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2022.

Posudek vedoucího

Peterková, Eva

Hlavní náplní diplomové práce Tomáše Lorence je analýza výroby náběžného žebra menšího letounu pomocí tzv. elastoformingu. Cílem práce bylo navrhnout možnosti, jak zjednodušit a zpřesnit výrobní postup, aby nedocházelo ke vzniku nežádoucích deformací vyráběných dílců. Ve své práci diplomant popsal obecně užívané metody tváření pomocí elastomeru. V praktické části se pak zabýval jednou z daných metod, a to metodou GUERIN. Práce byla řešena ve spolupráci s firmou, která poskytla diplomantovi veškeré zázemí. Proto bylo možné provést velké množství experimentů a rozsáhlou fotodokumentaci. V rámci zadaného úkolu se diplomant potýkal s drobnými problémy, které při výrobě nastávaly. Přesto se studentovi podařilo navrhnout několik řešení, ať již z pohledu změny výrobního postupu, konstrukční změny nástroje či změny geometrie výchozího polotovaru, z nichž většinu realizoval v praxi. Výsledkem této analýzy bylo velké množství informací a dat, které se student snažil popsat v práci. Tento úkol byl velmi obtížný. Výsledkem je práce, která z důvodu zjednodušení a snahy o přehlednost místy působí stroze, nezabíhá do detailů, postrádá zdůvodnění a může působit chaoticky. Pro vyhodnocení bylo plánováno využití simulačního programu a vyhodnocení deformací systémem Argus. Vzhledem k velkému množství práce a zcela nepředpokládaným problémům v reálné výrobě daných vzorků nebylo možné tyto metody z časových důvodů provést. Nicméně pro potřeby firmy jsou tyto kroky plánovány v nejbližší době. Student v průběhu řešení pracoval velmi aktivně, svědomitě a samostatně, a proto práci hodnotím kladně.

Posudek oponenta

Řiháček, Jan

Diplomová práce Bc. Tomáše Lorence se zabývá analýzou a optimalizací procesu výroby plechového dílce používaného v leteckém průmyslu, a to lisováním nepevným nástrojem – elastomerem. Rozsah a provedení práce víceméně odpovídá stanovenému zadání a splňuje tak vytyčené hlavní cíle. V úvodu autor zmiňuje základní tvar, materiál a použití vyráběného dílce. V obr. 3 na str. 10 je zobrazena geometrie součásti. Zde postrádám uvedení alespoň hlavních rozměrů. Na škodu je rovněž fakt, že v celé práci není ani jedinkrát popsán výlisek nebo lisovací nástroj s jeho geometrickými parametry, a to ani ve formě výkresu, či náčrtu. Následuje teoretická část, ve které jsou rozebrány metody tváření nepevným nástrojem a lemování. Nutno zmínit, že členění práce nebylo voleno příliš šťastně a jednotlivé kapitoly tak na sebe příliš nenavazují, což čtenáři stěžuje se v ní orientovat. Z hlediska teoretické části je škoda, že se autor nezaměřil pouze na řešenou technologii Guerin, příp. metody tváření elastomerem, a tyto více nerozvedl z hlediska jejich využití pro tažení, lemování, ohýbání apod. Rozdělení tvářecích metod v úvodu rešeršní části na obr. 8 (str. 12) navíc není příliš přesné a některé metody ve výčtu chybí. Pod oblast tváření kapalinou autor zařazuje pouze hydromechanické tažení, ale např. tváření přetlakem kapaliny i jiné metody vynechává. Rozdělení na obr. 8 ani není citované, takže nelze dohledat, z jaké literatury bylo čerpáno. Pod výčtem jednotlivých technologií pokračuje autor podrobnějším rozborem vybraných metod. Podle jakého klíče metody vybíral, není ovšem jasné, neboť ani v práci samé toto není nijak okomentováno. Následuje tak podrobnější rozbor metod Wheelon, Guerin a Flexform. Zde je třeba zmínit, že některé uváděné informace jsou zastaralé a dle mého názoru se jim měl autor vyhnout. Příkladem může být kap. 2.2.1, kde autor sám na závěr píše, že popisovaný typ stroje se již nevyrábí. Občas se zde vyskytují i nepřesnosti. Titulek obr. 20 na str. 20 odkazuje na metodu Wheelon, přitom je zařazen do kapitoly popisující Flexform. Navíc na něj ani není odkaz v textu. Dalším problémem je absence citací (např. obr. 16 nebo obr. 17). V některých pasážích teoretické rešerše je dále snaha přidávat rozbory, týkající se konkrétně řešeného dílce (viz např. obr. 19 na str. 19). Ty by přitom měly být zařazeny až do praktické části. Dále v teorii postrádám podrobnější popis elastomerů využívaných pro tváření. Chybí zde příklady materiálů i popis jejich chování. Celkově se autor věnuje elastomerům pouze jedním odstavcem, což je beze sporu škoda. Namísto toho je v kap. 4.2.1 až příliš podrobně rozebrána změna struktury při zpevnění hliníkových slitin a další informace, které se jeví jako nadbytečné. Praktická část práce, tj. kap. 5 "Návrh řešení", cílí svým obsahem již na konkrétní snahu o optimalizaci výroby metodou Guerin. I zde se ale vyskytují pasáže, které působí neutříděně. Například rozbor současného stavu a vznik defektů, kterým má být zabráněno optimalizací, bych osobně uvedl již v úvodu práce. Některé informace jsou tak dublovány (např. popis výroby polotovaru frézováním apod.). Zároveň tak z úvodu práce není zcela zřejmé, čemu se přesně věnuje a co je jejím cílem. V kapitole 5.1.1 postrádám bližší rozbor nástroje, tj. doplnění popisu obr. 53 i detailnější popis materiálu (polyuretanu), obzvlášť když některé informace o něm nejde ověřit, neboť citace [9], použitá v textu i obr. 54, evidentně odkazuje na jinou problematiku. Autor v praktické části začíná návrhem celkem tří variant změny výrobního postupu. Jednotlivé varianty by mohly být včleněny do textu v rámci podkapitol, neboť jednotlivé odrážky víceméně suplují nadpisy. Varianty jsou v práci označeny svým kódem. Autor už ale neuvádí, co jednotlivé kódy značí. Navíc je jejich použití vcelku nelogické, neboť v případě varianty 1 je použito označení YT00002N a pro variantu 2 je označení YT00001N. Velmi kladně hodnotím fakt, že praktická část obsahuje i analýzu mechanických vlastností tvářeného materiálu pro různé tepelné zpracování, které odpovídá právě navrženým variantám výroby, a to provedením sady tahových zkoušek na celkem 30 vzorcích s podporou měřícího systému Aramis. Je ale škoda, že v rámci vyhodnocení tahové zkoušky není uveden bližší popis vyhodnocených dat i vzorků, jež byly zkoumány. Autor sice v textu zmiňuje, že veškeré výsledky jsou v podobě tabulek umístěny do příloh, ale v práci samotné ze všech zkoušek uvádí, coby jejich výstup, v podstatě pouze dva grafy závislosti napětí - přetvoření pro vzorek označený "45-5". Už ale není jasné, co označení znamená, jaké vzorky (a jak tepelně či jinak zpracované) dále zkoumal, či základní zjištěné charakteristiky, jako modul pružnosti, mez kluzu, mez pevnosti, koeficienty anizotropie apod. V tab. 16 na str. 52 jsou sice uvedeny materiálové konstanty, ale jelikož je u titulku tabulky předchystána (ale nevyplněna) závorka pro citaci, není jasné, zda byly hodnoty v tabulce zjištěny experimenty nebo přejaty z literatury. Po materiálových testech autor uvádí další analýzu směřující k potlačení vad výlisku, a to přidáním žebra (brzdy). Celkem jsou uvažovány čtyři varianty. Je ale nutné dodat, že poslední dvě varianty představují v podstatě totéž, pouze s jinak řešeným napolohováním vůči lisovníku. Místo odladění umístění a napolohování, které lze vyřešit i jinými způsoby, bych zde raději viděl optimalizaci mezery mezi žebrem a nástrojem, jejíž velikost navíc není z práce známa. Dalším faktorem, nezahrnutým do možné optimalizace, může být i výška lisovníku Poslední navrhovanou úpravou je v rámci kap. 5.4.2 úprava tvaru polotovaru. Zde jsou navrženy a prozkoumány celkem čtyři varianty. Na škodu je opět, tak jako u předešlého, absence popisu použitých parametrů lisování či přesná definice velikosti navržených přídavků (např. pomocí náčrtu). Velkou škodou je fakt, že zde, jakož i u předešlých navrhovaných úprav v podstatě chybí jakékoliv srovnání výsledků. Pouze v kap. 5.4.3 autor uvádí výsledné zhodnocení, které ale není nijak podloženo měřeními, fotodokumentací apod. a jedná se tak v podstatě pouze o nepodložené tvrzení. Krom občasných překlepů v textu lze mezi další nedostatky práce zařadit např.: - chybějící promítnutou hranu i popis obr. 12 (str. 15), - špatné jednotky ve vzorci 2.1 (str. 16), - uvádění odkazů na tabulky v textu s velkým počátečním písmenem, - špatnnou jednotku hustoty v tab. 16 (str. 52), - nevhodně oříznutý obr. 74 (str. 54), - chybějící nebo chybné odkazy na literární zdroje u některých obrázků (např. obr. 1, obr. 27, obr. 59) - výčet použitých zdrojů, který v některých případech neodpovídá normě. Závěrem je třeba zmínit, že byť práce v některých pasážích působí nepřehledně a celkový dojem kazí i její neuspořádanost a špatná práce s citacemi, celkově se beze sporu jedná o zajímavé téma s velkým přínosem pro výrobu v dané firmě i velkým potenciálem pro optimalizaci s mnoha navrženými a analyzovanými úpravami. Škoda, že prezentovaný koncept působí jako nedotažený a práce samotná v některých pasážích vypadá jako šitá horkou jehlou.

eVSKP id 139734