Master's Thesis

Innovation in the production of a bent part

Final Thesis 4.78 MB Appendix 2.36 MB

Author of thesis: Bc. Jakub Mucha

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Eva Peterková, Ph.D.

Reviewer: Ing. Michaela Císařová, Ph.D.

Abstract:

This thesis focuses on innovating the production of a bent component for the upper part of a seatbelt tensioner safety latch. Production using a combined die was selected as the optimal manufacturing method. S355MC steel was chosen as the material. The semi-finished product used in production is a 3 mm thick sheet metal blank supplied by an external company. The component is produced in a single die stroke. A total forming force of 306,8 kN is required for production. A CUPJ 40 DEU hydraulic press was selected as the production machine.

Keywords:

Bending, shearing, springback, combination tool, rotary bending

Date of defence

09.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaCznamka

Grading

C

Process of defence

Student seznámil komisi se svojí prací, jejími výstupy a závěry a zodpověděl dotazy oponenta. Komise dále studentovi položila následující otázky: doc. Jopek – Jaké dodatečné napětí vzniká při přesném stříhání? (otázka byla částečně zodpovězena); doc. Jopek – Čím je způsoben vznik dodatečného napětí při přesném stříhání? (otázka byla částečně zodpovězena); doc. Jopek – Jaké dodatečné napětí vzniká při přesném stříhání? Tahové nebo tlakové? (otázka byla částečně zodpovězena); Ing. Tomášek – Proč nezabránit odpružení zpevněním v rozích ohybu? (otázka byla plně zodpovězena); prof. Schrek – Jedná se o sdružený nebo sloučený nástroj? (otázka byla plně zodpovězena); prof. Schrek – Jak byste nazval nástroj, který na jeden zdvih odstřihne polotovar a hned ho hluboce vytáhne? (otázka byla částečně zodpovězena); prof. Schrek – Vodící sloupky jsou uložené v malé délce, nehrozí vyvrácení? (otázka byla částečně zodpovězena); prof. Schrek – Jak je zabezpečeno vedení střižníků? (otázka byla plně zodpovězena); doc. Jopek – Proč je na výkrese kóta 18.26, když důležitý je rozměr 24.3? (otázka byla částečně zodpovězena); doc. Jopek – Jak odstraníte zaklíněný odpad v horní části matrice? (otázka byla plně zodpovězena); doc. Jopek – Proč není otvor v matrici skrz? (otázka byla částečně zodpovězena); Ing. Tomášek – Nedojde ke vzpěru střižníku? (otázka byla plně zodpovězena);

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Manufacturing Technology (N-STG-P)

Specialization

Manufacturing Technology (STG)

Composition of Committee

doc. Ing. Miroslav Jopek, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. Milan Forejt, CSc. (místopředseda)
doc. Ing. Jana Šugárová, PhD. (člen)
prof. Ing. Alexander Schrek, PhD. (člen)
Ing. Jiří Tomášek, CSc. (člen)
Ing. Ivo Dohnal, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Eva Peterková, Ph.D.

Hlavním cílem řešení diplomové práce Jakuba Muchy bylo inovovat stávající postup výroby části jistící spony. Student dostal za úkol navrhnout takový postup výroby, respektive nástroj, aby se co nejvíce eliminovala manipulace s polotovarem, snížil počet potřebných pracovišť a zvýšila celková přesnost vyráběné součásti. Tohoto úkolu se diplomant zhostil velmi svědomitě a navrhl výrobu zadané součásti ve sloučeném tvářecím nástroji, kdy na jeden zdvih stroje se vyrobí kompletně hotová součást v požadované přesnosti. Postup výroby spočíval v ohnutí bočnic a následného bočního děrování otvorů. Pro přesný ohyb použil v nástroji rotační ohybníky, které v maximální míře eliminují úhlovou odchylku danou odpružením po ohybu a pro děrování otvorů navrhl speciální boční klínovou střižnou jednotku. V průběhu řešení se diplomant potýkal s mnoha problémy vzhledem k provázanosti pohybů jednotlivých pohyblivých částí nástroje, nicméně si s tím úspěšně poradil a výsledkem je velmi zajímavý atypický tvářecí nástroj se speciálními prvky. V průběhu řešení zadaného úkolu diplomat prokázal technické myšlení a logické uvažování. Pracoval samostatně a aktivně. Práci hodnotím kladně.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací B
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: B

Diplomová práce je zaměřena na inovaci výroby součásti horního dílu bezpečnostní pojistky pro napínání pásů. V rozboru zadání jsou uvedeny možné způsoby ohybu ramen pojistky a zhotovení polotovaru možnými dělícími metodami. Jako optimální výrobní metodu zvolil student výrobu ve sloučeném nástroji, kdy na jeden pracovní zdvih nástroje budou ramena ohnuta do tvaru U pomocí rotačních ohybníků a v nich zhotoveny otvory děrováním bočními klínovými mechanismy. Při samotném děrování je kladen důraz na přesnou polohu otvorů čili jejich souosost po ohybu i na jejich kolmost vůči povrchu součásti. Literární rešerše je věnována technologii ohýbání a stříhání v dostačujícím rozsahu, avšak se v ní nachází spousta překlepů a drobných chyb, jako je např. na str. 13 chybně uvedena hodnota výrobní série, na str. 15 je poloha neutrální vstvy zaměněna za těžiště, chybí zmínka o poloze neutrální vrstvy při ohýbání, která se nemusí vždy v rámci ohybu posunout. Dále např. na str. 18 u vztahu 2.6 uvádí, že b je šířka, ale neuvádí, čeho je to šířka. Dle vztahu 2.12 je počítána přidržovací síla u U ohybu, avšak k čemu slouží, není uvedeno. Na str. 24 zaměnil střižnou plochu za hranu. Na str. 28 uvádí “Pouzdro, které je pružinové a slouží k setření vystřižené části během zpětného pohybu razníku.”, což není v kontextu předchozího textu. Na str. 30 je v textu uvedeno, že vnitřní tvar střižnice musí být opatřen úkosem, avšak obr. 33, na který je v textu odkaz, nekoresponduje z výše uvedeným tvrzením. Další kapitola je věnována samotnému řešení součásti. Tato kapitola je zpracována přehledně, ale i zde se nachází pár nejasností, jako např. v kap. 3.1 student tvrdí, že neutrální vlákno zůstává v ose symetrie plechu. Na str. 39 je v jedné větě řečeno, že síla od vratných pružin zvýší celkovou sílu, hned v následující větě je uvedeno, že síla, kterou vyvolávají, je zanedbatelná. Po grafické stránce je tato i další kapitola věnující se výsledkům simulace procesu ohýbání a děrování na pěkné úrovni. Kladně hodnotím dobře zpracovaný podrobný popis sloučeného nástroje doplněného 3D modely jednotlivých částí, který je také zpracován ve výkresové dokumentaci. Jen bych ji doplnila o informaci o nastavení okamžiku, kdy dojde k dohnutí ramen a následnému děrování otvorů, zda je správně nástroj seřízen. Předloženou diplomovou práci doporučuji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací B
Topics for thesis defence:
  1. Co způsobuje dokonale hladkou a kolmou střižnou plochu u součásti zhotovené přesným stříháním?
  2. Kdy dojde k posunu neutrální vrstvy při ohýbání pásu plechu?
  3. Jakým způsobem lze eliminovat tření na třecích deskách při bočním děrování?
  4. Jak je zajištěna poloha polotovaru před ohybem na ohybníku, nedojde před samotným zpracováním k jeho vyklopení? Znázorněte graficky těžiště polotovaru vůči ohybníku.

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová