Современные промышленные технологии обработки металлов давлением

Объекты исследований – технологические процессы промышленного изготовления деталей и узлов изделий машиностроения из высокопрочных анизотропных материалов, применительно к изготовлению ракетно-космической и оборонной техники, транспортного машиностроения, товаров потребления (ракетные разгонные блоки типа «ДМ», космические корабли «Союз», «Союз ТМА», «Прогресс», «Прогресс М1», крылатые ракеты типа «Яхонт», спутники связи и дистанционного зондирования земли типа «Ямал» и «Белка», снаряды реактивных систем залпового огня и т.д.)

Приоритет изделий – аналогов нет.

Цель работы – обеспечение серийного промышленного производства изделий при необходимых технических характеристиках, повышение полезной массы, удельной прочности и снижение трудоемкости изготовления.

Средства – создание приоритетных процессов обработки материалов давлением на базе научных исследований деформирования анизотропных, высокопрочных, упрочняющихся материалов; создание новых композиционных материалов.

Разработано и внедрено

v           1.   теоретические методы расчета процессов деформирования высокопрочных анизотропных материалов при различных температурно-скоростных режимах деформирования (холодное деформирование и формоизменение в режиме кратковременной ползучести); в указанных постановках не имеют аналогов за рубежом; новые способы обработки;

v           2.  конкурентоспособные технологические процессы производства изделий машиностроения из высокопрочных анизотропных материалов, обеспечивающие повышение качества и снижение трудоемкости их изготовления, защищенные авторскими свидетельствами и патентами РФ;

v           3.   комплексы оборудования и оснащения производства, защищенные авторскими свидетельствами и патентами РФ;

принципиально новые композиционные материалы и на их основе корпусные конструкции.

Общность технологических процессов определена:

1. целевой направленностью на объекты ракетно-космической и оборонной техники, транспортного машиностроения, узлы и детали которых изготавливают из высокопрочных анизотропных материалов;

2. научным подходом к разработке режимов технологических процессов на базе механики формоизменения анизотропных высокопрочных материалов при различных термомеханических режимах деформирования;

3. задачами повышения полезной массы, удельной прочности, геометрического качества и снижения трудоемкости.

Научно-техническая новизна выражена в создании:

1. расчетных методов обработки холодной и горячей обработки давлением при учете анизотропии, упрочнения, вязкости, кинетики сплошности материалов и прогнозирования качества изделий;

2. новых композиционных материалов;

3. новых композиционных материалов;

4. новых технологических процессов, в том числе,

        4.1 совмещенных процессов обжима и набора утолщений при локальном нагреве;

        4.2 совмещенных процессов газоформовки и диффузионной сварки корпусов;

        4.3 изотермического и холодного выдавливания заготовок активными и реактивными силами трения;

        4.4 комбинированной и ступенчатой вытяжки;

        4.5 процессов формоизменения с локальным очагом деформации;

        4.6 прессование оболочек из композиционных материалов.

Технико-экономическая эффективность:

1. обеспечение повышенных технических характеристик при серийном производстве;

2. сокращение сроков производства и трудоемкости изготовления изделий в 1,5…2,0 раза;

              3. повышение удельной прочности на 20…30 %, точности геометрии узлов в 3…5 раз;

              4.  увеличение коэффициента использования материала с 0,2 до 0,8;

              5.  снижение массы изделия на 10…30%.

Экономический эффект: 4 млрд. 800 млн. (четыре миллиарда восемьсот миллионов) рублей.

ТИПОВЫЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ

Примечание: образцы промышленных изделий, оснастка, оборудование и внедрения вынесены в альбом-приложение.

ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА КОРПУСНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ