Компьютерные литейные технологии для двигателестроения

Владимир Белов, профессор, д. т. н.
Кафедра технологии литейных процессов

В 2011 г. на ОАО «УМПО» проведен комплекс работ по разработке и внедрению технологии ПД-14. Изготовлены опытные образцы. Выполнение проекта основано на использовании современной материальной базы кафедры технологии литейных процессов, включая учебно-производственный комплекс в УНПБ разработка «Теплый стан» и внедрение на ОАО «УМПО» замкнутой технологической цепочки производства высокоточных сложнофасонных алюминиевых, магниевых и титановых отливок, основанных на применении компьютерных технологий.

Ключевая задача – создание центра компетенций в области алюминиевого и титанового литья для газотурбинного двигателестроения. Заказчик – ОАО «Уфимское мотостроительное производственное объединение», входит в состав ОАО «Управляющая компания «Объединенная двигателестроительная корпорация».

Целями проекта являются разработка и внедрение литейных технологий нового поколения для организации на базе ОАО «УМПО» высокотехнологичного производства высокоточных сложнофасонных алюминиевых, магниевых и титановых отливок для обеспечения выпуска серийных и перспективных газотурбинных двигателей, конкурентоспособных на внутреннем и внешнем рынках.

Применение разработки позволит организовать изготовление комплектующих литых деталей для серийных и перспективных газотурбинных двигателей, включая двигатель SАМ-146 , двигатели для самолетов МС-21, Сухой Суперджет, для вертолетов ВК2500, Ми8АМТ, Ми171,Ми38 и др., конкурентоспособных по техническим и экономическим параметрам на внутреннем и внешнем рынках.

В рамках создаваемого высокотехнологичного производства будут решены следующие задачи в рамках двигателестроительной отрасли России:

  • создание современной производственной базы (Центра технологической компетенции) алюминиевого, магниевого и титанового литья и научно-технического задела, необходимого для разработки и серийного выпуска прорывного продукта и выхода на инновационный цикл развития отрасли;
    • формирование современных производственных отношений и научно-технических связей между отдельными предприятиями двигателестроительной отрасли в РФ для обеспечения сокращения сроков и затрат на создание и ввод в промышленную эксплуатацию новой наукоемкой продукции – газотурбинных двигателей;
  • разработка системы управления технологическими процессами на основе принципов программно-проектного управления;
  • снижение затрат на изготовление литых деталей и, соответственно, газотурбинных двигателей;
  • создание бережливого производства.

В рамках работ, выполненных в 2011 году, были решены следующие ключевые задачи:

  • разработана технология литья высокоточной сложнофасонной алюминиевой отливки «Корпус редуктора» для двигателя ПД-14;
  • спроектирована оснастка для серийного производства высокоточных сложнофасонных алюминиевых отливок «Корпус опоры» и «Корпус редуктора» с использованием компьютерного 3D-проектирования;
  • на базе НИТУ «МИСиС» и НП «Технопарк АТ» отработана технология изготовления высокоточных формообразующих элементов из легких материалов (пластик, мдф);
  • изготовлена оснастка для отливки «Корпус опоры» для получения форм амин-процессом.

В настоящее время завершается ее внедрение в серийное производство в цехе 1в на ОАО «УМПО»; изготовлена оснастка для отливки «Корпус редуктора» для получения форм ХТС-процессом. Осуществлено опробование оснастки с изготовлением опытной партии отливок в НИТУ «МИСиС» на базе УНПБ «Теплый стан»; проведены работы по разработке технологии изготовления высокоточных сложнофасонных титановых отливок; на базе компьютерного моделирования разработана конструкция литниково-питающей системы для плавки в вакуумной установке с «холодным» тиглем для титановой отливки двигателя Sam146.

Статья из сборника: Наука МИСиС 2011 /под ред. С.В. Салихова. – М.: Издательский Дом МИСиС, 2012. – 114 с.