КнААЗ оптимизирует программы обтяжных прессов для производства обшивок МС-21⁠⁠

На Комсомольском-на-Амуре авиационном заводе (КнААЗ) им. Ю. А. Гагарина реализуется проект по повышению эффективности обтяжных прессов за счет оптимизации управляющих программ. Это особенно актуально в связи с передачей заводу производства 16 обшивок отсека фюзеляжа для нового российского пассажирского лайнера МС-21. Ранее эти детали изготавливались на ульяновском предприятии «Авиастар».

Хотя текущие решения позволяют выпускать обшивки, их технологичность требует доработки. Учитывая сжатые сроки освоения, КнААЗ заключил договор с инжиниринговой компанией «ИТС», специализирующейся на разработке управляющих программ для прессового оборудования с ЧПУ.

«Сложность освоения производства крупногабаритных обшивок фюзеляжа связана с их уникальностью, – подчеркнул заместитель главного технолога Леонид Толчеев. – Как правило, данная работа носит разовый характер и повторяется только при освоении новых изделий. Например, подобная работа проводилась на “Суперджете” более восьми лет назад».

При освоении выпуска компонентов для самолета «Суперджет-100» перед инженерами КнААЗ встала задача изготовления обшивок фюзеляжа и дверных окантовок из деформируемых алюминиевых сплавов. В зависимости от формы деталей применяются два принципиально разных метода производства.

Обшивки одинарной кривизны, такие как цилиндрические или конические элементы, изготавливаются по относительно простой технологии. Металлический лист раскраивается по заданным размерам, после чего заготовка прокатывается на трехвалковой машине, где три вращающихся валка придают листу нужный изгиб.

«Сложность в освоении процесса формообразования заготовок обшивок МС-21 заключалась в том, что КнААЗ и “Авиастар” используют разные по кинематике прессы, – рассказал Антон Кривенок. – Соответственно, та оснастка – пуансоны, которую “Авиастар” передал, нам не подходила. Наиболее сложными были задачи оптимизации положения пуансонов для пресса продольной обтяжки и разработки управляющих программ для автоматизированного управления процессом формообразования на прессе».

Совместно с операторами пресса механообрабатывающего цеха были отработаны управляющие программы для шести обшивок МС-21. Специалисты компании «ИТС» провели расчеты, выдали рекомендации по повышению технологичности обшивок. «Одновременно с переработкой формовочной оснастки сотрудники “ИТС” оптимизировали технологии формообразования обшивок на обтяжных прессах с использованием современного программного обеспечения, которым завод не располагает», – рассказал Антон Кривенюк.

Более сложные обшивки двойной кривизны, имеющие замысловатую геометрию, производятся методом обтяжки на прессах. Лист алюминиевого сплава раскраивается по форме заготовки, затем помещается в пресс, где под давлением обтягивается по пуансону – матрице, точно повторяющей контур будущей детали.

Суть процесса обтяжки заключается в том, что плоская заготовка преобразуется в пространственную деталь за счет растягивающих усилий, обеспечивающих плотное прилегание к поверхности пуансона. Ключевое условие – равномерное пластическое деформирование материала по всему сечению, что минимизирует упругие деформации. Благодаря этому готовая деталь меньше подвержена короблению при последующей механической обработке, например, фрезеровании.

Оптимизация управляющих программ для прессов позволит повысить точность и скорость производства, что особенно важно при серийном выпуске компонентов для МС-21.

«Работа проделана большая, – констатировал Леонид Толчеев. – Вот только один эпизод. Была одна сложная обшивка, с которой даже специалисты компании “ИТС” не могли нам помочь. Математика говорила, что сделать такую деталь на данном прессе нельзя. Мы буквально вручную, на ощупь искали наилучшее положение пуансона. И нам это удалось – опытным путем мы определили оптимальное положение оснастки и сделали обшивку».

Кстати, подписаться на сообщество «Сделано у нас» на Пикабу можно тут, а телеграм проекта здесь