|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Создание высокотехнологичного опытно-промышленного производства специальной технологической оснастки для авиационного машиностроения с применением новых типов композиционных материалов и инновационных подходов к моделированию технологических процессовНИР
- Руководитель НИР: Садовничий В.А.
- Ответственные исполнители: Авдеев В.В., Кепман А.В.
- Участники НИР: Александров Д.Е., Андреева Е.Ю., Антонов Ф.К., Афанасьева Е.С., Бабкин А.В., Бабкина Т.С., Барышникова О.В., Белов Д.А., Булгаков Б.А., Галатенко А.В., Галатенко В.В., Галигузов А.А., Говоров А.В., Годунов И.А., Гутников С.И., Дейнеко Д.В., Демидович П.Н., Джеваков П.Б., Жуков А.И., Жуковская Е.С., Иванов А.В., Ионов С.Г., Калугин Д.И., Киселев Ф.Б., Клямкин С.Н., Козлов М.В., Коротков Р.Ф., Крючкова С.В., Кузьмин К.Л., Лазоряк Б.И., Липатов Я.В., Лукашенко Т.П., Максимова Н.В., Малахо А.П., Манылов М.С., Назаренко (Зыкова) Т.В., Нащокин А.В., Нечаусов С.С., Павлов Ю.В., Панкратьев А.Е., Сердан (младший) А.А., Солопченко А.В., Староверов В.М., Сулимов А.В., Тимошкин И.А., Тихомиров А.С., Тихонов Н.А., Федотов Н.Н., Филимонов С.В., Чистяков П.В., Шешенин С.В., Шорникова О.Н., Эрдни-Горяев Э.М., Яблокова М.Ю., Яшин Н.В.
- Подразделение: Кафедра химической технологии и новых материалов
- Срок исполнения: 19 августа 2014 г. - 31 декабря 2016 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 02.G25.31.0114
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Функциональные материалы, наноматериалы и технологии
-
Рубрики ГРНТИ:
- 61.61.29 Усиленные пластмассы, композиционные и наполненные материалы
- 61.61.31 Слоистые пластики
- 61.61.39 Клеи и герметики
- 61.61.81 Методы испытаний и свойства полуфабрикатов и изделий из пластмасс
- 61.67.33 Углеродные волокна
- 61.67.99 Химические волокна из других видов сырья
-
Ключевые слова:
композиты, вакуумная инфузия, углепластик, полимерные композиционные материалы, препреги
-
Описание:
Проект направлен на разработку технологии производства специальной технологической оснастки с широким применением высокотемпературных композиционных материалов для изготовления узлов и деталей летательных аппаратов из полимерных композиционных материалов для создания высокотехнологичного производства технологической оснастки с широким применением новых композиционных материалов и технологий не уступающих мировому уровню. Технологическая оснастка применяется для производства узлов и деталей из полимерных композиционных материалов (ПКМ) методом ручной или автоматической выкладки составляющих элементов изделия (препрега, заполнителя, подкрепляющих элементов и т.п.) в том числе на оборудовании типа Viper 1200 FPS (фирмы MAG Cincinnati) с последующим автоклавным формованием конечного изделия. Разрабатываемая технология ориентирована на применение существующих материалов российского производства и применение вновь разрабатываемых специальных высокотемпературных композиционных материалов (БМИ препрегов), оптимизированных для изготовления технологической оснастки на основе различных волокнистых наполнителей в виде лент, тканей, жгутов и связующих с особым набором свойств, обеспечивающих надежную эксплуатацию оснастки при температуре отверждения основного изделия. Применение разработанных технологий позволит существенно снизить себестоимость и трудоемкость изготовления изделий из ПКМ производимых в настоящий момент на ОАО «ВАСО». Выполнение проекта включает решение следующих задач: - разработка специализированных материалов для изготовления технологической оснастки: высокотемпературных связующих и препрегов на их основе; - выбор вспомогательных материалов и разработка технологии изготовления оснастки с применением специализированных материалов; - математическое моделирование технологических процессов изготовления специальной композиционной оснастки и расчет физико-механических характеристик изделий с использованием инновационных подходов; - разработка подходов к созданию электронной конструкторской и технологической документации и технологических регламентов изготовления оснастки с учетом технологических особенностей ее применения для изготовления изделий из ПКМ.
-
Планируемые результаты:
Разработка технологии производства специальной технологической оснастки с широким применением высокотемпературных композиционных материалов для изготовления узлов и деталей летательных аппаратов из полимерных композиционных материалов (далее технология СТО) включающая: •технологический процесс производства выклеичной специальной технологической оснастки (далее ВСТО); •технологический процесс производства специальной высокотемпературной намоточной технологической оснастки (далее СВНТО); •технологический процесс производства специальных высокотемпературных композиционных материалов (препрегов на основе бисмалеимидных связующих) с заданными свойствами для использования при изготовлении технологической оснастки (далее технология БМИ препрегов).
-
Основные результаты:
В результате выполнения проекта проведен полный комплекс запланированных работ и разработаны технологические процессы производства выклеичной специальной технологической оснастки (ВСТО); специальной высокотемпературной намоточной технологической оснастки (СВНТО); технологический процесс производства специальных высокотемпературных композиционных материалов (препрегов на основе бисмалеимидных связующих) с заданными свойствами для использования при изготовлении технологической оснастки (БМИ препрегов). Разработанные технологические процессы выдержали стадии предварительных испытаний, опытной эксплуатации и приемочных испытаний с положительным результатом и готовы к вводу в опытно-промышленную эксплуатацию. Разраюотанные технологические процессы сопровождаются полным комплектом технологической докуентации в составе комплектов технологических карт и проектов опытно-промышленных технологических регламентов. В результате проведения работ по проектированию и моделированию поведения изделий из ПКМ различной геометрии при формовании разработана методика математического моделирования степени коробления изделий из ПКМ и методические указания по расчету отклонений необходимой геометрии СТО от теоретической геометрии, содержащие рекомендации по выбору наиболее эффективных моделей и способов проведения теоретических расчетов.
- Добавил в систему: Кепман Алексей Валерьевич
Источник финансирования НИР
| Контракт с гос. корпорациями, министерствами и ведомствами, кроме ФЦП, Проект выполняется в рамках 218 постановления правительства РФ |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 19 августа 2014 г.-31 декабря 2014 г. | Создание высокотехнологичного опытно-промышленного производства специальной технологической оснастки для авиационного машиностроения с применением новых типов композиционных материалов и инновационных подходов к моделированию технологических процессов |
| Результаты этапа: При выполнении 1 этапа получены следующие научно-технические результаты: - проведены патентные исследования в области технологической оснастки на основе полимерных композиционных материалов для авиационного машиностроения в соответствии с ГОСТ Р 15.011-96; - разработан предварительный проект технологического процесса (ТП) производства технологической оснастки ВСТО; - разработан предварительный проект технологического процесса (ТП) производства БМИ препрегов; - разработан лабораторного регламента получения БМИ препрегов и выпущен научно-технический отчет, включающий результаты разработки рецептуры бисмалеимидных связующих, анализ существующего оборудования для получения препрегов и техническое задание на доработку отдельных узлов пропиточной машины, результаты наработки и испытаний лабораторных образцов препрегов; - разработан лабораторный технологический регламент производства ВСТО методом вакуумной инфузии с применением материалов российского производства; - разработаны требования к рабочим и управляющим программам станков ЧПУ, использующихся в технологических процессах производства ВСТО и СВНТО; - разработана программа и методики исследовательских испытаний основных и вспомогательных материалов, применяемых в технологических процессах производства ВСТО, СВНТО и БМИ препрегов; - проведены исследовательские испытания основных и вспомогательных материалов, применяемых в технологическом процессе производства ВСТО. | ||
| 2 | 1 января 2015 г.-30 июня 2015 г. | Создание высокотехнологичного опытно-промышленного производства специальной технологической оснастки для авиационного машиностроения с применением новых типов композиционных материалов и инновационных подходов к моделированию технологических процессов |
| Результаты этапа: При выполнении этапа 2 получены следующие научно-технические результаты: - разработан предварительный проект технологического процесса (ТП) производства технологической оснастки СВНТО; - изготовлен лабораторный экспериментально-технологический комплекс для проведения исследовательских испытаний основных и вспомогательных материалов, применяемых в технологических процессах производства СВНТО; - разработан комплект рабочей технологической документации на техпроцесс производства ВСТО; - разработан лабораторный технологический регламент производства СВНТО; - разработаны программы и методики предварительных испытаний технологических процессов производства ВСТО, СВНТО и БМИ препрегов; - проведены теоретические и экспериментальные исследования процесса коробления изделий из ПКМ, моделирование степени коробления изделий на примере опытных образцов с простой геометрией с выпуском научно-технического отчета; - разработана электронная конструкторская документация (ЭКД) для изготовления образцов СВНТО на оборудовании для автоматической выкладки препрега. | ||
| 3 | 1 июля 2015 г.-31 декабря 2015 г. | Создание высокотехнологичного опытно-промышленного производства специальной технологической оснастки для авиационного машиностроения с применением новых типов композиционных материалов и инновационных подходов к моделированию технологических процессов |
| Результаты этапа: При выполнении этапа 3 получены следующие научно-технические результаты: - разработана рабочая технологическая документация на технологический процесс производства технологической оснастки СВНТО; - разработаны проекты опытно-промышленных технологических регламентов производства ВСТО и СВНТО; - разработан проект опытно-промышленного технологического регламента производства БМИ препрегов; - проведены предварительные испытания технологических процессов производства ВСТО, СВНТО и БМИ препрегов с оформлением протоколов испытаний и научно-технического отчета; оформлен акт проведения предварительных испытаний; - проведена корректировка рабочей технологической документации по результатам предварительных испытаний технологических процессов производства ВСТО, СВНТО и БМИ препрегов. - разработаны программы опытной эксплуатации технологических процессов производства ВСТО, СВНТО и БМИ препрегов; - проведены теоретические и экспериментальные исследования процесса коробления изделий из ПКМ включая моделирование степени коробления изделий на примере опытных образцов со сложной геометрией, разработку подходов к моделированию степени коробления композитных деталей и узлов летательных аппаратов с выпуском научно-технического отчета; - разработан проект технических условий на БМИ препреги. | ||
| 4 | 1 января 2016 г.-30 июня 2016 г. | Создание высокотехнологичного опытно-промышленного производства специальной технологической оснастки для авиационного машиностроения с применением новых типов композиционных материалов и инновационных подходов к моделированию технологических процессов |
| Результаты этапа: В результате выполнения 4 этапа получены следующие научно-технические результаты: - проведена опытная эксплуатация технологических процессов производства технологических оснасток ВСТО, СВНТО и БМИ препрегов с выпуском протоколов испытаний, акта опытной эксплуатации и оформлением научно-технического отчета; - по результатам опытной эксплуатации проведена корректировка рабочей технологической документации на технологические процессы производства технологических оснасток ВСТО, СВНТО и БМИ препрегов скорректированы ТУ на БМИ препреги и выпущен акт корректировки; - сформированы и уточнены показатели ресурсосбережения технологических процессов производства ВСТО, СВНТО и БМИ препрегов; - скорректирован перечень основных и вспомогательных материалов для производства технологических оснасток с учетом требований, выявленных в процессе опытной эксплуатации технологических процессовпроизводства ВСТО, СВНТО и БМИ препрегов; - разработаны технические паспортов отходов по результатам опытной эксплуатации технологических процессов производства ВСТО, СВНТО и БМИ препрегов; - проведена метрологическая экспертиза разработанной технической документации на технологические процессы производства ВСТО, СВНТО и БМИ препрегов с выпуском акта-заключения; - разработана методика математического моделирования степени коробления изделий из ПКМ и методические указания по расчету отклонений необходимой геометрии технологической оснастки от теоретической геометрии; - выпущен научно-технический отчет с результатами моделирования степени коробления изделий из ПКМ; - выпущена опытная партия БМИ препрегов офоромлением соответствующего акта; - по результатам проведенных работ дано заключение о готовности технологических процессов производства технологических оснасток ВСТО и СВНТО, БМИ препрегов к проведению приемочных испытаний. | ||
| 5 | 1 июля 2016 г.-31 декабря 2016 г. | Создание высокотехнологичного опытно-промышленного производства специальной технологической оснастки для авиационного машиностроения с применением новых типов композиционных материалов и инновационных подходов к моделированию технологических процессов |
| Результаты этапа: В результате выполнения 5 этапа работ получены следующие научно-технические результаты: - проведены приемочные испытания технологических процессов производства ВСТО, СВНТО и БМИ препрегов, подготовлены протоколы испытаний, выпущены акты приемочных испытаний и оформлен научно-технический отчет; - проведены дополнительные патентные исследования в области технологической оснастки на основе полимерных композиционных материалов для авиационного машиностроения в соответствии с ГОСТ Р 15.011-96 с выпуском соответствующего отчета; - по результатам приемочных испытаний проведена корректировка рабочей технологической документации на технологические процессы производства ВСТО, СВНТО и БМИ препрегов с выпуском акта корректировки; - разработаны рекомендации по применению российского программного обеспечения для моделирования степени коробления изделий из полимерных композиционных материалов и расчета отклонений необходимой геометрии СТО от теоретической геометрии с выпуском научно-технического отчета; - по результатам проведения приемочных испытаний сделано заключение о готовности технологических процессов производства ВСТО, СВНТО и БМИ препрегов к опытно-промышленной эксплуатации. | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".