11.3. СТРАТЕГИЯ РАЗВИТИЯ ТЯЖЕЛОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ НА ПЕРИОД ДО 2020 ГОДА

Для развития производства кузнечно-прессового оборудования необходимо сосредоточить усилия на усовершенствовании тех видов кузнечно-прессовых машин, по которым российской промышленностью накоплен достаточный опыт и которые являются конкурентоспособными на мировом рынке (специализированные гидропрессы для штамповки с обкатыванием, гидравлические штамповочные прессы, винтовые и гидровинтовые кузнечные машины, прессы с усилием до 1000 МН, машины импульсного деформирования, радиально-ковочные машины, прессы для изотермической штамповки и штамповки в условиях сверхпластичности).

Ковочные прессы

Требуется замена гидропривода и системы управления на новые; оснащение прессов вспомогательными механизмами для автоматизации технологических процессов.

Штамповочные прессы

Модернизация должна проводиться в направлении оснащения прессов следующими системами:

- эффективной системой поддержания температуры штампов, при использовании которой возможна деформация поковок в изотермических условиях;

- насосными приводами для обеспечения рациональных скоростных режимов штамповки и, в частности, обеспечения ползучих скоростей для деформации в условиях сверхпластичности;

- эффективной системой, обеспечивающей бесперекосное движение штампа;

- системой точного контроля нижнего крайнего положения верхнего штампа относительно нижнего;

- системой АСУ ТП, обеспечивающей штамповку с задаваемыми температурно-скоростными режимами и повторяемость параметров штамповки, влияющих на качество поковок;

- автоматической системой нанесения смазки;

- надежной диагностикой состояния узлов и базовых деталей пресса.

Гидростатическое оборудование

Модернизация уже созданных гидростатов должна быть направлена на разработку систем регулируемого снижения давления по заданному режиму, на создание надежных мультипликаторов, развивающих давление до 500...700 МПа, на оснащение гидростатов современными устройствами подачи порошка, его дозировки и загрузки в пресс-формы с предварительным вибрационным уплотнением и вакуумированием.

Газостатическое оборудование

Модернизация ранее созданных газостатов с целью повышения производительности и качества обрабатываемых изделий. Модернизация и создание автоматической системы управления газостатов, выполненной на современной элементной базе. Оснащение ранее созданных газостатов системами быстрого охлаждения. Оснащение научно-исследовательских и технических университетов лабораторными газостатами. Разработка отечественного промышленного газостатического оборудования нового поколения на сверхвысокое давление и температуру для предприятий авиакосмического комплекса России.

Основными направлениями в развитии тяжелого гидропрессового оборудования в прогнозируемом периоде являются создание:

В области гидропрессования профилей:

- трубопрофильных горизонтальных гидравлических прессов усилием до 4500 тс для изготовления труб нефтяного сортамента, широкополочных профилей, балочных профилей, плитообразных панелей, оребренных труб диаметром до 1000 мм из алюминиевых сплавов;

- трубных вертикальных гидравлических прессов усилием до 60000 тс для изготовления бесшовных труб из сталей, титановых и жаропрочных сплавов диаметром до 1500 мм;

- трубопрофильных горизонтальных гидравлических прессов усилием до 8000 тс для массового производства стальных бесшовных труб нефтяного сортамента, шарикоподшипниковых труб и т.п.

В области листовой штамповки эластичной средой:

- гаммы прессов с рабочим давлением в инструменте до 1500 кг/см2 с усилием 60000 - 100000 тс;

- аналогичных прессов с давлением в рабочей камере до 2000 кг/см2 и усилиями свыше 100000 тс для получения изделий из высокопрочных материалов.

В области многополостной и точной объемной штамповки:

- гаммы быстроходных прессов для штамповки высоколегированных сталей, никелевых и титановых сплавов;

- 2 - 3-х современных штамповочных прессов усилиями 500 - 800 МН для производства деталей авиационной и космической техники из высокопрочных материалов.

Штамповочно-экструзионный пресс усилием 800 МН

В настоящее время сложилась существенная потребность ведущих отраслей отечественного машиностроения в крупногабаритных трубных и фасонных полуфабрикатах для изделий ответственного назначения. Реализация этих планов потребует значительного количества высококачественной и экономичной металлургической продукции различного вида - бесшовных толстостенных труб большого диаметра, трубных патрубков с фланцами, разнообразных цельнометаллических заготовок сложной конфигурации и с малыми припусками под последующую механообработку, днищ и крышек реакторов, корпусов главных циркуляционных насосов, дисков турбин, клапанов, тройников и т.д. Многие позиции перечисленного сортамента изготавливаются сегодня по малоэффективным высокозатратным технологиям или приобретаются по импорту. Наиболее технически совершенными и экономически обоснованными процессами ее изготовления являются процессы, основанные на использовании методов горячей объемной штамповки и прессования (экструзии) на гидравлических прессах большой мощности. Прессовые комплексы на базе таких прессов представляют собой весьма крупные промышленные объекты, количество которых исчисляется в мире единицами. Поэтому необходимо проектирование уникального гидравлического штамповочно-экструзионного пресса усилием 800 МН, разработка высокоэффективных технологических процессов прессования и штамповки.

Реализация этого проекта явится существенным вкладом в модернизацию и развитие экономики России и важным этапом прогресса ее тяжелого машиностроения, позволит осуществить полное импортозамещение по крупногабаритным металлургическим полуфабрикатам для изделий ответственного назначения и ликвидировать, таким образом, зависимость страны от дорогостоящего и ненадежного импорта продукции, используемой стратегически важными отраслями промышленности, обеспечит необходимые условия для создания принципиально новых перспективных видов изделий, для производства продукции по передовым наукоемким технологиям, а также создаст благоприятную ситуацию для крупной экспортной экспансии отечественным товарам высокого качества.

В области ковки:

- создание ковочных комплексов на базе гидравлических прессов усилием до 15000 тс, работающих в автоматическом режиме совместно со вспомогательным оборудованием.

Для порошковой металлургии в прогнозируемом периоде требуется создание высокопроизводительного оборудования:

- газостата с ускорением охлаждения и осевым усилием 20 - 400 МН;

- гаммы изостатического оборудования нового поколения с применением высоких температур и давлений для производства уникальных металлокерамических и керамических изделий, получение которых другими методами невозможно.

В связи с развитием технологий для получения новых материалов необходимо создавать и широко внедрять промышленное оборудование следующего вида:

- вакуумно-компрессионые установки для плавления и прецизионного литья в керамический тигль с получением равноосной, направленной либо монокристаллической структурой;

- вакуумные установки с электронно-лучевым покрытием методом осаждения из паровой фазы;

- лабораторные газостаты с давлением рабочей среды до 2000 МПа и температурой до 2200 °C;

- промышленные газостаты с давлением рабочей среды до 300 МПа и температурой до 2200 °C, с контролируемым быстрым (до 100 °C/мин.) охлаждением;

- компрессорные установки для промышленных газостатов с производительностью до 300 нм3/час (при = 10 МПа) на давление нагнетания до 300 МПа и для лабораторных газостатов до 2000 МПа;

- оборудование для тиксоформования для получения особо прочных металлов и сплавов.