Организация высокотехнологичного производства изготовления отливок из легких сплавов на АО «ММЗ «АВАНГАРД»

Текст: А. А-Х. Мухаметов, В. С. Моисеев, Б. Л. Бобрышев, Д. В. Попков, О. В. Кошелев, К. В. Моисеев.

Для решения возникших проблем была поставлена задача организации высокопрофессионального и высокотехнологичного производства на АО «ММЗ «АВАНГАРД», с последующим созданием инженерного центра, который позволил бы решать любые производственные задачи в области литья легких сплавов на межотраслевом уровне и обеспечивать переподготовку как рабочих, так и инженерных кадров. Учитывая сложность и многофакторность данных целей, для их достижения был сформулирован план последовательной реализации конкретных этапов.

Для решения поставленных задач были приглашены ведущие специалисты из числа профессорско-преподавательского состава кафедры «Технологии и системы автоматизированного проектирования металлургических процессов» (ТиСАПР МП) МАИ (национальный исследовательский университет). Без привлечения бюджетного финансирования, совместными усилиями на базе литейного цеха завода был создан участок магниевого литья, который за короткий срок не только освоил собственную номенклатуру АО «ММЗ «АВАНГАРД», но и обеспечил гарантированное выполнение ГОЗ в части литых заготовок.

На этапе организации опытно-производственного участка в него закладывались идеи самых современных технологических подходов для получения отливок, полностью удовлетворяющих техническим требованиям.

Учитывая особенности сложного крупногабаритного корпусного литья, для разработки технологических процессов (ТП) были созданы пакеты прикладных программ для ЭВМ на основе математического моделирования процессов заполнения формы расплавом, направленности затвердевания и непрерывности питания литых заготовок. В результате на этапе разработки ТП рассчитываются не только основные геометрические параметры литейной оснастки, но и режимы литья, средства направленности затвердевания отливок и непрерывности их питания.

Для проверки и анализа рассчитанных параметров ТП используются современные системы компьютерного моделирования («ProCast» и «Полигон»).

В зависимости от сложности и серийности литых заготовок их изготовление осуществляется литьем либо в постоянные металлические формы (кокиль), либо в разовые, на основе песчано-смоляных смесей.

Для обеспечения ведения плавки магниевых сплавов был применен ранее разработанный на кафедре ТиСАПР МАИ бесфлюсовый способ защиты расплава с последующей обработкой бескислородными углеродосодержащими газами при модифицировании. Принципиальным отличием данного способа от флюсовой защиты является то, что он исключает возможность образования флюсовой коррозии, существенно повышает стабильность химического состава сплава, а также снижает расход дорогостоящих редкоземельных легирующих компонентов сплава.

Бесфлюсовая плавка также значительно улучшает условия работы в цехе. При взаимодействии с металлом газовая защитная среда обеспечивает плотную защитную пленку на поверхности расплава без образования продуктов взаимодействия, способных ухудшить литейные и механические свойства сплава.

Модифицирование бескислородными углеродсодержащими газами обеспечивает сохранение эффекта модифицирования в течение 2,5–3 часов по сравнению с 40 минутами при традиционном модифицировании магнезитом. При этом полностью исключается загрязнение расплава оксидами и необходимость флюсового рафинирования расплава.

Учитывая, что при механической обработке крупногабаритных литых заготовок образуется достаточное количество стружки, разработана малоотходная технология ее рециклинга. Предложенный и апробированный двухстадийный процесс рециклинга сбрикетированных отходов позволяет возвратить в производство до 75–80% сплава в виде кондиционной чушки.

Для обеспечения стабильного управляемого качества организованного высокотехнологичного процесса изготовления крупногабаритных корпусных отливок ответственного назначения на участке магниевого литья реализуется постоянный мониторинг на всех технологических операциях.

Основными контролируемыми параметрами, принципиально влияющими на качество литья, являются:

• контроль гранулометрического состава кварцевого песка, используемого для приготовления стержневых смесей;
• контроль качества соединения сборных стержней и окраски стержней в целом;
• контроль операций приготовления и подготовки расплава к заливке, включая экспресс-анализ химического состава и термометрирование;
• контроль качества модифицирования расплава по технологической пробе (излому);
• контроль градиента температур кокиля по высоте при нагреве;
• контроль времени заливки расплава в кокиль и др.

Результаты контроля фиксируются в специально разработанных картах и анализируются после результатов рентгеноконтроля, с целью возможной корректировки процесса.

Для распространения достигнутого производственного опыта на базе созданного участка магниевого литья было организованно обучение по основным рабочим специальностям.

В частности, такое обучение с последующей аттестацией на участке прошли рабочие ООО «НПЦ «АВИАЛИТ» (город Ржев), также осуществляющие поставку литья на АО «ММЗ «АВАНГАРД».

Одновременно центр планирует вести подготовку специалистов из числа магистров кафедры «Технологии и системы автоматизированного проектирования металлургических процессов» и других кафедр МАИ для конкретных производств по индивидуально составленным учебным планам, и согласованным с предприятиями-заказчиками. Также планируется переподготовка и повышение квалификации сотрудников предприятий АО «Концерн ВКО Алмаз — Антей» по всем металлургическим направлениям: литейное производство; сварочное производство; обработка металлов давлением; порошковая металлургия; напыляемые покрытия и гальваническая обработка; термическая обработка; контроль качества металлоизделий.

Для обеспечения работы центра завод продолжает привлекать как своих высококвалифицированных сотрудников, так и ведущих преподавателей технологических кафедр МАИ. Очевидно, что такое сотрудничество имеет взаимовыгодный характер позволят при необходимости создавать временные творческие коллективы для решения конкретных задач, не обременяя производство перенасыщением постоянных высокооплачиваемых кадров.

Московский машиностроительный завод «АВАНГАРД» на протяжении уже более 70 лет выполняет важную и ответственную задачу — серийно производит военную технику для защиты воздушных рубежей нашей страны.

Предприятие отсчитывает свою историю от 24 января 1942 года, когда в целях организации серийного выпуска авиационных моторов был создан завод № 41. В 1950-е годы, когда напряженность в мире и состояние холодной войны с США привели к необходимости разработки и серийного производства зенитных ракетных систем для противовоздушной обороны страны, началось технологическое перепрофилирование завода и подготовка к серийному производству зенитных управляемых ракет (ЗУР). Сегодня, в канун своего 75-летия, АО «ММЗ «АВАНГАРД» является одним из ключевых предприятий военно-промышленного комплекса страны и единственным изготовителем ЗУР для зенитных ракетных систем (ЗРС) различных модификаций. Это высокотехнологичное предприятие, имеющее уникальное оборудование и развитые производственные мощности, которые обеспечивают успешное выполнение важных государственных задач по поставкам ЗУР для Министерства обороны РФ и иностранных заказчиков.

Выпускаемые изделия проходят в АО «ММЗ «АВАНГАРД» полный цикл производства — от изготовления деталей в литейном цеху, в производственных подразделениях механической и химической обработки до сложных проверочных и монтажных операций при окончательной сборке. И на каждом этапе производство сопровождают талантливые, преданные своему делу специалисты, которые стремятся довести технологический процесс до совершенства, применяя в производстве эффективные и рациональные методы работы с материалами, внедряя в производство современные технологии и модернизируя уникальное оборудование, оставшееся с советских времен.

На заглавном фото: участок изготовления крупногабаритных корпусных отливок из магниевых сплавов.