Разработка конструкций деталей и инновационных технологий лазерной резки, обеспечивающих существенное снижение их себестоимости

1. «Разработка конструкций деталей и инновационных технологий лазерной резки, обеспечивающих существенное снижение их

«УМНИК» - 2014
«Разработка конструкций деталей и
инновационных технологий лазерной
резки, обеспечивающих существенное
снижение их себестоимости»
Автор: Шкирин В.А. студент 3 курса
Научный руководитель: Чумак П.И.

2. Актуальность идеи (проблематика)

• Многие промышленные предприятия края
приобрели установки для лазерной резки.
• Однако, лазерная резка, обеспечивающая
высочайшую точность изготовления и чистоту
поверхности, в подавляющем большинстве
случаев используется для обыкновенного раскроя
листового металла. Считаю, что ее необходимо
применять только в тех случаях, когда
использование в несколько раз, а иногда и на
порядок, снижает себестоимость детали или узла
и повышает рентабельность производства.

3. Предлагаемое решение (Конечный продукт)

• Примеры деталей и узлов, которые возможно и
целесообразно изготавливать с широким применением
лазерной резки:
• 1 Звездочки цепных передач

4.

• Корпусные детали

5. Кронштейны и рычаги

6. Штампы

7. фланцы

8. Силовые элементы конструкции сверхлегких и беспилотных самолетов, гондол ВЭУ, в виде ферм

9. Обоснование научной новизны проекта

• Научная новизна: Широкое использование
лазерной резки, при изготовлении деталей и
узлов, которые традиционно изготавливаются
путем снятия стружки режущими
инструментами на металлообрабатывающих
станках
• Идея разработки конструкций деталей и инновационных
технологий, использующих лазерную резку возникла в связи
с изготовлением ряда узлов и деталей для сторонних
организаций. Являясь студентом и одновременно
оператором лазерной резки, имею возможность вести
научные исследования в данном направлении.

10. Техническая значимость (преимущества перед существующими аналогами)

Предлагаемая технология позволяет
существенно снизить трудозатраты,
себестоимость и повысить рентабельность
производства по сравнению с
традиционными методами обработки
металла.
Количественные показатели, в сравнении с
традиционными способами, приведены в
таблице 1.

11.

Сравнительная таблица
Машинного времени, рентабельности и себестоимости изготовления
Деталей и узлов методом лазерной резки
По сравнению с традиционными методами обработки металла
№
Детали, узлы
п.п.
1. Звездочки цепных
передач
2. Корпусные детали
3.
Кронштейны
4.
5.
Штампы
Фланцы
6.
Силовые элементы
конструкции СЛС,
беспилотных ЛА,
гондол ВЭУ, в виде
ферм
Детали массового
производства,
требующие высокой
точности изготовления
7.
№ фото
7373,
7367,7368
6979, 7013,
7057, 7385,
7109, 7387,
6979, 7013.
4617
5376
7078
7142
3904,5447.
Машинное Рентабельность Себестоимость
Примечание
время
5-10 раз
600-700%
3 – 5 раз
по сравн. фрезеров.
70 - 200
2 -3 раза
2-3 раза
70 -100
2 -3 раза
3-5 раз
1,5 – 2
раза
5 – 10 раз
100 - 300
60 -80
2-3 раза
1,5 раза
500 -800
3 – 5 раз
2 -3 раза
200-300
2 -3 раза
по сравн.
фрезеров.и
сверлением
по сравн. фрезеров.
по сравн. фрезеров.
Токарной
обработкой
по сравн. фрезеров.
По сравнению со
штамповкой и
последующей
обработкой

12. Перспектива коммерциализации результата НИОКР (Сферы применения и конкретный потребитель)

• Средние и крупные машиностроительные предприятия, а
также предприятия размещающие свои заказы в
сторонних организациях.
• Так, например, опытные образцы звездочек цепных передач были
представлены специалистам сельского хозяйства и торгующей
организации "Ставропольстройопторг". При сохранении качества и
снижении цены вдвое, они с удовольствием будут приобретать данную
продукцию для дальнейшей ее реализации.
• Без использования разрабатываемой технологии не удастся наладить
производство низкооборотных генераторов по одной из критических
технологий федерального уровня - "Технологии новых и
возобновляемых источников энергии».
• Предполагаемый объем платежеспособного рынка пока не изучен.
Данная работа будет проведена в процессе выполнения проекта.

13. План реализации

Сроки
Стоимость
выполнения
этапа, руб.
работ (мес.)
№ этапа
Наименование работ по основным этапам НИОКР
1
Изучение литературы, патентный поиск. Разработка
методик проектирования деталей и сборочных узлов, с
учетом технологии их изготовления методом
лазерной резки. Назначение допусков и посадок.
3
50000
2
Отработка технологии изготовления деталей и узлов,
с широким использованием лазерной резки:
звездочек зубчатых передач, зубчатых и
клиноременных шкивов, фланцев, ступиц.
Обеспечение заданной точности изготовления.
3
50000
3
Отработка технологии изготовления пакетных узлов, с
широким использованием лазерной резки:
корпусов, роторов электродвигателей и
генераторов, корпусов амортизаторов.
Оптимальные способы раскроя материала при их
изготовлении. Обеспечение заданной точности
изготовления
3
50000
Отработка технологии изготовления корпусных деталей
и кронштейнов. Использование замков. Разработка

14. Защита прав на интеллектуальную собственность

Объект
интеллектуальной
собственности
Способ
1.Способ изготовления звездочек цепных передач
для общего и сельскохозяйственного
Название объекта ИС машиностроения.
2.Способ изготовления корпусных и пакетных
узлов.
Состояние с защитой Готовится заявка на предполагаемое изобретение

15. Партнеры, заинтересованные организации

• Партнеры: ООО «Аэростарт»
• Заинтересованные организации:
Автоприцеп КамАЗ, радиозавод «Сигнал»,
«Нептун», «Электроавтоматика», в
Изобильном «Атлант».
Малые предприятия, размещающие заказы в
сторонних организациях.

16.

Спасибо за внимание!
Студент, оператор лазерной резки
Шкирин Виталий Александрович
Контакты: тел - 89282518708