Достигнутые результаты
1. Проведён детальный анализ исходной конструкторской и технологической документации на кабину автомобиля Урал-4320, создана её расчётная модель, являющаяся базой для всех последующих исследований;
2. Выполнен комплекс виртуальных испытаний (CAE-анализ) базовой модели кабины на прочность, жёсткость и пассивную безопасность в стандартных и арктических эксплуатационных режимах. Определены «слабые» и избыточно нагруженные зоны каркаса;
3. Разработаны и находятся в стадии верификации первые варианты модернизированной конструкции силового каркаса, направленные на оптимизацию распределения материала, снижение массы и упрощение сборочных операций;
4. Проведены патентные исследования и начата проработка новых технических решений в области соединений элементов каркаса, крепления панелей и организации тепло-шумовиброизоляции. Формируется задел для создания охраноспособных РИД (патенты на полезные модели в области транспортного машиностроения);
5. Сформированы предложения по модернизации технологического процесса сборки кабины с акцентом на использование современного оборудования и оснастки, доступных на производстве партнёра.
6. Зарегистрирован РИД «Кузов фургона транспортного средства» № 232069 от 21.02.2025 (заявка № 2024136025).
Практическая значимость
Проект носит ярко выраженный прикладной характер и направлен на непосредственное внедрение результатов в серийное производство АО «АЗ «УРАЛ».
Реализация проекта позволит:
- Существенно повысить технологичность и снизить себестоимость изготовления кабины за счёт оптимизации конструкции и внедрения передовых производственных решений, что критически важно для расширения серийности и конкурентоспособности.
- Снизить массу кабины без ущерба прочности и безопасности, что положительно скажется на топливной экономичности и грузоподъёмности автомобилей.
- Улучшить потребительские характеристики (комфорт, безопасность, ремонтопригодность) как для базовых, так и для арктических модификаций техники.
- Создать основу для формирования единой модульной платформы кабин для различных моделей автомобилей семейства «УРАЛ».
- Обеспечить подготовку высококвалифицированных кадров (студентов ПИШ и инженеров предприятия), владеющих современными методами цифрового инжиниринга.
Внедрение результатов проекта обеспечит значительный экономический эффект для предприятия-партнёра за счёт снижения издержек производства и повышения качества продукции, а также укрепит технологический суверенитет в области производства ключевых компонентов для грузовой и специальной автомобильной техники, в том числе предназначенной для работы в Арктике.
Цель проекта
Конструкторско-технологическая оптимизация панельно-каркасной кабины автомобиля Урал-4320 с сохранением ее внешнего облика, обзорности, уровня пассивной безопасности и комфорта для повышения технологичности ее изготовления и снижением себестоимости, в условиях серийного производства.
Критическая технология
Технологии создания ракетно-космической и транспортной техники нового поколения
Приоритетное направление развития науки, технологий и техники РФ
Транспортные и космические системы
Высокотехнологичные компании–партнеры
АО «АЗ «Урал»
Дата начала проекта
Дата окончания проекта
Руководитель проекта
Научный руководитель проекта
Проект выполняется в рамках ключевого стратегического проекта ПИШ «Арктическая транспортно-логистическая экосистема арктической зоны Российской Федерации».
Актуальность проекта
обусловлена необходимостью повышения конкурентоспособности и технологического уровня серийного производства отечественных грузовых автомобилей, включая арктическое исполнение. Кабина является ключевым элементом, определяющим не только внешний облик, но и комфорт, безопасность, а также технологическую сложность и себестоимость всего автомобиля. Существующая конструкция кабины автомобиля Урал-4320 требует оптимизации для повышения технологичности её изготовления, снижения материалоёмкости и трудоёмкости при безусловном сохранении и улучшении потребительских свойств, уровня пассивной безопасности и внешнего вида. Проект направлен на проведение глубокой конструкторско-технологической модернизации панельно-каркасной кабины с использованием современных методов цифрового моделирования и анализа.
Основные научно-технические задачи:
1. Проведение комплексного анализа существующей конструкции кабины автомобиля Урал-4320, включая моделирование и расчёты на прочность, жёсткость, пассивную безопасность и виброакустику, теплопроводность, распределение тепловых потоков;
2. Оптимизация конструкции силового каркаса и монтажных профилей с целью снижения массы, материалоемкости и повышения технологичности изготовления (сварки, сборки).
3. Разработка технологических решений и оснастки для автоматизированных процессов изготовления элементов кабины, направленных на повышение качества, повторяемости и снижение себестоимости в условиях серийного производства.
Расчётная модель кабины