汽車零件產品所做三箱式冷熱沖擊試驗箱的壽命可再制造性評估工作

　　目前的三箱式冷熱沖擊試驗箱，隨著經濟的飛速發(fā)展和人口的迅猛增長，水、土地、能源和礦產資源的缺乏將會越來越嚴重，迫切需要節(jié)約能源和環(huán)境保護。這就意味著大力發(fā)展循環(huán)經濟，加速構建節(jié)約型社會的顯得尤為重要和迫切。

　　綠色再制造工程是以產品的全生命周期設計和管理為指導，以、、節(jié)能、環(huán)保為目標，以技術和產業(yè)化生產為手段，對廢舊產品進行修復和改造等一系列技術措施和工程活動的總稱。它是發(fā)展循環(huán)經濟和構建節(jié)約型社會的重要途徑之一。產品再制造的可行性和可行度是發(fā)展再制造產業(yè)要面臨的問題，特別是產品附加值（人力、能源等）高的關鍵零件是否可以修復而不需要替換。零件失效的主要形式有斷裂、磨損、腐蝕和變形，其中，磨損、腐蝕和變形比較直觀或者易于檢測，只有引起斷裂的疲勞壽命不易檢測，因此研究再制造產品關鍵零件剩余疲勞壽命和產品的再制造性對我國再制造產業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。

　　本文主要圍繞再制造零件（退役零件）剩余疲勞壽命預測及其可再制造性兩個方面，以再制造汽車發(fā)動機曲軸為例進行剩余疲勞壽命預測；以汽車發(fā)動機為例進行產品可再制造性評估。主要包括以下工作：

　　1、研究了再制造零件剩余疲勞壽命評估方法，即先利用基于有限元的疲勞壽命預測模型，預測零件在大載荷下的疲勞壽命，再減去利用已知的服役疲勞損傷積累得到大載荷下的當量壽命，即可得到再制造零件的剩余疲勞壽命。

　　2、對曲軸進行了動態(tài)仿真，該模型不僅考慮了曲軸上作用的彎矩、扭矩及支承的彈性，而且還考慮了多缸連續(xù)點火時的相互影響。

　　3、建立了考慮彈性支撐及相鄰曲拐相互影響的曲軸有限元模型，將發(fā)動機一個工作循環(huán)中的一次點火作為一個工況，每個工況的約束載荷由動力學計算獲得，一共六個工況，六組載荷，先后施加到曲軸有限元模型的節(jié)點上，求解得出多工況下的曲軸應力分布規(guī)律。

　　4、對曲軸材料48MnV及其具有3Cr13電弧噴涂涂層疲勞行為進行了研究，根據(jù)試驗結果提出了一個電弧噴涂修復再制造后壽命預測修正系數(shù)。

　　5、分別利用單軸損傷模型S－N法和多軸損傷模型正應變法、SWT–Bannantine、剪應變法、Fatemi-Socie法對發(fā)動機曲軸再制造前后的壽命進行了估算。

　　6、檢驗舊零件再制造其剩余壽命是否足夠，直接和有效的方法是曲軸實物的疲勞強度試驗，這也可以驗證理論分析的正確性。先對新曲軸分別進行500、1000和3000小時發(fā)動機臺架強化試驗，然后對強化試驗后的曲軸截成單拐，進行單拐疲勞試驗，后對試驗結果進行分析。

　　7、本文發(fā)展了產品可再制造性評價的模型，模型包括技術性、環(huán)境性和經濟性三大模塊。技術性模塊用來評價產品可再制造在技術上的可行性和可行度。環(huán)境性指數(shù)或經濟性指數(shù)只取0和1，代表環(huán)境壓力度是否適度或再制造在經濟上是否可行。可再制造性指數(shù)由技術性指數(shù)、環(huán)境性指數(shù)和經濟性指數(shù)相乘得到。