汽车零件产品所做三箱式冷热冲击试验箱的寿命可再制造性评估工作

　　目前的三箱式冷热冲击试验箱，随着经济的飞速发展和人口的迅猛增长，水、土地、能源和矿产资源的缺乏将会越来越严重，迫切需要节约能源和环境保护。这就意味着大力发展循环经济，加速构建节约型社会的显得尤为重要和迫切。

　　绿色再制造工程是以产品的全生命周期设计和管理为指导，以、、节能、环保为目标，以技术和产业化生产为手段，对废旧产品进行修复和改造等一系列技术措施和工程活动的总称。它是发展循环经济和构建节约型社会的重要途径之一。产品再制造的可行性和可行度是发展再制造产业要面临的问题，特别是产品附加值（人力、能源等）高的关键零件是否可以修复而不需要替换。零件失效的主要形式有断裂、磨损、腐蚀和变形，其中，磨损、腐蚀和变形比较直观或者易于检测，只有引起断裂的疲劳寿命不易检测，因此研究再制造产品关键零件剩余疲劳寿命和产品的再制造性对我国再制造产业的发展具有重要的意义。

　　本文主要围绕再制造零件（退役零件）剩余疲劳寿命预测及其可再制造性两个方面，以再制造汽车发动机曲轴为例进行剩余疲劳寿命预测；以汽车发动机为例进行产品可再制造性评估。主要包括以下工作：

　　1、研究了再制造零件剩余疲劳寿命评估方法，即先利用基于有限元的疲劳寿命预测模型，预测零件在大载荷下的疲劳寿命，再减去利用已知的服役疲劳损伤积累得到大载荷下的当量寿命，即可得到再制造零件的剩余疲劳寿命。

　　2、对曲轴进行了动态仿真，该模型不仅考虑了曲轴上作用的弯矩、扭矩及支承的弹性，而且还考虑了多缸连续点火时的相互影响。

　　3、建立了考虑弹性支撑及相邻曲拐相互影响的曲轴有限元模型，将发动机一个工作循环中的一次点火作为一个工况，每个工况的约束载荷由动力学计算获得，一共六个工况，六组载荷，先后施加到曲轴有限元模型的节点上，求解得出多工况下的曲轴应力分布规律。

　　4、对曲轴材料48MnV及其具有3Cr13电弧喷涂涂层疲劳行为进行了研究，根据试验结果提出了一个电弧喷涂修复再制造后寿命预测修正系数。

　　5、分别利用单轴损伤模型S－N法和多轴损伤模型正应变法、SWT–Bannantine、剪应变法、Fatemi-Socie法对发动机曲轴再制造前后的寿命进行了估算。

　　6、检验旧零件再制造其剩余寿命是否足够，直接和有效的方法是曲轴实物的疲劳强度试验，这也可以验证理论分析的正确性。先对新曲轴分别进行500、1000和3000小时发动机台架强化试验，然后对强化试验后的曲轴截成单拐，进行单拐疲劳试验，后对试验结果进行分析。

　　7、本文发展了产品可再制造性评价的模型，模型包括技术性、环境性和经济性三大模块。技术性模块用来评价产品可再制造在技术上的可行性和可行度。环境性指数或经济性指数只取0和1，代表环境压力度是否适度或再制造在经济上是否可行。可再制造性指数由技术性指数、环境性指数和经济性指数相乘得到。