再制造设计基础及方法

废旧产品在进行再制造加工前,要进行再制造性评价和再制造工艺设计。而产品的再制造特性主要是由产品设计阶段决定,废旧产品的再制造特性又决定了产品能否进行寿命末端再制造。文中主要探讨了产品再制造设计的影响因素、废旧产品再制造特性评价及再制造加工建模等内容。通过再制造设计的研究,可以为开展科学的再制造提供依据,最大限度地挖掘废旧产品中的蕴含的财富和信息,实现资源的可持续发展战略。     

面向再制造工程的绿色模块化设计方法研究

以装备的再制造性为设计目的，以模块化设计方法为基础，辅助之绿色设计思想，利用现代数学工具，从而形成面向再制造工程的绿色模块化设计方法，在装备设计初期其实体生命诞生之前就全面考虑装备在其今后全生命周期内的环境属性及零部件的重用性，并用反映其环境特性的绿色度及反映其功能和重用特性的模块度加以评价和检验。利用此设计方法和技术能同时满足装备的环境属性和再制造性要求，从而满足再制造工程的根本目的。     

面向再制造工程的绿色模块化设计方法研究

以装备的再制造性为设计目的,以模块化设计方法为基础,辅助之绿色设计思想,利用现代数学工具,从而形成面向再制造工程的绿色模块化设计方法,在装备设计初期其实体生命诞生之前就全面考虑装备在其今后全生命周期内的环境属性及零部件的重用性,并用反映其环境特性的绿色度及反映其功能和重用特性的模块度加以评价和检验.利用此设计方法和技术能同时满足装备的环境属性和再制造性要求,从而满足再制造工程的根本目的.     

废旧机床再制造设计与研究

针对现代工业进程中的再制造工程技术阐述了废旧机床再制造的内涵及体系.在分析机床生命周期的基础上提出了废旧机床进行再制造的流程,以及判断废旧机床能否进行再制造的指标和方法,研究了废旧机床不同零件进行再制造的手段,能够达到资源充分利用、节约能源、减少污染的目的,为废旧机床的再制造研究提供了理论基础.     

面向再制造升级的模块重构设计方法研究

针对产品技术落后而无法再制造重用的问题,提出面向再制造升级的模块重构设计方法。为便于产品拆卸、装配、回收等,基于设计结构矩阵对产品进行绿色模块划分,并基于MATLAB开发了再制造模块划分平台原型系统,将回收类型一致的零部件进行聚类,形成新模块;提出基于功能、结构、回收等合理性准则的模块划分结果合理性分析方法,针对存在冲突的模块,采用TRIZ理论的矛盾矩阵进行冲突消解,得到产品的重构设计方案。以永磁同步曳引机为研究对象,验证了所提方法的有效性与可行性。     

再制造技术的新发展

随着环境和资源问题的进一步突显,再制造也日益得到重视和应用,其基础理论及关键问题也不断得到深入研究。本文探讨了再制造设计领域的多寿命设计理论、再制造性设计与评价理论、再制造工程设计理论等内容,阐述了再制造技术在再制造设计与规划、增材再制造、轻合金再制造三个领域的重点发展内容,并提出了再制造未来的发展趋势,可以为再制造领域的研究提供借鉴。     

再制造设计中的材料多属性决策方法

材料性能对于产品零部件的再制造特性具有重要影响,为了在再制造设计中科学客观地选择材料,提出了一种基于证据推理的材料多属性决策方法。针对再制造特性需求,构建了包含密度、机械性能、再制造工艺、经济性、环境性能等指标的材料多属性决策层次模型。应用证据理论将材料多属性决策层次模型中的评价指标变换成统一的评价形式,综合所有的评价指标完成备选材料的选优排序。最后,以某发动机缸体材料的选择为例,证明了该方法的有效性。     

装备再制造设计及其内容体系

装备再制造工程是实现装备资源节约与环境保护的重要手段,科学的装备再制造设计是提高装备再制造效益及提高装备再制造性的关键方法,也是再制造工程的重要研究领域。文中指出装备再制造设计面向装备再制造的全过程,包括面向生产的设计、面向回收物流的设计和面向装备服役的设计3部分内容,提出了再制造设计研究的范围、对象、目的、手段及时域,明确了其任务和目标,构建了包含再制造设计基础、再制造技术与工艺设计、再制造管理设计的装备再制造设计理论与技术体系,并确立了装备再制造设计要采取全系统、全寿命、全费用和绿色化的基本观点,给出了今后发展的装备再制造性设计与评价、再制造生产系统规划设计、再制造逆向物流优化设计、再制造信息管理与应用设计等4个关键领域的研究目标和内容。     

面向多寿命周期的全域再制造升级系统

再制造升级能够高效益提升产品的综合性能,实现产品的多寿命周期循环使用,具有重要的资源、经济和社会效益,是再制造工程的重要组成部分及发展方向。建立了面向产品设计、制造、使用、再制造等多寿命周期的再制造升级全域工作内容,提出了涵盖支撑技术外围层、评估技术过渡层、实现技术核心层的三层次多寿命全域再制造升级技术内容框架,并重点给出了核心层再制造升级实现技术的主要内容;关键的实现技术为基础,进一步拓展构建了基于理论基础、工程技术和应用工具的三模块再制造升级工程理论与技术系统,明确了再制造升级的理论、技术与应用3方面应包括的实施内容;以研究的体系成果为指导,建立了机床再制造升级系统工艺流程,并开展了机床数控化再制造升级验证,升级后的机床满足了数控化和精度要求。     

再制造工程与纳米表面工程

制造业既创造了财富,也极大地消耗了资源能源,并造成环境污染.为使我国走上可持续发展道路,再制造应运而生.再制造是废旧产品高技术修复、改造的产业化.再制造在国内外得到快速发展,在国外已形成了巨大产业.再制造的基础理论问题是废旧零件的剩余寿命评估;表面工程及纳米表面工程技术是再制造的关键支撑技术,主要包括纳米电刷镀技术、纳米热喷涂技术、纳米减摩自修复添加剂技术、微弧等离子熔覆技术等,它们在再制造工程实践中发挥了重要作用.     

再制造——从技术到应用

以产品寿命周期的讨论和如何处理报废产品为研究对象,分析了产品寿命结束时各种处理方案,指出再制造具备节约能源和降低材料消耗的潜能,可以回收85 %的额外价值,并且可以避免不必要的污染.再制造产品具有和新品一样的质量和售后服务.再制造为企业实现材料的闭环流动和为产品取得可持续性发展提供了巨大机会.     

面向顾客满意度的废旧机床再制造设计参数规划方法

基于目前大多数再制造机床仅注重机床本身性能的恢复,从未无法达到预期市场竞争力的问题,结合顾客需求和废旧机床再制造设计,构建了再制造设计参数决策框架,并充分考虑顾客需求与再制造设计参数之间的不确定性,应用模糊非线性回归法分析顾客需求与再制造设计参数之间以及不同再制造设计参数之间的模糊相关关系。同时,针对基于传统模糊非线性回归法的规划方程不具备处理模糊关系的能力,导致规划结果与实际情况偏离的情况,将模糊度融入规划方程,构建基于改进模糊非线性回归法的废旧机床再制造设计参数规划方程。以某机床再制造企业的废旧CAK6163的再制造设计过程为例,应用改进的再制造设计规划方程对其再制造设计参数进行规划。结果表明,由改进的规划方程得到的再制造设计参数,相对于传统规划方程,能够获得更高的顾客满意度,进而有效提升了再制造机床的市场竞争力。     

新时代中国特色再制造的创新发展

再制造是机电产品资源化循环利用的最佳途径之一,是推进资源节约和循环利用的重要技术支撑。文中回顾了维修工程向表面工程到再制造工程的发展历程,阐述了中国特色再制造独有的技术模式和效益模式;总结了中国特色再制造在面向国家战略、围绕装备需求、推动人才培养等方面取得的成绩;重点提出了新时代中国特色再制造在推进绿色发展,促进装备战斗力再生,构建一流学科等方面的创新发展方向。     

机电产品的再制造补贴政策*

中国再制造处于产业发展初级阶段,再制造企业的盈利能力不强。合理的财政补贴政策可以提高企业的积极性,促进再制造产业的健康发展。基于盈亏平衡图分析了单独竞争环境及混合竞争环境两种情境下的再制造企业盈利状况。结果表明,再制造企业的利润会受到再制造产品的价格、成本以及顾客期望值的共同影响,在此基础上研究了针对再制造企业的财政补贴政策,给出了相应的盈利空间及补贴力度。     

零件再制造中局部损伤的治理方法

局部损伤是零件再制造中常见的一种失效形式,由于损伤情况的多样性,成为企业再制造加工中的一个难点。文中针对零件表面局部损伤的特点和现有修复方法热输入量大、修复效率低和成本高的不足,主要对高能脉冲精密冷补技术、电火花表面强化修复技术和微脉冲电阻焊修复技术的工作原理、应用特点进行了阐述,列举了以上几种技术在金属零件表面修复与再制造中的应用实例。     

曲轴再制造毛坯连杆轴颈表面损伤对剩余疲劳寿命的影响*

为研究曲轴连杆轴颈表面损伤与曲轴再制造毛坯剩余疲劳寿命的相关性,基于有限元仿真计算获得的曲轴过渡圆角应力分布结果,选取含表面自然缺陷和人工预制缺陷的废旧曲轴,在谐振式弯曲疲劳试验台上进行曲轴弯曲疲劳试验。采用金相显微镜和扫描电镜观察疲劳断口处的组织和形貌,分析讨论表面缺陷对剩余疲劳寿命的影响。研究结果表明:废旧曲轴剩余疲劳寿命对于缺陷位置的敏感程度高于缺陷尺寸,连杆轴颈表面氮化层的剥落造成废旧曲轴剩余疲劳寿命显著降低。     

基于EAHP的发动机再制造评价与应用北大核心

再制造产业中产品的质量评价体系是重中之重,在再制造产业中,汽车发动机的再制造生产更是重点领域。但是目前缺乏综合健全的评价体系。根据人为主观的评价方法以及客观评价方法综合得到一个全面的评价方法,其中,主观评价方法采用可拓层次分析法(EAHP);客观评价方法应用了熵权法。另外,利用主客观得到的综合权重来建立加权标准化决策矩阵,利用基于TOPSIS的评价方法算出各个方案与理想解的距离,即贴近度,再根据贴近度的大小来评价该汽车发动机的再制造优劣程度。通过实际案例,对该综合评价方法进行了分析验证,并在实际案例中最终确定了最佳再制造方案,证实了该综合评价方法的可靠性。     

用于激光再制造的沸腾式送粉器设计

针对激光再制造对粉末输送的要求,设计一种基于流化床原理的沸腾式送粉器。实验采用粒径为75～109μm的Ni基合金粉末,在干燥室内环境下进行,分别在送粉器结构尺寸不同、气动回路控制方法不同以及沸腾气体流量不同的情况下对送粉器进行实验。根据实验结果对送粉器结构、气动控制回路进行改进。研究表明:内部尺寸适当小的送粉器其最小送粉率可达1.7 g/min;沸腾气体流量的变化对送粉率影响显著,即送粉率随着沸腾气体流量的增大而增大,且两者存在一定的线性关系;沸腾式送粉器的稳定送粉范围为2.5～20 g/min。