机械零部件可再制造性评价模型研究与应用

再制造评价作为绿色再制造工程的设计基础,是开展再制造的前提。为了评价机械零部件的可再制造性,判断其是否适合进行再制造,基于层次分析法,提出一种以再制造相对加工指数为目标层的可再制造性评价模型;建立了涵盖技术、经济和环境三个方面的再制造评价指标体系及量化方法,并根据层次分析法确定各评价指标的权重,计算出再制造相对加工指数。以柴油机曲轴为案例,得到再制造相对加工指数为0.70,表明该曲轴可再制造性较好。     

基于失效的退役曲轴再制造性层次评价

通过分析退役曲轴失效模式、报废模式、回收决策之间的关联性,构建了曲轴再制造层次递阶评价模型。为了综合主观因素和客观因素,利用专家打分法确定失效层指标评价值;利用检测法确定报废层指标评价值。回收决策层表示曲轴可再制造分析的结果,为评价集合,根据工程经验划分评价等级的区间;构建综合关联函数,根据评估值所处评价区间判断曲轴回收决策方式。最后,通过对柴油机曲轴的可再制造性分析,证明了该方法的可行性。     

面向再制造的曲轴材料选择方法分析

再制造退役零件可以有效节约成本和资源,材料是影响零件能否再制造的关键。以发动机曲轴为研究对象,为了合理地选择材料以提高其再制造性,提出一种基于质量功能展开(QFD)和层次分析法(AHP)的材料选择方法。为科学获取评价指标,依据质量功能展开法建立面向再制造的材料选择指标质量屋模型,并由再制造设计准则识别出强度、刚度、韧性、耐磨性、可修复性、可回收性、再制造成本七个评价指标,形成面向再制造的材料选择指标体系;应用层次分析法构建了曲轴材料选择层次模型,逐层构建比较判断矩阵,获得各评价指标和待选材料对再制造性能的影响程度,实现了面向再制造的材料选择,证明了所提方法的可行性。     

基于轴心轨迹特征的发动机曲轴再制造性分析方法

运用主动再制造理论对再制造毛坯质量的不确定性进行了分析研究,提出了一种基于轴心轨迹特征的发动机曲轴再制造性分析方法。该方法通过运用不变矩算法提取同一发动机曲轴不同磨损状态下轴心轨迹的特征量,建立特征量与磨损量之间的映射关系,来判断发动机零部件的再制造性,从而实现对任意状态下曲轴磨损的量化。试验结果表明,运用该方法对曲轴磨损量进行识别具有较高的精度,为寻求曲轴服役期内最佳再制造时机提供了较为准确的判别依据,同时为服役期内伴随产品失效的同批次再制造毛坯质量的不确定性控制等问题提供了解决方案。     

基于失效模式的曲轴再制造工艺优化方法研究

针对曲轴再制造过程中工艺路线复杂多样的问题,从曲轴的工作状况、材料选择、失效原因和损伤程度等方面进行了研究,提出了基于失效模式的曲轴再制造工艺优化方法。通过故障树分析法分析了曲轴失效的主要原因,用树形图表示出来,从中提取了影响再制造工艺的关键因素作为失效特征;基于实际工作经验给出了失效特征的量化标准,并将量化结果作为选取再制造工艺的主要条件;根据再制造工艺标准剔除了不合理的工艺路线,并将结果用与或图简明表示出来,建立了涵盖经济成本与时间成本的再制造成本函数,对结果数据进行了无量纲化处理,分析比较了简化后的工艺路线,选取了成本最低的路线作为最优再制造工艺路线;选取DB-7020帕萨特汽车废旧曲轴为目标,从磨损、裂纹和变形失效角度进行了分析,应用再制造工艺优化方法获得了可行的再制造工艺路线,并通过再制造成本函数评价得到了最优路线。研究结果表明:再制造工艺优化方法可以解决由于废旧曲轴失效形式和失效程度不同而导致的工艺复杂性问题,能够提高再制造工艺选择的合理性和再制造效率。     

机械装备可再制造性评价研究综述

可再制造性评价是机械装备再制造工程的重要组成部分,关系到再制造产品的服役安全性与可靠性.由于机械装备再制造的特殊性,使得可再制造性评价面临众多挑战.介绍了可再制造性评价特点,详细阐述了目前可再制造性评价研究的现状,归纳讨论了可再制造性评价方法、可再制造性评价基础科学问题等研究热点.分析目前可再制造性评价研究存在的问题与...     

汽车发动机可再制造性评价

在产品可装配性评估方法和模型的基础上发展了产品可再制造性评价模型，在收集大量数据和试验的基础上，利用产品可再制造性评价模型模型对某型发动机可再制造性进行了系统的研究和评价。模型包括技术性和经济性两大模块。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，经济性用来评价再制造在经济上是否可行，两者相乘得到可再制造性指数。评价结果表明，汽车发动机具有良好的可再制造性。     

发动机曲轴再制造工艺研究

阐述了采用磨削加工和镀铬修复相结合的方式对曲轴轴颈及后端凸缘进行再制造的工艺过程,分析了轴颈及后端凸缘发生腐蚀的原因,并分析了镀铬修复后曲轴的性能以及磨削加工减薄连杆颈后再加厚轴瓦的再制造方法,得出结论为对曲轴后端凸缘进行电镀铬修复时,材料性能提高,曲轴能够恢复其机械性能,曲轴疲劳极限弯矩符合发动机使用要求。     

基于在线监测的曲轴主动再制造时机识别

针对机电产品主动再制造时机难以确定的问题,基于主动再制造时域分析理论,以发动机关键零件曲轴为研究对象,提出了一种基于在线监测的曲轴主动再制造时机识别方法。以磨损量为曲轴间接性能评价指标,结合发动机加速磨损试验,监测不同曲轴磨损量下的发动机振动信号,并运用希尔伯特-黄变换提取振动信号特征,构建特征与磨损量之间的映射关系,从而实现在役曲轴的主动再制造时机识别。应用结果表明,该方法能够以较高精度监测曲轴磨损量,识别在役曲轴主动再制造时机,有效解决了服役期间由于外部不确定因素而造成的曲轴再制造毛坯质量不确定性问题。     

基于激光再制造技术的发动机曲轴修复技术研究

介绍了激光再制造技术的原理、方法及其在球墨铸铁曲轴修复中的具体应用,通过对再制造发动机曲轴的具体方法研究,找出适合球墨铸铁曲轴修复的再制造工艺,并且研究了曲轴修复后涂层的组织和性能、摩擦磨损性能,结果表明,通过适当的再制造方法对曲轴进行修复,可以得到满意的制造表层组织和性能,有效延长曲轴的使用寿命。     

基于面向对象Petri网的再制造装配过程质量控制方法

针对再制造零部件的不确定性引起的再制造装配质量控制困难的问题,提出了一种基于面向对象Petri网的再制造装配过程质量控制方法,能够对再制造装配过程进行预测和反馈控制;并以再制造发动机曲轴飞轮组装配过程为例,将再制造曲轴的关键质量属性数据输入Petri网模型,对再制造发动机装配中曲轴飞轮组的平衡性进行预测和反馈控制,实例验证表明了方法的有效性和可行性。     

基于涡流和磁记忆法的退役曲轴检测

为了对退役曲轴再制造前的剩余疲劳寿命进行评估,提出了一种基于涡流和磁记忆法的退役曲轴检测方法。并对曲轴进行了动态仿真,得到曲轴的关键检测点为油孔和圆角处。在此基础之上,针对曲轴特殊的结构形式,设计开发出一种检测装置,实现了一次装夹就可同时检测主轴颈和连杆轴颈。检测结果表明,该检测装置可对退役曲轴进行方便、快捷的检测,获得连续、准确的检测信号,从而为评价退役曲轴的剩余疲劳寿命提供了基本依据。     

基于设计矩阵和熵的可再制造性量化评价方法

针对目前没有可供设计工程师在产品开发阶段方便应用的可再制造性量化评价工具的现状,提出了基于信息熵的可再制造性评价方法。根据产品生命周期结束后的功能需求和相对应的设计参数,建立面向再制造过程的设计矩阵。以信息熵理论和再制造工艺特点为基础,分别提出产品再制造功能熵、设计参数熵和可再制造性熵值的计算公式,最终实现可再制造性的量化评价。以连轧线喷淋设备的水管为例,进行了可再制造性熵值计算。     

合金镀铁技术在内燃机曲轴再制造的应用

曲轴是内燃机中重要零件,其制造工艺复杂、难度大、成本高,在回收的旧机中,曲轴能够重新回用的仅有20%左右。由于曲轴再制造技术要求高、再制造难度大,因此内燃机整机再制造厂家在曲轴再制造问题没有完全解决的情况下只能更换新曲轴。合金镀铁技术应用于曲轴再制造,有效地解决了曲轴再制造的难题,实际应用表明技术稳定可靠,并创造了显著的经济效益和社会效益。     

机械产品全生命周期再制造性评估

再制造性评估是机械产品再制造过程中的关键技术之一,该评估应贯穿于产品的整个生命周期中。主要体现在设计阶段的再制造性评估,废旧零件的可再制造性评估,以及再制造后零件的性能评估。首先建立了基于产品全寿命周期的再制造性综合评价模型,然后分别构建了设计阶段对零件进行的再制造特性评估模型,和对服役后废旧零件的可再制造性(进行)评估模型。最终通过某型号装载机的废旧销轴为实例,验证了其再制造性评估模型的有效性。     

重型机床基础件再制造评价指标体系的建立及指标值求解方法

重型机床再制造前首先要评估基础件的可再制造性,利用二级评价指标值及其指标权重值求解出综合评价值来定量表述基础件的可再制造性。文章建立了重型机床基础件可再制造性的二级评价指标体系,介绍了指标值计算的模糊综合评价法和数学公式法,并进行了实例计算。     

废旧机电产品再制造性评估模型研究

提出一种机电产品可再制造性的评估模型,模型从产品再制造的资源利用可行性、环境可行性、经济可行性和技术可行性等四个方面进行分析考虑.再制造的技术可行性评价方法是建立在前人研究的基础上.对再制造过程中常遇到的八个工艺过程分别归入四类评估指标进行处理.对其他三个方面的可行性评价也得出了相应的定量分析方法.以某种型号的硒鼓为例进行再制造评价,计算表明,该型硒鼓具有较好的可再制造性.     

电控系统可再制造升级性评价方法研究

我国石油钻机电控系统临近大面积退役,为确保再制造的风险可控,首先要进行再制造升级性评价,确认有无相关价值。文中提出一种电控系统可再制造升级性评价方法。首先分析可再制造升级性评价的对象和进行可再制造升级性评价研究的意义,并据此建立判断产品可再制造升级的准则,再以经济可行性和技术可行性2个方面5个子项为基础构建可再制造升级性的评价指标,利用层次分析法构建技术指标的相关权重。以某直流电控系统的再制造升级评价为例,应用文中所述方法,结果表明该方法与市场反馈一致,证明该方法具有一定的可行性。     

基于不确定性测度的再制造曲轴平衡性控制方法

再制造发动机平衡性是影响再制造发动机使用性能的重要因素之一。分析影响再制造发动机曲轴平衡性的关键因素,探究曲轴主轴颈径向跳动、直径、圆柱度及曲轴端面跳动、弯曲度等因素不确定性的内涵;考虑各个因素测量值的离散程度及测量值与理想值的偏差程度,构建因素不确定性定量化测度模型;在以上研究基础上,提出基于改进BP神经网络(BPNN)的发动机曲轴再制造平衡性质量控制方法,其中,网络模型采用梯度下降法对输入层到隐层之间的权值和阈值进行调整,采用支持向量机调整隐层到输出层之间的权值和阈值;通过某企业再制造曲轴的质量数据表明,方法能够有效提高再制造曲轴平衡性合格率,降低曲轴加工废品率,应用实例验证了提出方法的可行性和有效性。     

基于改进BP神经网络的机床基础部件可再制造性评价模型

为了利用样本数据准确完成机床基础部件可再制造性评价,提高机床基础部件可再制造性评价预测精度,提出一种采用模拟退火遗传算法优化BP神经网络的机床基础部件可再制造性评价模型。该评价模型以机床基础部件可再制造性经典评价模型评价结果为样本数据,建立机床基础部件可再制造性评价BP神经网络预测模型,采用模拟退火遗传算法优化BP神经网络模型,寻找更优初始网络权值、阈值,以提高收敛速度和避免局部收敛。以一台机床基础部件可再制造性评价为例,验证了基于模拟退火遗传算法优化的BP神经网络评价模型具有更好的预测精度。