基于响应面法发动机连杆热锻模具磨损失效分析

摘要

以发动机连杆作为研究对象,有效预测连杆终锻上模磨损最严重区域和使用寿命。基于Archard修正磨损模型,采用滑移速度﹑表面温度和表面压强作为评定终锻上模磨损量的依据,预测上模磨损最严重位置,对磨损最严重区域,选取上模材料初始硬度、摩擦因数、上模预热温度和下压速度进行单因素和多因素离散试验,以优化磨损量;对连杆进行20次模拟,并对磨损量结果进行曲线拟合,预测连杆终锻上模的使用寿命。模拟结果表明,上模P2点区域为磨损最严重位置,该区域优化后的最优磨损量为0.9615×10^(-6) mm,对应的最优参数组合为:预热温度为200℃、初始硬度为58 HRC、摩擦因数为0.3和下压速度为55 mm·s^(-1)。试验表明,模型预测和实际磨损量数值基本相同,回归模型的预测数值可信度极高,该模型终锻上模寿命为87298次。研究结果有助于降低试模成本,提高连杆模具的研发成功率。