Optimización de los Parámetros de Desgaste del Punch del Rotor del Motor Basada en el Método de Superficie de Respuesta
Autores: Wen, Shaobo; She, Ran; Zhao, Zhendong; Gong, Yipeng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Optimización de los Parámetros de Desgaste del Punch del Rotor del Motor Basada en el Método de Superficie de Respuesta
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Perforación de rotores de motor
Desgaste del punzón
Software de análisis de elementos finitos
Teoría del modelo de Archard
Superficie de respuesta
Diseños de prueba Box-Behnken
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Para reducir el desgaste del punzón del rotor del motor y garantizar que la eficiencia sea la más alta en la producción real, se utiliza el software de análisis de elementos finitos Deform-3Dv11 para simular el desgaste del punzón basado en la teoría del modelo de Archard. Con el desgaste del punzón como objetivo de respuesta y la velocidad del punzón, la holgura del punzón y el chaflán del borde del punzón como los principales factores, se establecen 17 grupos de diseños de prueba de superficie de respuesta Box-Behnken, así como un modelo de regresión polinómica cuadrática entre los factores principales y la respuesta. Los resultados revelaron que: la influencia de varios parámetros en el desgaste del punzón está en el orden de chaflán del borde del punzón C > holgura del punzón B > velocidad del punzón A; el orden de la influencia interactiva de varios factores es el siguiente: velocidad del punzón y chaflán del borde del punzón AC > velocidad del punzón y holgura del punzón AB > holgura del punzón y chaflán del borde del punzón BC. La combinación óptima del proceso de corte obtenida mediante el software Design-Expert13 es la siguiente: velocidad de corte 50 mm/s, holgura de corte 0.036 mm y esquina redondeada del borde del troquel 0.076 mm; el valor de la superficie de respuesta predicha es 6.95 x 10 mm. A través de la verificación de simulación, el valor de simulación optimizado real es 6.93 x 10 mm, con un error relativo absoluto del 2.5% para el valor de respuesta predicho. Además, el valor de simulación optimizado se reduce en un 30.4% en comparación con el anterior a la optimización, reduciendo efectivamente el desgaste del punzón en la formación del rotor del motor y proporcionando una base teórica para una mayor optimización del desgaste.
Descripción
Para reducir el desgaste del punzón del rotor del motor y garantizar que la eficiencia sea la más alta en la producción real, se utiliza el software de análisis de elementos finitos Deform-3Dv11 para simular el desgaste del punzón basado en la teoría del modelo de Archard. Con el desgaste del punzón como objetivo de respuesta y la velocidad del punzón, la holgura del punzón y el chaflán del borde del punzón como los principales factores, se establecen 17 grupos de diseños de prueba de superficie de respuesta Box-Behnken, así como un modelo de regresión polinómica cuadrática entre los factores principales y la respuesta. Los resultados revelaron que: la influencia de varios parámetros en el desgaste del punzón está en el orden de chaflán del borde del punzón C > holgura del punzón B > velocidad del punzón A; el orden de la influencia interactiva de varios factores es el siguiente: velocidad del punzón y chaflán del borde del punzón AC > velocidad del punzón y holgura del punzón AB > holgura del punzón y chaflán del borde del punzón BC. La combinación óptima del proceso de corte obtenida mediante el software Design-Expert13 es la siguiente: velocidad de corte 50 mm/s, holgura de corte 0.036 mm y esquina redondeada del borde del troquel 0.076 mm; el valor de la superficie de respuesta predicha es 6.95 x 10 mm. A través de la verificación de simulación, el valor de simulación optimizado real es 6.93 x 10 mm, con un error relativo absoluto del 2.5% para el valor de respuesta predicho. Además, el valor de simulación optimizado se reduce en un 30.4% en comparación con el anterior a la optimización, reduciendo efectivamente el desgaste del punzón en la formación del rotor del motor y proporcionando una base teórica para una mayor optimización del desgaste.