基于响应面法的空调压缩机斜盘工艺优化

文/黄广，闵忻龙，马成昊，王海宁，毛加勉，甘国强·合肥工业大学大学生创新创业训练计划项目(S202010359038)

汽车空调压缩机是汽车制冷系统的心脏，其中斜盘式压缩机具有结构紧凑、压缩性能良好、体积小巧、运行平稳、易于加工制造等优势。斜盘是斜盘式压缩机的核心部件，鉴于其长期高速运转以及受摩擦产生的高温，对其耐磨性、强度及硬度等力学性能具有很高的要求。传统变形工艺制造的零件存在着整体强度不高、易变形等缺点。由于热模锻成形有模膛引导金属的流动，锻件内部的锻造流线按锻件轮廓分布，从而提高了零件的力学性能和使用寿命，操作简单实用，易于实现机械化，生产效率高。

本文采用响应面分析和数值模拟相结合的方法，以降低成形载荷、提高材料利用率为目标，对斜盘成形工艺参数进行优化设计，通过响应面模型和非线性拟合对模型结果进行分析，得到了最佳的工艺参数，以期提高斜盘的成形质量。

为解决斜盘在成形过程中存在的成形载荷高、材料利用率低等缺点，本文提出采用热模锻成形工艺方案，开展了多目标下不同工艺参数的模拟研究。通过响应面优化法对热模锻成形过程进行试验分析，找到最佳的工艺参数。利用Deform-3D 软件对最优化结果进行验证，得到了吨位低、材料利用率高的成形工艺方案，对相同类型零件的实际生产过程具有一定的参考价值。

斜盘及其模具结构设计

斜盘锻件设计

图1 斜盘零件图