一种汽车金属部件全自动铸造温控系统及方法与流程

专利2025-07-09  6


本发明涉及温度控制,具体涉及一种汽车金属部件全自动铸造温控系统及方法。


背景技术:

1、在汽车金属部件铸造过程中,温控系统至关重要,在铸造过程中需要先对模具进行预热,模具预热过程中温度过高、过低、增长过快等,都会影响模具的质量和结构完整性,进而影响铸件质量。因此,汽车金属部件铸造过程中,提高模具预热过程温度控制的精确度极其重要。

2、目前的铸造温控系统通常只根据当前模具温度与目标温度之间的差异情况,调整加热设备,忽视了当模具出现局部温差时,相邻的模具区域之间会存在一定的热传递影响,只根据与目标温度之间的温差调整加热设备,获得的效果往往与理想效果存在偏差,在反复的调整过程中,反而增大了模具温度变化的波动性,影响铸造过程中的稳定性,使得对汽车金属部件全自动铸造温控的效果较差。


技术实现思路

1、本技术提供了一种汽车金属部件全自动铸造温控系统及方法,通过每个模具区域在每个采样时间段中的温度监测数据变化、相邻模具区域之间的温度偏差以及加热器与模具区域之间的距离综合确定温度调整系数,从而根据温度调整系数进行更加准确的加热器pid参数调整,解决了只根据与目标温度之间的温差调整加热设备,获得的效果往往与理想效果存在偏差,在反复的调整过程中,反而增大了模具温度变化的波动性,影响铸造过程中的稳定性的问题,使得对汽车金属部件全自动铸造温控的效果更好。

2、本技术第一方面提供了一种汽车金属部件全自动铸造温控方法,包括:

3、在通过预热炉对模具进行预热过程中,获取每个模具区域在每个采样时间段中的所有温度监测数据;

4、根据每个模具区域在每个采样时间段中温度数据的标准偏差分布情况以及时序变化情况,确定每个模具区域在每个采样时间段的温度上升速度调整系数;

5、根据每个模具区域与相邻模具区域之间在每个采样时间段的整体温度相对偏差分布情况,确定每个模具区域在每个采样时间段的邻接区域影响程度;根据所述温度上升速度调整系数和所述邻接区域影响程度,确定每个模具区域在每个采样时间段的参考调整系数;

6、在每个采样时间段中,根据每个加热器与各个模具区域之间的距离以及所述参考调整系数,确定在每个采样时间段中每个加热器的温度调整系数;根据所述温度调整系数进行加热器pid参数调整。

7、进一步地,所述温度上升速度调整系数的获取方法包括:

8、在每个模具区域的每个采样时间段中,将预设标准温度与每个采样时刻下的温度监测数据之间的差值,作为每个采样时刻下的标准温差;

9、将每个采样时刻下的温度监测数据与前一个采样时刻下的温度监测数据之间的差异,作为每个采样时刻的温度瞬时变化值;

10、根据每个模具区域的每个采样时间段中的标准温差整体大小和温度瞬时变化值整体大小,确定每个模具区域在每个采样时间段的温度上升速度调整系数。

11、进一步地,所述根据每个模具区域的每个采样时间段中的标准温差整体大小和温度瞬时变化值整体大小,确定每个模具区域在每个采样时间段的温度上升速度调整系数的方法包括:

12、在每个模具区域中,将每个采样时间段中所有采样时刻的标准温差的均值,作为每个采样时间段的整体温差;

13、在每个模具区域中,将每个采样时间段中所有采样时刻的温度瞬时变化值的均值,作为每个采样时间段的整体温度变化值;

14、将所述整体温度变化值的负相关映射值与所述整体温差之间的乘积进行归一化,确定每个模具区域在每个采样时间段的温度上升速度调整系数。

15、进一步地,所述邻接区域影响程度的获取方法包括:

16、依次将每个模具区域作为目标区域,将目标区域邻接的所有模具区域作为对应的参考区域;

17、在每个采样时间段中的每个采样时刻下,将每个参考区域的温度监测数据与目标区域的温度监测数据之间的差值,作为每个参考区域对应的邻接相对温差;根据每个采样时间段中所有参考区域在所有采样时刻下的邻接相对温差的整体大小,确定目标区域在每个采样时间段的邻接区域影响程度。

18、进一步地,所述根据每个采样时间段中所有参考区域在所有采样时刻下的邻接相对温差的整体大小,确定目标区域在每个采样时间段的邻接区域影响程度的方法包括:

19、在每个采样时间段中,将目标区域对应的所有参考区域在所有采样时刻下的邻接相对温差的均值进行归一化,确定目标区域在每个采样时间段的邻接区域影响程度。

20、进一步地,所述参考调整系数的获取过程包括:

21、将所述邻接区域影响程度的负相关映射值与所述温度上升速度调整系数的和值,作为每个模具区域在每个采样时间段的参考调整系数。

22、进一步地,所述温度调整系数的获取过程包括:

23、依次将模具周围的每个加热器作为目标加热器;将目标加热器中心点与每个模具区域中心点之间的距离进行负相关映射,确定每个模具区域对应的距离影响程度;

24、根据各个模具区域对应的参考调整系数和距离影响程度,确定每个模具区域对目标加热器的温度影响系数;所述参考调整系数和所述距离影响程度均与所述温度影响系数呈正相关关系;

25、将所有模具区域对目标加热器的温度影响系数的均值进行归一化,确定目标加热器的参考调整系数。

26、进一步地,所述温度影响系数的获取方法包括:

27、将所述参考调整系数和所述距离影响程度之间的乘积,作为每个模具区域对目标加热器的温度影响系数。

28、进一步地,所述根据所述温度调整系数进行加热器pid参数调整的方法包括:

29、在每个采样时间段结束后,将所述温度调整系数的正相关映射值与每个加热器pid控制器调整前的比例系数之间的乘积,作为每个采样时间段结束后每个加热器pid控制器的修正比例系数;根据修正比例系数进行加热器pid参数实时调整。

30、第二方面,本技术提供一种汽车金属部件全自动铸造温控系统,所述系统包括:

31、数据采集模块,用于在通过预热炉对模具进行预热过程中,获取每个模具区域在每个采样时间段中的所有温度监测数据;

32、第一确定模块,用于根据每个模具区域在每个采样时间段中温度数据的标准偏差分布情况以及时序变化情况,确定每个模具区域在每个采样时间段的温度上升速度调整系数;

33、第二确定模块,用于根据每个模具区域与相邻模具区域之间在每个采样时间段的整体温度相对偏差分布情况,确定每个模具区域在每个采样时间段的邻接区域影响程度;根据所述温度上升速度调整系数和所述邻接区域影响程度,确定每个模具区域在每个采样时间段的参考调整系数;

34、加热器pid参数调整模块,用于在每个采样时间段中,根据每个加热器与各个模具区域之间的距离以及所述参考调整系数,确定在每个采样时间段中每个加热器的温度调整系数;根据所述温度调整系数进行加热器pid参数调整。

35、第三方面,本技术提供一种计算机设备,包括存储器和处理器。该存储器用于存储计算机程序代码,该处理器用于从存储器中调用并运行该计算机程序代码,以执行如本技术第一方面或第一方面任意实施例的方法。

36、第四方面,本技术提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序代码,当所述计算机程序代码被执行时,以执行如本技术第一方面或第一方面任意实施例的方法。

37、第五方面,本技术提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储计算机程序代码,当所述计算机程序代码被执行时,以执行如本技术第一方面或第一方面任意实施例的方法。

38、本技术具有以下有益效果:

39、本技术首先在温度上升需求的维度上,根据模具区域的温度监测数据相对于标准温度数据的温差以及时序变化,初步确定温度上升速度调整系数;而后根据相邻模具区域的温度会互相影响的特征,根据每个模具区域与相邻模具区域之间的整体温度相对偏差分布情况,确定邻接区域影响程度;进一步地结合邻域影响程度和温度上升速度调整系数确定每个模具区域的温度所需要的参考调整系数,并在此基础上结合各个模具区域与每个加热器之间的距离,确定每个加热器在每个采样时间段中更加准确的用于衡量温度调节程度的温度调整系数,使得根据温度调整系数进行加热器pid参数调整更准确,提高了对汽车金属部件全自动铸造温控的效果。


技术特征:

1.一种汽车金属部件全自动铸造温控方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的一种汽车金属部件全自动铸造温控方法,其特征在于,所述温度上升速度调整系数的获取方法包括:

3.根据权利要求2所述的一种汽车金属部件全自动铸造温控方法,其特征在于,所述根据每个模具区域的每个采样时间段中的标准温差整体大小和温度瞬时变化值整体大小,确定每个模具区域在每个采样时间段的温度上升速度调整系数的方法包括:

4.根据权利要求1所述的一种汽车金属部件全自动铸造温控方法,其特征在于,所述邻接区域影响程度的获取方法包括:

5.根据权利要求4所述的一种汽车金属部件全自动铸造温控方法,其特征在于,所述根据每个采样时间段中所有参考区域在所有采样时刻下的邻接相对温差的整体大小,确定目标区域在每个采样时间段的邻接区域影响程度的方法包括:

6.根据权利要求1所述的一种汽车金属部件全自动铸造温控方法,其特征在于,所述参考调整系数的获取过程包括:

7.根据权利要求1所述的一种汽车金属部件全自动铸造温控方法,其特征在于,所述温度调整系数的获取过程包括:

8.根据权利要求7所述的一种汽车金属部件全自动铸造温控方法,其特征在于,所述温度影响系数的获取方法包括:

9.根据权利要求1所述的一种汽车金属部件全自动铸造温控方法,其特征在于,所述根据所述温度调整系数进行加热器pid参数调整的方法包括:

10.一种汽车金属部件全自动铸造温控系统,其特征在于,所述系统包括:


技术总结
本发明涉及温度控制技术领域,具体涉及一种汽车金属部件全自动铸造温控系统及方法,通过每个模具区域在每个采样时间段中的温度监测数据变化、相邻模具区域之间的温度偏差以及加热器与模具区域之间的距离综合确定温度调整系数,从而根据温度调整系数进行更加准确的加热器PID参数调整,解决了只根据与目标温度之间的温差调整加热设备,获得的效果往往与理想效果存在偏差,在反复的调整过程中,反而增大了模具温度变化的波动性,影响铸造过程中的稳定性的问题,使得对汽车金属部件全自动铸造温控的效果更好。

技术研发人员:王磊
受保护的技术使用者:天津虹冈铸钢有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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