一种用于冲压加工的模具温度控制系统和方法

    专利2026-05-02  18


    本发明属于温度控制领域,尤其涉及一种用于冲压加工的模具温度控制系统和方法。


    背景技术:

    1、模具是工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压等方法得到所需产品的各种模子和工具,简而言之,模具是用来制作成型物品的工具,这种工具由各种零件构成,不同的模具由不同的零件构成,它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工,在外力作用下使坯料成为有特定形状和尺寸的制件工具,广泛用于冲裁、模锻、冷镦、挤压、粉末冶金件压制、压力铸造,以及工程塑料、橡胶、陶瓷等制品的压塑或注塑的成形加工中,模具具有特定的轮廓或内腔形状,应用具有刃口的轮廓形状可以使坯料按轮廓线形状发生分离,应用内腔形状可使坯料获得相应的立体形状,模具一般包括动模和定模两个部分,二者可分可合。

    2、锻压或锻造过程中,对物件和模具的温度要求是非常重要的;模具温度过低时,成型产品内分子活性减弱,从而分子间的结合不紧密,在产品锻压或者铸造,不仅容易使模具碎裂破损,而且容易产出次品;而模具温度过高时,容易使模具热变形,在产品锻压或者铸造时造成模具损坏和次品的产生。因此,在锻压或锻造产品时,需要对模具温度进行调节,不能过冷,也不能过热。

    3、通过上述分析,现有技术存在的问题及缺陷为:

    4、(1)在传统的锻压或锻造过程中,模具的温度控制往往依赖于经验判断或简单的加热/冷却方法,这种方式难以实现对模具温度的精确控制。温度的波动可能导致成型产品的质量不稳定,增加了次品率。

    5、(2)在模具温度需要快速调整的情况下,现有的加热或冷却系统可能响应不够迅速,无法及时调整模具温度以适应生产过程中的快速变化,特别是在连续生产线上。


    技术实现思路

    1、针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种用于冲压加工的模具温度控制系统和方法。

    2、本发明是这样实现的,一种用于冲压加工的模具温度控制系统,该系统包括:

    3、温度传感器模块,与冲压模具模块连接,用于采集冲压加工模具温度和外界温度信息,并以电信号的形式进行传输;

    4、信号增强模块,与传感器模块连接,用于对接收的电信号进行信号增强;

    5、信号转换模块,与信号处理模块连接,用于将电信号转换为数字信号;

    6、数据分析模块,与信号转换模块连接,用于判断冲压加工模具温度和外界的温度之间的差值与预设阈值进行比较,若超过,则发出相应的执行指令,控制报警模块和温度管理模块进行工作;

    7、温度管理模块,与数据分析模块连接,用于接收数据分析模块的执行指令并对冲压加工模具进行温度调控,使得冲压加工模具处于正常温度范围之内;

    8、报警模块,与数据分析模块连接,用于接收数据分析模块的执行指令,用于启动警示灯。

    9、进一步,所述信号增强模块,对接收的电信号进行信号增强,具体包括:

    10、利用hurst指数的时间函数建立离散时间序列的非规则指标;

    11、将自适应滤波器的参数利用代价函数迭代计算,计算公式如下:

    12、jw=cw+λhw;

    13、

    14、其中,jw为代价函数,cw为收敛指标,λ为拉格朗日乘子,hw为不规则性指标,n为时间序数,w(n)为所述自适应滤波器的参数矩阵,μ为迭代步长,e(n)为误差信号,h(n)为所述延时模块的输出信号矩阵,g(n)为所述自适应滤波器输出信号,i1、i2为间隔序数;

    15、自适应滤波器在调整后的参数下,输出去噪后的目标信号;

    16、将经过信号增强处理后得到的回拨信号数据进行叠加并且经过耦合,向外进行输出。

    17、进一步,信号转换模块,用于将电信号转换为数字信号,具体包括:

    18、s1:将电信号转化为需要发送的串行数据包;

    19、s2:将获取的所述串行数据包进行串/并转换,并发送对应的节点;

    20、s3:各个节点对接收到的相关数据进行psk映射和跳频处理;

    21、s4:通过自适应滤波器输出经过psk映射和跳频处理后得到的相关数据的数字信号。

    22、进一步,所述数据分析模块,判断冲压加工模具温度和外界的温度之间的差值与预设阈值进行比较,若超过,则发出相应的执行指令,控制报警模块和温度管理模块进行工作,具体如下:

    23、(1)设定冲压加工模具的预设温度区间,并根据冲压加工模具的工作环境,获得第一温度区间;

    24、(2)根据所述预设温度区间对所述第一温度区间进行温度等级划分,获得第一等级划分结果;

    25、(3)分别对所述低温级、所述高温级进行温度梯度调控,分别获得第一调控结果、第二调控结果;

    26、(4)根据第一等级划分结果、第一调控结果、第二调控结果,并调取历史的温度调控数据,并将其用于作为检验第一调控结果、第二调控结果的标准;对所述第一调控结果、第二调控结果进行调整,输出标准的调控结果;并根据所述调控结果生成第一调控指令和第二调控指令。

    27、进一步,所述温度管理模块,还包括:

    28、(1)接收所述第一调控指令对冲压加工模具进行加热;

    29、(2)接收第二调控指令对冲压加工模具进行冷却。

    30、进一步,所述第一等级划分结果包括低温级、高温级。

    31、本发明另一目的在于提供一种实施所述用于冲压加工的模具温度控制系统的模具温度控制方法用于冲压加工,该方法包括:

    32、s21:利用温度传感器模块,采集冲压加工模具温度和外界温度信息,并以电信号的形式进行传输;利用信号增强模块,对接收的电信号进行信号增强;利用信号转换模块,将电信号转换为数字信号;

    33、s22:数据分析模块,与信号转换模块连接,用于判断冲压加工模具温度和外界的温度之间的差值与预设阈值进行比较,若超过,则发出相应的执行指令,控制温度管理模块对冲压加工模具进行温度调控,使得冲压加工模具处于正常温度范围之内;控制报警模块启动警示灯。

    34、本发明另一目的在于提供一种计算机设备,所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行所述模具温度控制方法用于冲压加工的步骤。

    35、本发明另一目的在于提供一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行所述模具温度控制方法用于冲压加工的步骤。

    36、本发明另一目的在于提供一种信息数据处理终端,所述信息数据处理终端用于实现所述用于冲压加工的模具温度控制系统。

    37、结合上述的技术方案和解决的技术问题,本发明所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为:

    38、第一、本发明通过设置温度传感器模块用于在冲压加工模具下对模具的温度和外界的温度进行实时监测,同时收集两者的检测结果,利用数据分析模块,判断电池组的温度和外界的温度之间的差值与预设阈值进行比较,若超过,则发出相应的执行指令,控制温度关联模块,与接收数据分析模块的执行指令并对电池组进行温度调控,使得模具处于正常温度范围之内;控制报警模块接收数据分析模块的执行指令,用于启动警示灯;这样可以在检测模具温度的同时,及时的调控模具的温度,可以有效的提高电池的使用寿命。

    39、第二,本发明有效解决了现有技术往往缺乏对冲压加工模具加工过程中进行温度调控的功能,容易导致模具的温度过高或过低,不利于锻压或锻造产品的最终性能,可以在加工模具温度的同时,及时的调控模具的温度,可以有效模具的成型性能。

    40、第三,本发明提供的模具温度控制系统,该系统专门用于冲压加工。以下是该系统的各个模块及其功能的简要概述,以及信号增强模块的具体工作原理和所带来的显著技术进步:

    41、1)温度传感器模块:采集冲压模具和外界的温度信息,并将其转换为电信号进行传输。

    42、2)信号增强模块:对接收到的电信号进行增强处理,以提高信号的质量和可靠性。

    43、3)信号转换模块:将增强后的电信号转换为数字信号,以便于后续的数据分析。

    44、4)数据分析模块:比较冲压模具温度与外界温度的差值,并根据预设阈值发出相应的执行指令。

    45、5)温度管理模块:接收并执行数据分析模块的指令,对冲压模具进行温度调控。

    46、6)报警模块:在温度差超过预设阈值时启动警示灯,提醒操作人员。

    47、信号增强模块工作原理:

    48、利用hurst指数的时间函数来建立离散时间序列的非规则指标,以描述信号的复杂性和不规则性。

    49、通过代价函数迭代计算自适应滤波器的参数,其中涉及多个变量和参数(如jw,cw,λ,hw等),以优化滤波器的性能。

    50、自适应滤波器在调整参数后输出去噪后的目标信号,提高信号的清晰度和准确性。

    51、最后,将经过增强处理的信号数据进行叠加和耦合,然后向外输出。

    52、显著的技术进步:

    53、通过引入hurst指数和自适应滤波器,信号增强模块能够更有效地处理复杂的电信号,提高信号的抗干扰能力和传输质量。

    54、系统的整体性能和稳定性得到提升,能够更准确地控制冲压模具的温度,从而提高冲压加工的质量和效率。

    55、报警模块的引入增强了系统的安全性和可靠性,能够在温度异常时及时提醒操作人员采取措施,防止设备损坏或加工失误。


    技术特征:

    1.一种用于冲压加工的模具温度控制系统,其特征在于,该系统包括:

    2.如权利要求1所述用于冲压加工的模具温度控制系统,其特征在于,所述

    3.如权利要求1所述用于冲压加工的模具温度控制系统,其特征在于,信号转换模块,用于将电信号转换为数字信号,具体包括:

    4.如权利要求1所述用于冲压加工的模具温度控制系统,其特征在于,所述数据分析模块,判断冲压加工模具温度和外界的温度之间的差值与预设阈值进行比较,若超过,则发出相应的执行指令,控制报警模块和温度管理模块进行工作,具体如下:

    5.如权利要求1所述用于冲压加工的模具温度控制系统,其特征在于,所述温度管理模块,还包括:

    6.如权利要求4所述用于冲压加工的模具温度控制系统,其特征在于,所述第一等级划分结果包括低温级、高温级。

    7.一种实施如权利要求1-6任意一项所述用于冲压加工的模具温度控制系统的模具温度控制方法用于冲压加工,其特征在于,该方法包括:

    8.一种计算机设备,其特征在于,所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求7所述模具温度控制方法用于冲压加工的步骤。

    9.一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求7所述模具温度控制方法用于冲压加工的步骤。

    10.一种信息数据处理终端,其特征在于,所述信息数据处理终端用于实现如权利要求1-6所述用于冲压加工的模具温度控制系统。


    技术总结
    本发明属于温度控制领域,公开了一种用于冲压加工的模具温度控制系统和方法,包括:温度传感器模块,用于采集冲压加工模具温度和外界温度信息,并以电信号的形式进行传输;信号增强模块,用于对接收的电信号进行信号增强;信号转换模块,用于将电信号转换为数字信号;数据分析模块,用于判断冲压加工模具温度和外界的温度之间的差值与预设阈值进行比较,控制报警模块和温度管理模块进行工作;温度管理模块,用于接收数据分析模块的执行指令并对冲压加工模具进行温度调控,使得冲压加工模具处于正常温度范围之内;报警模块,用于接收数据分析模块的执行指令。本发明有可以在加工模具温度的同时,及时的调控模具的温度,可以有效模具的成型性能。

    技术研发人员:伏思静,江秉华,王静
    受保护的技术使用者:成都工业学院
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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