CN118616687B - 一种铸造模具热平衡分析的温度控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种铸造模具热平衡分析的温度控制方法及系统，涉及温度控制技术领域，方法包括：提取铸造模具的模具特征集，确定铸造凝固顺序对模具特征集进行特征反向顺序标识建立关键节点，读取铸造合金充型过程的控制参数进行关键节点的节点位置流速拟合，根据流速拟合结果、初始合金液温度进行基于关键节点的温度损失分析，进行充型影响评价，确定充型的连续节点补偿温度，并与建立充型完成的拟态温度场，并根据拟态温度场、铸造凝固顺序进行铸件的凝固温度控制拟合生成凝固冷却辅助参数进行铸件的温度控制管理，解决铸造模具的过程中缺乏温度控制，导致铸造模型生产效率低的技术问题，实现了局部温度梯度精准建立，提高铸造模具热平衡。

Description

一种铸造模具热平衡分析的温度控制方法及系统

技术领域

本发明涉及温度控制技术领域，具体涉及一种铸造模具热平衡分析的温度控制方法及系统。

背景技术

随着科学技术的发展，特别是铸造模具进行热平衡分析领域的发展，随着对压铸件质量的要求日益提高，对模具温度控制的需求也更加迫切，因此需要有效地控制与调节模具温度，不仅可以延长压铸模寿命，而且也是保证合金液充型良好、稳定铸件质量的关键工艺参数。目前对压铸件质量有要求，而又没有相应控制模温手段的压铸车间，基本要求在生产前模具要预热，避免合金液激冷过快，突然增大模具温度梯度而降低铸件质量和过早损坏模具，要按工艺规程对模具关键部分的温度进行检查和调节，控制好生产节奏与合金液的浇注流量以及喷涂的调整，而如今，现有技术中在铸造模具的过程中缺乏温度控制，导致铸造模型生产效率低的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种铸造模具热平衡分析的温度控制方法及系统，用于针对解决现有技术中存在的在铸造模具的过程中缺乏温度控制，导致铸造模型生产效率低的技术问题。

鉴于上述问题，本申请提供了一种铸造模具热平衡分析的温度控制方法及系统。

第一方面，本申请提供了一种铸造模具热平衡分析的温度控制方法，所述方法包括：提取铸造模具的模具特征集，所述模具特征集为通信获得铸造模具的模具结构数据后，对结构数据进行特征提取获得，所述模具特征集包括形状特征、内径特征、拐点特征；对所述铸造模具进行铸造拟合，确定铸造凝固顺序，并通过所述铸造凝固顺序对所述模具特征集进行特征反向顺序标识；以所述模具特征集和所述特征反向顺序标识建立关键节点，其中，所述关键节点为带有父子节点标识的温度损失分析的节点；读取铸造合金充型过程的控制参数，基于所述控制参数进行所述关键节点的节点位置流速拟合，根据流速拟合结果、初始合金液温度进行基于所述关键节点的温度损失分析，生成温度损失分析结果；基于所述温度损失分析结果进行充型影响评价，确定充型的连续节点补偿温度；建立充型完成的拟态温度场，并根据所述拟态温度场、所述铸造凝固顺序进行铸件的凝固温度控制拟合，基于凝固温度拟合结果生成凝固冷却辅助参数；通过充型的连续节点补偿温度和所述凝固冷却辅助参数进行铸件的温度控制管理。

第二方面，本申请提供了一种铸造模具热平衡分析的温度控制系统，所述系统包括：特征提取模块，所述特征提取模块用于提取铸造模具的模具特征集，所述模具特征集为通信获得铸造模具的模具结构数据后，对结构数据进行特征提取获得，所述模具特征集包括形状特征、内径特征、拐点特征；标识模块，所述标识模块用于对所述铸造模具进行铸造拟合，确定铸造凝固顺序，并通过所述铸造凝固顺序对所述模具特征集进行特征反向顺序标识；节点建立模块，所述节点建立模块用于以所述模具特征集和所述特征反向顺序标识建立关键节点，其中，所述关键节点为带有父子节点标识的温度损失分析的节点；温度损失分析模块，所述温度损失分析模块用于读取铸造合金充型过程的控制参数，基于所述控制参数进行所述关键节点的节点位置流速拟合，根据流速拟合结果、初始合金液温度进行基于所述关键节点的温度损失分析，生成温度损失分析结果；充型影响评价模块，所述充型影响评价模块用于基于所述温度损失分析结果进行充型影响评价，确定充型的连续节点补偿温度；控制拟合模块，所述控制拟合模块用于建立充型完成的拟态温度场，并根据所述拟态温度场、所述铸造凝固顺序进行铸件的凝固温度控制拟合，基于凝固温度拟合结果生成凝固冷却辅助参数；温度控制模块，所述温度控制模块用于通过充型的连续节点补偿温度和所述凝固冷却辅助参数进行铸件的温度控制管理。

本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请提供的一种铸造模具热平衡分析的温度控制方法及系统，涉及温度控制技术领域，解决了现有技术中在铸造模具的过程中缺乏温度控制，导致铸造模型生产效率低的技术问题，实现了局部温度梯度精准建立，提高铸造模具热平衡。

附图说明

图1为本申请提供了一种铸造模具热平衡分析的温度控制方法流程示意图。

图2为本申请提供了一种铸造模具热平衡分析的温度控制方法中建立拟态温度场流程示意图。

图3为本申请提供了一种铸造模具热平衡分析的温度控制方法中凝固冷却辅助参数流程示意图。

图4为本申请提供了一种铸造模具热平衡分析的温度控制系统结构示意图。

附图标记说明：特征提取模块1，标识模块2，节点建立模块3，温度损失分析模块4，充型影响评价模块5，控制拟合模块6，温度控制模块7。

具体实施方式

本申请通过提供一种铸造模具热平衡分析的温度控制方法及系统，用于解决现有技术中在铸造模具的过程中缺乏温度控制，导致铸造模型生产效率低的技术问题。

实施例一

如图1所示，本申请实施例提供了一种铸造模具热平衡分析的温度控制方法，该方法包括：

步骤A100：提取铸造模具的模具特征集，所述模具特征集为通信获得铸造模具的模具结构数据后，对结构数据进行特征提取获得，所述模具特征集包括形状特征、内径特征、拐点特征；

在本申请中，本申请实施例提供的一种铸造模具热平衡分析的温度控制方法应用于一种铸造模具热平衡分析的温度控制系统，为了提高在对模具铸造过程中的模具质量以及生产效率，因此需要对铸造模具的模具特征进行依次提取，是指通过一种铸造模具热平衡分析的温度控制系统与目标铸造模具基于传输信道进行数据通信后，确定铸造模具的模具结构数据，该模具结构数据中可以包含上下模板结构数据、模具芯结构数据、滑块结构数据、冷却系统结构数据，在此基础上对结构数据中的模具结构特征进行采集，其所采集的结构特征可以是铸造模具的形状特征、内径特征、拐点特征，该形状特征根据不同铸造工艺所确定，可以是砂型模具、金属型模具、陶瓷型模具等，该内径特征是指在不同铸造工艺下所铸造出模具内部的直径特征，拐点特征是指在不同铸造工艺下所铸造出模具内出现凹凸性改变的点上的特征，为后期实现对铸造模具热平衡分析时进行温度控制作为重要参考依据。

步骤A200：对所述铸造模具进行铸造拟合，确定铸造凝固顺序，并通过所述铸造凝固顺序对所述模具特征集进行特征反向顺序标识；

在本申请中，为了保证在对目标模具进行铸造过程中的铸造效率，因此需要对铸造模具的铸造顺序进行确定，是指首先对铸造模具进行铸造拟合，将铸造模具的两种或多种模拟方法结合起来进行铸造模拟，示例性的，在铸造过程中，可以将有限元法和有限体积法结合起来，同时求解铸造模具的熔融金属流动、温度场分布、应力应变分布等数据，在此基础上统计铸造模具的凝固时序，根据凝固时序对铸造凝固顺序进行确定，进一步的，通过所确定的铸造凝固顺序对上述所提取的模具特征集 进行特征的反向顺序标识，通过该铸造凝固顺序可以分别对液体前期流动的时候进行温度损失的分析，还可以在后期凝固的时候进行温度损失的分析，其特征反向顺序标识是指流向的反向顺序的标识，进而为实现对铸造模具热平衡分析时进行温度控制做保障。

步骤A300：以所述模具特征集和所述特征反向顺序标识建立关键节点，其中，所述关键节点为带有父子节点标识的温度损失分析的节点；

在本申请中，为了更精准的在铸造模具在热平衡分析时进行温度控制，则需要根据上述所提取的模具特征集中的形状特征、内径特征、拐点特征以及上述所获得特征反向顺序标识对铸造模具进行热平衡分析中的关键节点进行建立，该关键节点是指带有父子节点标识的温度损失分析的节点，是指通过将铸造模具热平衡分析的温控过程按照特征反向顺序标识中的铸造凝固顺序对模具特征集中的形状特征、内径特征、拐点特征进行层级划分，生成多个不同层级的节点，同时将排在靠前层级中的节点称为下一层级内所连接的节点的父节点，同理下一层级内节点称为上一层级内所连接的节点的子节点，且在每个节点中均包含铸造模具在当前节点时刻的温度损失数据，为后续实现对铸造模具热平衡分析时进行温度控制夯实基础。

步骤A400：读取铸造合金充型过程的控制参数，基于所述控制参数进行所述关键节点的节点位置流速拟合，根据流速拟合结果、初始合金液温度进行基于所述关键节点的温度损失分析，生成温度损失分析结果；

进一步而言，本申请步骤A400还包括：

步骤A410：读取所述铸造模具的基态温度，并通过所述基态温度和环境温度建立初始数据集；

步骤A420：通过公式进行关键节点的初始温度损失分析，计算如下：

；

其中，为第n关键节点的初始温度损失结果，为对流换热系数，为第n关键节点的换热面积，为第n关键节点的流速拟合结果，表示第n-1关键节点的节点温度，为基态温度；

步骤A430：以所述初始温度损失结果获得铸造模具的温度拟合结果，并以环境温度对模具温度拟合结果进行温度损失补偿，根据补偿结果生成温度损失分析结果。

进一步而言，本申请步骤A430包括：

步骤A431：获取单位时长下的初始温度损失结果的加权平均值，并以所述加权平均值作为铸造模具的损失初始温度；

步骤A432：根据所述损失初始温度和所述环境温度获得对流温差；

步骤A433：通过对流温差、单位时长和铸造模具的外端表面积进行铸造模具的温度损失拟合，根据温度损失拟合结果完成初始温度损失补偿，生成所述温度损失分析结果。

在本申请中，为了更好的对铸造模具的过程中进行温度损失分析，因此首先需要对铸造合金充型过程内的控制参数进行读取，该控制参数可以包含升液速度参数、充型压力参数、充型速度参数、结壳时间参数，在此基础上与关键节点的节点位置进行流速拟合，是指在关键节点上对控制参数中的升液速度参数、充型压力参数、充型速度参数、结壳时间参数进行铸造合金过程中的流速进行匹配，生成流速拟合结果、初始合金液温度，同时在关键节点的基础上进行温度损失的分析，其过程可以是首先对铸造模具的基态温度进行读取，是指读取铸造模具在铸造状态下的基准温度，并通过基态温度和铸造模具的环境温度进行数据整合后记作初始数据集，进一步的，通过如下所示的公式进行关键节点的初始温度损失分析，计算公式为：

；

其中，为第n关键节点的初始温度损失结果，为对流换热系数，为第n关键节点的换热面积，为第n关键节点的流速拟合结果，表示第n-1关键节点的节点温度，为基态温度；

进一步的，通过与关键节点所对应的初始温度损失结果进行温度损失数据的拟合，获得铸造模具的温度拟合结果，并以环境温度对模具温度拟合结果进行温度损失补偿，是指当模具温度拟合结果中的温度低于环境温度时，则需要对模具铸造过程根据温度差异进行温度补偿，即首先对单位时长下的初始温度损失结果的加权平均值进行获取，将各单位时长下的初始温度损失结果乘以与之相应的权重数值，然后将其进行加总求和得到总体值，再除以单位时长下的初始温度损失结果的总单位数，并以加权平均值作为铸造模具的损失初始温度，进一步的，根据损失初始温度和环境温度进行温度数据的作差，将作差结果记作对流温差，同时通过对流温差、单位时长和铸造模具的外端表面积进行铸造模具的温度损失拟合，是指将铸造模具的合金液以及铸造模具作为整体数据，并在环境温度中通过上述公式进行铸造模具的温度损失分析，根据该温度损失分析结果进行合金液温度损失的补偿计算，从而完成初始温度损失补偿，生成温度损失分析结果，实现对铸造模具热平衡分析时进行温度控制有着限定的作用。

步骤A500：基于所述温度损失分析结果进行充型影响评价，确定充型的连续节点补偿温度；

在本申请中，为了提高铸造模具进行温度损失补偿的准确性，因此需要以通过温度损失分析所生成的温度损失分析结果作为参照基础数据，对铸造模型进行充型影响评价，是指对铸造模具的铸型性质、浇注条件、铸件结构等方面对铸造模具的充型影响程度进行记录，根据铸型性质内的铸型蓄热系数、铸型温度、铸型气体，浇注条件内的浇注温度、充型压头、浇注系统结构，铸件结构内的模具厚度、铸件复杂度等对铸造模具充型过程中的正向影响以及负向影响进行评定，根据所评定的正向影响评价以及负向影响评价对模具充型的连续节点补偿温度进行确定，是指监测连续节点的温度数据，基于正向影响评价或负向影响评价在连续节点中进行温度补偿，以便为后期对铸造模具热平衡分析时进行温度控制时作为参照数据。

步骤A600：建立充型完成的拟态温度场，并根据所述拟态温度场、所述铸造凝固顺序进行铸件的凝固温度控制拟合，基于凝固温度拟合结果生成凝固冷却辅助参数；

进一步而言，如图2所示，本申请步骤A600还包括：

步骤A610：通过所述流速拟合结果和所述模具特征集进行各个型腔的充满时间节点拟合；

步骤A620：通过充满时间节点、连续节点补偿温度进行凝固前的关键节点位置铸件温度计算；

步骤A630：基于关键节点位置铸件温度计算结果完成拟态温度场的建立。

进一步而言，如图3所示，本申请步骤A600还包括：

步骤A640：通过所述拟态温度场建立局部温度梯度约束；

步骤A650：以所述铸造凝固顺序作为第一约束，以所述局部温度梯度约束作为第二约束，执行最快凝固速度的凝固温度拟合；

步骤A660：根据凝固温度拟合结果确定凝固冷却辅助参数。

进一步而言，本申请步骤A660包括：

步骤A661：建立凝固冷却控制的多维评价适应度函数，所述多维评价适应度函数包括复杂度评价适应度函数、稳定性评价适应度函数、可实现性评价适应度函数；

步骤A662：通过所述多维评价适应度函数执行凝固温度拟合结果对应的冷却辅助参数控制评价；

步骤A663：根据控制评价结果筛选获得凝固冷却辅助参数。

在本申请中，为保证进行铸造模具过程中的热平衡，则需要对充型完成的模具建立拟态温度场，其建立过程可以是首先通过流速拟合结果中的合金液流速和模具特征集中所包含的模具特征进行各个型腔的充满时间节点进行拟合，是指在铸造模具的过程中，当模具内的所有型腔从合金液流入开始的时间节点，根据合金液在单位时间内的流速，将充满每个型腔时的时间节点进行拟合后，通过充满时间节点、连续节点补偿温度进行铸造模具在凝固前的关键节点位置铸件温度计算，是指将对关键节点位置上在充满时间节点时的温度、在连续节点上的补偿温度作为温度参考数据，计算铸件在凝固前的关键节点位置的温度，进一步的，在关键节点位置铸件温度计算结果的基础上，将关键节点位置铸件温度计算结果按照时间节点顺序进行序列化处理，从而获取对铸造模具充型完成的拟态温度场的建立。

进一步的，以所构建的拟态温度场以及铸造凝固顺序作为基础参照数据，对铸件的凝固温度进行控制拟合，是指首先通过拟态温度场建立铸件的局部温度梯度约束，该局部温度梯度约束是根据历史铸造模具过程中的温度变化范围进行划分所获，并以铸造凝固顺序作为铸件凝固温度控制拟合的第一约束，以局部温度梯度约束作为铸件凝固温度控制拟合的第二约束，对铸件执行最快凝固速度的凝固温度拟合，是指在第一约束下按照铸造凝固顺序，将第一位序所对应的最快凝固数据进行提取，再以第二约束下按照局部温度梯度中的温度数据，将最快凝固温度数据进行提取，基于最快凝固数据以及最快凝固温度数据对最快凝固速度的凝固温度进行拟合，进一步的根据凝固温度拟合结果确定凝固冷却辅助参数，是指首先需要对凝固冷却控制的多维评价适应度函数进行建立，多维评价适应度函数是用于通过多角度对凝固冷却控制过程中的适应度进行评价的函数，其评价值越高，则适应度越高，同时在多维评价适应度函数中包括复杂度评价适应度函数、稳定性评价适应度函数、可实现性评价适应度函数，复杂评价适应度函数是用于评价在铸造模具过程中进行温度变化控制的水管路数量的多少，稳定性评价适应度函数是用于对水管路中的水温以及流速进行变化转换的次数的高低，可实现性评价适应度函数是用于在固定水管路数量、水温以及水流速在铸造模具过程中的可行性，示例性的，在铸造模具中的水管路为很小的一个管子，与铸造模具的接触面很小，若想要达到铸造模具的快速降温，其实现性比较差，因此所对应的可实现性评价适应度低，进一步的，通过多维评价适应度函数执行凝固温度拟合结果对应的冷却辅助参数控制评价，是指分别通过复杂度评价适应度函数对凝固温度拟合结果对应的冷却辅助参数进行水管路的大小以及数量的适应度评价、稳定性评价适应度函数对凝固温度拟合结果对应的冷却辅助参数进行水温以及流速的适应度评价、可实现性评价适应度函数对凝固温度拟合结果对应的冷却辅助参数的可行性进行适应度评价，最终将三者的评价进行汇总后记作铸造模具热平衡分析的温度控制评价结果，最终根据凝固冷却效果对控制评价结果进行筛选后确定凝固冷却辅助参数，提高后期实现对铸造模具热平衡分析时进行温度控制的准确率。

步骤A700：通过充型的连续节点补偿温度和所述凝固冷却辅助参数进行铸件的温度控制管理。

进一步而言，本申请步骤A700还包括：

步骤A710：建立结果导向的补偿网络，通过所述补偿网络对铸件生产结果的异常回溯分析；

步骤A720：根据异常回溯分析结果提取补偿数据；

步骤A730：通过所述补偿数据执行温度控制优化处理。

在本申请中，为使得对铸件进行更为精准的温度控制管理，则首先需要通过对充型过程中的连续节点补偿温度对铸造模具过程中温度升高的影响，以及上述筛选所获的凝固冷却辅助参数对铸造模具过程中温度降低的影响，对铸造模具在热平衡分析进行温度升高或降低的控制管理，进一步的，对结果导向的补偿网络进行建立，结果导向的补偿网络是用于当在对铸件进行温度控制管理的过程中出现异常时，需要对铸造模具过程中的温度进行优化补偿，是指首先通过补偿网络对铸件生产结果的异常回溯分析，铸件生产结果中的异常可以包含铸件出现形变、裂纹、气孔等情况，在基础上进行铸件的异常回溯分析，获取铸件出现形变、裂纹、气孔等情况所对应的铸件异常源，示例性的，铸件异常源可以是由于温度升高会带来液态金属粘型、铸件冷却缓慢、晶粒粗大等，从而确定异常回溯分析结果，进一步的，根据异常回溯分析结果提取异常数据，根据异常数据生成可以对铸件进行改善的补偿数据，最终通过补偿数据对铸造模具执行温度控制优化处理，以此保证后期对铸造模具热平衡分析时更好的进行温度控制。

综上所述，本申请实施例提供的一种铸造模具热平衡分析的温度控制方法，至少包括如下技术效果，实现了局部温度梯度精准建立，提高铸造模具热平衡。

实施例二

基于与前述实施例中一种铸造模具热平衡分析的温度控制方法相同的发明构思，如图4所示，本申请提供了一种铸造模具热平衡分析的温度控制系统，系统包括：

特征提取模块1，所述特征提取模块1用于提取铸造模具的模具特征集，所述模具特征集为通信获得铸造模具的模具结构数据后，对结构数据进行特征提取获得，所述模具特征集包括形状特征、内径特征、拐点特征；

标识模块2，所述标识模块2用于对所述铸造模具进行铸造拟合，确定铸造凝固顺序，并通过所述铸造凝固顺序对所述模具特征集进行特征反向顺序标识；

节点建立模块3，所述节点建立模块3用于以所述模具特征集和所述特征反向顺序标识建立关键节点，其中，所述关键节点为带有父子节点标识的温度损失分析的节点；

温度损失分析模块4，所述温度损失分析模块4用于读取铸造合金充型过程的控制参数，基于所述控制参数进行所述关键节点的节点位置流速拟合，根据流速拟合结果、初始合金液温度进行基于所述关键节点的温度损失分析，生成温度损失分析结果；

充型影响评价模块5，所述充型影响评价模块5用于基于所述温度损失分析结果进行充型影响评价，确定充型的连续节点补偿温度；

控制拟合模块6，所述控制拟合模块6用于建立充型完成的拟态温度场，并根据所述拟态温度场、所述铸造凝固顺序进行铸件的凝固温度控制拟合，基于凝固温度拟合结果生成凝固冷却辅助参数；

温度控制模块7，所述温度控制模块7用于通过充型的连续节点补偿温度和所述凝固冷却辅助参数进行铸件的温度控制管理。

进一步而言，系统还包括：

数据集建立模块，所述数据集建立模块用于读取所述铸造模具的基态温度，并通过所述基态温度和环境温度建立初始数据集；

损失分析模块，所述损失分析模块用于通过公式进行关键节点的初始温度损失分析，计算如下：

；

其中，为第n关键节点的初始温度损失结果，为对流换热系数，为第n关键节点的换热面积，为第n关键节点的流速拟合结果，表示第n-1关键节点的节点温度，为基态温度；

第一损失补偿模块，所述第一损失补偿模块用于以所述初始温度损失结果获得铸造模具的温度拟合结果，并以环境温度对模具温度拟合结果进行温度损失补偿，根据补偿结果生成温度损失分析结果。

进一步而言，系统还包括：

加权平均模块，所述加权平均模块用于获取单位时长下的初始温度损失结果的加权平均值，并以所述加权平均值作为铸造模具的损失初始温度；

流温差模块，所述流温差模块用于根据所述损失初始温度和所述环境温度获得对流温差；

第二损失补偿模块，所述第二损失补偿模块用于通过对流温差、单位时长和铸造模具的外端表面积进行铸造模具的温度损失拟合，根据温度损失拟合结果完成初始温度损失补偿，生成所述温度损失分析结果。

进一步而言，系统还包括：

节点拟合模块，所述节点拟合模块用于通过所述流速拟合结果和所述模具特征集进行各个型腔的充满时间节点拟合；

第一计算模块，所述第一计算模块用于通过充满时间节点、连续节点补偿温度进行凝固前的关键节点位置铸件温度计算；

第二计算模块，所述第二计算模块用于基于关键节点位置铸件温度计算结果完成拟态温度场的建立。

进一步而言，系统还包括：

第一约束模块，所述第一约束模块用于通过所述拟态温度场建立局部温度梯度约束；

第二约束模块，所述第二约束模块用于以所述铸造凝固顺序作为第一约束，以所述局部温度梯度约束作为第二约束，执行最快凝固速度的凝固温度拟合；

第一参数确定模块，所述第一参数确定模块用于根据凝固温度拟合结果确定凝固冷却辅助参数。

进一步而言，系统还包括：

函数确定模块，所述函数确定模块用于建立凝固冷却控制的多维评价适应度函数，所述多维评价适应度函数包括复杂度评价适应度函数、稳定性评价适应度函数、可实现性评价适应度函数；

控制评价模块，所述控制评价模块用于通过所述多维评价适应度函数执行凝固温度拟合结果对应的冷却辅助参数控制评价；

第二参数确定模块，所述第二参数确定模块用于根据控制评价结果筛选获得凝固冷却辅助参数。

进一步而言，系统还包括：

回溯分析模块，所述回溯分析模块用于建立结果导向的补偿网络，通过所述补偿网络对铸件生产结果的异常回溯分析；

数据提取模块，所述数据提取模块用于根据异常回溯分析结果提取补偿数据；

优化处理模块，所述优化处理模块用于通过所述补偿数据执行温度控制优化处理。

本说明书通过前述对一种铸造模具热平衡分析的温度控制方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中一种铸造模具热平衡分析的温度控制系统，对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种铸造模具热平衡分析的温度控制方法，其特征在于，所述方法包括：

提取铸造模具的模具特征集，所述模具特征集为通信获得铸造模具的模具结构数据后，对结构数据进行特征提取获得，所述模具特征集包括形状特征、内径特征、拐点特征；

对所述铸造模具进行铸造拟合，确定铸造凝固顺序，并通过所述铸造凝固顺序对所述模具特征集进行特征反向顺序标识；

以所述模具特征集和所述特征反向顺序标识建立关键节点，其中，所述关键节点为带有父子节点标识的温度损失分析的节点；

读取铸造合金充型过程的控制参数，基于所述控制参数进行所述关键节点的节点位置流速拟合，根据流速拟合结果、初始合金液温度进行基于所述关键节点的温度损失分析，生成温度损失分析结果，所述控制参数包括升液速度参数、充型压力参数、充型速度参数、结壳时间参数；

基于所述温度损失分析结果进行充型影响评价，确定充型的连续节点补偿温度，所述充型影响评价是指监测连续节点的温度数据，基于正向影响评价或负向影响评价在连续节点中进行温度补偿；

建立充型完成的拟态温度场，并根据所述拟态温度场、所述铸造凝固顺序进行铸件的凝固温度控制拟合，基于凝固温度拟合结果生成凝固冷却辅助参数；

通过充型的连续节点补偿温度和所述凝固冷却辅助参数进行铸件的温度控制管理；

读取所述铸造模具的基态温度，并通过所述基态温度和环境温度建立初始数据集；

通过公式进行关键节点的初始温度损失分析，计算如下：

；

其中，为第n关键节点的初始温度损失结果，为对流换热系数，为第n关键节点的换热面积，为第n关键节点的流速拟合结果，表示第n-1关键节点的节点温度，为基态温度；

以所述初始温度损失结果获得铸造模具的温度拟合结果，并以环境温度对模具的温度拟合结果进行温度损失补偿，根据补偿结果生成温度损失分析结果；

其中所述铸造凝固顺序进行铸件的凝固温度控制拟合的具体步骤是：通过所述拟态温度场建立局部温度梯度约束；

以所述铸造凝固顺序作为第一约束，以所述局部温度梯度约束作为第二约束，执行最快凝固速度的凝固温度拟合；

根据凝固温度拟合结果确定凝固冷却辅助参数。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取单位时长下的初始温度损失结果的加权平均值，并以所述加权平均值作为铸造模具的损失初始温度；

根据所述损失初始温度和所述环境温度获得对流温差；

通过对流温差、单位时长和铸造模具的外端表面积进行铸造模具的温度损失拟合，根据温度损失拟合结果完成初始温度损失补偿，生成所述温度损失分析结果。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过所述流速拟合结果和所述模具特征集进行各个型腔的充满时间节点拟合；

通过充满时间节点、连续节点补偿温度进行凝固前的关键节点位置铸件温度计算；

基于关键节点位置铸件温度计算结果完成拟态温度场的建立。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

建立凝固冷却控制的多维评价适应度函数，所述多维评价适应度函数包括复杂度评价适应度函数、稳定性评价适应度函数、可实现性评价适应度函数；

通过所述多维评价适应度函数执行凝固温度拟合结果对应的冷却辅助参数控制评价；

根据控制评价结果筛选获得凝固冷却辅助参数。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

建立结果导向的补偿网络，通过所述补偿网络对铸件生产结果的异常回溯分析；

根据异常回溯分析结果提取补偿数据；

通过所述补偿数据执行温度控制优化处理。

6.一种铸造模具热平衡分析的温度控制系统，其特征在于，所述系统用于实施权利要求1-5任一项所述的一种铸造模具热平衡分析的温度控制方法，所述系统包括：

特征提取模块，所述特征提取模块用于提取铸造模具的模具特征集，所述模具特征集为通信获得铸造模具的模具结构数据后，对结构数据进行特征提取获得，所述模具特征集包括形状特征、内径特征、拐点特征；

标识模块，所述标识模块用于对所述铸造模具进行铸造拟合，确定铸造凝固顺序，并通过所述铸造凝固顺序对所述模具特征集进行特征反向顺序标识；

节点建立模块，所述节点建立模块用于以所述模具特征集和所述特征反向顺序标识建立关键节点，其中，所述关键节点为带有父子节点标识的温度损失分析的节点；

温度损失分析模块，所述温度损失分析模块用于读取铸造合金充型过程的控制参数，基于所述控制参数进行所述关键节点的节点位置流速拟合，根据流速拟合结果、初始合金液温度进行基于所述关键节点的温度损失分析，生成温度损失分析结果，所述控制参数包括升液速度参数、充型压力参数、充型速度参数、结壳时间参数；

充型影响评价模块，所述充型影响评价模块用于基于所述温度损失分析结果进行充型影响评价，确定充型的连续节点补偿温度，所述充型影响评价是指监测连续节点的温度数据，基于正向影响评价或负向影响评价在连续节点中进行温度补偿；

控制拟合模块，所述控制拟合模块用于建立充型完成的拟态温度场，并根据所述拟态温度场、所述铸造凝固顺序进行铸件的凝固温度控制拟合，基于凝固温度拟合结果生成凝固冷却辅助参数；

温度控制模块，所述温度控制模块用于通过充型的连续节点补偿温度和所述凝固冷却辅助参数进行铸件的温度控制管理。