一种注塑模具的表面强化控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种注塑模具的表面强化控制系统，涉及智能控制技术领域，包括：样本表面检测模块、样本寿命评估模块、主控模块和激光输出模块，样本表面检测模块进行样本表面各项数据的获取，样本寿命评估模块接收样本磨损量数据，并获取样本寿命增加量，主控模块根据接收数据获取最优激光参数组合和最优激光输出能量，并控制激光输出模块对待处理的注塑模具进行表面强化，本发明专利技术通过主控模块对检测数据进行分析处理，根据分析处理结果获取最优激光参数组合和最优激光输出能量，并控制激光输出模块对待处理的注塑模具进行激光仿生强化，可在注塑模具表面获得组织致密、晶粒细化、深度大以及与基体结合牢固的强化层，并大大提高注塑模具的使用寿命。塑模具的使用寿命。塑模具的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种注塑模具的表面强化控制系统


[0001]本专利技术涉及智能控制
，尤其涉及一种注塑模具的表面强化控制系统。

技术介绍

[0002]模具是汽车工业中重要的工艺装备，产品的大批量生产和新产品开发都离不开模具，使用模具进行制件生产不仅能够实现高精度、高复杂性、高一致性和高生产率，同时能够实现低耗能和低耗材，这使得模具工业在制造业中的地位越来越重要。我国模具行业的规模占世界总量的近10％，位列世界前列，汽车工业中60％
‑
80％的塑料零部件，都要依靠模具成型。
[0003]模具的服役条件一般较为恶劣苛刻，常常会在服役过程中由于原材料的磨蚀或腐蚀而造成局部模区的磨损、裂纹和变形等缺陷，导致模具无法生产出合格产品而失效；另外，在模具制作加工过程中常常会因为出现加工错误或过程故障，以及出现客户临时对模具设计进行更改，或出于成型工艺改进的需要给现有模具增加新特性等情况而报废，众所周知，模具制件产品具有结构和外形复杂、制造材料多样、制造工艺复杂、生产周期长和生产成本高等特点，因而采用适当的方法对这些在服役或制造过程中失效的模具进行修复或再制造，不仅可延长模具的使用寿命、降低企业成本，同时还可避免资源浪费。
[0004]目前通常以模具整体为强化对象，采用化学热处理强化，表面熔覆强化，高密度能表面强化和模具钢的预硬化技术等表面强化技术对模具表面进行强化处理，但是以上强化技术存在明显的局限性，例如工厂为了增强模具的耐磨性、抗疲劳性及抗塑性变形的性能，会在模具表面进行渗氮处理，但是渗氮处理工艺复杂、耗时长且成本较高，虽然经过渗氮处理后会在模具表面形成质地坚硬的氮化层，但是在循环应力的作用下会加剧生成机械裂纹，导致模具报废。
[0005]因此，提供一种新的技术方案改善上述问题，是本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供一种注塑模具的表面强化控制系统，以解决上述技术问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一种注塑模具的表面强化控制系统，包括：样本表面检测模块、样本寿命评估模块、主控模块和激光输出模块。
[0009]在上述的方案中，所述样本表面检测模块用于对不同激光参数组合和不同激光输出能量仿生强化处理得到的注塑模具样本表面进行微观组织形貌获取、硬度检测、磨损量检测和结合力检测。
[0010]在上述的方案中，所述样本寿命评估模块用于接收所述样本表面检测模块获取的磨损量数据，并对不同激光参数组合和不同激光输出能量仿生强化处理得到的注塑模具样本进行寿命增加量评估检测。
[0011]在上述的方案中，所述主控模块与所述样本表面检测模块和所述样本寿命评估模
块相连接，所述主控模块用于对所述样本表面检测模块和所述样本寿命评估模块发送的检测数据进行分析处理，根据分析处理结果获取最优激光参数组合和最优激光输出能量。
[0012]在上述的方案中，所述激光输出模块与所述主控模块相连接，所述激光输出模块用于根据在所述主控模块的控制下对待处理的注塑模具采用最优激光参数组合和最优激光输出能量进行表面强化。
[0013]在上述的方案中，所述样本表面检测模块包括微观形貌获取单元、显微硬度检测单元、磨损量检测单元和结合力检测单元，所述微观形貌获取单元用于对不同激光参数组合和不同激光输出能量处理得到的注塑模具样本表面进行微观组织形貌获取；所述显微硬度检测单元用于采用显微硬度计对不同激光参数组合和不同激光输出能量仿生强化处理得到的注塑模具样本表面进行硬度检测；所述耐磨损性检测模块用于采用往复式电化学摩擦磨损实验仪对不同激光参数组合和不同激光输出能量仿生强化处理得到的注塑模具样本表面进行磨损量检测；所述结合力检测模块用于对不同激光参数组合和不同激光输出能量仿生强化处理得到的注塑模具样本表面进行结合力检测。
[0014]在上述的方案中，所述微观形貌获取单元包括第一操控平台和设置在所述第一操控平台上的扫描电镜，所述第一操控平台用于接收用户的扫描电镜操控信号，并根据操控信号控制所述扫描电镜对不同激光参数组合和不同激光输出能量仿生强化处理得到的注塑模具样本表面进行微观组织形貌获取。
[0015]在上述的方案中，所述结合力检测模块包括第二操控平台和设置在所述第二操控平台上的结合力检测仪，所述第二操控平台用于接收用户的结合力检测仪操控信号，并根据操控信号控制所述结合力检测仪对不同激光参数组合和不同激光输出能量仿生强化处理得到的注塑模具样本表面进行结合力检测。
[0016]在上述的方案中，所述样本寿命评估模块包括未处理样本磨损检测单元、寿命计算单元和寿命增加量计算单元，所述未处理样本磨损检测单元用于采用往复式电化学摩擦磨损实验仪对未经过仿生强化处理的注塑模具样本表面进行磨损量检测；所述寿命计算单元与所述未处理样本磨损检测单元相连接，所述寿命计算单元用于根据磨损量计算公式W＝At
α
得到未处理注塑模具样本的寿命以及经过不同激光参数组合和不同激光输出能量仿生强化处理得到的注塑模具样本的寿命，其中，W为磨损量，A为磨损量常数，α为小于1的常数，t为注塑模具样本的加工时间；所述寿命增加量计算单元与所述寿命计算单元相连接，所述寿命增加量计算单元用于将所述寿命计算单元获取的经过不同激光参数组合和不同激光输出能量仿生强化处理得到的注塑模具样本的寿命与未处理样本的寿命进行求差运算，获取多个寿命增加量。
[0017]在上述的方案中，所述主控模块包括微观组织形貌分析单元、分别评价单元和综合评价单元，所述微观组织形貌分析单元用于对所述样本表面检测模块获取的注塑模具样本表面的微观组织形貌进行分析处理，对经过不同激光参数组合和不同激光输出能量处理得到的注塑模具样本表面的微观组织形貌中熔凝层的缺陷进行识别以及对经过不同激光参数组合和不同激光输出能量处理得到的注塑模具样本表面的微观组织形貌中熔凝层的深度进行获取；所述分别评价单元用于分别对影响微观组织形貌中熔凝层的缺陷、熔凝层深度、注塑模具样本表面硬度、注塑模具样本表面磨损量、注塑模具样本表面结合力以及注塑模具样本寿命增加量的激光参数组合与激光输出能量进行排序；所述综合评价单元用于
根据所述分别评价单元输出的各个排序结果进行综合评估。
[0018]在上述的方案中，所述微观组织形貌分析单元包括缺陷识别模块和深度获取模块，所述缺陷识别模块用于将所述样本表面检测模块获取的注塑模具样本表面的微观组织形貌输入至训练完成的卷积神经网络中获取熔凝层的缺陷类型信息，所述深度获取模块用于将所述样本表面检测模块获取的注塑模具样本表面的微观组织形貌输入至训练完成的卷积神经网络中获取熔凝层的深度信息。
[0019]在上述的方案中，所述分别评价单元包括第一排序模块、第二排序模块、第三排序模块、第四排序模块、第五排序模块和第六排序模块，所述第一排序模块用于根据微观组织形貌中熔凝层的缺陷类型对应的激光参数组合与激光输出能量对多个激光参数组合与激光输出能量进行排序；所述第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种注塑模具的表面强化控制系统，其特征在于，包括：样本表面检测模块、样本寿命评估模块、主控模块和激光输出模块；所述样本表面检测模块用于对不同激光参数组合和不同激光输出能量仿生强化处理得到的注塑模具样本表面进行微观组织形貌获取、硬度检测、磨损量检测和结合力检测；所述样本寿命评估模块用于接收所述样本表面检测模块获取的磨损量数据，并对不同激光参数组合和不同激光输出能量仿生强化处理得到的注塑模具样本进行寿命增加量评估检测；所述主控模块与所述样本表面检测模块和所述样本寿命评估模块相连接，所述主控模块用于对所述样本表面检测模块和所述样本寿命评估模块发送的检测数据进行分析处理，根据分析处理结果获取最优激光参数组合和最优激光输出能量；所述激光输出模块与所述主控模块相连接，所述激光输出模块用于根据在所述主控模块的控制下对待处理的注塑模具采用最优激光参数组合和最优激光输出能量进行表面强化。2.根据权利要求1所述的注塑模具的表面强化控制系统，其特征在于，所述样本表面检测模块包括微观形貌获取单元、显微硬度检测单元、磨损量检测单元和结合力检测单元，所述微观形貌获取单元用于对不同激光参数组合和不同激光输出能量处理得到的注塑模具样本表面进行微观组织形貌获取；所述显微硬度检测单元用于采用显微硬度计对不同激光参数组合和不同激光输出能量仿生强化处理得到的注塑模具样本表面进行硬度检测；所述耐磨损性检测模块用于采用往复式电化学摩擦磨损实验仪对不同激光参数组合和不同激光输出能量仿生强化处理得到的注塑模具样本表面进行磨损量检测；所述结合力检测模块用于对不同激光参数组合和不同激光输出能量仿生强化处理得到的注塑模具样本表面进行结合力检测。3.根据权利要求2所述的注塑模具的表面强化控制系统，其特征在于，所述微观形貌获取单元包括第一操控平台和设置在所述第一操控平台上的扫描电镜，所述第一操控平台用于接收用户的扫描电镜操控信号，并根据操控信号控制所述扫描电镜对不同激光参数组合和不同激光输出能量仿生强化处理得到的注塑模具样本表面进行微观组织形貌获取。4.根据权利要求2所述的注塑模具的表面强化控制系统，其特征在于，所述结合力检测模块包括第二操控平台和设置在所述第二操控平台上的结合力检测仪，所述第二操控平台用于接收用户的结合力检测仪操控信号，并根据操控信号控制所述结合力检测仪对不同激光参数组合和不同激光输出能量仿生强化处理得到的注塑模具样本表面进行结合力检测。5.根据权利要求1所述的注塑模具的表面强化控制系统，其特征在于，所述样本寿命评估模块包括未处理样本磨损检测单元、寿命计算单元和寿命增加量计算单元，所述未处理样本磨损检测单元用于采用往复式电化学摩擦磨损实验仪对未经过仿生强化处理的注塑模具样本表面进行磨损量检测；所述寿命计算单元与所述未处理样本磨损检测单元相连接，所述寿命计算单元用于根据磨损量计算公式W＝At
α
得到未处理注塑模具样本的寿命以及经过不同激光参数组合和不同激光输出能量仿生强化处理得到的注塑模具样本的寿命，其中，W为磨损量，A为磨损量常数，α为小于1的常数，t为注塑模具样本的加工时间；所述寿命增加量计算单元与所述寿命计算单元相连接，所述寿命增加量计算单元用于将所述寿命计算单元获取的经过不同激光参数组合和不同激光输出能量仿生强化处理得到的注塑模
具样本的寿命与未处理样本的寿命进行求差运算，获取多个寿命增加量。6.根据权利要求1所述的注塑模具的表面强化控制系统，其特征在于，所述主...

【专利技术属性】
技术研发人员：张跃飞，张珊珊，朱少军，刘敬祺，王曙光，姜鹤明，李勇，滕淑珍，
申请(专利权)人：浙江工贸职业技术学院，
类型：发明
国别省市：