一种拉挤模具的温度控制方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及复合材料的制备领域，尤其是一种拉挤模具的温度控制方法及系统。其中，本发明专利技术的方法通过不同类型的待固化材料拟合对应的升温固化曲线，并利用该升温固化曲线在拉挤模具上划分出不同的加热区域，通过对不同的加热区域进行温度控制以现实在复合材料动态固化过程中各个加热段温度的精准控制；并且通过获取空载的拉挤模具加热时内外温度传递模型并优化对应加热段的温度传递模型，以消除由于拉挤模具自身无法采集内部温度以及内外温度传递效率等原因所产生的测量误差；同时，利用优化后的温度传递模型实时对当前加热段的加热功率进行实时调整，以防止实际温度大于设定温度的情况出现，极大程度地提升拉挤模具内固化温度控制的精准度。化温度控制的精准度。化温度控制的精准度。

【技术实现步骤摘要】
一种拉挤模具的温度控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及复合材料的制备领域，尤其是一种拉挤模具的温度控制方法及系统。

技术介绍

[0002]在复合材料构件的生产制备工艺中，拉挤成型技术是最常用的方法之一，该拉挤成型技术具有自动化程度高、生产率高、人工成本低、横截面尺寸精确和表面光滑等优点。其中，拉挤成型技术主要有以下几个过程：纤维排布、浸胶、预成型、挤压模塑、固化、牵引、切割、制品。在整个拉挤成型工艺中，通过在拉挤模具中“挤压模塑及固化”是核心技术环节：增强剂和树脂在拉挤模具中以一定的速度向前移动，并通过对拉挤模具加热实现树脂的固化，从而实现复合材料的拉挤生产。在树脂固化时，对拉挤模具中温度控制的精准程度能够直接体现在最终成型的复合材料的外观以及性能上，因此，实现对拉挤模具中温度的精准控制是拉挤成型技术中的“必解题”。现有技术中针对拉挤模具的温度控制不准确，会出现升温时间过长进而提高加热功率的现象，加热功率的提升不仅伴随着能源的浪费，还使得拉挤模具的加热系统在到达设定温度后实际加热温度超过设定温度过高。同时，由于拉挤模具自身无法采集内部温度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种拉挤模具的温度控制方法，其特征在于，包括如下步骤：确定待固化材料，并拟合所述待固化材料的升温固化曲线；利用所述升温固化曲线结合拉挤模具的拉挤速度，将所述拉挤模具沿拉挤方向分别设定预热区、凝胶区和固化区；获取空载的拉挤模具加热时内外温度传递模型；利用所述温度传递模型和所述升温固化曲线，设定所述预热区的预热功率；测量预热结束时所述预热区的预热表面温度，并利用所述预热表面温度结合所述温度传递模型和所述升温固化曲线，调整所述凝胶区的凝胶功率；测量凝胶时间结束时所述凝胶区的凝胶表面温度，并利用所述凝胶表面温度结合所述温度传递模型和所述升温固化曲线，调整所述固化区的固化功率。2.根据权利要求1所述的拉挤模具的温度控制方法，其特征在于，所述利用所述升温固化曲线结合拉挤模具的拉挤速度，将所述拉挤模具沿拉挤方向分别设定预热区、凝胶区和固化区，包括如下步骤：根据所述升温固化曲线将待固化材料的升温曲线分割成预热段、凝胶段和固化段；分别提取预热段、凝胶段和固化段的温度阈值和受热时间；根据温度阈值设定预热段、凝胶段和固化段的恒定加热功率；利用受热时间结合拉挤速度，在拉挤模具内设定预热段、凝胶段和固化段对应的预热区、凝胶区和固化区的加热长度。3.根据权利要求2所述的拉挤模具的温度控制方法，其特征在于，所述温度传递模型满足如下公式：T
out
‑
I
＝σ
I
T
in
‑
I
，其中，I＝1,2,3，I＝1表示预热区，I＝2表示凝胶区，I＝3表示固化区，T
out
‑
I
表示I区内拉挤模具的表面温度，σ
I
表示空载时I区内拉挤模具的温度传导系数，T
in
表示区内拉挤模具的内部温度。4.根据权利要求1所述的拉挤模具的温度控制方法，其特征在于，所述利用所述温度传递模型和所述升温固化曲线，设定所述预热区的预热功率，包括如下步骤：根据所述升温固化曲线获取预热温度峰值，利用预热温度峰值设定对应的预热功率；根据所述待固化材料的材料特性和结构特性，优化所述温度传递模型获得预热区温度传递模型；实时测量预热时预热区表面温度；根据实时反馈的预热区表面温度结合预热区温度传递模型调整预热功率。5.根据权利要求4所述的拉挤模具的温度控制方法，其特征在于，所述预热区温度传递模型满足如下公式：其中，T
eff
‑1表示预热区拉挤模具内待固化材料的温度，σ1表示空载时预热区内拉挤模具的温度传导系数，T
out
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘昊森，
申请(专利权)人：江苏高倍智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：