一种模温平衡评估方法、系统、计算机设备及存储介质技术方案

本发明专利技术涉及铸造技术领域，提出一种模温平衡评估方法、系统、计算机设备及存储介质，其中所述方法包括以下步骤：构建铸造模拟仿真模型，并在所述铸造模拟仿真模型上设置特征温度采集点；执行n轮预热循环模拟仿真，获取每一轮次开模时刻各所述温度采集点所采集的温度值，用于构建当前轮次的模具温度场分布图谱；其中，在每一轮次的预热循环模拟仿真后，根据所述模具温度场分布图谱计算当前轮次i与上一轮次的模具温度场分布相对均方根误差ε

【技术实现步骤摘要】
一种模温平衡评估方法、系统、计算机设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及铸造
，更具体地，涉及一种模温平衡评估方法、系统、计算机设备及存储介质。

技术介绍

[0002]铸造是将熔融的液态金属浇注到具有与零件外型轮廓、尺寸相适应的模具型腔中，待其冷却、凝固后获得毛坯或零件的一种制造方法。目前有铸造模拟仿真软件用于分析铸造充型凝固过程的气孔、缩孔等常见缺陷。在进行一轮完整的充型凝固耦合模拟仿真计算前，必须进行模具预热循环，以使模具温度达到平衡状态，即模温平衡，指冷模在经历一定次数的预热循环后，吸放热达到动态平衡的状态，从而保证接下来的充型凝固耦合模拟仿真更为接近实际连续稳定生产条件，也是保障模拟仿真分析准确度的前提条件之一。
[0003]目前，在铸造模拟仿真环境下，主要通过在仿真环境中的模具内设置测温热电偶，随着预热循环次数的不断增加，该热电偶前后连续两次温度曲线会越来越接近，待接近至某一设定的阈值，则认为达到模温平衡。然而由于模具冷却、散热、局部结构的差异，导致模具上不同位置达到平衡时温度不一样，因此仅根据测温热电偶的温度曲线评估模温平衡存在一定偏差。此外，目前有提出模具温度控制方法，提出结合实验测得的铸件界面换热和模具材料变量，计算模具温度分布，再模拟计算整个工艺过程中模具热量的变化情况，预测铸造过程模具温度场演变规律，确定模具温度测试点温度变化函数，最后结合模具冷却系统，以模具厚度方向上多个特征点的温度控制为目标参量，控制铸造工艺循环过程中的模具温度。然而该方法仅适用于模具温度的调控，难以评估模具温度是否达到平衡状态，难以保证保障模拟仿真分析准确度。

技术实现思路

[0004]本专利技术为克服上述现有技术中仅根据测温热电偶的温度曲线评估模温平衡存在一定偏差，导致影响铸造模拟仿真分析准确度的缺陷，提供一种基于铸造模拟仿真的模温平衡评估方法、系统、计算机设备及存储介质。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种模温平衡评估方法，包括以下步骤：
[0007]构建铸造模拟仿真模型，并在所述铸造模拟仿真模型上设置特征温度采集点；
[0008]执行n轮预热循环模拟仿真，获取每一轮次开模时刻各所述温度采集点所采集的温度值，用于构建当前轮次的模具温度场分布图谱；其中n为正整数；
[0009]其中，在每一轮次的预热循环模拟仿真后，根据所述模具温度场分布图谱计算当前轮次i与上一轮次的模具温度场分布相对均方根误差ε
i
；当误差ε
i
小于预设的误差阈值时，判断为当前所述铸造模拟仿真模型达到模温平衡。
[0010]本技术方案中，所述构建铸造模拟仿真模型时，包括以下步骤：
[0011]基于铸造模拟仿真平台，导入目标模型数据；所述目标模型数据包括模具模组数
据、铸件模组数据、浇注系统模组数据、排溢系统模组数据、冷却系统模组数据中的一种或多种；
[0012]对所述目标模型数据中相应的属性参数进行设置；所述属性参数包括工艺参数、材料初始温度，换热系数、喷涂吹气时间、开合模时间、冷却开启关闭条件中的至少一种。
[0013]作为优选方案，所述根据所述模具温度场分布图谱计算当前轮次i与上一轮次的模具温度场分布相对均方根误差ε
i
，其表达式如下：
[0014][0015]其中，T
i,j
表示当前轮次i中温度采集点j采集的温度值，T
i
‑
1,j
表示上一轮次中温度采集点j采集的温度值，i＝1,2,...,n；N为温度采集点的总数量。
[0016]作为优选方案，所述误差阈值根据期望的相邻轮次模型相对温度场平均误差设置；其表达式为：
[0017][0018]其中，ε为误差阈值，λ为期望的相邻轮次模型相对温度场平均误差。
[0019]作为优选方案，所述在所述铸造模拟仿真模型上设置特征温度采集点，包括以下步骤：在所述铸造模拟仿真模型上等间距均匀设置特征温度采集点。
[0020]作为优选方案，所述在所述铸造模拟仿真模型上设置特征温度采集点，包括以下步骤：对所述铸造模拟仿真模型进行有限差分网格划分；在经过划分的所述铸造模拟仿真模型上，在任一网格位置设置一特征温度采集点。
[0021]进一步地，本专利技术还提出一种模温平衡评估系统，应用本专利技术提出的模温平衡评估方法。其中，所述系统应用于铸造模拟仿真平台，所述铸造模拟仿真平台用于构建铸造模拟仿真模型，以及执行n轮预热循环模拟仿真；所述系统包括：
[0022]特征温度采集模块，用于在所述铸造模拟仿真模型上设置所述特征温度采集点，以及用于通过所述特征温度采集点获取每一轮次开模时刻各所述温度采集点所采集的温度值，输出当前轮次的所述模具温度场分布图谱；
[0023]分析模块，用于在每一轮次的预热循环模拟仿真后，根据所述模具温度场分布图谱计算当前轮次i与上一轮次的模具温度场分布相对均方根误差ε
i
；
[0024]评估模块，用于根据所述误差ε
i
与预设的误差阈值进行模温平衡评估；其中，当误差ε
i
小于预设的误差阈值时，判断为当前所述铸造模拟仿真模型达到模温平衡。
[0025]作为优选方案，所述特征温度采集模块在所述铸造模拟仿真模型上设置所述特征温度采集点时，通过对所述铸造模拟仿真模型进行有限差分网格划分，并在经过划分的所述铸造模拟仿真模型上，在任一网格位置设置一特征温度采集点；或，在所述铸造模拟仿真模型上等间距均匀设置特征温度采集点。
[0026]进一步地，本专利技术还提出了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行本专利技术提出的模温平衡评估方法的步骤。
[0027]进一步地，本专利技术还提出了一种存储介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被处理器执行时实现本专利技术提出的模温平衡评估方法的步骤。
[0028]与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是：本专利技术通过在铸造模拟仿真模型适应性设置特征温度采集点，通过每一轮次开模时刻各所述温度采集点所采集的温度值构建当前轮次的模具温度场分布图谱，以模型腔面温度分布场为基础对模温平衡进行量化；本专利技术还引入了相邻轮次模具温度场分布相对均方根误差与预设的误差阈值进行模温平衡评估，避免仅根据单一测温热电偶的温度曲线评估造成偏差，进一步避免影响铸造模拟仿真分析的准确度。
附图说明
[0029]图1为实施例1的模温平衡评估方法的流程框图。
[0030]图2为实施例1的示例流程图。
[0031]图3为实施例1的第1轮次开模温度场分布图谱。
[0032]图4为实施例1的开模温度记录示意图。
[0033]图5为实施例2的模温平衡评估系统的架构图。
具体实施方式
[0034]本申请的实施例和附图中的术语“第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模温平衡评估方法，其特征在于，包括以下步骤：构建铸造模拟仿真模型，并在所述铸造模拟仿真模型上设置特征温度采集点；执行n轮预热循环模拟仿真，获取每一轮次开模时刻各所述温度采集点所采集的温度值，用于构建当前轮次的模具温度场分布图谱；其中n为正整数；其中，在每一轮次的预热循环模拟仿真后，根据所述模具温度场分布图谱计算当前轮次i与上一轮次的模具温度场分布相对均方根误差ε
i
；当误差ε
i
小于预设的误差阈值时，判断为当前所述铸造模拟仿真模型达到模温平衡。2.根据权利要求1所述的模温平衡评估方法，其特征在于，所述构建铸造模拟仿真模型时，包括以下步骤：基于铸造模拟仿真平台，导入目标模型数据；所述目标模型数据包括模具模组数据、铸件模组数据、浇注系统模组数据、排溢系统模组数据、冷却系统模组数据中的一种或多种；对所述目标模型数据中相应的属性参数进行设置；所述属性参数包括工艺参数、材料初始温度，换热系数、喷涂吹气时间、开合模时间、冷却开启关闭条件中的至少一种。3.根据权利要求1所述的模温平衡评估方法，其特征在于，所述根据所述模具温度场分布图谱计算当前轮次i与上一轮次的模具温度场分布相对均方根误差ε
i
，其表达式如下：其中，T
i,j
表示当前轮次i中温度采集点j采集的温度值，T
i
‑
1,j
表示上一轮次中温度采集点j采集的温度值，i＝1,2,...,；N为温度采集点的总数量。4.根据权利要求3所述的模温平衡评估方法，其特征在于，所述误差阈值根据期望的相邻轮次模型相对温度场平均误差设置；其表达式为：其中，ε为误差阈值，λ为期望的相邻轮次模型相对温度场平均误差。5.根据权利要求1～4任一项所述的模温平衡评估方法，其特征在于，所述在所述铸造模拟仿真模型上设置特征温度采集点，包括以下步骤：在所述铸造模拟仿真模型上等间距均匀设置特征温...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东，舒杨，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：