一种转向节锻造参数实时优化调节方法技术

为了解决转向节初始温度的不同及终锻过程中温度变化的不同导致相同参数锻造出的转向节在尺寸上出现偏差的问题，本发明专利技术提供了一种转向节锻造参数实时优化调节方法

【技术实现步骤摘要】
一种转向节锻造参数实时优化调节方法、系统及存储介质


[0001]本专利技术涉及机械锻造
，特别涉及一种转向节锻造参数实时优化调节方法
、
系统及存储介质
。

技术介绍

[0002]转向节几何形状复杂，属于复合类锻件，由叉类
、
盘类
、
杆类三部分组成
。
锻造工艺需兼顾三种锻件的成形特点，被锻造行业公认为复杂锻件
。
[0003]它主要有三部分功能：
1、
与前轮轴相连接，承担轴传来的力和力矩；
2、
转向的转动部件；
3、
吸收行进过程中的震荡
。
它是应力最为集中
、
最为复杂的零件，直接关系到装置的安全性能，因此对它的设计标准和制造过程都十分严格
。
[0004]转向节的锻造工艺一般为：材料检测
—
下料（锯床）
—
加热
—
制坯
—
预锻（伺服电动螺旋压力机）
—
终锻（伺服电动螺旋压力机）
—
切边
—
校正
—
冷却后转热处理
。
立式锻造的制坯工序为：镦粗
—
闭式挤压，卧式锻造的制坯工序为：拍扁
—
调头拍扁
。
[0005]而在终锻时，转向节初始温度的不同及终锻过程中温度变化的不同，都会导致相同参数锻造出的转向节在尺寸上出现偏差，由此，导致转向节的使用效果和寿命在一定程度上受到影响
。

技术实现思路

[0006]为了解决转向节初始温度的不同及终锻过程中温度变化的不同导致相同参数锻造出的转向节在尺寸上出现偏差的问题，本专利技术提供了一种转向节锻造参数实时优化调节方法
、
系统及存储介质，采用的技术方案如下：一种转向节锻造参数实时优化调节方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
将转向节分为叉类
、
盘类以及杆类三部分结构，并对叉类
、
盘类以及杆类三部分结构进行数学建模，分别形成叉类部分锻造模型
、
盘类部分锻造模型以及杆类部分锻造模型；
S2、
收集合格叉类部分锻造模型
、
盘类部分锻造模型以及杆类部分锻造模型的历史数据，将该历史数据存储至云端数据库，在云端数据库中形成标准叉类部分锻造模型
、
标准盘类部分锻造模型和标准杆类部分锻造模型；
S3、
调节伺服电动螺旋压力机对转向节预制坯进行预锻；
S4、
建立伺服电动螺旋压力机关于转向节预制坯温度的锻造参数模型，设置实时温度检测模块，根据预制坯的温度及锻造参数模型，调节伺服电动螺旋压力机的参数，调节参数包括压力
f、
速度
v
和行程
s
；
S5、
伺服电动螺旋压力机以步骤
S4
中调节后的压力
f、
速度
v
和行程
s
参数对转向节预制坯进行终锻；
S6、
测定转向节终锻数据，分为叉类终锻数据
、
盘类终锻数据和杆类终锻数据 ，并通过智能监控网络将所有终锻数据实时发送至监控平台；
S7、
将所有转向节终锻数据存入数据库，同时将转向节各部分终锻数据与云端数据库的各部分的标准锻造模型进行比对，根据比对结果发出监控信号，所述监控信号包括锻造正常信号和锻造异常信号；若监控信号发出锻造正常信号，转向节判定为合格，转向节进行冷却后转热处理，在云端数据库中更新转向节终锻数据，并更新标准叉类部分锻造模型
、
标准盘类部分锻造模型和标准杆类部分锻造模型；若监控信号发出锻造异常信号，转向节判定为不合格，补偿调节伺服电动螺旋压力机的参数，对转向节进行尺寸补偿，尺寸补偿包括切边或挤压，尺寸补偿完毕，转向节进行冷却后转热处理
。
[0007]进一步地，所述步骤
S1
中，杆类
、
盘类以及杆类三部分数学建模包括以下步骤：
S101、
叉类部分为非规则柱体，采用非线性模型进行建模，自下而上横切扫描生成截面切片
K
i
，
K
i
间隔为
p
，
J
i
为截面
Ki
边界曲线拟合方程，
i=1,2,3
…
,100,
将其配对为数组（
J1,J2,
…
,J
100
）
,
并记录（
J1,J2,
…
,J
100
）的中心轨迹，所述中心轨迹为（
J1,J2,
…
,J
100
）所对应的叉类部分；
S102、
盘类部分采用线性模型进行建模，测定盘类部分厚度
h
，盘类部分半径
R
，将其配对为数组（
h
，
R
），并记录（
h
，
R
）的中心轨迹，所述中心轨迹为（
h
，
R
）所对应的盘类部分；
S103、
杆类部分采用线性模型进行建模，测定杆类部分长度
k
，杆类部分半径
r
，将其配对为数组（
k
，
r
），并记录（
k
，
r
）的中心轨迹，所述中心轨迹为（
k
，
r
）所对应的杆类部分；
S104、
建模时，将步骤
S101
‑
S103
中测得的测量值发送至控制平台中的控制器中，控制器实时计算输入值，得出各模型中需测定的数据
。
[0008]进一步地，所述步骤
S2
中，云端数据库中形成标准叉类部分锻造模型
、
标准盘类部分锻造模型以及标准杆类部分锻造模型采用如下迭代公式：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1）
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（2）
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（3）
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（4）
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（5）其中，
S1、T1、V1、X1、Y1均取0，（
J1,J2,<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种转向节锻造参数实时优化调节方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
将转向节分为叉类
、
盘类以及杆类三部分结构，并对叉类
、
盘类以及杆类三部分结构进行数学建模，分别形成叉类部分锻造模型
、
盘类部分锻造模型以及杆类部分锻造模型；
S2、
收集合格叉类部分锻造模型
、
盘类部分锻造模型以及杆类部分锻造模型的历史数据，将该历史数据存储至云端数据库，在云端数据库中形成标准叉类部分锻造模型
、
标准盘类部分锻造模型和标准杆类部分锻造模型；
S3、
调节伺服电动螺旋压力机对转向节预制坯进行预锻；
S4、
建立伺服电动螺旋压力机关于转向节预制坯温度的锻造参数模型，设置实时温度检测模块，根据预制坯的温度及锻造参数模型，调节伺服电动螺旋压力机的参数，调节参数包括压力
f、
速度
v
和行程
s
；
S5、
伺服电动螺旋压力机以步骤
S4
中调节后的压力
f、
速度
v
和行程
s
参数对转向节预制坯进行终锻；
S6、
测定转向节终锻数据，分为叉类终锻数据
、
盘类终锻数据和杆类终锻数据 ，并通过智能监控网络将所有终锻数据实时发送至监控平台；
S7、
将所有转向节终锻数据存入数据库，同时将转向节各部分终锻数据与云端数据库的各部分的标准锻造模型进行比对，根据比对结果发出监控信号，所述监控信号包括锻造正常信号和锻造异常信号；若监控信号发出锻造正常信号，转向节判定为合格，转向节进行冷却后转热处理，在云端数据库中更新转向节终锻数据，并更新标准叉类部分锻造模型
、
标准盘类部分锻造模型和标准杆类部分锻造模型；若监控信号发出锻造异常信号，转向节判定为不合格，补偿调节伺服电动螺旋压力机的参数，对转向节进行尺寸补偿，尺寸补偿包括切边或挤压，尺寸补偿完毕，转向节进行冷却后转热处理
。2.
根据权利要求1所述的转向节锻造参数实时优化调节方法，其特征在于，所述步骤
S1
中，杆类
、
盘类以及杆类三部分数学建模包括以下步骤：
S101、
叉类部分为非规则柱体，采用非线性模型进行建模，自下而上横切扫描生成截面切片
K
i
，
K
i
间隔为
p
，
J
i
为截面
Ki
边界曲线拟合方程，
i=1,2,3
…
,100,
将其配对为数组（
J1,J2,
…
,J
100
）
,
并记录（
J1,J2,
…
,J
100
）的中心轨迹，所述中心轨迹为（
J1,J2,
…
,J
100
）所对应的叉类部分；
S102、
盘类部分采用线性模型进行建模，测定盘类部分厚度
h
，盘类部分半径
R
，将其配对为数组（
h
，
R
），并记录（
h
，
R
）的中心轨迹，所述中心轨迹为（
h
，
R
）所对应的盘类部分；
S103、
杆类部分采用线性模型进行建模，测定杆类部分长度
k
，杆类部分半径
r
，将其配对为数组（
k
，
r
），并记录（
k
，
r
）的中心轨迹，所述中心轨迹为（
k
，
r
）所对应的杆类部分；
S104、
建模时，将步骤
S101
‑
S103
中测得的测量值发送至控制平台中的控制器中，控制器实时计算输入值，得出各模型中需测定的数据
。3.
根据权利要求2所述的转向节锻造参数实时优化调节方法，其特征在于，所述步骤
S2
中，云端数据库中形成标准叉类部分锻造模型
、
标准盘类部分锻造模型以及标准杆类部分锻造模型采用如下迭代公式：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1）
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（2）
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（3）
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（4）
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（5）其中，
S1、T1、V1、X1、Y1均取0，（
J1,J2,
…
,J
100
）为遍历云端数据库中的叉类部分存储数据，（
h
，
R
）遍历云端数据库中的盘类部分存储数据，（
k
，
r
）遍历云端数据库中的杆类部分存储数据，将最终得到的值分别赋予
S
，
T
，
V
，
X
和
Y ，标准叉类部分锻造模型为
S
，
S
为
100
维向量，标准盘类部分锻造模型为（
T
，
V
），标准杆类部分锻造模型为（
X
，
Y
）
。4.
根据权利要求3所述的转向节锻造参数实时优化调节方法，其特征在于，所述步骤
S7
中，更新标准叉类部分锻造模型
、
标准盘类部分锻造模型和标准杆类部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：鞠辉，蔡丽雯，李良晨，何科，
申请(专利权)人：中国重汽集团济南动力有限公司，
类型：发明
国别省市：