高品质轻合金铸件检测数据处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种高品质轻合金铸件检测数据处理方法及装置

【技术实现步骤摘要】
高品质轻合金铸件检测数据处理方法及装置


[0001]本专利技术涉及数据处理
，尤其涉及一种高品质轻合金铸件检测数据处理方法及装置
。

技术介绍

[0002]新能源汽车车身
、
底盘等关键零部件向薄壁
、
高性能
、
大型化方向发展
。
近年来发展出一体式压铸技术，该技术用一台大型的压铸机，实现以单个大型轻合金铸件替代大量小型零件，既能提高电动车续航里程，也降低了制造成本
。
相较于传统压铸技术，现阶段一体式压铸技术的挑战主要来源于三个方面：
1)
成形件投影面积更大；
2)
充型速度和压力更高；
3)
成形件品质要求更为严苛
。
[0003]上述挑战对传统铸造工艺的影响是多方面的，其中一个主要方面是要求对成形件品质进行全方位检测和把控
。
但是，随着检测项目的增多，必然会产生海量原始数据
、
中间数据和最终数据，对数据处理的效率
、
时效性和准确性均提出新的要求，因此需要研发检测数据处理的新方法
。
另一方面，高品质轻合金铸件的成形精度和表面质量高度依赖于成形模具的状态，这就要求在铸造过程中，实时掌握模具的磨损情况；在模具磨损对成形件品质产生严重影响之前，应及时更换或者修复模具，以避免不合格铸件的大量出现
。
[0004]现有技术中，通过
X
光投射技术
、<br/>超声探伤等无损检测技术检测轻合金铸件内部缺陷，通过人工或机器视觉技术检测轻合金铸件外部缺陷
。
由于这些检测方法的实施对象是铸件成品，因此未能统筹考虑铸件在成形过程中的重要工艺数据
。
造成检测结果与铸造工艺割裂，检测结果带有片面性，无法达成根据检测结果动态优化铸造工艺的目的
。
同时，现有技术也缺少针对高品质轻合金铸件特别开发的检测数据处理方法，无法实现通过调用检测数据，分析判断模具的剩余寿命，进而人工介入对模具进行及时更换或者修复
。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种高品质轻合金铸件检测数据处理方法及装置，其中数据处理方法包括：提取高品质轻合金铸件的检测目标信息
、
铸造模具状态表征数据
、
铸造工艺过程数据和铸件质量检测数据；
[0006]所述检测目标信息为当前检测铸件相关信息，上述检测目标信息包括：零件型号
、
轻合金材料类型和成形件理论质量；
[0007]所述铸造模具状态表征数据为铸造机实时反馈的与铸造模具相关的数据，包括产量数据
PQD
和顶料力数据
EFD
；
[0008]所述铸造工艺过程数据为铸造机实时反馈的与铸造工艺过程相关的数据，包括浇注温度数据
CTD、
铸造压力数据
CPD、
铸造工艺时长数据
TOC、
冷却水温度数据
CWT
；
[0009]所述铸件质量检测数据包括毛坯铸件质量数据
MRCD、
成品铸件质量数据
MFCD、
铸件
X
光检测图像数据
F
in
和铸件外观检测图像数据
F
out
；
[0010]对所述数据进行预处理，以铸造时间为横坐标，铸造压力为纵坐标，绘制铸造压力
数据
CPD
的变化曲线；遍历铸造压力数据
CPD
，根据数据值的变化情况确定合金液低压充型
、
高压充型和保压凝固三个成形过程对应的时间段；
[0011]在确定所述三个成形过程对应时间段中，具体包括：获取从铸造机冲头开始运动至冲头压力卸荷过程中的压力传感器采集信号；对压力传感器产生的原始信号进行低通滤波，衰减信号中的高频信号；以固定时间间隔设置间隔点，依次截取经过滤波的压力传感器信号，获得多个信号片段；计算每一个信号片段的均方根值，遍历各均方根值将信号片段划分为压力平台和压力上升通道，然后根据各压力平台和压力上升通道包含信号片段的数量，确定各压力平台和压力上升通道的间隔时长；
[0012]所述固定时间间隔通过以下方式计算得到：
[0013][0014]其中，
t0为间隔点之间的间隔时长，
n
s
为压力传感器的采样频率，
n
a
为信号分析的最小样本规模，
j
con
为精准系数；
[0015]将产量数据
、
顶料力数据
、
浇注温度数据
、
铸造工艺时长数据
、
冷却水温度数据
、
毛坯铸件质量数据和成品铸件质量数据的数据类型
、
格式和精度统一；
[0016]对预处理后的数据进行并行计算，得到当前模具表面健康程度度量值
、
当前模具密封性能度量值以及当前铸件产品质量度量值；生成针对某一铸件产品的检测结果
。
[0017]本专利技术能够对高品质轻合金铸件检测数据进行高效
、
准确和全面分析，并且根据检测结果分析判断模具的剩余寿命，进而人工介入对模具进行及时更换或者修复，有利于实现轻合金铸件生产全流程的数字化
、
智能化和可溯化，有效降低不良铸件产品的数量
。
附图说明
[0018]图1为本专利技术方法的实施步骤；
[0019]图2为本专利技术方法步骤
S2
的实施步骤；
[0020]图3为步骤
S2.1
绘制的铸造压力变化曲线示意图；
[0021]图4为高品质轻合金铸件检测数据处理装置结构示意图
。
具体实施方式
[0022]下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明
。
基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围
。
[0023]本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等
(
如果存在
)
是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序
。
应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施
。
[0024]应当理解，在本专利技术的各种实施例中，各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本专利技术实施例的实施过程构成任何限定
。
[0025]应当理解，在本专利技术中，“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高品质轻合金铸件检测数据处理方法，其特征在于，包括：以矩阵形式提取高品质轻合金铸件的检测目标信息
、
铸造模具状态表征数据
、
铸造工艺过程数据和铸件质量检测数据；所述检测目标信息为当前检测铸件相关信息，包括：零件型号
、
轻合金材料类型和成形件理论质量；所述铸造模具状态表征数据为铸造机实时反馈的与铸造模具相关的数据，包括产量数据
PQD
和顶料力数据
EFD
；所述铸造工艺过程数据为铸造机实时反馈的与铸造工艺过程相关的数据，包括：浇注温度数据
CTD、
铸造压力数据
CPD、
铸造工艺时长数据
TOC、
冷却水温度数据
CWT
；所述铸件质量检测数据包括：毛坯铸件质量数据
MRCD、
成品铸件质量数据
MFCD、
铸件
X
光检测图像数据
F
in
和铸件外观检测图像数据
F
out
；对所述数据进行预处理；以铸造时间为横坐标，铸造压力为纵坐标，绘制铸造压力数据
CPD
的变化曲线；遍历铸造压力数据
CPD
，根据数据值的变化情况确定合金液低压充型
、
高压充型和保压凝固三个成形过程对应的时间段间隔；确定所述三个成形过程对应时间段间隔，具体过程包括：获取从铸造机冲头开始运动至冲头压力卸荷过程中的压力传感器采集信号；对压力传感器产生的原始信号进行低通滤波，衰减信号中的高频信号；以固定时间间隔设置间隔点，依次截取经过滤波的压力传感器信号，获得多个信号片段；计算每一个信号片段的均方根值，遍历各均方根值将信号片段划分为压力平台和压力上升通道，然后根据各压力平台和压力上升通道包含信号片段的数量，确定各压力平台和压力上升通道的间隔时长；所述固定时间间隔通过以下方式计算得到：其中，
t0为间隔点之间的间隔时长，
n
s
为压力传感器的采样频率，
n
a
为信号分析的最小样本规模，
j
con
为精准系数；将产量数据
、
顶料力数据
EFD、
浇注温度数据
CTD、
铸造工艺时长数据
TOC、
冷却水温度数据
CWT、
毛坯铸件质量数据
MRCD
和成品铸件质量数据
MFCD
的数据类型
、
格式和精度统一；对处理后的上述数据进行并行计算，得到模具表面健康程度度量值一
Q1、
模具表面健康程度度量值二
Q2、
模具密封性能度量值
Q3以及当前产品质量度量值一
P1、
铸件产品质量度量值二
P2
和铸件产品质量度量值三
P3
；对上述度量值数据进行加权分析，得到产品总体质量度量值
Q
C
和模具总体健康程度度量值
Q
T
；前者反应当前铸件产品的品质，后者反应当前模具的健康程度；生成针对某一铸件产品的检测结果
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述产量数据
PQD
的单位是个，顶料力数据
EFD
的单位是牛，浇注温度数据
CTD
的单位是摄氏度，铸造压力数据
CPD
的单位是帕斯卡，铸造工艺时长数据
TOC
的单位是秒，冷却水温度
数据
CWT
的单位是摄氏度；毛坯铸件质量数据
MRCD
和成品铸件质量数据
MFCD
的单位是千克；铸件
X
光检测图像数据
Fin
和铸件外观检测图像数据
Fout
为图像格式；所述预处理的工作内容包括：将图像格式的原始铸件
X
光检测图像数据
F
in
和铸件外观检测图像数据
F
out
转化为二维矩阵格式；将产量数据
PQD、
顶料力数据
EFD、
浇注温度数据
CTD、
铸造工艺时长数据
TOC、
冷却水温度数据
CWT、
毛坯铸件质量数据
MRCD、
成品铸件质量数据
MFCD
中的各矩阵元素的单位去除；将上述数据各矩阵元素的数据类型转化为单精度浮点型，数据精度精确至小数点后两位
。3.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述产品总体质量度量值
Q
C
通过下式计算得到：
Q
C
＝
P3(n1P1+n2P2)
其中，
n1为加权系数一，
n2为加权系数二，
n1和
n2系数之和等于1；
P1为铸件产品质量度量值一，
P2为铸件产品质量度量值二，
P3为铸件产品质量度量值三；根据以下方式计算得到铸件产品质量度量值一：其中，
P1为铸件产品质量度量值一，
m
R
为当前毛坯铸件质量，
m
Ra
为之前生产的毛坯铸件质量的均值；根据以下方式计算得到铸件产品质量度量值二：其中，
P2为铸件产品质量度量值二，
m
F
...

【专利技术属性】
技术研发人员：万水平，赵峰，贾祥磊，
申请(专利权)人：马鞍山三基轻合金成型科技有限公司，
类型：发明
国别省市：