CN115098979B - 一种用于阳模截面板的收缩率比对系统 - Google Patents

一种用于阳模截面板的收缩率比对系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种用于阳模截面板的收缩率比对系统，包括采集单元、处理单元、比对单元；采集单元用于采集阳模截面板的收缩率影响参数，并将其发送给处理单元，处理单元将得到的阳模截面板的收缩率β发送给比对单元；再计算出当前的阳模截面板的收缩率β；比对单元；将计算出当前的阳模截面板的收缩率β与阳模截面板的收缩率阈值βy进行比较；本发明在引入收缩率影响参数基础上，并进行分类处理，进一步提高在处理单元时，对收缩率计算的精准性；进而保证在进行比对时，减少系统比对的误差；以及通过对阳模截面板的横截面的采集和计算，有效地减少了采用近似或估算的方法计算具有不规则形状断口试样横断面面积而导致的误差。

Description

一种用于阳模截面板的收缩率比对系统
技术领域
本发明属于阳模截面板面积计量技术领域，具体为一种用于阳模截面板的收缩率比对系统。
背景技术
模具中，型腔有凸出部分的分模谓之阳模。一般用以成型产品的内表面或凹进部分。
中国专利CN104504195A公开了一种熔模精铸模具收缩率的确定方法，包括以下步骤：(1)针对熔模铸造的各工艺阶段分别建立数值分析模型；(2)将前一所述数值分析模型的模拟输出作为后一所述数值分析模型的模拟输入，建立全过程的误差流，获得最终的铸件仿真变形结果；(3)从铸件的仿真最终变形结果逆向反变形至模具设计阶段，确定每个关键尺寸的型面收缩率；
但是，现有技术中，在对阳模截面板面积计量时，存在着前期对收缩率影响数据采集处理不够精准和全面，将导致当阳模截面板的收缩率达到合格的标准，判定为不合格产品，或者当阳模截面板的收缩率为不合格时，判定为合格产品的这些问题出现；以及，在面对不规则的阳模截面时，测量的精准度也不够，从而也将影响到对阳模截面板的收缩率比对的精准性。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述背景技术的问题，而提出一种用于阳模截面板的收缩率比对系统，在引入收缩率影响参数基础上，并进行分类处理，进一步提高在处理单元时，对收缩率计算的精准性；进而保证在进行比对时，减少系统比对的误差；以及通过对阳模截面板的横截面的采集和计算，有效地减少了采用近似或估算的方法计算具有不规则形状断口试样横断面面积而导致的误差。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种用于阳模截面板的收缩率比对系统，包括采集单元、处理单元、比对单元；
采集单元用于采集阳模截面板的收缩率影响参数，并将其发送给处理单元，处理单元将得到的阳模截面板的收缩率β发送给比对单元；处理单元将通过采集单元得到的收缩率影响系数
Figure 182293DEST_PATH_IMAGE002
、阳模截面板原始面积S0、截面后的阳模截面板的横截面面积的平均值S-；再利用公式，计算出当前的阳模截面板的收缩率β，公式为
Figure 928795DEST_PATH_IMAGE004
；
比对单元；将计算出当前的阳模截面板的收缩率β与阳模截面板的收缩率阈值βy进行比较，并根据其收缩率β分析，并判断出阳模截面板是否合格；
比对单元具体的对比过程如下：
步骤一：比对单元接收处理单元发送的阳模截面板的收缩率β；
步骤二：将阳模截面板的收缩率β与对应的阳模截面板的收缩率阈值βy进行比较，若阳模截面板的收缩率β≤阳模截面板的收缩率阈值βy，则生成阳模截面板合格信号，若阳模截面板的收缩率β＞阳模截面板的收缩率阈值βy，则阳模截面板合格信号，并将生成的阳模截面板合格信号和阳模截面板合格信号分别标定为HG和BHG。
作为本发明进一步的方案：收缩率影响参数包括温度参数值T、初次拉伸载荷值F、拉伸速率值V。
作为本发明进一步的方案：收缩率影响参数的采集过程如下：通过温度传感器读取阳模截面板所处的温度值，初次拉伸载荷值F和拉伸速率值V，是通过拉力机直接获取。
作为本发明进一步的方案：采集单元还包括数据计算单元：该数据计算单元是根据采集单元所获取到温度参数值T、初次拉伸载荷值F和拉伸速率值V，计算得到该收缩率影响系数
Figure 36428DEST_PATH_IMAGE002
。
作为本发明进一步的方案：数据计算单元的具体计算过程如下：
步骤1：对温度参数值T、初次拉伸载荷值F和拉伸速率值V进行判别，判断该温度参数值T、初次拉伸载荷值F和拉伸速率值V是否为特定值；
步骤2：若温度参数值T、初次拉伸载荷值F和拉伸速率值V不是特定值，则将该对应数值带入公式1，公式1为：
Figure 759533DEST_PATH_IMAGE006
，即得到收缩率影响系数
Figure 42747DEST_PATH_IMAGE002
；其中，a、b、c、d均为修正因子，该a为0.1643、b为0.2112、c为0.3211、d为0.4062；
作为本发明进一步的方案：若温度参数值T、初次拉伸载荷值F和拉伸速率值V为特定值；则将温度参数值T、初次拉伸载荷值F和拉伸速率值V发送给数据处理单元进行特值处理。
作为本发明进一步的方案：将阳模截面板的温度参数值T、初次拉伸载荷值F、拉伸速率值V与对应阈值进行比较，其中，温度参数值T对应的阈值为Ty1和Ty2，Ty1＞Ty2；初次拉伸载荷值F对应的阈值为Fy1和Fy2，Fy1＞Fy2；拉伸速率值V对应的阈值为Vy1和Vy2，Vy1＞Vy2；
当T＞Ty1，则生成超高信号GT1，当T<Ty2，则生成超低信号DT1；当F＞Fy1，则生成超高信号GF1，当F<Fy2，则生成超低信号DF1；当V＞Vy1，则生成超高信号GV1，当V<Vy2，则生成超低信号GV1；
当同时生成超高信号，则将对应的度参数值T、初次拉伸载荷值F和拉伸速率值V带入公式2，公式2为
Figure 193106DEST_PATH_IMAGE008
；
当生成超高信号和超低信号时，则将对应的温度参数值T、初次拉伸载荷值F和拉伸速率值V带入公式3，公式3为
Figure 194560DEST_PATH_IMAGE010
；
当同时生成超低信号时，则将对应的度参数值T、初次拉伸载荷值F和拉伸速率值V带入公式4，公式4为
Figure 960171DEST_PATH_IMAGE012
。
作为本发明进一步的方案：采集单元还通过拓印的方法阳模截面板任意形状断口的横截面面积和阳模截面板原始面积。
作为本发明进一步的方案：若阳模截面板的横截面是规则图形时，按照规则图形的面积计算公式进行计算。
作为本发明进一步的方案：若阳模截面板的横截面是不规则图形时，则将阳模截面板的两段横截面面积分别为S1和S2，并取平均值为S-=（S1+S2）/2；
其中，不规则的横截面面积S1和S2的计算方法如下：
采集的图像细分为n行，每行宽度设为B, 之后逐行扫描图像得到图形轮廓线上相对两点间的距离L，代入公式，公式为
Figure 222525DEST_PATH_IMAGE014
：则分别对应得到S1和S2。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明通过设置的采集单元，该采集单元收集温度参数值T、初次拉伸载荷值F、拉伸速率值V，并对这些参数进行分类处理；从而得到正常条件下的收缩率影响系数
Figure 684731DEST_PATH_IMAGE002
和非正常条件下的收缩率影响系数
Figure 32535DEST_PATH_IMAGE002
，在引入收缩率影响参数基础上，并进行分类处理，进一步提高在处理单元时，对收缩率计算的精准性；进而保证在进行比对时，减少系统比对的误差，大大减少了当阳模截面板的收缩率达到合格的标准，因前期数据采集处理的问题，判定为不合格产品，或者当阳模截面板的收缩率为不合格时，因前期数据采集处理的问题，判定为合格产品的这些问题出现。
（2）本发明的设置的采集单元通过对阳模截面板的横截面的采集和计算，有效地减少了采用近似或估算的方法计算具有不规则形状断口试样横断面面积而导致的误差，从而使断面收缩率值更接近实际值，更进一步提高在处理单元时，对收缩率计算的精准性；进而保证在进行比对时，减少系统比对的误差。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的系统框图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1所示，本发明为一种用于阳模截面板的收缩率比对系统，包括采集单元、处理单元、比对单元；
采集单元用于采集阳模截面板的收缩率影响参数，并将其发送给处理单元；处理单元将通过采集单元得到的收缩率影响系数
Figure 238389DEST_PATH_IMAGE002
、阳模截面板原始面积S0、截面后的阳模截面板的横截面面积的平均值S-；再利用公式，计算出当前的阳模截面板的收缩率β，公式为
Figure DEST_PATH_IMAGE015
；
处理单元将得到的阳模截面板的收缩率β发送给比对单元，与该阳模截面板的收缩率阈值βy进行比较，并根据其收缩率β分析，并判断出阳模截面板是否合格；
其中，收缩率影响参数包括温度参数值T、初次拉伸载荷值F、拉伸速率值V；其温度参数值T用于表示在不同温度下，对阳模截面板的收缩率的影响；相对应地，初次拉伸载荷值F表示在不同的首次拉伸力作用下，对阳模截面板的收缩率的影响；拉伸速率值V表示在不同的拉伸速率，对阳模截面板的收缩率的影响；
收缩率影响参数的采集过程如下：通过温度传感器读取阳模截面板所处的温度值，初次拉伸载荷值F和拉伸速率值V，是通过拉力机直接获取；
该采集单元还包括数据计算单元：该数据计算单元是根据采集单元所获取到温度参数值T、初次拉伸载荷值F和拉伸速率值V，计算得到该收缩率影响系数
Figure 824091DEST_PATH_IMAGE002
；该采集单元还包括数据处理单元，该数据处理单元用于对温度参数值T、初次拉伸载荷值F和拉伸速率值V进行特值处理，从而生成收缩率影响系数
Figure 348875DEST_PATH_IMAGE002
；
该数据计算单元的具体计算过程如下：
步骤（1）：获取该阳模截面板的温度参数值T、初次拉伸载荷值F、拉伸速率值V；
步骤（2）：对温度参数值T、初次拉伸载荷值F和拉伸速率值V进行判别，判断该温度参数值T、初次拉伸载荷值F和拉伸速率值V是否为特定值；
步骤（3）：若温度参数值T、初次拉伸载荷值F和拉伸速率值V不是特定值，则将该对应数值代入公式1，公式1为：
Figure 59342DEST_PATH_IMAGE006
，即得到收缩率影响系数
Figure 927941DEST_PATH_IMAGE002
；其中，a、b、c、d均为修正因子，该a为0.1643、b为0.2112、c为0.3211、d为0.4062；
步骤（4）：若温度参数值T、初次拉伸载荷值F和拉伸速率值V为特定值；则将温度参数值T、初次拉伸载荷值F和拉伸速率值V发送给数据处理单元进行特值处理。
其中，数据处理单元具体的处理过程如下：
步骤41：获取阳模截面板的温度参数值T、初次拉伸载荷值F和拉伸速率值V，将阳模截面板的温度参数值T、初次拉伸载荷值F、拉伸速率值V与对应阈值进行比较，其中，温度参数值T对应的阈值为Ty1和Ty2，Ty1＞Ty2；初次拉伸载荷值F对应的阈值为Fy1和Fy2，Fy1＞Fy2；拉伸速率值V对应的阈值为Vy1和Vy2，Vy1＞Vy2；
步骤42：当T＞Ty1，则生成超高信号GT1，当T<Ty2，则生成超低信号DT1；当F＞Fy1，则生成超高信号GF1，当F<Fy2，则生成超低信号DF1；当V＞Vy1，则生成超高信号GV1，当V<Vy2，则生成超低信号GV1；
步骤43：当同时生成超高信号GT1、超高信号GF1、超高信号GV1，则将对应的度参数值T、初次拉伸载荷值F和拉伸速率值V带入公式2，公式2为
Figure DEST_PATH_IMAGE016
：其中，λ21、λ22、λ23均为修正因子，该λ21为0.503、λ22为0.612、λ23为0.711；
当生成超高信号GT1、超高信号GF1、超低信号DV1，超高信号GT1、超低信号DF1、超高信号GV1,超高信号GT1、超高信号DF1、超低信号DV1，超低信号DT1、超高信号GF1、超低信号DV1，超低信号DT1、超低信号DF1、超高信号GV1或超低信号DT1、超高信号DF1、超低信号DV1时，则将对应的温度参数值T、初次拉伸载荷值F和拉伸速率值V带入公式3，公式3为
Figure DEST_PATH_IMAGE017
：其中，λ31、λ32、λ33均为修正因子，该λ31为0.813、λ32为0.611、λ33为0.11；
当生成超低信号DT1、超低信号DF1、超低信号GV1时，则将对应的度参数值T、初次拉伸载荷值F和拉伸速率值V带入公式4，公式4为
Figure DEST_PATH_IMAGE018
：其中，λ41、λ42、λ43均为修正因子，该λ41为0.023、λ42为0.032、λ43为0063；
从而对应得到收缩率影响系数
Figure 696046DEST_PATH_IMAGE002
。
实施例2
基于上述实施例1，采集单元还通过拓印的方法阳模截面板任意形状断口的横截面面积和阳模截面板原始面积；
该采集单元采集横截面面积的具体过程如下：
S1、将阳模截面板的原始面积和截断的横截面面积完全拓印在拓印面上；
S2、将拓印好的拓印面置于水平，然后用高分辨率数码相机采集拓印图像，并将所得图像照片输入计算机；
S3、若阳模截面板的横截面是规则图形时，可以按照规则图形的面积计算公式进行计算；例如为正方形、圆形或椭圆形，可以直接采用对应的面积计算公式进行计算，并对应得到两段横截面面积分别为S1和S2；
S4、若阳模截面板的横截面是不规则图形时，则将阳模截面板的两段横截面面积分别为S1和S2，并取平均值为S-=（S1+S2）/2；
其中，不规则的横截面面积S1和S2的计算方法如下：
采集的图像细分为n行，每行宽度设为B, 之后逐行扫描图像得到图形轮廓线上相对两点间的距离L，代入公式，公式为
Figure DEST_PATH_IMAGE019
：则分别对应得到S1和S2；
根据上述阳模截面板的横截面计算方法，计算出阳模截面板原始面积，并记为S0。
实施例3
基于上述实施例1和2，比对单元具体的对比过程如下：
步骤一：比对单元接收处理单元发送的阳模截面板的收缩率β；
步骤二：将阳模截面板的收缩率β与对应的阳模截面板的收缩率阈值βy进行比较，若阳模截面板的收缩率β≤阳模截面板的收缩率阈值βy，则生成阳模截面板合格信号，若阳模截面板的收缩率β＞阳模截面板的收缩率阈值βy，则阳模截面板合格信号，并将生成的阳模截面板合格信号和阳模截面板合格信号分别标定为HG和BHG。
本发明的工作原理：本发明在对阳模截面板进行收缩率比对时，通过采集单元，收集温度参数值T、初次拉伸载荷值F、拉伸速率值V，并对这些参数进行分类处理；从而得到正常条件下的收缩率影响系数
Figure 592064DEST_PATH_IMAGE002
和非正常条件下的收缩率影响系数
Figure 789828DEST_PATH_IMAGE002
；同时，获取阳模截面板原始面积S0、截面后的阳模截面板的横截面面积的平均值S-；利用
Figure DEST_PATH_IMAGE020
；从而得到精准的阳模截面板的收缩率β；最后，利用得到的阳模截面板的收缩率β发送给比对系统，与该阳模截面板的收缩率阈值βy进行比较，并根据其收缩率β分析，并判断出阳模截面板是否合格。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种用于阳模截面板的收缩率比对系统，其特征在于，包括采集单元、处理单元、比对单元；
采集单元用于采集阳模截面板的收缩率影响参数，并将其发送给处理单元，处理单元将得到的阳模截面板的收缩率β发送给比对单元；处理单元将通过采集单元得到的收缩率影响系数
Figure FDA0003879382180000011
阳模截面板原始面积S0、截面后的阳模截面板的横截面面积的平均值S-；再利用公式，计算出当前的阳模截面板的收缩率β，公式为
Figure FDA0003879382180000012
比对单元；将计算出当前的阳模截面板的收缩率β与阳模截面板的收缩率阈值βy进行比较，并根据其收缩率β分析，并判断出阳模截面板是否合格；
比对单元具体的对比过程如下：
步骤一：比对单元接收处理单元发送的阳模截面板的收缩率β；
步骤二：将阳模截面板的收缩率β与对应的阳模截面板的收缩率阈值βy进行比较，若阳模截面板的收缩率β≤阳模截面板的收缩率阈值βy，则生成阳模截面板合格信号，若阳模截面板的收缩率β＞阳模截面板的收缩率阈值βy，则阳模截面板合格信号，并将生成的阳模截面板合格信号和阳模截面板合格信号分别标定为HG和BHG；
采集单元还包括数据计算单元：数据计算单元是根据采集单元所获取到温度参数值T、初次拉伸载荷值F和拉伸速率值V，计算得到该收缩率影响系数
Figure FDA0003879382180000013
数据计算单元的具体计算过程如下：
步骤1：对温度参数值T、初次拉伸载荷值F和拉伸速率值V进行判别，判断该温度参数值T、初次拉伸载荷值F和拉伸速率值V是否为特定值；
步骤3：若温度参数值T、初次拉伸载荷值F和拉伸速率值V不是特定值，则将该温度参数值T、初次拉伸载荷值F和拉伸速率值V带入公式1，公式1为：
Figure FDA0003879382180000021
即得到收缩率影响系数
Figure FDA0003879382180000022
其中，a、b、c、d均为修正因子，该a为0.1643、b为0.2112、c为0.3211、d为0.4062；
若温度参数值T、初次拉伸载荷值F和拉伸速率值V为特定值；则将温度参数值T、初次拉伸载荷值F和拉伸速率值V发送给数据处理单元进行特值处理；
将阳模截面板的温度参数值T、初次拉伸载荷值F、拉伸速率值V与对应阈值进行比较，其中，温度参数值T对应的阈值为Ty1和Ty2，Ty1＞Ty2；初次拉伸载荷值F对应的阈值为Fy1和Fy2，Fy1＞Fy2；拉伸速率值V对应的阈值为Vy1和Vy2，Vy1＞Vy2；
当T＞Ty1，则生成超高信号GT1，当T<Ty2，则生成超低信号DT1；当F＞Fy1，则生成超高信号GF1，当F<Fy2，则生成超低信号DF1；当V＞Vy1，则生成超高信号GV1，当V<Vy2，则生成超低信号GV1；
当同时生成超高信号，则将对应的度参数值T、初次拉伸载荷值F和拉伸速率值V带入公式2，公式2为
Figure FDA0003879382180000023
当生成超高信号和超低信号时，则将对应的温度参数值T、初次拉伸载荷值F和拉伸速率值V带入公式3，公式3为
Figure FDA0003879382180000024
当同时生成超低信号时，则将对应的度参数值T、初次拉伸载荷值F和拉伸速率值V带入公式4，公式4为
Figure FDA0003879382180000025
2.根据权利要求1所述的一种用于阳模截面板的收缩率比对系统，其特征在于，收缩率影响参数包括温度参数值T、初次拉伸载荷值F、拉伸速率值V。
3.根据权利要求2所述的一种用于阳模截面板的收缩率比对系统，其特征在于，收缩率影响参数的采集过程如下：通过温度传感器读取阳模截面板所处的温度值，初次拉伸载荷值F和拉伸速率值V，是通过拉力机直接获取。
4.根据权利要求3所述的一种用于阳模截面板的收缩率比对系统，其特征在于，采集单元还通过拓印的方法阳模截面板任意形状断口的横截面面积和阳模截面板原始面积。
5.根据权利要求4所述的一种用于阳模截面板的收缩率比对系统，其特征在于，若阳模截面板的横截面是规则图形时，按照规则图形的面积计算公式进行计算。
6.根据权利要求5所述的一种用于阳模截面板的收缩率比对系统，其特征在于，若阳模截面板的横截面是不规则图形时，则将阳模截面板的两段横截面面积分别为S1和S2，并取平均值为S-＝(S1+S2)/2；
其中，不规则的横截面面积S1和S2的计算方法如下：
采集的图像细分为n行，每行宽度设为B,之后逐行扫描图像得到图形轮廓线上相对两点间的距离L，代入公式，公式为
Figure FDA0003879382180000031
则分别对应得到S1和S2。
CN202211005127.3A 2022-08-22 2022-08-22 一种用于阳模截面板的收缩率比对系统 Active CN115098979B (zh)

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