CN116911074B - 冷冻砂型预冷仓的开启时间确定方法、装置和预冷仓 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种冷冻砂型预冷仓的开启时间确定方法、装置和预冷仓，通过将冷冻砂型利用预设砂型三维模型划分为多个单元格，并通过判断温度最高的单元格的温度是否满足目标冷冻温度来确定冷冻砂型所需要的冷冻时长，进而确定预冷仓的开启时间，解决了现有技术中无法对预冷仓的开启时间进行准确控制所导致的冷冻砂型的温度无法满足需求的技术问题，实现了冷冻过程的能量节约，且提高了工作效率、降低了工艺成本的技术效果。
Description
技术领域
本发明实施例涉及冷冻砂型技术领域，尤其涉及一种冷冻砂型预冷仓的开启时间确定方法、装置和预冷仓。
背景技术
冷冻砂型铸造技术是一种用水做砂型铸造用粘结剂，在低温环境下冻结型砂成形砂型，经浇注熔体后获得铸件的铸造技术。冷冻砂型中熔体过冷度高，凝固过程中熔体温度梯度大，金属铸件经细晶强化，组织致密，力学性能好。砂型在高温熔体冲击下，自然溃散，浇注过程中无强烈刺激性气体产生。
冷冻砂型铸造工艺砂型的强度构建是通过水的冷冻实现的，而冷冻砂型在非冷冻环境条件下的铸造过程中自离开冷冻设备后就处于升温过程，为了保证冷冻砂型在浇注时的温度为需要的温度，在实际生产过程中，需要通过预冷仓（预冷设备）对其制冷进行调控，从而达到预期温度。
发明内容
本发明实施例提供一种冷冻砂型预冷仓的开启时间确定方法、装置和预冷仓，解决了现有技术中无法对预冷仓的开启时间进行准确控制所导致的冷冻砂型的温度无法满足需求的技术问题。
本发明实施例提供了一种冷冻砂型预冷仓的开启时间确定方法，所述开启时间确定方法包括：
获取冷冻砂型的目标冷冻温度以及当前温度分布；
将所述目标冷冻温度以及所述当前温度分布导入预设砂型三维模型中，确定所述冷冻砂型的单元最高温度是否达到所述目标冷冻温度，并在达到所述目标冷冻温度时，输出所述冷冻砂型达到所述目标冷冻温度的冷冻时长，其中，所述单元最高温度指将所述冷冻砂型离散成多个单元格后温度最高的单元格的温度值；
基于所述冷冻时长以及预设出仓时间确定所述冷冻砂型预冷仓的开启时间。
进一步地，将所述目标冷冻温度以及所述当前温度分布导入预设砂型三维模型中，确定所述冷冻砂型的单元最高温度是否达到所述目标冷冻温度，并在达到所述目标冷冻温度时，输出所述冷冻砂型达到所述目标冷冻温度的冷冻时长包括：
将所述预设砂型三维模型离散为三维上的多个单元格；
设置所述单元格的热物理性能参数；
将导入的所述当前温度分布设置为相应各所述单元格的初始条件，将预冷仓的环境温度设置为多个所述单元格中，与环境相接触的所述单元格的边界条件，将导入的所述目标冷冻温度设置为其余所述单元格的边界条件；
根据所述冷冻砂型的工艺参数、所述初始条件和所述边界条件，对离散化的多个所述单元格的温度场方程进行迭代求解，确定所述冷冻砂型的单元最高温度是否达到所述目标冷冻温度，其中，所述工艺参数至少包括浇注时冷冻砂型的温度范围；
若达到，则确定并输出所述冷冻砂型达到所述目标冷冻温度的冷冻时长。
进一步地，基于所述冷冻时长以及预设出仓时间确定所述冷冻砂型预冷仓的开启时间之后，所述开启时间确定方法还包括：
在到达所述开启时间之前，控制所述预冷仓以保温模式运行。
进一步地，所述开启时间确定方法还包括：
若判断结果为所述冷冻砂型的所述单元最高温度未达到所述目标冷冻温度，则提示达到所述目标冷冻温度的冷冻时长无法满足所述预设出仓时间。
进一步地，将所述预设砂型三维模型离散为三维上的多个单元格包括：
利用有限差分法、有限元分析法或有限体积分析法将所述预设砂型三维模型离散化，形成三维上的单元格。
进一步地，根据所述冷冻砂型的工艺参数、所述初始条件和所述边界条件，对离散化的多个所述单元格的温度场方程进行迭代求解，确定所述冷冻砂型的单元最高温度是否达到所述目标冷冻温度包括：
根据所述工艺参数、所述初始条件和所述边界条件，利用Python、Matlab、Comsol、C、C++、Procast中的其中一种对离散化的多个所述单元格的温度场方程进行迭代求解，确定所述冷冻砂型的单元最高温度是否达到所述目标冷冻温度。
进一步地，在将导入的所述当前温度分布设置为相应各所述单元格的初始条件之后，所述开启时间确定方法还包括：
利用所述预冷仓的冷冻参数曲线确定所述预冷仓的环境温度。
进一步地，在将所述目标冷冻温度以及所述当前温度分布导入预设砂型三维模型中之前，所述开启时间确定方法还包括：
根据所述冷冻砂型的砂型工艺，建立所述预设砂型三维模型，其中，所述砂型工艺至少包括所述冷冻砂型的尺寸和形状。
本发明实施例还提供了一种冷冻砂型预冷仓的开启时间确定装置，所述开启时间确定装置包括：
砂型温度获取单元，用于获取冷冻砂型的目标冷冻温度以及当前温度分布；
砂型冷冻时长确定单元，用于将所述目标冷冻温度以及所述当前温度分布导入预设砂型三维模型中，确定所述冷冻砂型的单元最高温度是否达到所述目标冷冻温度，并在达到所述目标冷冻温度时，输出所述冷冻砂型达到所述目标冷冻温度的冷冻时长，其中，所述单元最高温度指将所述冷冻砂型离散成多个单元格后温度最高的单元格的温度值；
预冷仓开启时间确定单元，用于基于所述冷冻时长以及预设出仓时间确定所述冷冻砂型预冷仓的开启时间。
本发明实施例还提供了一种冷冻砂型的预冷仓，所述冷冻砂型的预冷仓执行上述任一实施例所述的冷冻砂型预冷仓的开启时间确定方法。
本发明实施例公开了一种冷冻砂型预冷仓的开启时间确定方法、装置和预冷仓，方法包括：获取冷冻砂型的目标冷冻温度以及当前温度分布；将目标冷冻温度以及当前温度分布导入预设砂型三维模型中，确定冷冻砂型的单元最高温度是否达到目标冷冻温度，并在达到目标冷冻温度时，输出冷冻砂型达到目标冷冻温度的冷冻时长；基于冷冻时长以及预设出仓时间确定冷冻砂型预冷仓的开启时间。本申请通过将冷冻砂型利用预设砂型三维模型划分为多个单元格，并通过判断温度最高的单元格的温度是否满足目标冷冻温度来确定冷冻砂型所需要的冷冻时长，进而确定预冷仓的开启时间，解决了现有技术中无法对预冷仓的开启时间进行准确控制所导致的冷冻砂型的温度无法满足需求的技术问题，实现了冷冻过程的能量节约，且提高了工作效率、降低了工艺成本的技术效果。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种冷冻砂型预冷仓的开启时间确定方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的另一种冷冻砂型预冷仓的开启时间确定方法的流程图；
图3是本发明实施例提供的一种冷冻砂型预冷仓的开启时间确定装置的结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于限定特定顺序。本发明下述各个实施例可以单独执行，各个实施例之间也可以相互结合执行，本发明实施例对此不作具体限制。
冷冻砂型铸造技术是一种用水做砂型铸造用粘结剂，在低温环境下冻结型砂成形砂型，经浇注熔体后获得铸件的铸造技术。冷冻砂型中熔体过冷度高，凝固过程中熔体温度梯度大，金属铸件经细晶强化，组织致密，力学性能好。砂型在高温熔体冲击下，自然溃散，浇注过程中无强烈刺激性气体产生。但单纯的冷冻砂型，在较高温度下的形性保持性较差,接触高温熔体部位型砂往往“一触即溃”，抗冲击性差，外表层型砂也常受冻结粘结剂的升华、融化现象影响，而影响基础性能和形状尺寸特征。
对于铸造工艺，需要考虑整个工艺过程的有效衔接。其中，金属液的浇注需要保持在特定的温度，从出炉到浇注前，实际是一个过程控制温度。 因此，金属液的浇注过程需要在时间流程上进行精细管控。传统铸造工艺砂型的强度是通过树脂、粘土等粘结剂对铸造用砂进行粘结而构建的，其强度控制与水分、粘结剂变性相关，即传统铸造砂型在正常环境温度、湿度下可以保持较长时间，通常为几周。因此，传统铸造过程砂型的制造与流转过程往往不需要过高的时间管控。
然而，冷冻砂型铸造工艺砂型的强度构建是通过水的冷冻实现的，除少数极寒区域，或该区域所处季节具备极寒条件外，冷冻砂型在非冷冻环境条件下的铸造过程中自离开冷冻设备后就处于升温过程。冷冻砂型的冷冻状态和砂型强度，与较多因素相关，如生产环境温度、砂型冷冻温度、砂型转运时间、浇注前的等待时间等。在不同的环境条件下，环境温度对冷冻砂型的保持产生了极大影响。冷冻砂型在实际生产过程中，需要通过预冷仓（预冷设备）对其制冷进行调控，从而达到预期温度，因此设置合适的预冷仓开启时间来对冷冻砂型进行冷却成为急需解决的问题。
为解决上述问题，本发明实施例提供了一种冷冻砂型预冷仓的开启时间确定方法，图1是本发明实施例提供的一种冷冻砂型预冷仓的开启时间确定方法的流程图。如图1所示，该开启时间确定方法具体包括如下步骤：
S101，获取冷冻砂型的目标冷冻温度以及当前温度分布。
具体地，目标冷冻温度为冷冻砂型进行浇注所需要的温度，亦即冷冻砂型的出仓温度，在实际生产过程中，目标冷冻温度通常为-20℃~-25℃之间。冷冻砂型的当前温度分布可以在加工砂块的过程中使用热电偶测量得到。
S102，将目标冷冻温度以及当前温度分布导入预设砂型三维模型中，确定冷冻砂型的单元最高温度是否达到目标冷冻温度，并在达到目标冷冻温度时，输出冷冻砂型达到目标冷冻温度的冷冻时长，其中，单元最高温度指将冷冻砂型离散成多个单元格后温度最高的单元格的温度值。
具体地，在得到目标冷冻温度以及当前温度分布时，将其导入预设砂型三维模型中，其中，预设砂型三维模型包括但不限于基于CAD软件建立，在具体实施时，可以根据实际条件选择软件种类。预设砂型三维模型会将冷冻砂型离散为三维上的多个单元格，然后基于当前温度分布确定每个单元格的当前温度，并判断温度最高的单元格的温度值是否能在一定的冷冻时长内达到目标冷冻温度，若可以，则表明整个冷冻砂型在该冷冻时长内可以达到目标冷冻温度，此时输出该冷冻时长。
S103，基于冷冻时长以及预设出仓时间确定冷冻砂型预冷仓的开启时间。
具体地，由于利用冷冻砂型进行浇注的时间是确定的，该时间就是预设出仓时间，因此在得到冷冻时长之后，可以根据冷冻时长以及预设出仓时间推算出冷冻砂型预冷仓的开启时间，即预冷仓在该开启时间开启对冷冻砂型进行预冷可以满足冷冻砂型出仓时达到目标冷冻温度。
本申请通过将冷冻砂型利用预设砂型三维模型划分为多个单元格，并通过判断温度最高的单元格的温度是否满足目标冷冻温度来确定冷冻砂型所需要的冷冻时长，进而确定预冷仓的开启时间，解决了现有技术中无法对预冷仓的开启时间进行准确控制所导致的冷冻砂型的温度无法满足需求的技术问题，实现了冷冻过程的能量节约，且提高了工作效率、降低了工艺成本的技术效果。
在上述各技术方案的基础上，图2是本发明实施例提供的另一种冷冻砂型预冷仓的开启时间确定方法的流程图，如图2所示，S102具体包括如下步骤：
S201，将预设砂型三维模型离散为三维上的多个单元格。
具体地，冷冻砂型在从预冷仓出仓后转运至浇注区域的过程中，由于冷冻砂型具备一定的尺寸及形状，冷冻砂型各个位置的温度变化存在区别，因此将预设砂型三维模型离散为三维上的多个单元格可以分别对多个单元格进行温度场方程的迭代求解。
可选地，S210具体包括：利用有限差分法、有限元分析法或有限体积分析法将预设砂型三维模型离散化，形成三维上的单元格。
具体地，离散方法包括但不限于有限差分法、有限元分析法以及有限体积分析法，也可以采用具备二次开发功能、可设定边界参数的仿真软件，例如专用的铸造仿真软件ProCast进行计算，以减少编程的工作量。
S202，设置单元格的热物理性能参数。
具体地，由于冷冻砂型具备一定的形状及尺寸，在实际生产过程中，多个单元格所接触的预冷仓的环境不同，例如冷冻砂型表层的单元格的外表面直接与预冷仓的环境相接触，而冷冻砂型的内表面是与相邻冷冻砂型的单元格相接触，在相同时间内冷冻两者时，其降温幅度存在差异，通过设置单元格的热物理性能参数，可以精确的得到多个单元格的温度场方程，进而保证预测结果的可靠性。其中，热物理性能参数包括但不限于密度、比热容、热导率，在具体实施过程中，热物理性能参数可以通过试验测量获得。
S203，将导入的当前温度分布设置为相应各单元格的初始条件，将预冷仓的环境温度设置为多个单元格中，与环境相接触的单元格的边界条件，将导入的目标冷冻温度设置为其余单元格的边界条件。
具体地，在实际对冷冻砂型进行预冷的过程中，冷冻砂型各个位置的温度变化存在差异，因此在获取到冷冻砂型的当前温度分布之后，将多个单元格的初始条件均设为当前温度分布。对于冷冻砂型来说，由于砂型所接触的环境温度不同，例如与生产环境相接触的单元格，其与生产环境间存在传热效应，而不与生产环境相接触的单元格，与其发生传热的为相邻砂型单元格，因此，由于已将砂型的三维模型离散为多个单元格，且设置了相关热物理性能参数，可将预冷仓的环境温度设置为与预冷仓环境相接触的单元格的边界条件，将目标冷冻温度设置为其余单元格的边界条件，进而模拟冷冻砂型在预冷仓中进行预冷的生产过程。其中，初始条件和边界条件均为可输入变化参数，且边界条件为动态曲线。
可选地，在将导入的当前温度分布设置为相应各单元格的初始条件之后，该开启时间确定方法还包括：利用预冷仓的冷冻参数曲线确定预冷仓的环境温度。
S204，根据冷冻砂型的工艺参数、初始条件和边界条件，对离散化的多个单元格的温度场方程进行迭代求解，确定冷冻砂型的单元最高温度是否达到目标冷冻温度，其中，工艺参数至少包括浇注时冷冻砂型的温度范围。
具体地，可以根据工艺参数、初始条件和边界条件，对离散化的冷冻砂型的温度最高的单元格的温度场方程进行迭代求解，得到温度最高的单元格的温度是否能够达到目标冷冻温度，其中，工艺参数除了浇注时冷冻砂型的温度范围，还可以包括熔体浇注温度、熔体浇注时间以及熔体转运时间等。
其中，浇注时冷冻砂型的温度范围可以根据实际需求设定，例如根据熔体浇注温度或浇注环境温度等进行设定。熔体浇注温度可以根据熔体材料组分、熔体材料相图、冷冻铸造工艺等进行设定，熔体转运时间和熔体浇注时间可以通过演练或获取历史转运数据进行设定。需要说明的是，在实际执行过程中，由于在实际工艺过程中，各个环节存在交集，且存在温度差异会发生例如热传导、热对流和热辐射等传热效应，因此设定各个工艺参数时，可以根据冷冻砂型工艺综合考虑。
可选地，S204具体包括：根据工艺参数、初始条件和边界条件，利用Python、Matlab、Comsol、C、C++、Procast中的其中一种对离散化的多个单元格的温度场方程进行迭代求解，确定冷冻砂型的单元最高温度是否达到目标冷冻温度。
具体地，可以根据实际需求选择对预设砂型三维模型进行离散的手段，例如通过C、C++、Matlab、Python等编程软件，通过对砂型模型温度场方程的程序编制，进而实现离散化迭代求解；再如，利用多物理场仿真软件Comsol进行离散化迭代求解，具体来说，通过在Comsol中设定物理场类型，导入预设砂型三维模型，并设置参数，进而完成计算，且可观察结果；又如，可使用具有二次开发功能的专用铸造仿真软件Procast，用户可以利用Procast自主开发边界条件、初始条件的设置等功能，完成对预设砂型三维模型的有限元离散求解。
S205，若达到，则确定并输出冷冻砂型达到目标冷冻温度的冷冻时长。
具体地，若温度最高的单元格的温度达到了模板冷冻温度，则将其达到目标冷冻温度冷冻时长作为计算结果输出。
在上述各技术方案的基础上，在S103之后，该开启时间确定方法还包括：在到达开启时间之前，控制预冷仓以保温模式运行。
具体地，由于预冷仓在开始制冷时，温度是逐渐降低的，因此在预冷仓开启制冷模式之前，可以设置预冷仓在开启时间之前以保温模式运行，实现了节能的技术效果。
在上述各技术方案的基础上，该开启时间确定方法还包括：若判断结果为冷冻砂型的单元最高温度未达到目标冷冻温度，则提示达到目标冷冻温度的冷冻时长无法满足预设出仓时间。
具体地，在将目标冷冻温度以及当前温度分布导入预设砂型三维模型中，判断冷冻砂型的单元最高温度在冷冻时长内是否能够达到目标冷冻温度，若判断结果为冷冻砂型的单元最高温度未达到目标冷冻温度，则表明在需要对冷冻砂型进行浇注之前无法将冷冻砂型的温度预冷为浇注需要的温度，即达到目标冷冻温度的冷冻时长超出了预设出仓时间，此时提示达到目标冷冻温度的冷冻时长无法满足预设出仓时间，工作人员可以基于提示重新设定冷冻砂型的浇注时间。
在上述各技术方案的基础上，在S102，将目标冷冻温度以及当前温度分布导入预设砂型三维模型中之前，该开启时间确定方法还包括：根据冷冻砂型的砂型工艺，建立预设砂型三维模型，其中，砂型工艺至少包括冷冻砂型的尺寸和形状。
具体地，根据砂型工艺铸造冷冻砂型需具备特定尺寸及形状，冷冻砂型的尺寸及形状不同，其温度变化存在区别，因此需要根据砂型工艺建立冷冻砂型的预设砂型三维模型，进而根据预设砂型三维模型可以在空间上对冷冻砂型的各单元格分别进行温度场求解。
图3是本发明实施例提供的一种冷冻砂型预冷仓的开启时间确定装置的结构图。如图3所示，该开启时间确定装置具体包括：
砂型温度获取单元31，用于获取冷冻砂型的目标冷冻温度以及当前温度分布；
砂型冷冻时长确定单元32，用于将目标冷冻温度以及当前温度分布导入预设砂型三维模型中，确定冷冻砂型的单元最高温度是否达到目标冷冻温度，并在达到目标冷冻温度时，输出冷冻砂型达到目标冷冻温度的冷冻时长，其中，单元最高温度指将冷冻砂型离散成多个单元格后温度最高的单元格的温度值；
预冷仓开启时间确定单元33，用于基于冷冻时长以及预设出仓时间确定冷冻砂型预冷仓的开启时间。
可选地，砂型冷冻时长确定单元32包括：
单元格离散子单元，用于将预设砂型三维模型离散为三维上的多个单元格；
参数设置子单元，用于设置单元格的热物理性能参数；
条件设置子单元，用于将导入的当前温度分布设置为相应各单元格的初始条件，将预冷仓的环境温度设置为多个单元格中，与环境相接触的单元格的边界条件，将导入的目标冷冻温度设置为其余单元格的边界条件；
温度判断子单元，用于根据冷冻砂型的工艺参数、初始条件和边界条件，对离散化的多个单元格的温度场方程进行迭代求解，确定冷冻砂型的单元最高温度是否达到目标冷冻温度，其中，所述工艺参数至少包括浇注时冷冻砂型的温度范围；
冷冻时长确定子单元，用于若温度判断子单元的判断结果为达到，则确定并输出冷冻砂型达到目标冷冻温度的冷冻时长。
可选地，在预冷仓开启时间确定单元33基于冷冻时长以及预设出仓时间确定冷冻砂型预冷仓的开启时间之后，开启时间确定装置还包括：
预冷仓控制单元，用于在到达开启时间之前，控制预冷仓以保温模式运行。
可选地，开启时间确定装置还包括：
告警单元，用于若温度判断子单元的判断结果为冷冻砂型的单元最高温度未达到目标冷冻温度，则提示达到目标冷冻温度的冷冻时长无法满足预设出仓时间。
可选地，单元格离散子单元具体用于：
利用有限差分法、有限元分析法或有限体积分析法将预设砂型三维模型离散化，形成三维上的单元格。
可选地，温度判断子单元具体用于：
根据工艺参数、初始条件和边界条件，利用Python、Matlab、Comsol、C、C++、Procast中的其中一种对离散化的多个单元格的温度场方程进行迭代求解，确定冷冻砂型的单元最高温度是否达到目标冷冻温度。
可选地，在条件设置子单元将导入的当前温度分布设置为相应各单元格的初始条件之后，开启时间确定装置还包括：
环境温度获取单元，用于利用预冷仓的冷冻参数曲线确定预冷仓的环境温度。
可选地，在砂型冷冻时长确定单元32将目标冷冻温度以及当前温度分布导入预设砂型三维模型中之前，开启时间确定装置还包括：
模型建立单元，用于根据冷冻砂型的砂型工艺，建立预设砂型三维模型，其中，砂型工艺至少包括冷冻砂型的尺寸和形状。
本发明实施例提供的冷冻砂型预冷仓的开启时间确定方法，与上述实施例提供的冷冻砂型预冷仓的开启时间确定装置具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
本发明实施例还提供了一种冷冻砂型的预冷仓，该冷冻砂型的预冷仓执行上述任意实施例中的冷冻砂型预冷仓的开启时间确定方法。
在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
最后应说明的是，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (9)
1.一种冷冻砂型预冷仓的开启时间确定方法，其特征在于，所述开启时间确定方法包括：
获取冷冻砂型的目标冷冻温度以及当前温度分布；
根据所述冷冻砂型的砂型工艺，建立预设砂型三维模型，其中，所述砂型工艺至少包括所述冷冻砂型的尺寸和形状；
将所述目标冷冻温度以及所述当前温度分布导入预设砂型三维模型中，确定所述冷冻砂型的单元最高温度是否达到所述目标冷冻温度，并在达到所述目标冷冻温度时，输出所述冷冻砂型达到所述目标冷冻温度的冷冻时长，其中，所述单元最高温度指将所述冷冻砂型离散成多个单元格后温度最高的单元格的温度值；
基于所述冷冻时长以及预设出仓时间确定所述冷冻砂型预冷仓的开启时间。
2.根据权利要求1所述的冷冻砂型预冷仓的开启时间确定方法，其特征在于，将所述目标冷冻温度以及所述当前温度分布导入预设砂型三维模型中，确定所述冷冻砂型的单元最高温度是否达到所述目标冷冻温度，并在达到所述目标冷冻温度时，输出所述冷冻砂型达到所述目标冷冻温度的冷冻时长包括：
将所述预设砂型三维模型离散为三维上的多个单元格；
设置所述单元格的热物理性能参数；
将导入的所述当前温度分布设置为相应各所述单元格的初始条件，将预冷仓的环境温度设置为多个所述单元格中，与环境相接触的所述单元格的边界条件，将导入的所述目标冷冻温度设置为其余所述单元格的边界条件；
根据所述冷冻砂型的工艺参数、所述初始条件和所述边界条件，对离散化的多个所述单元格的温度场方程进行迭代求解，确定所述冷冻砂型的单元最高温度是否达到所述目标冷冻温度，其中，所述工艺参数至少包括浇注时冷冻砂型的温度范围；
若达到，则确定并输出所述冷冻砂型达到所述目标冷冻温度的冷冻时长。
3.根据权利要求1所述的冷冻砂型预冷仓的开启时间确定方法，其特征在于，基于所述冷冻时长以及预设出仓时间确定所述冷冻砂型预冷仓的开启时间之后，所述开启时间确定方法还包括：
在到达所述开启时间之前，控制所述预冷仓以保温模式运行。
4.根据权利要求1所述的冷冻砂型预冷仓的开启时间确定方法，其特征在于，所述开启时间确定方法还包括：
若判断结果为所述冷冻砂型的所述单元最高温度未达到所述目标冷冻温度，则提示达到所述目标冷冻温度的冷冻时长无法满足所述预设出仓时间。
5.根据权利要求2所述的冷冻砂型预冷仓的开启时间确定方法，其特征在于，将所述预设砂型三维模型离散为三维上的多个单元格包括：
利用有限差分法、有限元分析法或有限体积分析法将所述预设砂型三维模型离散化，形成三维上的单元格。
6.根据权利要求2所述的冷冻砂型预冷仓的开启时间确定方法，其特征在于，根据所述冷冻砂型的工艺参数、所述初始条件和所述边界条件，对离散化的多个所述单元格的温度场方程进行迭代求解，确定所述冷冻砂型的单元最高温度是否达到所述目标冷冻温度包括：
根据所述工艺参数、所述初始条件和所述边界条件，利用Python、Matlab、Comsol、C、C++、Procast中的其中一种对离散化的多个所述单元格的温度场方程进行迭代求解，确定所述冷冻砂型的单元最高温度是否达到所述目标冷冻温度。
7.根据权利要求2所述的冷冻砂型预冷仓的开启时间确定方法，其特征在于，在将导入的所述当前温度分布设置为相应各所述单元格的初始条件之后，所述开启时间确定方法还包括：
利用所述预冷仓的冷冻参数曲线确定所述预冷仓的环境温度。
8.一种冷冻砂型预冷仓的开启时间确定装置，其特征在于，所述开启时间确定装置包括：
砂型温度获取单元，用于获取冷冻砂型的目标冷冻温度以及当前温度分布；
模型建立单元，用于根据所述冷冻砂型的砂型工艺，建立预设砂型三维模型，其中，所述砂型工艺至少包括所述冷冻砂型的尺寸和形状；
砂型冷冻时长确定单元，用于将所述目标冷冻温度以及所述当前温度分布导入预设砂型三维模型中，确定所述冷冻砂型的单元最高温度是否达到所述目标冷冻温度，并在达到所述目标冷冻温度时，输出所述冷冻砂型达到所述目标冷冻温度的冷冻时长，其中，所述单元最高温度指将所述冷冻砂型离散成多个单元格后温度最高的单元格的温度值；
预冷仓开启时间确定单元，用于基于所述冷冻时长以及预设出仓时间确定所述冷冻砂型预冷仓的开启时间。
9.一种冷冻砂型的预冷仓，其特征在于，所述冷冻砂型的预冷仓执行上述权利要求1-7任一所述的冷冻砂型预冷仓的开启时间确定方法。
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