一种用于合金膜盒的高温热成型控制方法及系统与流程

本发明涉及金属加工，具体而言，涉及一种用于合金膜盒的高温热成型控制方法及系统。

背景技术：

1、合金膜盒作为一种精密的机械元件，合金膜盒在现代工业中扮演着重要的角色。这种膜盒以其独特的合金原料制成，不仅具备优异的机械性能，还能够在各种恶劣的工作环境下保持稳定的性能表现。

2、目前，现有的合金膜盒的高温热成型控制方法存在一些劣势，如成型速度慢、温度控制精度低等问题，这些问题限制了合金膜盒的生产效率和产品质量。因此，有必要研究一种新的高温热成型控制方法，以提高合金膜盒的成型速度和温度控制精度，从而进一步提高其生产效率和产品质量。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提出了一种用于合金膜盒的高温热成型控制方法及系统，旨在提高合金膜盒的温度控制精度。

2、本发明提出了一种用于合金膜盒的高温热成型控制方法，所述高温热成型控制方法包括：

3、获取用于制备合金膜盒的合金原料的软化温度，根据所述软化温度和预先设定的目标参数确定所述高温热成型的基本参数；

4、在所述合金原料高温热成型为合金膜盒后，对所述合金膜盒进行质量评估，根据评估结果判断是否对所述基本参数进行调整；

5、其中，所述软化温度的获取方式包括对合金原料进行加热，获取所述合金原料在不同温度下的变形程度，并根据所述变形程度获取所述合金原料的软化温度。

6、优选的，获取用于制备合金膜盒的合金原料的软化温度时，包括：

7、对合金原料进行加热，加热温度逐级递增并记录对应的变形程度；绘制变形程度与加热温度的曲线图，分析曲线图中变形程度的变化趋势，确定合金原料的软化温度区间；

8、在软化温度区间内，选择至少三个温度点，对合金原料进行加热，并记录每个温度点下的变形程度；分析所有温度点下的变形程度，选择变形程度最高的温度点作为软化温度。

9、优选的，当绘制变形程度与加热温度的曲线图，分析曲线图中变形程度的变化趋势，确定合金原料的软化温度区间时，包括：

10、基于有限差分法计算相邻点之间的变化率，得到若干个斜率；

11、计算整条曲线的平均斜率，将每一斜率与平均斜率进行比对；

12、若斜率大于平均斜率，则判断该斜率对应的温度点为软化温度区间的起始点；若斜率小于平均斜率，则判断该斜率对应的温度点为软化温度区间的终点；其中，所述终点的温度值大于所述起始点的温度值；

13、基于起始点和终点，确定合金原料的软化温度区间。

14、优选的，通过合金原料的硬度变化量和膨胀变化量获得所述合金原料的变形程度。

15、优选的，通过合金原料的硬度变化量和膨胀变化量获得所述合金原料的变形程度时，包括：

16、测量合金原料在加热温度逐级递增时的硬度变化量和膨胀变化量；根据所述硬度变化量和膨胀变化量计算获得所述变形程度，计算公式为：

17、变形程度＝w1×硬度变化量+w2×膨胀变化量；

18、其中，w1和w2分别为硬度变化量和膨胀变化量的权重。

19、优选的，根据所述软化温度和预先设定的目标参数确定所述高温热成型的基本参数时，包括：

20、根据所述软化温度和目标参数确定所述高温热成型的基本参数；其中，所述基本参数包括加热温度、压力和冷却速率；所述目标参数包括合金膜盒的目标壁厚；

21、其中，根据合金原料的软化温度和软化温度区间的终点，确定高温热成型的加热温度；所述加热温度为软化温度与温度增加量之和，其中温度增加量为所述终点的温度与所述起始点的温度之差。

22、优选的，根据高温热成型的加热温度和合金膜盒的目标壁厚获得高温热成型的压力，包括：

23、高温热成型的压力的计算公式为：

24、

25、其中，p表示高温热成型压力，nr表示常数，t表示高温热成型的加热温度，v表示合金膜盒的体积；

26、当所述合金膜盒为圆柱形时，v＝π((r+d)2-r2)·h；r表示圆柱体底部的半径，h表示圆柱体的高度，d表示合金膜盒的目标壁厚；

27、当所述合金膜盒为长方体时，v＝(l+2d)·(w+2d)·(h+2d)，其中，l表示长方体的长度，w表示长方体的宽度，h表示长方体的高度，d表示合金膜盒的目标壁厚。

28、优选的，根据合金原料的热传导系数、合金膜盒的目标壁厚以及高温热成型的加热温度计算所述冷却速率，计算公式为：

29、

30、其中，c表示冷却速率，k表示合金原料的热传导系数，t表示高温热成型的加热温度，tx表示环境温度，d表示合金膜盒的目标壁厚。

31、优选的，在所述合金原料高温热成型为合金膜盒后，对所述合金膜盒进行质量评估，根据评估结果判断是否对所述基本参数进行调整时，包括：

32、质量评估的参数包括合金膜盒的表面缺陷，根据所述合金膜盒的表面缺陷对所述合金膜盒进行质量评估；

33、记录表面缺陷的实际数量，将表面缺陷的实际数量与预先设定的预设标准值进行比对，当表面缺陷的实际数量大于所述预设标准值时，判断结果为合金膜盒的质量不合格，需要对基本参数进行调整；

34、当表面缺陷的实际数量大于所述预设标准值时，计算表面缺陷的实际数量与所述预设标准值的缺陷数量差值；根据所述缺陷数量差值调整基本参数，所述基本参数为加热温度、压力和冷却速率；所述表面缺陷包括裂纹和气泡；

35、当裂纹的缺陷数量差值大于预先设定的缺陷数量预设差值，则降低加热温度或增加压力；

36、当气泡的缺陷数量差值大于预先设定的缺陷数量预设差值，则提高加热温度或降低冷却速率；

37、当裂纹的缺陷数量差值和气泡的缺陷数量差值同时大于预先设定的缺陷数量预设差值，则保持加热温度不变，同时增加压力、降低冷却速率。

38、本发明还提供一种用于合金膜盒的高温热成型控制系统，用于实现上述用于合金膜盒的高温热成型控制方法，所述用于合金膜盒的高温热成型控制系统包括：

39、温度测量模块，用于测量合金原料在加热过程中的温度；

40、计算模块，包括斜率计算模块、平均斜率计算模块和变形程度计算模块；其中，所述斜率计算模块基于有限差分法计算相邻点之间的变化率，得到若干个斜率；平均斜率计算模块用于计算整条曲线的平均斜率；变形程度计算模块用于通过合金原料的硬度变化量和膨胀变化量获得合金原料的变形程度；

41、软化温度区间确定模块，用于根据斜率与平均斜率的比对，确定合金原料的软化温度区间；

42、基本参数确定模块，根据软化温度和预先设定的目标参数确定高温热成型的基本参数，包括加热温度、压力和冷却速率；

43、质量评估模块，用于在合金原料高温热成型为合金膜盒后，对合金膜盒进行质量评估，根据评估结果判断是否对基本参数进行调整；

44、处理系统，用于根据所述高温热成型的基本参数对合金原料进行高温热成型控制，并根据质量评估模块的评估结果调整所述基本参数；

45、其中，所述温度测量模块、斜率计算模块、平均斜率计算模块、软化温度区间确定模块、变形程度计算模块、基本参数确定模块和质量评估模块均与所述处理系统连接，实现数据的传输和控制指令的执行。

46、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

47、1.本发明通过测量合金原料在加热过程中的温度，结合斜率计算和平均斜率计算，能够准确确定合金原料的软化温度区间，为高温热成型的基本参数设定提供了依据，从而保证了合金膜盒的成型质量和精度。

48、2.本发明采用硬度变化量和膨胀变化量作为合金原料变形程度的评价指标，通过计算变形程度，可以实时监测合金原料在高温热成型过程中的变形情况，为及时调整基本参数提供了依据，避免了因变形过大而导致的合金膜盒质量不合格的问题。

49、3.本发明通过设置质量评估模块，对合金膜盒的表面缺陷进行质量评估，并根据评估结果对基本参数进行调整，从而提高了合金膜盒的成型质量和合格率。同时，通过对裂纹和气泡等表面缺陷的针对性调整，进一步提高了合金膜盒的成型精度和稳定性。

50、4.本发明提供的用于合金膜盒的高温热成型控制系统，实现了温度测量、斜率计算、平均斜率计算、软化温度区间确定、变形程度计算、基本参数确定和质量评估等功能模块的集成和协同工作，提高了高温热成型过程的自动化程度和智能化水平，降低了人工干预和操作难度，提高了生产效率和经济效益。

51、5.本发明采用先进的处理系统，能够实时接收和处理各个功能模块的数据和指令，实现对合金原料的高温热成型过程的精确控制，提高了合金膜盒的成型精度和稳定性，为合金膜盒的广泛应用提供了可靠的技术支持。同时，本发明还具有结构简单、操作方便、维护容易等优点，具有广阔的应用前景和市场价值。