本發明涉及注塑溫度調節領域,具體為一種針對注塑模具的注塑溫度智能調節方法。
背景技術:
1、在注塑成型過程中,模具不同區域的溫度變化直接影響熔體流動、冷卻速率和產品品質。為改善溫度控制效果,現有技術通常將模具劃分為若干區域,并對各區域分別設定控溫參數。然而,這類分區方式多依賴工程師經驗或模具結構特征(如澆口位置、冷卻水道布局)預先劃定,未能充分考慮實際生產中各區域溫度隨時間演化的動態特性。例如,某些物理位置相距較遠的區域可能因相似的壁厚或冷卻條件而表現出相近的溫度波動模式,卻被劃分到不同控溫組;而相鄰區域若熱響應差異較大,卻可能被強制采用相同控溫策略。此外,若為每個測溫點配置獨立的控溫執行機構,雖可提升局部調節能力,但會導致系統復雜度高、成本增加,且易因參數不協調引發不必要的溫度梯度,反而加劇產品翹曲或內應力集中。
技術實現思路
1、針對現有技術的不足,本發明提供了一種針對注塑模具的注塑溫度智能調節方法,通過引入注塑模具上的熱響應同質區來解決背景技術中提出的技術問題。
2、為實現以上目的,本發明通過以下技術方案予以實現:
3、第一方面,本發明公開了一種針對注塑模具的注塑溫度智能調節方法,包括如下步驟:
4、s1、錨定注塑模具上的n個模具區域節點;
5、s2、構建n個模具區域節點對應的n個熱行為系數序列;
6、s3、計算n個熱行為系數序列中任意兩序列之間的熱行為相關度,得到j個熱行為相關度;其中,j=n(n-1)/2;
7、s4、基于熱行為相關度,計算所述任意兩序列之間的熱行為距離;
8、s5、基于熱行為距離對n個熱行為系數序列進行層次聚類,生成k個熱行為序列簇;
9、s6、對任一個熱行為序列簇,提取其簇內p個熱行為系數序列各自對應的p個節點序號;
10、s7、將p個節點序號對應的p個關鍵區域定義為熱響應同質區,并為熱響應同質區配置相同規則的溫度調節策略。
11、在其中一些具體的實施例中,構建n個模具區域節點對應的n個熱行為系數序列,包括:
12、s2-1、在n個模具區域節點中,獲取任一個目標區域節點在m時間窗口各自的注塑溫度總變差;
13、s2-2、將m個時間窗口內的注塑溫度總變差進行歸一化,生成目標區域節點在m個時間窗口的熱行為系數;
14、s2-3、對m個熱行為系數執行時間窗口的順序排序,生成目標區域節點的熱行為系數序列;
15、s2-4、遍歷n個模具區域節點,重復各目標區域節點的熱行為系數序列的生成,直至得到n個熱行為系數序列。
16、在其中一些具體的實施例中,獲取任一個目標區域節點在m時間窗口內的注塑溫度總變差,包括:
17、s2-1-1、為n個模具區域節點分配預定義的節點序號;
18、s2-1-2、基于n個節點序號的排序方向,逐個錨定模具區域節點中的目標區域節點;
19、s2-1-3、獲取目標區域節點在時間窗口內的g個瞬時注塑溫度;其中,g個瞬時注塑溫度之間的采樣周期恒定;
20、s2-1-4、基于g個瞬時注塑溫度,計算目標區域節點在時間窗口內的注塑溫度總變差;
21、s2-1-5、在時間軸上以標準步長連續滑動m次時間窗口,采集目標區域節點在m個時間窗口各自的注塑溫度總變差。
22、在其中一些具體的實施例中,計算目標區域節點在時間窗口內的注塑溫度總變差,包括:
23、s2-1-4-1、錨定g個瞬時注塑溫度對應的g個采樣時間戳;
24、s2-1-4-2、基于采樣時間戳的先后順序,為g個瞬時注塑溫度分配單調遞增的采樣序號;
25、s2-1-4-3、根據采樣序號升序排列g個瞬時注塑溫度,生成瞬時注塑溫度序列;
26、s2-1-4-4、計算瞬時注塑溫度序列中相鄰瞬時注塑溫度之間的g-1個絕對溫度差;
27、s2-1-4-5、將g-1個絕對溫度差求和,生成時間窗口的注塑溫度總變差。
28、在其中一些具體的實施例中,生成目標區域節點在m個時間窗口的熱行為系數,包括:
29、s2-2-1、選定m個注塑溫度總變差中的最大總變差和最小總變差;
30、s2-2-2、對最大總變差和最小總變差進行求差,得到總變差極差;
31、s2-2-3、選定m個注塑溫度總變差中的當前總變差;
32、s2-2-4、將當前總變差與最小總變差進行求差,得到當前總變差偏移;
33、s2-2-5、對總變差極差和當前總變差偏移進行比值運算,生成當前總變差對應的熱行為系數;
34、s2-2-6、遍歷m個注塑溫度總變差,直至得到目標區域節點在m個時間窗口的熱行為系數。
35、在其中一些具體的實施例中,計算n個熱行為系數序列任意兩序列之間的熱行為相關度,包括:
36、s3-1、在n個熱行為系數序列選定任意兩序列構成的序列對,標記為第一系數序列和第二系數序列;
37、s3-2、計算第一系數序列和第二系數序列中的第一系數均值和第二系數均值;
38、s3-3、根據第一系數均值和第二系數均值,計算第一系數序列和第二系數序列之間的協方差項,以及第一系數序列和第二系數序列各自的第一標準差和第二標準差;
39、s3-4、若第一標準差和第二標準差均為正數,則計算兩序列之間的熱行為相關度;
40、s3-5、若第一標準差或第二標準差等于零,則設定熱行為相關度為1;
41、s3-6、遍歷n個熱行為系數序列中不重復的序列對,重復計算熱行為相關度,直至得到j個熱行為相關度。
42、在其中一些具體的實施例中,基于熱行為距離對n個熱行為系數序列進行層次聚類,包括:
43、s5-1、將所述n個熱行為系數序列作為n個初始簇,并將n個初始簇初始化為當前簇集合;
44、s5-2、在當前簇集合中,識別任意兩個簇之間具有最小熱行為距離的簇對,并將該簇對合并為新簇;
45、s5-3、從當前簇集合中移除所述簇對,并加入所述新簇,更新當前簇集合;
46、s5-4、重復執行當前簇集合的更新,直至當前簇集合僅包含單一簇;
47、s5-5、在每次合并操作時,記錄所合并的簇對及對應的熱行為距離,生成合并記錄;
48、s5-6、基于合并記錄構建表征熱行為模式演化關系的層次聚類樹;
49、s5-7、根據所述層次聚類樹,截取對應層級的k個熱行為序列簇。
50、在其中一些具體的實施例中,截取對應層級的k個熱行為序列簇,包括:
51、s5-7-1、提取層次聚類樹中按合并順序排列的合并距離序列;
52、s5-7-2、計算合并距離序列中相鄰節點高度之間的距離增量,得到距離增量序列;
53、s5-7-3、設定距離躍變閾值;
54、s5-7-4、沿距離增量序列的升序方向,若存在第h次合并的距離增量大于距離躍變閾值,則確定在完成第h次合并后停止聚類;
55、s5-7-5、將停止聚類時第h次所剩余的k個簇定義為熱行為序列簇;其中,k=n-h。
56、本發明提供了一種針對注塑模具的注塑溫度智能調節方法,具備以下有益效果:
57、本發明通過構建各模具區域節點在連續時間窗口內的熱行為系數序列,并計算任意兩序列之間的熱行為相關度,進而轉換為熱行為距離,實現了對模具區域熱動態演化模式的量化比較;在此基礎上,采用層次聚類方法自動生成多個熱行為序列簇,并將每個簇對應的物理區域定義為熱響應同質區,使得同一同質區內的區域具有高度相似的溫度波動演化模式;由此,可為每個熱響應同質區配置相同的模溫控制參數,避免了對熱行為相似區域重復設置獨立控溫通道所導致的硬件冗余與控制復雜度上升,有效抑制了注塑模具對產品造成的成型缺陷。
58、第二方面,本發明公開了一種針對注塑模具的注塑溫度智能調節系統,用于執行第一方面所述的一種針對注塑模具的注塑溫度智能調節方法,包括:
59、模具節點錨定模塊,用于錨定注塑模具上的n個模具區域節點;
60、序列構建模塊,用于構建n個模具區域節點對應的n個熱行為系數序列;
61、相關度計算模塊,用于計算n個熱行為系數序列中任意兩序列之間的熱行為相關度,得到j個熱行為相關度;其中,j=n(n-1)/2;
62、距離計算模塊,用于基于熱行為相關度,計算所述任意兩序列之間的熱行為距離;
63、序列聚類模塊,用于基于熱行為距離對n個熱行為系數序列進行層次聚類,生成k個熱行為序列簇;
64、同簇節點錨定模塊,用于對任一個熱行為序列簇,提取其簇內p個熱行為系數序列各自對應的p個節點序號;
65、溫度策略配置模塊,用于將p個節點序號對應的p個關鍵區域定義為熱響應同質區,并為熱響應同質區配置相同規則的溫度調節策略。
66、與現有技術相比,本發明的種針對注塑模具的注塑溫度智能調節系統的有益效果與上述的種針對注塑模具的注塑溫度智能調節方法的有益效果相同,故此處不再贅述。