[发明专利]一种智能锻模喷淋润滑方法及系统

说明书

本发明公开了一种智能锻模喷淋润滑方法及系统，属于锻造模具润滑技术领域，该喷淋润滑系统包括信号检测模块、信号处理模块和喷淋控制模块；信号检测模块可以实现自动实时检测锻造模具型腔温度和锻件出模速度，从而反映模具的润滑程度；信号处理模块将模具温度和锻件出模速度误差值作为输入，通过BP神经网络计算得到系统控制量，即润滑液的喷淋量与喷淋位置；系统在应用中可以适应环境变化，具有自学习和自适应能力。本发明可以代替人工向锻造模具型腔自动喷淋润滑液，实时感应锻造模具温度变化与锻件出模速度变化，精准喷淋润滑液，润滑模具，保证锻件平稳出模，同时保证模具温度始终处于合理工艺参数范围，实现全自动化锻造生产。

技术领域

本发明属于锻造模具润滑技术领域，更具体地，涉及一种智能锻模喷淋润滑方法及系统。

背景技术

锻件作为机械制造行业的基础构件，在汽车、航空航天、兵器、船舶、矿山、能源等领域应用广泛。但是锻造行业工况恶劣，为典型的高温、震动、噪音、粉尘等复杂环境，并且劳动强度高、危险性大。随着机器人技术和自动化控制技术日益成熟，自动化生产线的投资成本不断下降，锻造行业开始从传统的人工操作方式逐步地转向自动化生产。

锻造成形过程中，由于坯料向模具传热，以及坯料与模具之间产生摩擦，导致模具温度升高，影响模具润滑，并且严重影响了锻件成形质量，同时模具磨损增加，导致其使用寿命显著降低。一般在自动化锻造生产过程中，采用配备喷淋设备的机械手用于锻造模具的润滑及冷却，具备吹扫氧化皮、喷淋冷却水、喷淋润滑剂的功能，喷淋设备可同时喷洒润滑剂到上、下模膛，喷洒量可以控制，可任意调整机械手的运动速度和喷洒时间。当模具温度达300℃左右时，喷淋石墨在型腔内壁附着效果不稳定，出现锻件出模不畅现象，达到350℃以上时，石墨附着效果很差，锻件出现粘模现象，导致无法自动化连续生产，粘上的模锻件脱落时有可能砸伤正在操作的机器人，同时降低模具寿命并造成生产线中间工序甩料，导致废品率上升。

因此，如何有效解决模具润滑不足造成的出模不畅与粘模问题，解决润滑不足造成的生产线停机、影响生产效率及成形质量、模具寿命等问题，是锻造行业转型向自动化、智能化方向发展遇到的难题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种智能锻模喷淋润滑方法及系统，针对自动化锻造生产线模具润滑无法实现自动化、智能化控制的技术问题，本发明可以代替人工向锻造模具型腔自动喷淋润滑液，并通过智能化控制方法，实时感应锻造模具型腔温度变化与锻件出模速度变化，精准喷淋润滑液，润滑模具，保证锻件平稳出模，同时保证模具温度始终处于合理工艺参数范围，实现全自动化锻造生产。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种智能锻模喷淋润滑方法，该方法包括：

基于模具降温幅度、锻件出模速度与润滑液喷淋量构建初始样本库，通过BP神经网络算法拟合得到模具降温幅度、锻件出模速度与润滑液喷淋量的非线性关系；

采集模具型腔特征点的温度信息及锻件出模的速度信息，将所述温度信息与速度信息分别与预设标准值进行比对，得到温度偏差值及速度偏差值；

将所述温度偏差值及速度偏差值作为BP神经网络的输入变量，通过算法模型拟合的非线性关系计算得到喷淋系统的控制输出量，从而实现多喷头的协调配合喷淋润滑。

优选地，将偏差值e作为BP神经网络的输入变量，通过算法模型拟合的非线性关系计算出系统控制输出量，即润滑液喷淋量q。

优选地，利用预先构建的模具3D模型进行Deform模拟，分析得到模具的易过热区域，并以所述易过热区域作为模具型腔特征点。通过检测并维持模具易过热点的温度来保证模具的温度；另外通过采集锻件顶出过程中的速度变化，得到锻件速度与工艺标准值的差异，进而反映锻件在顶出过程中是否平稳。通过温度与锻件速度两种特征值来反映模具的润滑程度。