[发明专利]一种子午线轮胎活络模的工艺智能优化生产方法

摘要

本发明公开了一种子午线轮胎活络模的工艺智能优化生产方法，在子午线轮胎模的生产线上应用ERP管理系统，所述的ERP管理系统从CAD/CAM设计系统读取图纸和CN程序文件，将子午线轮胎模的生产指令通过数据总线下达至各个生产系统，所述生产系统按照生产指令生成需求计划，并跟踪坯料和工件，完成生产加工，并将执行情况反馈给ERP的质量影响因子采集系统，对轮胎模生产过程质量影响因子进行监控，形成闭环控制。本发明的优点是：应用ERP管理系统对轮胎模生产过程质量影响因子进行监控，形成闭环控制，质量影响因子监控准确系统，使生产过程数据化，智能化，减低重复制模实验的成本。

主权项

1.一种子午线轮胎活络模的工艺智能优化生产方法，其特征在于，所述工艺智能优化生产方法包括以下施工步骤：步骤一、在子午线轮胎模的生产线上应用ERP管理系统，所述的ERP管理系统从CAD/CAM设计系统读取图纸和CN程序文件，将子午线轮胎模的生产指令通过数据总线下达至各个生产系统，所述生产系统按照生产指令生成需求计划，并跟踪坯料和工件，完成生产加工，并将执行情况反馈给ERP的质量影响因子采集系统，对轮胎模生产过程质量影响因子进行监控，形成闭环控制；所述ERP管理系统包括设计管理系统、工艺设计系统、质量管理系统、质量影响因子采集系统、数据校核系统；所述设计管理系统用于产品设计，组织整个产品的工艺设计与管理数据和产品工艺属性，提供CAD/CAM图纸与ERP其他软件的集成接口；所述工艺设计系统，采用计算机的操作界面可以进行工艺路线、过程卡和工序卡的编制与维护,同时可以实时调用包括设备、工装、工艺术语及加工余量在内的各种基础资源数据；所述工艺设计系统可以统计汇总材料消耗定额、工时定额、外购件明细表、外协件明细表多种工艺文件,并提供了排图打印输出的功能；所述质量管理系统与企业内部所有车间通过车间控制网络相连，实现数据实时监控；每个车间内配置有若干条子午线轮胎模生产线；各子午线轮胎模生产线根据工艺要求分成若干个工位；每个工位上均配置有一套PLC控制系统；所述质量影响因子采集系统采用数据线和每个工位的数据采集装置连接，所述数据采集装置采集的数据信息形成两路数据输出，一路将数据传输给人机交互界面实现数据的实时显示，另一路通过光纤将数据传输给ERP服务器；所述质量影响因子采集系统实时监控轮胎活络模的毛坯类型、高度、设备挤压速度和温度生产信息，并根据相应的工艺设计系统设定要求，通过PLC控制系统控制设备液压控制系统，自动调整设备的工艺参数，使各个工位的工艺数据保持在工艺设计系统的要求范围内；所述质量影响因子采集系统包括热容量获取模块、温度获取模块及验证模块；所述热容量获取模块用于根据设计的子午线轮胎模的各个组成部件的材料热特性、各个组成部件之间的接触面的热阻，计算设计的子午线轮胎模的总的热容量；所述温度获取模块，用于在热容量获取模块计算出设计的子午线轮胎模的总的热容量后，根据计算出的设计的子午线轮胎模的总的热容量、预设的环境温度和预设的子午线轮胎模的总的功率损耗，计算设计的子午线轮胎模的工作温度；所述验证模块，用于在温度获取模块计算出设计的子午线轮胎模的工作温度后，根据计算出的设计的子午线轮胎模的工作温度和数据校核系统验证设计的子午线轮胎模的温度设定合理性；所述数据校核系统将ERP服务器内的数据进行校核，数据误差超过设定值时，将数据信息发送到人机交互界面进行报警；步骤二、根据轮胎模生产过程的质量影响因子建立鱼骨分析图，根据质量影响因子数据分析建立分析数学模型，所述分析数学模型包括轮胎模生产过程中选取的设计变量、列出目标函数和给出约束条件；所述数学模型计算方法采用，公式中：W为模具磨损深度，P为模具表面正压力，V为滑动速率，H为模具材料硬度；a、b、c为标准常数，对轮胎模具:a、b取1，c取2，K=2×10^‑5，K为与材料特性相关的常数，dt为时间增量；步骤三、建立轮胎模热‑力耦合轴对称有限元分析模型；通过有限元分析模型获取子午线轮胎模生产过程中的挤压载荷‑行程曲线和模具表面的磨损数据信息；步骤四、根据步骤三的数据信息分析，设定轮胎模热挤压断面缩减率不变的情况下，降低挤压载荷和改善轮胎模料坯变形均匀性为目标，构建优化数学模型，通过优化数学模型对子午线轮胎模热挤压的模具结构和工艺参数进行优化设计，选取的具体目标如下：最小挤压载荷目标函数minf1（x）=P，式中P为子午线轮胎模热挤压成形时所需要的挤压载荷峰值；变形均匀性目标函数minf2（x）=SDS，式中SDS为截面的等效应变均方差；选取轮胎活络模的型腔类型、高度、挤压速度和变形温度四个关键因素作为设计变量；设定关键因素之间不会相互作用，采用正交试验，选用4因素4水平的参数组合L16(45)正交表来进行灰色关联分析；根据正交试验极差分析的结果，确定四个设计变量对综合评价指标的影响主次关系，并对设计变量进行最优参数的选择和改进，并通过ERP管理系统在生产实际系统应用确认。