铝挤压机的挤压质量综合控制方法和装置与流程

本技术涉及铝型材挤压生产，更具体地说，是涉及一种铝挤压机的挤压质量综合控制方法和装置。

背景技术：

1、在铝型材的挤压成型中，挤压出口的温度是挤压过程中的最高温度，挤压出口的温度是挤压工艺中最重要的一个参数，它是决定挤压成型的产品结构质量和挤压制品的组织性能是否均匀、稳定的关键。挤压出口的温度主要取决于挤压初始温度、变形产生的热量、摩擦产生的热量、工件与周围环境(挤压工具和空气)的热交换以及工件内部的热传导等因素的综合效应。在铝型材挤压中，采用挤压出口的温度的等温挤压能够保证挤压成型产品和组织性能的质量稳定性。由于铝型材的挤压过程的复杂性，挤压出口温度的预测计算和等温控制成为长期困扰行业的难题。

2、现有技术中，往往有挤压成型变截面型材的需求。例如，专利cn103480682b(申请号：cn201310323167.7)提供了一种阶变截面型材模块化挤压成形装置，包括一级模块的型腔、二级模块的型腔和三级模块的型腔组合形成连续变阶面的轴向台阶形挤压模型腔；进行变截面型材挤压的方法包括：组装制备装置；将坯料置于挤压筒内，放入冲头，冲头下行，坯料从一级模块的模口和二级模块的模口以及三级模块的模口挤出，冲头停止下行，撤去三级模块，冲头继续下行一段后，冲头停止下行，再撤去二级模块，冲头继续下行，坯料挤出成型。专利cn103480682b中的阶变截面型材模块化挤压成形装置在使用时，不能实现变截面型材挤压出口的等温控制，在实际的生产中生产质量和生产效率受到限制，变截面挤压过程中的挤压出口的温度控制也是行业难点。

技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种铝挤压机的挤压质量综合控制方法和装置，解决了不能实现变截面型材挤压出口的等温控制的技术问题，达到了实现变截面型材挤压出口的等温控制的技术效果。

2、本技术实施例提供的一种铝挤压机的挤压质量综合控制方法和装置，方法包括：获取轴向挤压速度检测序列值、侧向挤压速度检测序列值和出口温度检测序列值；其中，轴向挤压速度检测序列值包括检测的轴向挤压组件轴向挤压铝棒的时序上的多个速度值，侧向挤压速度检测序列值包括检测的侧向挤压组件径向挤压铝棒的时序上的多个速度值，轴向挤压组件和侧向挤压组件相互配合挤压成型变截面型材，出口温度检测序列值包括检测的变截面型材在模具出口处的时序上的多个温度值；根据轴向挤压速度检测序列值、侧向挤压速度检测序列值、出口温度检测序列值和出口温度目标序列值，确定轴向挤压速度目标序列值和侧向挤压速度目标序列值；其中，轴向挤压速度目标序列值包括预期的轴向挤压组件轴向挤压铝棒的时序上的多个速度值，侧向挤压速度目标序列值包括预期的侧向挤压组件径向挤压铝棒的时序上的多个速度值，出口温度目标序列值包括预期的变截面型材在模具出口处的时序上的多个温度值。

3、在一种可能的实现方式中，方法还包括：获取侧向挤压温度检测序列值和侧向冷却流量检测序列值；其中，侧向挤压温度检测序列值包括检测的侧向挤压组件对铝棒挤压的侧向挤压头的时序上的多个温度值，侧向冷却流量检测序列值包括检测的侧向挤压组件冷却侧向挤压头的冷却液在时序上的多个流量值；根据轴向挤压速度检测序列值、侧向挤压速度检测序列值、侧向挤压温度检测序列值、侧向冷却流量检测序列值、出口温度检测序列值和出口温度目标序列值，确定侧向挤压温度目标序列值和侧向冷却流量目标序列值；其中，侧向挤压温度目标序列值包括预期的侧向挤压组件对铝棒挤压的侧向挤压头在时序上的多个温度值，侧向冷却流量目标序列值包括预期的侧向挤压组件冷却侧向挤压头在时序上的冷却液的多个流量值。

4、在另一种可能的实现方式中，方法还包括：获取弯曲度检测序列值、第一侧向挤压温度检测序列值、第二侧向挤压温度检测序列值、第一侧向冷却液流量检测序列值和第二侧向冷却液流量检测序列值；其中，弯曲度检测序列值包括检测的变截面型材在侧向上弯曲的时序上的多个弯曲度值，第一侧向挤压温度检测序列值包括检测的对铝棒在第一侧向上挤压的侧向挤压头的时序上的多个温度值，第二侧向挤压温度检测序列值包括检测的对铝棒在第二侧向上挤压的侧向挤压头的时序上的多个温度值，第一侧向冷却液流量检测序列值包括检测的第一侧向上的侧向挤压组件冷却侧向挤压头的冷却液在时序上的多个流量值，第二侧向冷却液流量检测序列值包括检测的第二侧向上的侧向挤压组件冷却侧向挤压头的冷却液在时序上的多个流量值；根据弯曲度检测序列值、弯曲度目标序列值、第一侧向挤压温度检测序列值、第二侧向挤压温度检测序列值、第一侧向冷却液流量检测序列值和第二侧向冷却液流量检测序列值，确定第一侧向挤压温度目标序列值、第二侧向挤压温度目标序列值、第一侧向冷却液流量目标序列值和第二侧向冷却液流量目标序列值；其中，弯曲度目标序列值包括预期的变截面型材时序上在侧向上弯曲的多个弯曲度值，第一侧向挤压温度目标序列值包括预期的对铝棒在第一侧向上挤压的侧向挤压头的时序上的多个温度值，第二侧向挤压温度目标序列值包括预期的对铝棒在第二侧向上挤压的侧向挤压头的时序上的多个温度值，第一侧向冷却液流量目标序列值包括预期的第一侧向上的侧向挤压组件冷却侧向挤压头的冷却液在时序上的多个流量值，第二侧向冷却液流量目标序列值包括预期的第二侧向上的侧向挤压组件冷却侧向挤压头的冷却液在时序上的多个流量值。

5、在另一种可能的实现方式中，方法还包括：获取初始弯曲度检测序列值；其中，初始弯曲度检测序列值包括对铝棒开始挤压的初始时间段内检测的变截面型材在侧向上弯曲的时序上的多个弯曲度值；获取末端弯曲度检测序列值；其中，第二弯曲度检测序列值包括对铝棒结束挤压前的末端时间段内检测的变截面型材在侧向上弯曲的时序上的多个弯曲度值；当初始弯曲度检测序列值和末端弯曲度检测序列值的差值大于预设差值时，对挤压模具进行维护；当初始弯曲度检测序列值和末端弯曲度检测序列值的差值小于或等于预设差值时，不对挤压模具进行维护。

6、在另一种可能的实现方式中，方法还包括：在初始时间段和末端时间段之间的中间时间段内，按照第一侧向挤压温度目标序列值、第二侧向挤压温度目标序列值、第一侧向冷却液流量目标序列值和第二侧向冷却液流量目标序列值对铝棒进行挤压时，获取中间弯曲度检测序列值；其中，中间弯曲度检测序列值包括检测的变截面型材在侧向上弯曲的时序上的多个弯曲度值；确定中间弯曲度检测序列值的平均弯曲度值，当平均弯曲度值大于预设弯曲度值时，对挤压模具进行维护；当平均弯曲度值小于或等于预设弯曲度值时，不对挤压模具进行维护。

7、在另一种可能的实现方式中，方法还包括：通过第一模型，根据中间时间段的轴向挤压速度目标序列值、侧向挤压速度目标序列值、出口温度检测序列值和出口温度目标序列值，确定第一挤压指标值；当第一挤压指标值在第一挤压指标值预设范围内时，通过第二模型，根据中间时间段的第一侧向挤压温度目标序列值、第二侧向挤压温度目标序列值、第一侧向冷却液流量目标序列值、第二侧向冷却液流量目标序列值、弯曲度检测序列值和弯曲度目标序列值，确定第二挤压指标值；当第二挤压指标值在第二挤压指标值预设范围内时，通过第三模型，根据第一挤压指标值、第二挤压指标值和中间时间段的出口温的上升值，确定末端时间段内的修正轴向挤压速度检测序列值和修正侧向挤压速度检测序列值。

8、本技术实施例还提供了一种铝挤压机的挤压装置，本铝挤压机的挤压装置根据上升的铝挤压机的挤压质量综合控制方法进行控制，本铝挤压机的挤压装置包括挤压筒、轴向挤压组件、侧向挤压组件、出口测温组件和控制器，挤压筒用于容纳和挤压铝棒，轴向挤压组件用于沿着挤压筒的轴向挤压铝棒，侧向挤压组件设于挤压筒的末端并用于沿着挤压筒的径向挤压铝棒，轴向挤压组件和侧向挤压组件相互配合挤压成型变截面型材；轴向挤压组件能够检测轴向挤压速度检测序列值，轴向挤压速度检测序列值包括检测的轴向挤压组件轴向挤压铝棒的时序上的多个速度值；侧向挤压组件能够检测侧向挤压速度检测序列值，侧向挤压速度检测序列值包括检测的侧向挤压组件径向挤压铝棒的时序上的多个速度值；出口测温组件用于检测出口温度检测序列值，出口温度检测序列值包括检测的变截面型材在模具出口处的时序上的多个温度值；控制器用于根据轴向挤压速度检测序列值、侧向挤压速度检测序列值、出口温度检测序列值和出口温度目标序列值，确定轴向挤压速度目标序列值和侧向挤压速度目标序列值。

9、在另一种可能的实现方式中，侧向挤压组件为两个并分别设置在变截面型材的不同侧向上，两个侧向挤压组件分别包括侧向挤压头、侧向测温组件和侧向冷却组件，侧向挤压头用于在侧向上挤压成型变截面型材，侧向测温组件用于检测侧向挤压头的侧向挤压温度，侧向冷却组件用于对侧向挤压头进行冷却；侧向测温组件能够检测侧向挤压温度检测序列值，侧向挤压温度检测序列值包括检测的侧向挤压组件对铝棒挤压的侧向挤压头的时序上的多个温度值；侧向冷却组件能够检测侧向冷却流量检测序列值，侧向冷却流量检测序列值包括检测的侧向挤压组件冷却侧向挤压头的冷却液在时序上的多个流量值；控制器还用于根据轴向挤压速度、侧向挤压速度、侧向挤压温度、侧向冷却组件的侧向冷却流量和前序出口温度控制变截面型材的后序出口温度。

10、在另一种可能的实现方式中，还包括弯曲度检测组件，弯曲度检测组件用于检测弯曲度检测序列值，弯曲度检测序列值包括检测的变截面型材在侧向上弯曲的时序上的多个弯曲度值；控制器还用于根据弯曲度检测序列值、弯曲度目标序列值、第一侧向挤压温度检测序列值、第二侧向挤压温度检测序列值、第一侧向冷却液流量检测序列值和第二侧向冷却液流量检测序列值，确定第一侧向挤压温度目标序列值、第二侧向挤压温度目标序列值、第一侧向冷却液流量目标序列值和第二侧向冷却液流量目标序列值。

11、在另一种可能的实现方式中，控制器还用于确定初始弯曲度检测序列值和末端弯曲度检测序列值的差值；当初始弯曲度检测序列值和末端弯曲度检测序列值的差值大于预设差值时，对挤压模具进行维护；当初始弯曲度检测序列值和末端弯曲度检测序列值的差值小于或等于预设差值时，不对挤压模具进行维护。

12、本技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

13、本技术实施例提供了一种铝挤压机的挤压质量综合控制方法，本方法包括：获取轴向挤压速度检测序列值、侧向挤压速度检测序列值和出口温度检测序列值；其中，轴向挤压速度检测序列值包括检测的轴向挤压组件轴向挤压铝棒的时序上的多个速度值，侧向挤压速度检测序列值包括检测的侧向挤压组件径向挤压铝棒的时序上的多个速度值，轴向挤压组件和侧向挤压组件相互配合挤压成型变截面型材，出口温度检测序列值包括检测的变截面型材在模具出口处的时序上的多个温度值；根据轴向挤压速度检测序列值、侧向挤压速度检测序列值、出口温度检测序列值和出口温度目标序列值，确定轴向挤压速度目标序列值和侧向挤压速度目标序列值；其中，轴向挤压速度目标序列值包括预期的轴向挤压组件轴向挤压铝棒的时序上的多个速度值，侧向挤压速度检测序列值包括预期的侧向挤压组件径向挤压铝棒的时序上的多个速度值，出口温度目标序列值包括预期的变截面型材在模具出口处的时序上的多个温度值。本技术实施例能够根据轴向挤压速度检测序列值、侧向挤压速度检测序列值、出口温度检测序列值和出口温度目标序列值，确定轴向挤压速度目标序列值和侧向挤压速度目标序列值，能够通过时间序列上的挤压速度和温度监测实现变截面铝型材的挤压出口温度进行精确控制，提高了对铝型材的挤压效率。