一种高精度钢卷冲裁尺寸偏差调整方法、系统及电子设备与流程

本申请涉及金属板切削，具体涉及一种高精度钢卷冲裁尺寸偏差调整方法、系统及电子设备。

背景技术：

1、高精度冲裁技术，简称精冲技术，是一种利用特制的冲压凸模，通过施加压力对金属板材进行精确剪裁，从而快速制造出符合设计要求的金属零件的方法。在冲压过程中，为满足不同的冲压形状需求，需要频繁更换冲压模型；在更换冲压模型时，涉及液压螺母对冲压凸模的固定问题，通常采用弹簧和垫圈等手段固定冲压螺母，同时调整螺母的固定压力。

2、冲压螺母的固定过程相当复杂，每次面对不同的冲压形状或板材时，都需要仔细调整螺母的固定压力。如果固定压力设置过高或过低，可能导致冲裁后板材边缘的内径出现收缩或扩大等问题，影响钢卷冲裁的精度。

技术实现思路

1、鉴于以上内容，有必要提供一种高精度钢卷冲裁尺寸偏差调整方法、系统及电子设备，采用液压系统来固定螺母，可以调整固定压力以优化冲裁断面，消除板材冲裁位置的尺寸偏差，从而提升钢卷冲裁的精度。

2、根据本申请的一方面，提供了一种高精度钢卷冲裁尺寸偏差调整方法，所述方法包括：

3、获得预设时间段内所有时刻的声音数据、液压压力数据以及液压螺母的高度数据；基于液压螺母与板材之间的高度差异，截取冲裁时间段，获取每次冲裁的固定压力；

4、对每次冲裁的声音数据的振幅进行特征提取，得到每次冲裁的光亮带起止时刻；

5、基于每次冲裁以及之前若干次冲裁的光亮带起止时刻以及液压压力数据的差异特征，得到每次冲裁的板材断裂斜率；

6、基于当前冲裁的固定压力以及板材断裂斜率，结合模拟退火算法，得到下一次冲裁的固定压力。

7、其中，所述截取冲裁时间段，具体为：

8、获取液压螺母与冲压凸模下表面的高度差异，记为高度差；将液压螺母与板材上表面的高度差异等于所述高度差的时刻记为冲裁开始时刻；将液压螺母与板材下表面的高度差异等于所述高度差的时刻记为冲裁结束时刻。

9、其中，所述得到每次冲裁的光亮带起止时刻，具体为：

10、获取每次冲裁的声音数据的上包络线以及下包络线，将每次冲裁各时刻对应的上包络线、下包络线的数值组成上包络线向量、下包络线向量，获取上包络线向量与下包络线向量的差值，作为包络差异向量；对包络差异向量进行曲线拟合，提取最大值，记为第一极值；在与第一极值的时间间隔大于预设时间间隔的极大值中，选取最大的极大值，记为第二极值；

11、将每次冲裁所述第一极值、所述第二极值对应的时刻分别记为每次冲裁的光亮带开始时刻、光亮带结束时刻。

12、其中，所述得到每次冲裁的板材断裂斜率，具体为：

13、获取预设数量次冲裁作为每次冲裁的参考阶段，根据参考阶段中任一次冲裁与相邻次冲裁的光亮带结束时刻以及相应液压压力的变化，得到所述任一次冲裁的参考板材断裂斜率；将每次冲裁的参考阶段中所有所述参考板材断裂斜率的平均值，作为每次冲裁的板材断裂斜率。

14、其中，所述得到下一次冲裁的固定压力，包括：

15、将当前冲裁的固定压力作为初始固定压力；

16、基于当前迭代的固定压力及其可控范围，生成邻域函数，得到下一次迭代的备选固定压力；

17、基于当前冲裁的光亮带起止时刻以及板材断裂斜率，结合下一次迭代的各个备选固定压力，得到各个备选固定压力的目标函数结果；

18、基于目标函数结果，选取一个备选固定压力作为下一次迭代的固定压力；

19、进行设定数值次迭代后，将模拟退火算法的输出结果作为下一次冲裁的固定压力。

20、其中，所述得到下一次迭代的备选固定压力，具体为：

21、将当前迭代的固定压力作为下一次迭代的第一备选固定压力；

22、获取固定压力的可调范围；第s次迭代的第二备选固定压力，其中，表示第s次迭代的第一备选固定压力；a表示随机数，取值范围为。

23、其中，所述得到各个备选固定压力的目标函数结果，具体为：

24、对于当前冲裁，对冲压液压数据进行曲线拟合，结合当前迭代的各个备选固定压力与初始固定压力的差异，得到冲压液压曲线；基于冲裁的光亮带开始时刻的压力数据，得到剪切开始压力直线；基于每次冲裁的光亮带结束时刻的压力数据，以及每次冲裁的板材断裂斜率，得到断裂开始压力直线；

25、将冲压液压曲线与剪切开始压力直线的左侧第一个交点记为第一交点，将冲压液压曲线与断裂开始压力直线的左侧第一个交点记为第二交点，将第一交点与第二交点的时间间隔作为各个备选固定压力的目标函数结果。

26、其中，所述下一次迭代的固定压力具体为当前迭代的目标函数结果最小的备选固定压力。

27、根据本申请的另一方面，提供了一种高精度钢卷冲裁尺寸偏差调整系统，包括：

28、冲裁数据获取及分析模块：用于获得预设时间段内所有时刻的声音数据、液压压力数据以及液压螺母的高度数据；基于液压螺母与板材之间的高度差异，截取冲裁时间段，获取每次冲裁的固定压力；对每次冲裁的声音数据的振幅进行特征提取，得到每次冲裁的光亮带起止时刻；基于每次冲裁以及之前若干次冲裁的光亮带起止时刻以及液压压力数据的差异特征，得到每次冲裁的板材断裂斜率；

29、冲裁数据调整模块：用于基于当前冲裁的固定压力以及板材断裂斜率，结合模拟退火算法，得到下一次冲裁的固定压力。

30、根据本发明的又一方面，提供了一种高精度钢卷冲裁尺寸偏差调整电子设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；

31、所述存储器用于存放至少一个可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行上述的一种高精度钢卷冲裁尺寸偏差调整方法对应的操作。

32、在上述方案中，首先基于液压螺母的高度数据对冲裁的过程进行划分，其有益效果在于根据液压螺母在冲裁过程中的高度数据对冲裁阶段进行精确划分，为每次冲裁过程中的特征提取奠定基础；对冲裁过程收集声音数据，针对声音的振幅变化分辨出冲裁过程的不同阶段，其有益效果在于将冲裁过程的不同阶段与冲裁过程中形成的不同断面进行对应，得到光亮带开始时刻和光亮带结束时刻；对压力数据进行特征提取，得到板材断裂斜率，衡量相邻冲裁时光亮带结束时刻的液压压力的变化特征，进一步刻画进行冲裁时板材受到压力产生断裂的程度；最后，结合模拟退火算法，得到下一次冲裁的固定压力，表征了固定压力大小与断面成分之间关系，采用模拟退火算法获得下一次冲裁的固定压力，完成对固定压力的控制，减小冲裁的尺寸偏差，提高冲裁精度。

技术特征：

1.一种高精度钢卷冲裁尺寸偏差调整方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种高精度钢卷冲裁尺寸偏差调整方法，其特征在于，所述截取冲裁时间段，具体为：

3.如权利要求1所述的一种高精度钢卷冲裁尺寸偏差调整方法，其特征在于，所述得到每次冲裁的光亮带起止时刻，具体为：

4.如权利要求1所述的一种高精度钢卷冲裁尺寸偏差调整方法，其特征在于，所述得到每次冲裁的板材断裂斜率，具体为：

5.如权利要求1所述的一种高精度钢卷冲裁尺寸偏差调整方法，其特征在于，所述得到下一次冲裁的固定压力，包括：

6.如权利要求5所述的一种高精度钢卷冲裁尺寸偏差调整方法，其特征在于，所述得到下一次迭代的备选固定压力，具体为：

7.如权利要求5所述的一种高精度钢卷冲裁尺寸偏差调整方法，其特征在于，所述得到各个备选固定压力的目标函数结果，具体为：

8.如权利要求5所述的一种高精度钢卷冲裁尺寸偏差调整方法，其特征在于，所述下一次迭代的固定压力具体为当前迭代的目标函数结果最小的备选固定压力。

9.一种高精度钢卷冲裁尺寸偏差调整系统，包括：

10.一种高精度钢卷冲裁尺寸偏差调整电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；

技术总结本申请涉及金属板切削技术领域，具体涉及一种高精度钢卷冲裁尺寸偏差调整方法、系统及电子设备，该方法包括：获得声音数据、液压压力数据以及液压螺母的高度数据，截取冲裁时间段；获取每次冲裁的固定压力；对每次冲裁的声音数据的振幅进行特征提取，得到每次冲裁的光亮带起止时刻；基于每次冲裁以及之前若干次冲裁的光亮带起止时刻以及液压压力数据的差异特征，得到每次冲裁的板材断裂斜率；基于当前冲裁的固定压力以及板材断裂斜率，结合模拟退火算法，得到下一次冲裁的固定压力。本申请旨在调整固定压力以优化冲裁断面，消除板材冲裁位置的尺寸偏差，从而提升钢卷冲裁的精度。技术研发人员：王大伟,李奉焕,季连东,许泰民,金正爱,冯继博,徐卓,吕百林受保护的技术使用者：浦项（辽宁）汽车配件制造有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/26