[发明专利]一种挤压铸造工艺参数数据可靠性的评价方法

说明书

本发明公开了一种挤压铸造工艺参数数据可靠性的评价方法，属于挤压铸造技术领域。该方法综合考虑了挤压铸造工艺参数的影响因素而建，实现了浇注温度等工艺参数的定量可靠性评价，构建的数据可靠度计算模型为显性模型，为挤压铸造工艺参数数据设计，尤其是为数据驱动的挤压铸造等工艺参数数据选择、过滤、设计校验，保证工艺参数设计模型的精度和正确性提供了评价方法，也可为其余基于数据的智能制造参考。

技术领域

本发明涉及挤压铸造技术领域，尤其涉及一种挤压铸造工艺参数数据可靠性的评价方法。

背景技术

挤压铸造的工艺参数是挤压铸造生产的关键，影响着挤压铸件的表面品质、内部组织及力学性能，同时也影响模具等的寿命和生产效率。挤压铸造工艺参数的现有设计或确定方式主要通过实验或经验(公式)得到，实验存在成本高、效率低的问题。随着大数据技术在制造领域的渗透，以及为了满足智能制造、材料的数字化设计与制造的应用需求，迫切需要加强对挤压铸造已有工艺数据的应用，参考已有工艺参数数据构建数据驱动的工艺参数设计方法，以提高挤压铸造工艺参数的设计效率、降低成本。已有工艺参数数据来自文献、网站等数据源，它们由不同研究机构的不同研究者提供，但因研究机构水平、研究手段、实验设备、提取原始数据信息全面性等差异会导致这些工艺数据的可靠性存在差异；同时，参考已有数据或基于数据来设计挤压铸造工艺参数，或依赖经验(公式)、虚拟仿真来确定的挤压铸造工艺参数需要评估其是否正确、合理，满足挤压铸造生产涉及的铸件质量、生产效率、模具寿命影响等要求，以保证生产的正常进行和生产质量，即工艺参数存在可靠性问题。亟需挤压铸造工艺参数的可靠性评价模型和方法。

可靠性起源于质量控制领域，最初被定义为产品在规定的条件下在预定时间内成功运行的能力。而随着数据成为一种新的生产资料或一种产品，评价数据可靠性成为新的需求，但数据可靠性的定义未有一个统一的定义和标准。为满足数字化、智能化等挤压铸造中的工艺参数可靠性评估需求，本专利结合质量控制领域可靠度和失效率的概念，基于挤压铸造的原理和及其工艺参数可靠性本质，提出了挤压铸造工艺参数数据可靠度的一种计算评价方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种挤压铸造工艺参数数据可靠性的评价方法。根据本发明的挤压铸造工艺参数数据可靠性的评价方法，综合考虑了挤压铸造工艺参数的影响因素而建，实现了浇注温度等工艺参数的定量可靠性评价，本发明采用的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供了一种挤压铸造工艺参数数据可靠性的评价方法，包括以下步骤：

(1)确定温度安全系数：若已知一个样本的挤压压力、合金材料成分和浇注温度，则通过安全系数衡量浇注温度的取值是否可靠，可得浇注温度的安全系数为：

T_P表示确定的可能浇注温度，T₀表示由材料成分决定的合金液相线温度，AP表示由挤压压力引起的合金熔点温度变化；

(2)得出浇注温度的可靠度公式：将满足合金流动性的最低浇注温度的条件记为浇注温度的可靠度，将满足避免缩松缩孔和模具寿命降低的最高浇注温度的条件记为浇注温度的风险函数；

浇注温度的可靠度可根据风险函数计算，即：

其中，h(K)为不考虑铸件形状时，在浇注温度的缩松缩孔条件下，数据失效的概率，h(K)中的安全系数符合威布尔分布；

通过建立铸件形状复杂度与安全系数之间的比例风险模型，纳入铸件形状复杂度的因素，对浇注温度的可靠度进行评价，得出浇注温度的风险函数为：

h(K,X)＝h(K)exp(γX)

其中，γ为回归系数，X为铸件形状复杂度等级，h(K,X)为在给定铸件形状复杂度X浇注温度的缩松缩孔条件下，数据失效的概率；