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需求背景

模具温度是影响产品成型工艺的主要因素，在设备结构、模具结构和材料一定的情况下，温度参数对产品的质量有直接的影响，因此对温度的自动控制成为了铸造行业内关心的焦点。温度测量是温度控制的基础，技术已经比较成熟。由于控制对象越来越复杂，在温度控制方面，还存在着许多问题。如何满足不同系统的控制要求、更好地提高控制性能是目前科学研究领域的一个重要课题。现有的模具温控系统根据采集到的温度数据进行调温，基本上并未对采集的数据进行处理，导致模具的温控存在响应慢、温度采集不准确、适应能力差和稳定性不高的缺点。近年来，虽然温度检测技术成熟，但在实际的测量和控制中，如何保证快速实时采样温度、如何保证模具温控系统根据采集的温度数据进行智能控制以达到产品生产过程中的理想温度是急待解决的问题。在新能源一体化大型薄壁压铸件快速发展的今天，对模具温度精准控制的要求越来越高，各主机厂及铸造厂都在寻求模具温度控制的方法，近年来，丰田、本田等一流车企已成功开发模温自适应控制系统并应用，美利信、广州鸿图等国内领先压铸企业也在进行模温自适应控制系统研究，但仍未取得成功应用成果。长安汽车也急需开发设计一套自主可控的模温自适应控制方法及系统，使模具快速达到热平衡并保证模具控温精度，解决由于模具温度波动导致的产品缺陷问题，以满足汽车一体化结构件轻量化、高效率、高质量的要求。

需解决的主要技术难题

模具温度自适应系统开发技术攻关需要解决的技术难题可能包括：

1. 温度传感器选择和布置：需要选择合适的温度传感器，并合理布置在模具的关键位置，以准确感知模具的温度。

2. 温度数据采集和处理：需要设计合适的数据采集系统，实时采集温度数据，并对数据进行处理和分析，以便进行后续的控制和调整。

3. 温度控制算法设计：需要设计合适的温度控制算法，根据采集到的温度数据，实时调整模具的温度，以满足不同工艺要求。

4. 温度控制系统实现：需要设计和搭建温度控制系统，包括控制器、执行器等硬件设备，并实现与温度传感器和控制算法的数据交互和控制功能。

5. 系统稳定性和可靠性：需要考虑系统的稳定性和可靠性，避免温度控制系统出现故障或不稳定的情况，以确保模具的温度控制效果。

6. 系统集成和优化：需要将温度自适应系统与现有的模具加热系统进行集成，并对系统进行优化，以提高温度控制的精度和效率。

7. 系统监测和故障诊断：需要设计合适的监测和诊断系统，实时监测温度自适应系统的运行状态，并能够及时发现和诊断系统故障，以便进行修复和调整。

8. 系统的实时性和响应性：需要确保温度自适应系统具有良好的实时性和响应性，能够及时对温度变化做出调整，以满足不同工艺要求。

期望实现的主要技术目标

预计开发一套模温自适应控制系统及方法，利用热成像仪检测开模时刻或喷涂后关键位置温度场并反馈给模温闭环控制系统，控制系统自动将此温度与设定温度进行比对，并给模温机发出参数调整指令自动调节流量、压力、温度等参数，实现高温区域快速降温，低温区快速升温，使模具快速达到热平衡，解决由于热平衡导致的产品缺陷问题，实现模具表面温度控温精度±10℃以内，产品良品率≥95%以上。

该技术解决了一体化大型薄壁件由于模具表面温度控制精度低而造成的产品成型缺陷、拉伤、裂纹等质量问题，充分保证了产品质量的稳定性；为未来轻量化产品朝着着大型、薄壁方向发展提供了技术支撑，使整车重量降低10%、能耗降低且续航增加14%、制造成本约减少40%，厂房占地面积减少30%，人工减少约10%，效益十分明显。

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