本技术介绍了一种利用生成对抗网络(GAN)进行电辅助渐进成形过程中盲区温度预测的新方法。该方法能够捕捉板料在电辅助渐进成形过程中加工区域的热成像图像,尤其是那些被遮挡的盲区,从而预测盲区温度图。该系统通过分析板料加工区域的热成像数据,为温度预测提供了一种有效的解决方案。
背景技术
渐进成形是一种柔性板料成形技术,它通过一个简单的几何形状刀具,按照预设的路径在板料上逐步施加力,使材料逐渐变形为所需的形状。此技术的最大优点在于其能够实现无模成形,大大缩短了生产准备时间和降低了成本,同时提高了生产灵活性,非常适合小批量、多品种的生产模式。此外,渐进成形设备结构简单,易于操作,能够快速响应市场变化。
不过,当使用成形性较差的材料,比如钛合金等进行零件制造时,渐进成形仍面临挑战。为解决这个问题,通常会采用提高温度的方法来改善材料的成形性能。加热策略包括整体加热和局部加热两种。其中,电辅助渐进成形作为一种局部加热方式,展现了显著的优势。电辅助渐进成形技术能够在不加热整个工件的情况下,仅对成形区域进行局部加热,这不仅节约了能源,还避免了非成形区域因温度过高而发生不必要的塑性变形,同时减少了板材表面的氧化问题。
这项技术已被成功应用于镁合金、铝合金等多种金属材料的成形中。特别是TC4合金等钛合金,因其出色的疲劳强度、耐腐蚀性、高强度重量比以及良好的生物相容性,成为航空航天、汽车和医疗等领域的重要材料。然而,其物理特性决定了其在成形过程中对温度极为敏感,因此,对成形温度的精准控制成为了保证最终产品质量的关键因素之一。
在温度监测方面,传统方法是使用热电偶直接接触板材或加热系统来采集温度数据。这种方法虽然简便,但由于热传导的延迟及热损失,导致测量结果与实际温度存在偏差。红外热成像能够实时测量运动中的物体温度,但其缺点是局部区域容易受到加工设备阻挡的影响,尤其是在刀具附近,这会导致温度图像不能反映加工变形区域的温度分布。
实现思路