1.一种炉体容积调节方法,其特征在于,所述调节方法包括以下步骤:S1、建立不同垂度差的炉体系统三维模型库:根据工件及容积调节部件的不同的垂度差要求,建立不同垂度下的炉体系统的三维模型库,使其满足仿真模拟要求;
S2、对炉体系统模型进行强迫对流换热仿真分析;
S3、获取垂度差样本参考集;
S4、容积调节试验;
S5、设定工件悬垂度:根据试验要求,对工件执行所需的垂度,并将设定好的垂度送至步骤S2;
S6、读取垂度差样本参考集数据并实施容积调节:读取步骤S3中的垂度差样本参考集,并设定参考值用于容积调节;
所述步骤S2具体包括:
S2.1、等待读取工件悬垂度信息,并据此建立炉体系统三维模型集;
S2.2、从炉体系统三维模型集中进行三维模型提取,并进行六面体网格划分;
S2.3、将划分好的模型应用于流体仿真软件中进行仿真模拟,根据残差r判断其是否收敛,当不满足残差r时,再次进行迭代求解直至收敛为止;
S2.4、提取工件温度,并对温度分布进行统计分析,当工件的温度分布满足高斯分布的
3σ要求时,统计三维模型集中的模型对应的垂度差;当工件的温度分布不满足高斯分布的3σ要求时,重新对三维模型进行六面体网格优化,再次执行步骤S2.2至S2.4;
S2.5、根据统计的垂度差进行筛选,当垂度差的绝对值|ed|小于给定的误差dc时,建立垂度差参考集{edi},否则需重新提取三维模型,再次执行步骤S2.2至S2.5,直至满足要求为止;
所述步骤S4具体包括:
S4.1、容积调节部件复位至小垂度位置,工件准备;
S4.2、对工件执行小垂度预动作,同时位移传感器检测工件最大悬垂位置的位移;
S4.3、对容积调节部件实施预动作,同时光幕传感器检测容积调节部件最大悬垂位置的位移;
S4.4、与此同时计算子步骤S4.2和S4.3中的悬垂度差 并检查预动作,当悬垂度差小于误差 时执行下一步,当超过误差要求时,需再次对容积调节部件实施预动作,直至满足误差要求。
2.根据权利要求1所述的一种炉体容积调节方法,其特征在于:所述步骤S6具体包括:S6.1、根据工件设定的悬垂度,对工件执行运动使其接近设定位置,同时检测工件悬垂度,并根据步骤S4.3所检测得的容积调节部件的悬垂度,计算悬垂度差S6.2、检查工件悬垂度,工件在接近设定垂度的过程中,当垂度差 大于误差 时,容积调节部件跟随工件运动,否则工件执行步骤S6.1,并继续保持接近设定垂度运动,直至满足容积调节部件开始跟随为止;
S6.3、容积调节部件跟随工件运动,同时检测容积调节部件的悬垂度,并根据步骤S6.1中检测得的工件悬垂度,再次计算悬垂度差S6.4、判断工件是否到达设定悬垂度,当到达设定悬垂度位置时,从步骤S3的垂度差参考集{edi}中读取参考垂度差|edi|,否则执行步骤S6.3直至工件到达设定的悬垂度为止;
S6.5、从步骤S3的垂度差参考集{edi}中读取垂度差|edi|并设定其为参考值,用于容积调节部件跟踪工件悬垂度的满足判据;
S6.6、对于到达设定悬垂度位置的工件与容积调节部件悬垂度差 进行参考比对,当时,容积调节完成,否则执行步骤S6.3至S6.6,直至容积调节完成。
3.一种用于实现权利要求2所述调节方法的炉体容积调节装置,其特征在于:所述装置包括炉体框架、阻尼器、水平保温板、弹簧组件、保温带工装、竖直保温板、光幕传感器、保温带、气囊和位移传感器;所述保温带设置在炉体框架内部的前后两端之间,保温带的前后两端分别通过横向的保温带工装与炉体框架连接;所述弹簧组件和阻尼器分别安装在保温带端部的左右两侧;所述气囊位于炉体框架内部并贴实在保温带的上方;所述水平保温板分别设置在炉体框架的上、下端面,并与炉体框架固连;所述竖直保温板设置在炉体框架的前、后端面,并与炉体框架固连;所述光幕传感器分别设置在炉体框架前、后端面的中部;所述位移传感器设置在炉体框架的下端面中部。
4.根据权利要求3所述的一种炉体容积调节装置,其特征在于:所述炉体框架的上端面中部设置有充放气阀组;所述充放气阀组通过管件与气囊连接。
5.根据权利要求3所述的一种炉体容积调节装置,其特征在于:所述炉体框架前后两侧端面的中部对称设置有玻璃观察窗。