CN105590702A - 一种异形导体模具的设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种异形导体模具的设计方法，具体包括以下步骤：确定导体压辊模具的截面积；计算压辊模具的瓦形夹角；确定模具的圆角半径；计算导体的内、外圆弧半径；采用CAD软件进行建模绘制得到异性导体模具的结构图。本发明一种异形导体模具的设计方法，解决了现有技术中存在的异形导体模具设计方法复杂，且设计出来的模具误差大的问题。

Description

一种异形导体模具的设计方法

技术领域

本发明属于模具设计技术领域，涉及一种异形导体模具的设计方法。

背景技术

目前，关于电力电缆的异形导体模具设计方法有很多种，但是现有的异形导体模具设计方法大部分都是比较复杂的，有的设计方法还需要求解较多的多元多次方程，然后经过大量的计算才能确定模具的最终尺寸，由于计算过程有很多近似值的使用，会存在很多误差，对最后的结果也造成一定的影响，设置设计出来的模具不符合生产需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种异形导体模具的设计方法，解决了现有技术中存在的异形导体模具设计方法复杂，且设计出来的模具误差大的问题。

本发明所采用的技术方案是，具体按照以下步骤实施：

步骤1，通过以下方法确定瓦形压辊模具的截面积：

其中，S_瓦为瓦形模具截面积，S_标为标称截面积，取值为95mm²，η为填充系数，取值为[0.82，0.86]；

步骤2，确定压辊模具的瓦形夹角；

步骤3，通过以下方法确定模具圆角半径；

r₁(r₂)＝δ·S_标 ^1/4

其中，δ为与导体几何形状及电压等级有关的系数；r₁为瓦形线芯的底圆弧半径；r₂为两侧弧圆角半径；

步骤4，通过以下方法计算导体的内圆弧半径；

r_内＝d₀/2+d₁+d₂

其中，d₀为圆形紧压导体的直径；

d₁为圆形紧压导体的厚度；

d₂为线芯的绝缘厚度；

通过以下方法计算导体的外圆弧半径：

其中，α为压辊模具的瓦形夹角；

π为圆周率；

R_内为导体的内圆弧半径；

步骤5，通过瓦形导体的内圆弧半径r_内，瓦形导体的外圆弧半径R_外，压辊模具的瓦形夹角α，底弧圆角半径r₁,两侧弧圆角半径r₂参数对瓦形导体建模得到瓦形模具的截面图。

本发明的特点还在于，

步骤5中所用绘图软件为CAD软件。

本发明的有益效果是通过本发明的异性导体模具的设计方法，可以减小设计过程中的误差，使得按照本发明的模具设计方法设计出来的模具精确度高。

附图说明

图1是本发明一种异形导体模具的设计方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明一种异形导体模具的设计方法，如图1所示，具体按照以下步骤实施：

步骤1，通过以下方法确定瓦形压辊模具的截面积：

其中，S_瓦为瓦形模具截面积，S_标为标称截面积，取值为95mm²，η为填充系数，取值为[0.82，0.86]；

步骤2，确定压辊模具的瓦形夹角；

步骤3，通过以下方法确定模具圆角半径；

r₁(r₂)＝δ·S_标 ^1/4

其中，δ为与导体几何形状及电压等级有关的系数；r₁为瓦形线芯的底圆弧半径；r₂为两侧弧圆角半径；

步骤4，通过以下方法计算导体的内圆弧半径；

r_内＝d₀/2+d₁+d₂

其中，d₀为圆形紧压导体的直径；

d₁为圆形紧压导体的厚度；

d₂为线芯的绝缘厚度；

通过以下方法计算导体的外圆弧半径：

其中，α为压辊模具的瓦形夹角；

π为圆周率；

R_内为导体的内圆弧半径；

步骤5，通过瓦形导体的内圆弧半径r_内，瓦形导体的外圆弧半径R_外，压辊模具的瓦形夹角α，底弧圆角半径r₁,两侧弧圆角半径r₂参数对瓦形导体建模得到瓦形模具的截面图，所用绘图软件为CAD软件。

实施例：

选取低压电力电缆YJV0.6/1KV4×95+50中的瓦形导体压辊模具按照本发明的方法进行设计，其中，根据经验值，填充系数取值为η＝0.84，通过压辊模具截面计算方法：确定压辊模具的截面为S_瓦＝109.77mm²；由于低压电力电缆YJV0.6/1KV4×95+50中的瓦形导体压辊模具的中心紧压圆形线芯和四个瓦形线芯围绕结构，考虑到生产时四个瓦形线芯不能过于紧密，以免压伤绝缘，因此，取瓦形线芯的瓦形夹角为89°，瓦形线芯的底圆弧半径，和两侧弧圆角半径按照r₁(r₂)＝δ·S_标 ^1/4计算，在瓦形线芯的底圆弧半径，和两侧弧圆角半径的计算过程中，δ分别取值为0.85和0.54，通过计算得到底弧圆角半径为2.65mm²，两侧弧圆角半径为1.68mm²，根据电力电缆的相关标准及技术要求，大致绘制出成缆后的结构图，参考GB12527-1990标准，取50mm²圆形紧压导体的直径为8.2mm，再参考GB/T12706.1-2008标准，取50mm²圆形紧压导体绝缘厚度为1.0mm，取95mm²线芯的绝缘厚度为1.1mm，通过以下方法r_内＝d₀/2+d₁+d₂计算瓦形导体的内圆弧半径为6.2mm，通过以下方法计算瓦形导体的外圆弧半径为13.40mm，使用CAD制图软件进行建模绘制，以r_内＝6.2mm，R_外＝13.40mm，α＝89°进行95mm²瓦形导体截面的绘制，考虑到线芯挤绝缘时，绝缘厚度的影响，故应将瓦形两侧边向内各移动1.0mm，然后将底弧圆角半径2.65mm，两侧弧圆角半径1.68mm代入，再将外圆弧向上移动1.0mm，得到瓦形导体截面的粗线部分，通过创建面域，用CAD可以直接读出面积为117.7488mm²，但是瓦形截面为109.7mm²，由于误差要保持在±10％，因此需要调整，最终调整发现，当R_外＝14.30mm，瓦形截面面积为109.715mm²，和S_瓦＝109.7mm²，只相差0.015mm²时，满足要求，因此，当r_内＝6.2mm,R_外＝14.30mm,α＝89°，底弧圆角半径为2.65mm，两侧弧圆角半径为1.68mm时，可以绘制出精确的瓦形模具结构图，然后技术人员就可以根据该瓦形模具结构图进行制作。

Claims (2)

1.一种异形导体模具的设计方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1，通过以下方法确定瓦形压辊模具的截面积：

其中，S_瓦为瓦形模具截面积，S_标为标称截面积，取值为95mm²，η为填充系数，取值为[0.82，0.86]；

步骤2，确定压辊模具的瓦形夹角；

步骤3，通过以下方法确定模具圆角半径；

r₁(r₂)＝δ·S_标 ^1/4

其中，δ为与导体几何形状及电压等级有关的系数；r₁为瓦形线芯的底圆弧半径；r₂为两侧弧圆角半径；

步骤4，通过以下方法计算导体的内圆弧半径；

r_内＝d₀/2+d₁+d₂

其中，d₀为圆形紧压导体的直径；

d₁为圆形紧压导体的厚度；

d₂为线芯的绝缘厚度；

通过以下方法计算导体的外圆弧半径：

其中，α为压辊模具的瓦形夹角；

π为圆周率；

R_内为导体的内圆弧半径；

步骤5，通过瓦形导体的内圆弧半径r_内，瓦形导体的外圆弧半径R_外，压辊模具的瓦形夹角α，底弧圆角半径r₁,两侧弧圆角半径r₂参数对瓦形导体建模得到瓦形模具的截面图。

2.根据权利要求1所述的一种异形导体模具的设计方法，其特征在于，步骤5中所用绘图软件为CAD软件。