[发明专利]一种直流海缆用异型单线模具及其设计方法

权利要求书

1.一种直流海缆用异型单线模具的设计方法，其特征在于，包括定径模具和若干过程模具，若干所述过程模具套从小到大依次套在所述定径模具外侧；

相邻的所述定径模具与所述过程模具的截面变化率以及相邻的两所述过程模具的截面变化率均控制在0％～55％；

所述定径模具为圆弧形；

所述定径模具与所述过程模具的形状相同；

所述定径模具与所述过程模具的四个角上均设有圆弧倒角；

该一种直流海缆用异型单线模具的设计方法，具体步骤包括：

1)确定所述定径模具的平面结构尺寸：根据客户提供的成品异型单线结构尺寸，从而确定所述定径模具的结构尺寸；

2)确定所述过程模具个数：根据公式(1)计算所需模具个数；

S_定径模×(1+X₁)×(1+X₂)×…(1+X_n)＝S_铜杆 (1)

其中S_定径模为所述定径模具的截面积，n为所需所述过程模具个数，X_n为第n个所述过程模具的截面变化率，从铜杆进线到所述定径模具其截面变化率依次是X_n...X₂、X₁，S_铜杆为所述铜杆的截面积；

3)确定每个所述过程模的平面结构尺寸：每个所述过程模具的平面结构尺寸为由上一个所述定径模具或者所述过程模具上下左右等径扩大而得；

4)确定所述异型单线与所述铜杆圆心的相对位置：根据已知成品异型单线结构尺寸，计算出铜杆圆心O点位置关系，首先以点B为坐标系原点，通过公式(2)、(3)和(4)分别计算出位于B点侧的所述异型单线外圆弧端点与B点的水平距离、B点到所述异型单线对称轴的垂直距离位于B点侧的所述异型单线外圆弧端点与B点的垂直距离；

AN＝(R₂-R₁)sinθ (2)

BM＝R₁sinθ (3)

BN＝(R₂-R₁)cosθ (4)

其中θ为所述异型单线的一侧边与其对称轴的夹角，R₁为所述异型单线内圆弧的半径，R₂为所述异型单线外圆弧的半径，则A点坐标为(-(R₂-R₁)sinθ，(R₂-R₁)cosθ)，为了使得所述异型单线与所述铜杆圆心位置重合，所述铜杆圆心必然在所述异型单线对称轴上，设O点坐标为(R₁sinθ，y)，根据O、A、B点坐标根据公式(5)和(6)可以求出OA、OB的长度；

当所述异型单线整体处于所述铜杆圆心位置时，AC＝BD，即OA＝OB，通过公式(7)可以求得O点的纵坐标y；

计算得O点坐标为此时所述异型单线中心位置与所述铜杆圆心位置重合。

2.根据权利要求1所述的一种直流海缆用异型单线模具的设计方法，其特征在于：所述步骤1)中所述定径模具的结构尺寸与成品所述异型单线的结构尺寸相同。

3.根据权利要求1所述的一种直流海缆用异型单线模具的设计方法，其特征在于：所述步骤2)中所述铜杆的截面积大小根据已知成品异型单线结构尺寸选择。

4.根据权利要求1所述的一种直流海缆用异型单线模具的设计方法，其特征在于：所述步骤2)中相邻所述过程模具的截面变化率X_n∈(0，55％)。