[發明專利]一種GLCC分離器專用斜切三通鍛件的制造方法

有效

• 申請號: 201310753879.2
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103831389A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 馮福祥;王守波;賈愛云;宋成舉;王建榮
• 申請（專利權）人: 寧波威瑞泰默賽多相流儀器設備有限公司
• 主分類號: B21K1/16
• 分類號: B21K1/16
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙) 33226
• 代理人: 程曉明

1.一種GLCC分離器專用斜切三通鍛件的制造方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）設計GLCC分離器工藝尺寸大小，包括斜切管的孔徑、垂直管的孔徑，并預設斜接管及垂直管的壁厚t，斜接管及垂直管的壁厚設置為相同；

（2）建模與分析

a.利用三維建模軟件創建步驟（1）設計的GLCC分離器的三維模型，然后將三維模型導入ANSYS有限元分析軟件中，或者直接在ANSYS有限元分析軟件中創建步驟（1）設計的GLCC分離器的三維模型；

b.?在ANSYS有限元分析軟件中進行單元類型選擇及設置，單元類型選擇帶有中間節點六面體單元；?

c.?在ANSYS有限元分析軟件中進行材料相關參數的設置，設置的主要參數有GLCC分離器的材質的彈性模量及材料的泊松比；

d.?利用ANSYS有限元分析軟件進行有限元網格劃分，即根據三維模型的大小及求解精度的要求，在ANSYS有限元分析軟件中進行網格大小的設置，設置完成以后，三維模型自動進行網格劃分；

e.?利用ANSYS有限元分析軟件對三維模型的端面壓力進行求解，求解過程具體為：對三維模型進行施加壓力及約束，約束為將三維模型下端面設置為固定，根據公式T=p*d/(4*t)，計算獲得施加在垂直管或斜切管的端面壓力，其中p為施加壓力，t為垂直管或斜切管的壁厚，若d為垂直管孔徑，則T相應為垂直管的端面壓力，若d為斜切管孔徑，則T相應為斜切管的端面壓力，從而獲得垂直管整體受到的壓力，即垂直管的端面壓力T和施加壓力p之和,以及斜切管整體受到的壓力，即斜切管的端面壓力T和施加壓力p之和；

f.?根據上述步驟獲得的垂直管整體受到的壓力和斜切管整體受到的壓力，利用ANSYS有限元分析軟件中的結構靜力學模塊進行應力分析，計算獲得三維模型的等效應力的分析結果，采用鋼制壓力容器-分析設計標準對三維模型等效應力進行評定，若三維模型的垂直管和斜切管的等效應力均小于或等于標準所規定的應力值，則垂直管和斜切管的壁厚為所滿足相應壓力下的壁厚，若三維模型的垂直管的等效應力值大于標準所規定的應力值則增加三維模型的垂直管的壁厚，或者/和斜切管的等效應力值大于標準所規定的應力值則增加三維模型的斜切管的壁厚，重新按照a-e步驟進行分析計算，直至三維模型的垂直管和斜切管的等效應力值均小于或等于標準所規定的應力值，即分析完成，最后垂直管和斜切管的壁厚為所滿足相應壓力下的所需壁厚；

（3）根據步驟（2）分析得到的三維模型的垂直管和斜切管的壁厚及三維模型的材質，進行斜切三通的圖紙設計及鍛造磨具的設計；鍛造磨具制造完成后，鍛件廠家根據斜切三通的圖紙并利用鍛造磨具進行斜切三通的鍛造，獲得的斜切三通鍛件，將斜切三通鍛件根據鍛件相關標準進行檢測，選取檢測合格的斜切三通鍛件，其中斜切三通的圖紙設計中包括在斜切管內部設計一塊斜擋板，斜擋板與斜切管作為整體鍛造；

?(4)?將檢測合格的斜切三通鍛件在數控中心進行數控加工，數控編程技術人員根據斜切三通的圖紙進行相應編程及調試后，對斜切三通鍛件進行定位，然后數控機床根據所編的程序對斜切三通鍛件進行內外表面加工，然后根據斜切三通圖紙對加工完成后的斜切三通鍛件進行外形尺寸及角度檢測，選取各項尺寸及角度檢測結果都在公差允許范圍之內的成品，即獲得合格的GLCC分離器專用斜切三通鍛件。

2.根據權利要求1所述的一種GLCC分離器專用斜切三通鍛件的制造方法，其特征在于：所述的端面壓力包括端面拉應力和端面壓應力，所述的端面拉應力為三維模型在受內壓的工作狀態下，在垂直管及斜切管端面所產生拉應力；所述的端面壓應力為三維模型在受外壓的工作狀態下，在垂直管及斜切管端面所產生壓應力。

3.根據權利要求1所述的一種GLCC分離器專用斜切三通鍛件的制造方法，其特征在于：步驟（4）中所述的公差允許范圍包括斜切三通鍛件的形狀尺寸公差在±1mm之內，垂直管與斜切管中心線夾角控制在63±0.1°之內，斜切三通鍛件的表面粗糙度控制值25μm以內。