[發明專利]一種大口徑熱擠壓成型三通的建模方法及裝置

有效

• 申請號: 201410472090.4
• 申請日: 2014-09-16
• 公開（公告）號: CN104217084B
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: 齊麗華;劉迎來;池強;楊放;張繼明;熊慶人;張偉衛;李炎華
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;F16L41/02
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所11302
• 代理人: 劉杰

1.一種大口徑熱擠壓成型三通的建模方法，其特征在于，包括：

簡化熱擠壓成型三通的主管和支管的幾何尺寸、主管和支管厚度、主管短節和支管短節幾何尺寸、肩部倒角的厚度、主管短節封頭和支管短節封頭的厚度；建立三通倒角尺寸和各斷面厚度變化的模型；進行熱擠壓成型三通的建模；

其中，三通主管和支管幾何尺寸的簡化，包括：將主管和支管的外形簡化成圓柱形；支管的厚度簡化，包括：將支管端部壁厚簡化為均勻壁厚，取所測壁厚的平均值；主管的厚度簡化，包括：將主管端部斷面簡化為兩個非同心圓，內圓圓心位于外圓圓心正下方；將三通橫斷面處主管斷面簡化為外輪廓為圓，內輪廓為橢圓；肩部倒角厚度的簡化，包括：由現場測得的三通主管各個角度的壁厚及外輪廓畫出各個角度斷面圖，測出各斷面內外倒角半徑，自動建立變半徑倒角；主管短節和支管短節的簡化，包括：將主管短節和支管短節簡化為圓柱體；主管短節封頭和支管短節封頭的簡化，包括：將主管短節封頭和支管短節封頭簡化為半橢球體；

其中，建立三通倒角尺寸和各斷面厚度變化的模型，包括：將三通的各部分尺寸進行簡化后，對熱擠壓成型三通主管進行0°、30°、45°、60°和90°斷面的壁厚實際測量，將各個測點坐標值輸入AutoCAD中，并用樣條曲線spling連接，得到該角度的斷面圖，按0°和90°倒角建模，倒角半徑由每段圓弧半徑的平均值來確定；

其中，進行熱擠壓成型三通的建模，包括：根據三通倒角尺寸和各斷面厚度變化的模型，分別進行主管和主管短節模型、支管和支管短節模型、主管短節封頭和支管短節封頭模型、三通肩部倒角模型的建立。

2.根據權利要求1所述的大口徑熱擠壓成型三通的建模方法，其特征在于，所述進行主管短節封頭和支管短節封頭模型建立的步驟具體包括：

分別以主管短節管端外徑和內徑，作為主管短節封頭的橢球體的外壁直徑和內壁直徑，畫出橢球體的底面；以實際測量得到的主管短節封頭的外壁和內壁高度，作為主管短節封頭的橢球體的外壁和內壁的短軸長度，建立主管短節封頭的橢球體；分別以支管短節管端外徑和內徑，作為支管短節封頭的橢球體的外壁直徑和內壁直徑，畫出橢球體的底面；以實際測量得到的支管短節封頭的外壁和內壁高度，作為支管短節封頭的橢球體的外壁和內壁的短軸長度，建立支管短節封頭的橢球體。

3.一種大口徑熱擠壓成型三通的建模裝置，其特征在于，包括：

簡化單元，用于簡化熱擠壓成型三通的主管和支管的幾何尺寸、主管和支管厚度、主管短節和支管短節幾何尺寸、肩部倒角的厚度、主管短節封頭和支管短節封頭的厚度，其中，三通主管和支管幾何尺寸的簡化，包括：將主管和支管的外形簡化成圓柱形；支管的厚度簡化，包括：將支管端部壁厚簡化為均勻壁厚，取所測壁厚的平均值；主管的厚度簡化，包括：將主管端部斷面簡化為兩個非同心圓，內圓圓心位于外圓圓心正下方；將三通橫斷面處主管斷面簡化為外輪廓為圓，內輪廓為橢圓；肩部倒角厚度的簡化，包括：由現場測得的三通主管各個角度的壁厚及外輪廓畫出各個角度斷面圖，測出各斷面內外倒角半徑，自動建立變半徑倒角；主管短節和支管短節的簡化，包括：將主管短節和支管短節簡化為圓柱體；主管短節封頭和支管短節封頭的簡化，包括：將主管短節封頭和支管短節封頭簡化為半橢球體；

模型初建單元，用于建立三通倒角尺寸和各斷面厚度變化的模型，其中，建立三通倒角尺寸和各斷面厚度變化的模型，包括：將三通的各部分尺寸進行簡化后，對熱擠壓成型三通主管進行0°、30°、45°、60°和90°斷面的壁厚實際測量，將各個測點坐標值輸入AutoCAD中，并用樣條曲線spling連接，得到該角度的斷面圖，按0°和90°倒角建模，倒角半徑由每段圓弧半徑的平均值來確定；

三通建模單元，用于進行熱擠壓成型三通的建模，其中，進行熱擠壓成型三通的建模，包括：根據三通倒角尺寸和各斷面厚度變化的模型，分別進行主管和主管短節模型、支管和支管短節模型、主管短節封頭和支管短節封頭模型、三通肩部倒角模型的建立。