摘要：本文介紹一種簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)異型導(dǎo)體模具的方法，通過借助計(jì)算機(jī)繪圖軟件，可以簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、快速地進(jìn)行模具的配制，同時(shí)，也可以計(jì)算出相應(yīng)的成纜直徑，從而能快速地求出電纜制造中其它輔料的用量。
關(guān)鍵詞：異型導(dǎo)體，五芯低壓電纜，模具設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)繪圖計(jì)算
A method of designing the mold simple shaped conductor
xuepeng MIAO changjiang CHEN
Abstract:：This paper introduces a method of design of shaped conductor simple mould, by means of computer graphics software, can be simple, accurate, rapid mold preparation, at the same time, also can calculate the diameter of cable into the corresponding, which can be quickly obtained by other accessories cable manufacture in the amount of.
Keywords：shaped conductor, five core design of low-voltage cable, mould, computer graphics
computing
1 引言
關(guān)于低壓電力電纜的異形導(dǎo)體模具設(shè)計(jì)方面的文獻(xiàn)已有很多種方法，可是大部分較為復(fù)雜，有時(shí)候還需要解較多的多元多次方程，要經(jīng)過大量的計(jì)算才能確定模具的最終尺寸，由于計(jì)算過程有很多近似值的使用，會(huì)存在很多誤差，對(duì)最后的結(jié)果也構(gòu)成一定的影響，甚至設(shè)計(jì)出來的不符合生產(chǎn)的需要，針對(duì)此種情況，本文介紹一種較為簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)異型導(dǎo)體模具的方法，供大家參考。
本文以低壓電力電纜YJV 0.6/1KV 4×95+50 中瓦型導(dǎo)體壓輥模具設(shè)計(jì)為例進(jìn)行講解。
2 確定壓輥模具的截面積
在異形線芯的生產(chǎn)中，往往采用壓輥一次緊壓，所以緊壓系數(shù)比較大，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及本公司的實(shí)際情況，本文取填充系數(shù) =0.84；考慮到所用銅材質(zhì)較好和單線直徑處于正偏差時(shí)對(duì)截面的修正，取修正系數(shù)為0.97，具體計(jì)算壓輥模具截面見下式：
式中 —瓦形模具截面積； —為標(biāo)稱截面積，即95
—填充系數(shù)，即0.84；
通過以上數(shù)據(jù)可以求出 =109.7 。
3 計(jì)算壓輥模具瓦形夾角
由于我們選用的是YJV 0.6/1KV 4×95+50 ，即一個(gè)中心緊壓圓形線芯和四個(gè)瓦形線芯圍繞結(jié)構(gòu)，考慮到生產(chǎn)時(shí)四個(gè)瓦形線芯不能過于緊密，以免壓傷絕緣；還有生產(chǎn)實(shí)際的影響，取四個(gè)瓦形線芯的瓦形夾角均為 ，表示為 。
4 計(jì)算壓輥模具瓦形底弧圓角半徑 和兩側(cè)弧圓角半徑
在生產(chǎn)中，從節(jié)約材料，縮小外徑及降低成本的角度而言， 和 越小越好。但是如果數(shù)值太小，則會(huì)引起電場(chǎng)強(qiáng)度集中，同時(shí)也會(huì)因?yàn)榧饨堑拇嬖趯?duì)絕緣也有損傷。為了這對(duì)矛盾得以統(tǒng)一，我們采用下面公式來計(jì)算取值：
式中 —為標(biāo)稱截面積，即95 ； —與導(dǎo)體幾何形狀及電壓等級(jí)有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，見表1：
電纜芯數(shù)
3芯 0.64 0.64
等4芯 0.85 0.54
不等4芯 0.80 0.60
表1
我們這里取
通過計(jì)算可得底弧圓角半徑 ；兩側(cè)弧圓角半徑 。
5 估算緊壓瓦形導(dǎo)體的內(nèi)、外圓弧半徑
根據(jù)本例所用YJV 0.6/1KV 4×95+50電力電纜的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)要求，我們運(yùn)用相應(yīng)的繪圖軟件可以大致地繪制出其成纜后的結(jié)構(gòu)圖，如下
圖1 為YJV 0.6/1KV 4×95+50結(jié)構(gòu)圖
首先參考GB12527—1990標(biāo)準(zhǔn)，取50 圓形緊壓導(dǎo)體直徑為8.2 ；再參考GB/T12706.1—2008標(biāo)準(zhǔn)，取50 圓形緊壓導(dǎo)體絕緣厚度為1.0 ；取95 線芯的絕緣厚度為1.1 。通過下式我們可以計(jì)算出瓦形導(dǎo)體的內(nèi)圓弧半徑為：
外圓弧半徑可由下式估算：
代入相應(yīng)的數(shù)據(jù)，可求得 。
6 運(yùn)用計(jì)算機(jī)繪圖軟件進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的建立，并修正估計(jì)值
在這里我們用CAD軟件進(jìn)行繪制，
以 進(jìn)行95 瓦形導(dǎo)體截面的繪制，如下圖
圖2瓦形導(dǎo)體截面圖
考慮到線芯擠絕緣時(shí)，絕緣厚度的影響，故應(yīng)將瓦形兩側(cè)邊應(yīng)內(nèi)各移動(dòng)1.0 ，然后將底弧圓角半徑 ，兩側(cè)弧圓角半徑 代入，再將外圓弧向上移動(dòng)1.0 （估計(jì)值，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，以后要調(diào)整的），如下圖（粗線部分）
圖3粗線部分
通過創(chuàng)建面域，可用CAD直接讀出面積為117.7488 ，但是其瓦形截面 =109.7 。
我們要求的誤差±10% ，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于我們要求的截面積，所以我們需要對(duì)其調(diào)整，在這里只需移動(dòng)外圓弧即可，直至誤差在我們規(guī)定的范圍內(nèi)。
通過不斷的調(diào)整發(fā)現(xiàn)，當(dāng) 時(shí)，瓦形截面面積為109.715 ，和 =109.7 只相差0.015 ，所以滿足要求。
根據(jù)上述數(shù)值： ，底弧圓角半徑 ，兩側(cè)弧圓角半徑 。可以繪制出精確的瓦形模具結(jié)構(gòu)圖，同時(shí)標(biāo)注如下圖：
圖4 95 瓦形模具的結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的尺寸
7 結(jié)束語(yǔ)
針對(duì)其他的異形導(dǎo)體線芯（3芯、3+1芯、4芯等），也可以用此種方法進(jìn)行計(jì)算，并且還可用于計(jì)算耐火等有特殊用途的電纜。
該種方法準(zhǔn)確、簡(jiǎn)單、快捷， 對(duì)于電纜配模的初學(xué)者，容易接受和理解。（陳長(zhǎng)江 苗雪鵬）
參考文獻(xiàn)：
【1】 GB/T12706.1—2008 擠包絕緣電力電纜擠附件。第一部分：額定電壓1kv（Um=1.2kv）電纜
【2】 GB/T3956—2002 電纜導(dǎo)體
【3】 GB/T12527—1990額定電壓1kv及以下架空絕緣電纜
【4】 顧坤林.一種新的異形導(dǎo)體模具設(shè)計(jì)方法.電線電纜.2003（1）：20—22.
