源自將凸緣添加到對接焊接或承插焊接端閥體鑄件的焊接變形的預(yù)測算法的制作方法

概括地，本公開內(nèi)容涉及添加制造(additivemanufacturing)，并且更具體而言，涉及使用焊接變形的預(yù)測算法將凸緣(flange)添加到閥體端部。

背景技術(shù)：

閥制造業(yè)包括極高的產(chǎn)品變化和相對低的制造量。一層復(fù)雜性是由于每個客戶需要的入口和出口端連接部構(gòu)造的多樣性。例如，第一客戶可能需要用于每個閥上的入口和出口端連接部的環(huán)形接頭凸緣構(gòu)造，而第二客戶可能需要用于每個閥上的入口和出口端連接部的承插焊接(socketweld)構(gòu)造。因為第一客戶的每一個閥上的入口和出口端連接部在物理上不同于第二客戶的每一個閥上的入口和出口端連接部，所以只有專門為第一客戶制造的閥可以出售給第一客戶，并且只有專門為第二客戶制造的閥可以出售給第二客戶。因此，銷售預(yù)測依賴于估計必須生產(chǎn)的第一客戶的閥和第二客戶的閥中的每一者的數(shù)量以滿足該特定客戶的預(yù)期需求。如果為任一個客戶制造太多的閥，則那些過量閥會浪費生產(chǎn)能力以存在庫存中(并占據(jù)寶貴的空間)，直到未來訂單被訂購為止。如果制造太少的閥，則可能需要緊急訂單以滿足客戶訂單。因為每個閥體通常在遠程鑄造廠砂型鑄造，所以制造每個閥體的工藝可能花費太長時間以滿足這么短的時間表，并且交付可能遲到。因此，期望減少特定于客戶的入口和出口端連接部構(gòu)造的庫存水平，減少對使用這種特定于客戶的端連接部構(gòu)造的閥上的銷售預(yù)測的依賴性，以及減少使用這種特定于客戶的端連接部的閥的生產(chǎn)交貨時間。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本公開內(nèi)容的第一示例性方面包括用于經(jīng)由自動化焊接工藝來對閥體進行后期定制(late-customization)的計算機實現(xiàn)的方法，所述方法包括：接收對具有初始的第一端構(gòu)造和初始的第二端構(gòu)造的通用的閥體的選擇；接收對與所述初始的第一端構(gòu)造不同的第一端連接部的選擇；接收對與初始的第二端構(gòu)造不同的第二端連接部的選擇；通過以下步驟在初始的第一端連接部處將所選擇的第一端連接部鄰接到閥體：(i)根據(jù)初始偏差來執(zhí)行操作，(ii)將所述操作的實際結(jié)果與所述操作的預(yù)測結(jié)果進行比較，(iii)基于所述實際結(jié)果與所述預(yù)測結(jié)果之間的比較來調(diào)整所述初始偏差，以及(iv)重復(fù)步驟(i)-(iii)，直到在初始的第一端連接部處該第一端連接部令人滿意地鄰接到所述閥體，步驟(i)-(iv)定義迭代焊接工藝；以及使用所述迭代焊接工藝在初始的第二端連接部處將所選擇的第二端連接部鄰接到所述閥體。

本公開內(nèi)容的另一示例性方面包括用于經(jīng)由自動化焊接工藝來對閥體進行后期定制的計算機實現(xiàn)的方法，所述方法包括：接收對具有初始的第一端構(gòu)造和初始的第二端構(gòu)造的通用的閥體的選擇；接收對與初始的第一端構(gòu)造不同的第一端連接部的選擇；接收對與初始的第二端構(gòu)造不同的第二端連接部的選擇；使用迭代焊接工藝在初始的第一端連接部處將所選擇的第一端連接部鄰接到所述閥體；以及使用所述迭代焊接工藝在初始的第二端連接部處將所選擇的第二端連接部鄰接到所述閥體上。

附圖說明

下文描述的附圖描繪了其中公開的系統(tǒng)和方法的各個方面。應(yīng)當理解，每個附圖描繪了所公開的系統(tǒng)和方法的特定方面的實施例，并且每個附圖旨在符合其可能的實施例。此外，盡可能地，以下描述提及包括在以下附圖中的附圖標記，其中，在多個附圖中描繪的特征用一致的附圖標記來標示。

在附圖中示出現(xiàn)在討論的布置，但是應(yīng)當理解，本發(fā)明的實施例不限于所示的精確布置和手段，其中：

圖1是具有初始閥體構(gòu)造的閥體的實施例的截面?zhèn)纫晥D，該初始閥體構(gòu)造具有第一端連接部和第二端連接部，該第一端連接部具有初始的第一端構(gòu)造，該第二端連接部具有初始的第二端構(gòu)造；

圖2是具有第一端連接部和具有第二端連接部的閥體的另一實施例的截面?zhèn)纫晥D，該第一端連接部具有定制的第一端連接部構(gòu)造，該第二端連接部具有定制的第二端連接部構(gòu)造；

圖3是具有第一端連接部和具有第二端連接部的閥體的另外實施例的截面?zhèn)纫晥D，該第一端連接部具有定制的第一端連接部構(gòu)造，該第二端連接部具有定制的第二端連接部構(gòu)造；

圖4是示出了用于使用預(yù)測焊接變形算法來將第一和第二端連接部鄰接到閥體的示例性方法的流程圖。

僅出于說明的目的，附圖描繪了優(yōu)選的實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將從以下討論中容易地認識到，在不脫離本文所描述的本發(fā)明的原理的情況下，可以采用本文所示出的系統(tǒng)和方法的替代實施例。

具體實施方式

取決于客戶的需求，制造商可能需要生產(chǎn)具有各種入口和出口凸緣制備的閥。然而，大量的凸緣組合導(dǎo)致庫存管理問題和其它相關(guān)問題。為了減輕這種問題，將存貨減少到稍后可以被定制以包括所需的端連接部(經(jīng)由焊接和/或其它制造技術(shù))的少量通用的閥體將是有益的。

然而，常規(guī)的焊接工藝可能使這種“后期定制”變得不切實際。即使已知的自動化焊接工藝也可能遭受焊接變形。例如，將螺栓凸緣布置(deposite)在對接焊接(buttweld)端鑄件的外徑上可能產(chǎn)生能夠阻礙原始閥出口和入口的內(nèi)徑的焊接冷卻環(huán)向應(yīng)力。后續(xù)的鏜孔操作以恢復(fù)原始流徑可能導(dǎo)致壁厚度小于由asme鍋爐和壓力容器規(guī)范或歐洲壓力設(shè)備指令規(guī)定的最小值。布置在閥的入口和出口的外徑上以恢復(fù)壁厚度的附加焊接材料將創(chuàng)建附加的冷卻環(huán)向應(yīng)力并重新創(chuàng)建原始狀況。此外，在焊接工藝期間引起的附加應(yīng)力可能會使凸緣正交變形。因此，為了適當?shù)貙嵤┳詣踊附酉到y(tǒng)，本公開內(nèi)容涉及用于對焊接工藝進行分析和調(diào)整的預(yù)測焊接變形算法。該預(yù)測焊接變形算法可以克服由典型的焊接工藝引起的缺陷，并且使通用的閥體和后期定制的使用成為可能。

提供了一種定制制造閥體10的方法，并且閥體10具有初始閥體構(gòu)造12(圖1中所示)，初始閥體構(gòu)造12具有第一端連接部14和第二端連接部16。第一端連接部14具有初始的第一端構(gòu)造18，并且第二端連接部16具有初始的第二端構(gòu)造20。該方法包括：使用第一添加制造工藝(例如，定向能量激光沉積工藝或三維打印工藝)以創(chuàng)建定制的第一端連接部構(gòu)造22(如圖2所示)的至少一部分，并且定制的第一端連接部構(gòu)造22與初始的第一端構(gòu)造18不同。該方法還包括：使用第二添加制造工藝(例如，定向能量激光沉積工藝或三維打印工藝)將材料添加到第二端連接部16，以創(chuàng)建定制的第二端連接部構(gòu)造24(如圖2所示)的至少一部分，并且定制的第二端連接部構(gòu)造24與初始的第二端構(gòu)造20不同。

如此構(gòu)造，具有相同的初始第一端構(gòu)造18和初始第二端構(gòu)造20的多個“通用的”閥體10(與圖1中所示的相同)可以基于特定于客戶的端構(gòu)造需求進行“后期定制”。雖然自始至終例示了一個“通用的”閥體10，但是可以存在“通用的”閥體的一個或多個排列，其可以經(jīng)由本文所討論的后期定制方法進一步改變。

通過使用添加制造工藝，第一閥體10可以使初始第一端構(gòu)造18(例如，對接焊構(gòu)造)被修改為定制的第一端連接部構(gòu)造22(例如，具有第一直徑和第一厚度的第一凸緣構(gòu)造)，如圖2中所示的那樣。此外，通過使用相同(或不同的)添加制造工藝，第二閥體10可以使初始第一端構(gòu)造18(例如，第一閥體10a的對接焊接構(gòu)造)被修改為不同的定制的第一端連接部構(gòu)造22(例如，具有第二直徑和第二厚度的第二凸緣構(gòu)造)，如圖3中所示的那樣。類似地，可以在通用的閥體10上從初始的第二端構(gòu)造20創(chuàng)建用于第一和第二閥體10中的每一個閥體的定制的第二端連接部構(gòu)造24。因此，通用的閥體10可以被快速地修改并且在每訂單的基礎(chǔ)上被修改為期望的定制的第一端連接部構(gòu)造22，而不是針對第一和第二閥體的每個定制的第一端連接部構(gòu)造22鑄造兩個完整且成品的閥體。因此，不再需要保持具有對應(yīng)的定制的第一端連接部構(gòu)造22(和/或定制的第二端連接部構(gòu)造24)的成品閥體的精確庫存，因為可以根據(jù)需要從通用的閥體10創(chuàng)建定制需求。

更詳細轉(zhuǎn)向該方法，圖1例示了包括第一端連接部14和第二端連接部16的閥體10的初始閥體構(gòu)造12。第一端連接部14可以是入口端連接部并且第二端連接部16可以是出口端連接部。然而，第一端連接部14可以是出口端連接部并且第二端連接16可以是入口端連接部。在一些實施例中，閥體10的初始閥體構(gòu)造12還可以具有第三端連接部(未示出)或另外的端連接部。閥體10可以具有多個內(nèi)表面26，其配合以限定入口28和出口30以及設(shè)置在入口28與出口30之間的閥座32。閥座32可以適于選擇性地被閥塞(未示出)接合，該閥塞以已知方式在關(guān)閉位置(在關(guān)閉位置，閥塞密封地接合閥座32)與打開位置(在打開位置，閥塞沒有密封地接合閥座32)之間移動。

第一端連接部14具有初始的第一端構(gòu)造18，并且第二端連接16具有初始的第二端構(gòu)造20。初始的第一端構(gòu)造18和初始的第二端構(gòu)造20中的每一個可以是任何端構(gòu)造，其稍后能夠分別被修改為適當?shù)亩ㄖ频牡谝欢诉B接部構(gòu)造22和定制的第二端連接部構(gòu)造24。例如，如圖1中所示，初始的第一端構(gòu)造18和初始的第二端構(gòu)造20中的一者或兩者可以是對接焊接端連接部，或者可以是無端(endless)端構(gòu)造。然而，可以設(shè)想到任何適當?shù)亩诉B接部(例如，包括螺紋端、承插焊接端、凸面和環(huán)形接頭凸緣以及套節(jié)(hub))。閥體10的初始閥體構(gòu)造12可以通過任何適當?shù)姆椒ㄖ瞥伞⒅谱骱?或制造(例如通過鑄造(例如，砂型鑄造)閥體10的初始閥體構(gòu)造12)。閥體10的初始閥體構(gòu)造12可以在任何適當?shù)奈恢弥瞥?、制作?或制造，并且該位置可以不是在與其中第一添加制造工藝和/或第一添加制造工藝發(fā)生的相同的設(shè)施中。閥體10的初始閥體構(gòu)造12可以由任何適當?shù)牟牧匣虿牧系慕M合制成、制作和/或制造。例如，閥體10的初始閥體構(gòu)造12可以由可以是諸如鋼材(例如，碳鋼)之類的金屬的第一材料制成、制作和/或制造。

出于任何適當?shù)脑颍梢詫﹂y體10的初始閥體構(gòu)造12進行定制的修改。例如，第一客戶可以對第一端連接部14和第二端連接部16的構(gòu)造具有第一組要求，其要求對初始第一端構(gòu)造18和初始第二端構(gòu)造20進行修改。因此，初始第一端構(gòu)造18可以通過第一添加制造工藝來修改，以創(chuàng)建圖2的閥體50的定制的第一端連接部構(gòu)造22的至少一部分，并且初始第二端構(gòu)造20可以通過第二添加制造工藝來修改，以創(chuàng)建圖2的閥體50的定制的第二端連接部構(gòu)造24的至少一部分。定制的第一端連接部構(gòu)造22可以與初始第一端構(gòu)造18不同，并且定制的第二端連接部構(gòu)造24可以與初始第二端構(gòu)造20不同。

第一添加制造工藝可以與第二添加制造工藝相同。然而，在一些實施例中，第一添加制造工藝可以與第二添加制造工藝不同。第一添加制造工藝可以是通過在材料上添加連續(xù)的材料層而構(gòu)建三維對象的任何添加制造工藝或技術(shù)。第一添加制造工藝(和/或第二添加制造工藝)可以由任何適當?shù)臋C器或機器的組合來執(zhí)行。第一添加制造工藝通常可以涉及或使用計算機、三維建模軟件(例如，計算機輔助設(shè)計或cad軟件)、機器設(shè)備和分層材料。一旦生成cad模型，機器設(shè)備可以從cad文件和層中讀取數(shù)據(jù)，或者(例如)以層層方式添加液體、粉末、片材的連續(xù)層，以制作三維對象。第一添加制造工藝(和/或第二添加制造工藝)可以包括幾個工藝中的任何一個(例如僅舉例而言的立體光刻(“sla”)工藝、熔融沉積建模(“fdm”)工藝、多噴射建模(“mjm”)工藝和選擇性激光燒結(jié)(“sls”)工藝)。在一些實施例中，第一添加制造工藝(和/或第二添加制造工藝)可以包括定向能量激光沉積工藝。這種定向能量激光沉積工藝可以由具有定向能量激光沉積能力的多軸計算機數(shù)控(“cnc”)車床執(zhí)行。

如前所述，可以使用第一添加制造工藝將材料添加到閥體10的第一端連接部14，以創(chuàng)建圖2中例示的閥體50的實施例的定制的第一端連接部構(gòu)造22的至少一部分。所添加的材料可以與用于制成、制作和/或制造閥體10的材料相同(例如，材料可以是第一材料)。然而，添加的材料可以是與用于制成、制作和/或制造閥體10的材料不同的材料(例如，材料可以是與第一材料不同的第二材料)。

在一些實施例中，如圖1中所示，初始第一端構(gòu)造18可以是對接焊接連接部，其可適合于對接焊接到在下游入口管的相鄰端上的對應(yīng)的對接焊接連接部。然而，客戶可能需要定制的第一端連接部構(gòu)造22，其是具有特定厚度和外徑的凸緣構(gòu)造，因此，具有初始閥體構(gòu)造12的閥體10可以被機加工或處理為(使用第一添加制造工藝)將材料添加到初始的第一端構(gòu)造18，以創(chuàng)建閥體50的定制的第一端連接部構(gòu)造22的至少一部分，其可以是具有厚度t1a和外徑od1a的第一端凸緣34。閥體50的定制的第一端連接部構(gòu)造22可以是與初始的第一端構(gòu)造18不同的任何適當?shù)亩诉B接部，并且可以設(shè)想到任何適當?shù)亩诉B接部(諸如，舉例來說，螺紋端、承插焊接端、凸面和環(huán)形接頭凸緣以及套節(jié))。

定制的第一端連接部構(gòu)造22的創(chuàng)建、制作或制造還可能需要使用第一材料去除工藝來從第一端連接部14中(例如，在初始的第一端構(gòu)造18中)去除材料，以創(chuàng)建定制的第一端連接部構(gòu)造22的至少一部分。第一材料去除工藝可以由任何適當?shù)臋C器或機器的組合來執(zhí)行，并且可以在第一添加制造工藝之前、之后或期間執(zhí)行第一材料去除工藝。例如，第一材料去除工藝可以是由車床執(zhí)行的切削工藝和/或由鉆頭執(zhí)行的鉆孔工藝。在一些實施例中，第一材料去除工藝可以由執(zhí)行第一添加制造工藝的相同設(shè)備(例如，機器或機器的組合)執(zhí)行。例如，第一材料去除工藝可以由具有定向能量激光沉積能力的多軸計算機數(shù)控(“cnc”)車床執(zhí)行。

在一些實施例中，如圖1中所示，初始的第二端構(gòu)造20可以與初始的第一端構(gòu)造18相同，并且初始的第二端構(gòu)造20也可以是對接焊接連接部。因此，客戶可能需要閥體50的定制的第二端連接部構(gòu)造24，其可以與定制的第一端連接部構(gòu)造22相同，并且定制的第二端連接部構(gòu)造24可以是具有厚度t1b和外徑od1b的第二端凸緣36，并且厚度t1b和外徑od1b可以與第一端凸緣34的厚度t1a和外徑od1a相同。然而，定制的第二端連接部構(gòu)造24可以是任何適當?shù)亩诉B接部，其與初始的第二端構(gòu)造20不同，并且可以設(shè)想到任何適當?shù)亩诉B接部(諸如，舉例來說，螺紋端、承插焊接端、凸面和環(huán)形接頭凸緣以及套節(jié))。

因此，具有初始的閥體構(gòu)造12的閥體10可以被機加工或處理為(使用第二添加制造工藝)將材料添加到初始的第二端構(gòu)造20，以創(chuàng)建閥體實施例50的定制的第二端連接部的至少一部分。第二添加制造工藝可以與參考創(chuàng)建定制的第一端連接部構(gòu)造22的至少一部分所討論的第一添加制造工藝相同。所添加的材料可以是與用于制成、制作和/或制造閥體10的材料相同的材料(例如，材料可以是第一材料)，和/或是使用第一添加制造工藝添加到閥體10的第一端連接部14的相同材料。然而，在第二添加制造工藝期間添加的材料可以與第一材料和在第一添加制造工藝期間添加的材料不同(例如，材料可以是與第一材料和第二材料不同的第三材料)。在其它實施例中，在第二添加制造工藝期間添加的材料可以與第一材料不同，但與在第一添加制造工藝期間添加的材料相同(例如，材料可以是第二材料)。

閥體50的定制的第二端連接構(gòu)造24的創(chuàng)建、制造或制作還可能需要使用第二材料去除工藝來從第二端連接部16中(例如，在初始的第二端構(gòu)造20中)去除材料，以創(chuàng)建定制的第二端連接部構(gòu)造24的至少一部分。第二材料去除工藝可以由任何適當?shù)臋C器或機器的組合來執(zhí)行，并且第二材料去除工藝可以類似于在定制的第一端連接部構(gòu)造22的討論中所描述的第一材料去除工藝。具體而言，可以在第二添加制造工藝之前、之后或期間執(zhí)行第二材料去除工藝，并且第二材料去除工藝可以是由車床執(zhí)行的切削工藝和/或由鉆頭執(zhí)行的鉆孔工藝。在一些實施例中，第二材料去除工藝可以由執(zhí)行第一添加制造工藝和/或第二添加制造工藝和/或第一材料去除工藝的相同設(shè)備(例如，機器或機器的組合)執(zhí)行。例如，第二材料去除工藝可以由具有定向能量激光沉積能力的多軸計算機數(shù)控(“cnc”)車床執(zhí)行。

如前所述，閥體10的初始的閥體構(gòu)造12可以是對于至少兩個不同端構(gòu)造來說“通用的”。因此，不同的閥體100的初始的閥體構(gòu)造12(參見圖3)可以以先前描述的方式被修改為一組不同的客戶要求(例如，可以與圖2的閥體50的實施例有所不同地進行修改)。也就是說，閥體10的初始的第一端構(gòu)造18可以通過先前描述的第一添加制造工藝來修改，以創(chuàng)建閥體100的定制的第一端連接部構(gòu)造22的至少一部分，并且閥體100的初始的第二端構(gòu)造20可以通過第二添加制造工藝來修改，以創(chuàng)建閥體100的定制的第二端連接部構(gòu)造24的至少一部分。

閥體100的定制的第一端連接部構(gòu)造22可以與閥體50的定制的第一端連接部構(gòu)造22(圖2中所示)不同，并且閥體100的定制的第二端連接部構(gòu)造24可以與閥體50的定制的第二端連接部構(gòu)造24(圖2中所示)不同。例如，如圖3中所示，閥體100的定制的第一端連接部構(gòu)造22可以具有特定的厚度和外徑，并且可以如上文所描述的添加或去除材料以創(chuàng)建閥體100的定制的第一端連接部構(gòu)造22的至少一部分，其可以是具有厚度t2a和外徑od2a的第一端凸緣34。

此外，閥體100的定制的第二端連接部構(gòu)造24可以具有特定的厚度和外徑，并且可以如上文所描述的添加或去除材料以創(chuàng)建閥體100的定制的第二端連接部構(gòu)造24的至少一部分，其可以是具有厚度t2b和外徑od2b的第二端凸緣36。厚度t2b和外徑od2b可以與閥體100的第一端凸緣34的厚度t2a和外徑od2a相同。然而，(圖3的)閥體100的厚度t2a和t2b和/或外徑od2a、od2b中的任何一個或全部可以與(圖2的)閥體50的對應(yīng)的厚度t2a和t2b和/或?qū)?yīng)的外徑od2a、od2b中的任何一個或全部不同。在圖3的閥體100的定制的第一端連接部構(gòu)造22和/或定制的第二端連接部構(gòu)造24上使用的第一材料、第二材料和/或第三材料可以與在圖2的閥體50的定制的第一端連接部構(gòu)造22和/或定制的第二端連接部構(gòu)造24上使用的第一材料、第二材料和/或第三材料相同(或與其任何一個或全部不同)。

使用具有圖1中所示的初始的閥體構(gòu)造12的“通用的”閥體10，任何數(shù)量的定制的第一和第二端構(gòu)造是可能的。例如，具有初始的閥體構(gòu)造12(以及初始的第一端構(gòu)造18和初始的第二端構(gòu)造20)的多個“通用的”閥體10可以從供應(yīng)商訂購并儲存在適當?shù)膬Υ嫖恢?。當特定于客戶的閥由第一客戶訂購時，“通用的”閥體10從儲存位置被轉(zhuǎn)移到第一制造位置。在第一制造位置處，初始的閥體構(gòu)造12可以被機加工或處理(使用第一添加制造工藝)為將材料添加到初始的第一端構(gòu)造18，以創(chuàng)建第一客戶的定制的第一端構(gòu)造22的至少一部分，如先前所描述的(例如，如圖2中所示)。同樣在第一制造位置處，初始的閥體構(gòu)造12可以被機加工或處理(使用第二添加制造工藝)為將材料添加到初始的第二端構(gòu)造20，以創(chuàng)建第一客戶定制的第二端連接部構(gòu)造24的至少一部分，如先前所描述的(例如，如圖2中所示)。然后，將特定于客戶的閥體50(圖2)準備運送到第一客戶。

當特定于客戶的閥由第二客戶訂購時，另一“通用的”閥體10從適當?shù)膬Υ嫖恢帽晦D(zhuǎn)移到第一(第二)制造位置。在第一(或第二)制造位置處，閥體10的初始的閥體構(gòu)造12可以被機加工或處理(使用第一添加制造工藝)為將材料添加到初始的第一端構(gòu)造18，以創(chuàng)建第二客戶的定制的第一端連接部構(gòu)造22的至少一部分，如先前所描述的(例如，如圖3中所示)。同樣在第一(或第二)制造位置處，初始的閥體構(gòu)造12可以被機加工或處理為(使用第二添加制造工藝)將材料添加到初始的第二端構(gòu)造20，以創(chuàng)建第二客戶的定制的第二端連接部構(gòu)造24的至少一部分，如先前所描述的(例如，如圖3中所示)。然后，將特定于客戶的(圖3的)閥體100準備運送到第二客戶。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到，儲存多個“通用的”閥體10并使用“后期定制”在每訂單的基礎(chǔ)上進行特定于客戶的修改，減少了對銷售預(yù)測的依賴性，并且還需要較少的交貨時間執(zhí)行訂單。

現(xiàn)在參考圖4，可以在方法400中采用計算機實現(xiàn)的系統(tǒng)以將定制的端連接部添加到通用的閥體。方法400可以使用具有非暫時性計算機可執(zhí)行指令的形式的一個或多個功能和/或例程來實現(xiàn)，所述指令儲存在有形計算機可讀儲存介質(zhì)中和/或使用計算設(shè)備的處理器來執(zhí)行。這些例程可以在自動化和受控焊接設(shè)備(諸如定向能量激光沉積、3d打印等)中實現(xiàn)。

方法400可以在系統(tǒng)接收對通用的閥體的選擇之后(框402)。如上文所描述的，通用的閥體可以包括旨在通過本文所公開的方法來定制的一個或多個初始的端構(gòu)造。所選擇的閥可以對應(yīng)于具有閥體構(gòu)造12的閥體10，如參考圖1-圖3所討論的。例如，所選擇的閥可以是帶凸緣的閥、球形閥(globevalve)和/或旋轉(zhuǎn)閥。上文的示例不旨在進行限制，并且通用的閥體可以具有將在本公開內(nèi)容的方法中使用的任何適當?shù)某叽?、形狀?或構(gòu)造。此外，所選擇的通用的閥體的初始端構(gòu)造也可以是在本公開內(nèi)容的方法中使用的任何適當?shù)某叽?、形狀?或構(gòu)造。

接下來，系統(tǒng)可以接收對第一和第二端連接部的選擇(框404)。例如，第一和第二端連接部可以是螺紋端、承插焊接端、凸面和環(huán)形接頭凸緣以及套節(jié)的任何適當?shù)慕M合。在一個實施例中，第一和第二端連接部將是相同的，而在其它實施例中，第一和第二端連接部是不同的。第一和第二端連接部的使用不旨在進行限制，并且系統(tǒng)可以接收對與包括在所選擇的通用的閥體中的初始的端構(gòu)造的數(shù)量相對應(yīng)的任何數(shù)量的端連接的選擇。

此外，對于系統(tǒng)還可以接收對與每個接收的端連接部相對應(yīng)的一個或多個屬性(例如材料、尺寸、形狀、內(nèi)徑、外徑等)的選擇。如上文所討論的，第一和第二接收的端連接部可以相同或基于可選擇的屬性而變化。

然后，系統(tǒng)可以開始將第一端連接部鄰接到閥體(框406)。在一實施例中，系統(tǒng)可以實現(xiàn)具有定向能量激光沉積能力的五軸計算機數(shù)控(cnc)車床，以使用添加制造和消減制造(subtractivemanufacturing)工藝來將第一端連接部鄰接到閥體。在另一實施例中，系統(tǒng)可以實現(xiàn)3-d打印機或其它類似的自動化制造設(shè)備，以將第一端連接部焊接和/或鄰接到閥體。在一實施例中，在完成機加工和組裝之前，可以將第一端連接部焊接到閥體。在另一實施例中，在系統(tǒng)鄰接第一端連接部之前，閥體可能已被鑄造拋光/已成為成品。

在一實施例中，系統(tǒng)實現(xiàn)預(yù)測焊接變形算法，以通過每個順序傳遞和/或操作來迭代地調(diào)整和/或連續(xù)地偏移自動化焊接機。該系統(tǒng)可以通過經(jīng)由基于與閥體和所選擇的第一端連接部的特性相對應(yīng)的初始偏差(initialbias)的操作來將第一端連接部鄰接到閥體(在相應(yīng)的初始端連接部處)而開始?？梢曰谒x擇的通用的閥體、所選擇的第一端連接部以及以下各項中的一項或多項：(i)鑄造和/或鍛造的基材(basematerial)和/或焊接材料的熱膨脹系數(shù)，(ii)鑄造和/或鍛造的基材和/或焊接材料的屈服強度，(iii)初始的端連接部的原始壁厚度，(iv)期望的最終第一端連接部外徑，(v)期望的最終第一端連接部厚度，(vi)焊接熱輸入速率和層間溫度，(vii)焊接金屬的沉積速率和/或(viii)焊接位置(垂直，水平等)，通過實驗數(shù)據(jù)憑經(jīng)驗地得到初始偏差。

在基于初始偏差的操作之后，系統(tǒng)可以分析第一操作的實際物理結(jié)果以確定是否應(yīng)該調(diào)整初始偏差。例如，系統(tǒng)可以將操作的預(yù)測結(jié)果與實際結(jié)果的一個或多個測量結(jié)果(諸如第一端連接部的溫度、重量、位移和/或可以指示第一操作的結(jié)果的任何其它因素)進行比較。如果預(yù)測結(jié)果與實際結(jié)果不同，則系統(tǒng)可以調(diào)整偏差并因此調(diào)整操作。

系統(tǒng)可以通過每個操作執(zhí)行任何數(shù)量的功能。例如，系統(tǒng)可以焊接、鏜孔、切削、磨砂(sand)、滾花(knurl)、鉆孔、轉(zhuǎn)動和/或執(zhí)行任何其它必要的功能，以將第一端連接部鄰接到閥體?？梢酝ㄟ^每個操作執(zhí)行功能的任何組合，其中，功能的組合至少部分地基于所確定的偏差。

上述的循環(huán)(操作->比較結(jié)果->調(diào)整偏差)將繼續(xù)直到第一端連接部在初始端連接部處令人滿意地鄰接到閥體。換而言之，系統(tǒng)可以繼續(xù)焊接、鏜孔、切削、磨砂、滾花、鉆孔、轉(zhuǎn)動和/或以其它方式進行操作，以將第一端連接部鄰接到閥體，直到該連接部滿足一組要求。例如，系統(tǒng)可能要求期望的內(nèi)徑、期望的外徑、期望的構(gòu)造(例如，第一端連接部必須與由閥體限定的入口/出口正交)等。

一旦第一端連接部令人滿意地鄰接到閥體，系統(tǒng)然后可以開始將第二端連接部鄰接到閥體(框406)。在一實施例中，系統(tǒng)可以實現(xiàn)具有定向能量激光沉積能力的五軸計算機數(shù)控(cnc)車床，以使用添加和消減制造工藝來將第二端連接部焊接到閥體。在另一實施例中，系統(tǒng)可以實現(xiàn)3-d打印機或其它類似的自動化制造設(shè)備，以將第二端連接部焊接和/或鄰接到閥體。在一實施例中，在完成機加工和組裝之前，可以將第二端連接部焊接到閥體。在另一實施例中，在系統(tǒng)鄰接第二端連接部之前，閥體可能已經(jīng)被鑄造和拋光。

在一實施例中，系統(tǒng)實現(xiàn)預(yù)測焊接變形算法，以通過每個順序傳遞和/或操作來迭代地調(diào)整和/或連續(xù)地偏移自動化焊接機。該系統(tǒng)可以通過經(jīng)由基于與閥體和所選擇的第二端連接部的特性相對應(yīng)的初始偏差的操作來將第二端連接部鄰接到閥體(在相應(yīng)的初始端連接部處)?？梢曰谒x擇的通用的閥體、所選擇的第一端連接部以及以下各項中的一項或多項：(i)鑄造和/或鍛造的基材和/或焊接材料的熱膨脹系數(shù)，(ii)鑄造和/或鍛造的基材和/或焊接材料的屈服強度，(iii)初始端連接部的原始壁厚度，(iv)期望的最終第一端連接部外徑，(v)期望的最終第一端連接部厚度，(vi)焊接熱輸入速率和層間溫度，(vii)焊接金屬的沉積速率和/或(viii)焊接位置(垂直、水平等)，通過實驗數(shù)據(jù)憑經(jīng)驗地得到初始偏差。

在基于初始偏差的操作之后，系統(tǒng)可以分析第一操作的實際物理結(jié)果，以確定是否應(yīng)該調(diào)整初始偏差。例如，系統(tǒng)可以將操作的預(yù)測結(jié)果與實際結(jié)果的一個或多個測量結(jié)果(諸如第一端連接部的溫度、重量、位移和/或可以指示第一操作的結(jié)果的任何其它因素)進行比較。如果預(yù)測結(jié)果與實際結(jié)果不同，則系統(tǒng)可以調(diào)整偏差并因此調(diào)整操作。

系統(tǒng)可以通過每個操作執(zhí)行任何數(shù)量的功能。例如，系統(tǒng)可以焊接、鏜孔、切削、磨砂、滾花、鉆孔、轉(zhuǎn)動和/或執(zhí)行任何其它必要的功能，以將第二端連接部鄰接到閥體?？梢酝ㄟ^每個操作執(zhí)行功能的任何組合，其中，功能的組合至少部分地基于所確定的偏差。

上述的循環(huán)(操作->比較結(jié)果->調(diào)整偏差)將繼續(xù)直到第二端連接部在初始端連接部處令人滿意地鄰接到閥體。換而言之，系統(tǒng)可以繼續(xù)焊接、鏜孔、切削、磨砂、滾花、鉆孔、轉(zhuǎn)動和/或以其它方式進行操作，以將第二端連接部鄰接到閥體，直到該連接部滿足一組要求。例如，系統(tǒng)可能要求期望的內(nèi)徑、期望的外徑、期望的構(gòu)造(例如，第二端連接部必須與由閥體限定的入口/出口正交)等。

因此，方法400提供了通過使用添加制造技術(shù)(例如定向能量激光沉積)將多個通用的閥體的通用凸緣構(gòu)造后期定制為直接在通用的閥體上的期望的(特定于客戶的)凸緣構(gòu)造。因此，可以創(chuàng)建大量的通用的閥體鑄件，并隨后根據(jù)需要定制期望的凸緣或端構(gòu)造，從而減少特定于客戶的凸緣構(gòu)造的庫存水平，減少對銷售預(yù)測的依賴性，并減少生產(chǎn)交貨時間。

雖然上文已經(jīng)描述了各種實施例，但是本公開內(nèi)容不旨在受限于此?？梢詫θ匀辉谒綑?quán)利要求的范圍內(nèi)的所公開的實施例進行變化。