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3D打印让液压阀减重50%变革流体流动优化【乐鱼体育】
来源:乐鱼体育     发布时间:2021-09-22 00:45:06
本文摘要:液压阀块集成块是简单的组件,其中许多管道回头到一起并共线。

液压阀块集成块是简单的组件,其中许多管道回头到一起并共线。传统的加工方式,液压集成块的交叉燃烧室是通过机械加工交叉钻孔已完成的。然而由于机加工的角度容许,一方面流体效率无法获得最高效的优化,常常必须在柱塞内部加到插头来调整流量,另一方面加工过程中还面对着同位精度的挑战。而3D打印机带给了流体流动优化的新领域  图像表明了流体地下通道内部90度横向交叉的结构,而流体方向再次发生了90度的倾斜,其加工方式通过交叉钻孔,并在流体块的一段有终端插头。

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  图:流体90度的急转弯  计算机流体动力学(VFD)分析,表明有些区域不会面对流量小的问题,而有些部位则不会面对湍流现象。为了调整流形则必须更进一步的内部插头,但减少了复杂性,而且并没转变流体必需通过急转弯的局面。从流体力学的角度来看,传统方式加工的液压集成块设计不存在许多尚待改良的空间,只是当时我们没3D打印机技术这么灵活性的手腕。  图:为解决问题左图流体的畅通性,右图减少了内置插头  选择性激光融化增材生产技术,通过一层一层融化金属粉末来生产产品,使得我们需要预先优化设计流体内部的流动路径,同时增加不必要的阀体重量。

  第一步:萃取流体路径  第一步是萃取流体路径,还包括那些交叉钻孔设计,这跟传统机械加工从一个扎实的金属块开始有所不同,这一步必须把传统加工流体并不通过,而只是为了加工市场需求而铁环的孔的这部分设计去除。留给那些流体不会经过的管道,和功能燃烧室。

最后萃取的设计如右图。  图:萃取左图流体经过的路径,取得右图设计  第二步:优化流形  现在,我们开始增加和修改流体流动路径,需要交叉钻孔的设计约束,并且可以将锐利的角替换成圆形倾斜的设计而增加湍流现象,图像表明了一个流动路径概念,确认流动分离出来和衰退区。  图:局部优化流形  第三步:确认壁厚和承托结构  一旦流体路径展开了优化,我们必须确认壁厚和承托结构,用于有限元分析(FEA)形变模型来计算出来和分析流体力学压力。  图:为增材生产而更进一步优化  最后,承托结构作为一个支架来维持组件一起,并且在建构过程中起着建构反对和锚的起到。

  图:减肥50%  这个最出色的例子某种程度将液压阀体减肥50%,而且还改良流体流动的效率,防止了更进一步装配必须,提升了阀体性能和稳定性。


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