案例：基于增材制造技術重新設計液壓歧管(2)
時間：2019-01-23 17:37 來源：南極熊 作者：中國3D打印網 閱讀：次
基于增材制造重新設計 — 設計范圍
增材制造技術允許更高的設計自由度，因此可 基于該技術的特點調整組件結構，從而在組件幾何 空間不變的情況下減輕材料重量并改進功能。在重 新設計組件的過程中，客戶向雷尼紹提出了一些需 要考慮的設計和功能要求:
幾何形狀
• 確定的連接端口
• 流動通道的內徑
• 流動通道的壁厚
• 固定位置和接口
功能
客戶的主要訴求是減輕組件重量，同時保持硬 度和功能不變。雷尼紹設計工程師在基于AM的特 點重新設計時也確認了這一設計范圍，以便提高系 統內流動通道的效率。
首次設計迭代
第一步是將零件解構成可提供液壓歧管功能的 必要通道。使用CAD(計算機輔助設計)軟件將原 始交叉鉆孔設計的流動通道提取出來，并移除流動 通道不需要的鉆孔區域，只留下必要的管道網絡。
隨后，減少和簡化每個液壓管路，以便使用 SOLIDWORKS Flow Simulation(流體力學仿真) 工具進行分段計算流體力學 (CFD) 分析。
接下來，通過CFD分析確定液體流動不暢和停 滯的區域后，對流動通道實施優化。
然后，根據此案例中客戶提供的技術指標生成 壁厚，當然也可以使用有限元分析 (FEA) 應力模 型，基于CFD分析期間采集的壓力讀數來實現。
最后，設計永久支撐結構并將其添加到CAD幾 何形狀中，創建一個高效的自承式結構。通常，支 撐結構會在組件設計的最后階段被添加到最終幾何 形狀中，以便將零件固定到底板上并起到導熱作用 — 但是，將支撐結構直接設計為組件的一部分，可 以減少之后添加需要去除的支撐而帶來的潛在的材 料浪費。
首次設計迭代使歧管體積比原來減少了52%， 同時流動效率提高了60%。
提取的流動通道截面有明顯突兀的拐角
CFD分析示例突出顯示擾流區域
(責任編輯：admin)
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