液压控制歧管 液压控制歧管是一种复杂的组件，其中有许多管道汇集在一起并相互交叉。传统上，制造商对液压控制歧管的横截面进行加工和交叉钻孔。然而，由于加工角度的限制，这种方法无法以最有效的方式优化流体效率。此外，调整流速往往需要在流道内添加塞子，这对保持加工精度的一致性提出了挑战。
3D科学谷曾介绍过卓易优化液压块的解决方案，现在，卓易又在曾经瘦身一半材料体积的液压块的基础上，将其进一步优化到底，这次，又瘦身了一半的材料体积...
在开始新的故事之前，让我们一起回顾一下我们最初是如何优化液压控制歧管的。
下图显示的是一种结构，我们在其中加工了交叉钻孔，以便在流体块的一个部分安装终端插头，流体通道内有一个 90 度的垂直交叉，流体方向有一个 90 度的弯曲。
VFD 分析表明，一些区域流量较小，而另一些区域则会出现湍流。为了进一步调整流动模式，我们需要使用内塞，但这增加了复杂性，而且无法消除流体通过急弯的需要。从流体力学的角度来看，传统加工液压集成块的设计有很大的改进潜力，但当时我们还不具备 3D 打印技术所提供的灵活性。
选择性激光熔融快速成型制造技术可逐层熔化金属粉末来制造产品，使我们能够预先优化流体流动路径的设计，同时减少不必要的阀体重量。
步骤 1：提取流体路径
第一步是提取流体路径，包括那些交叉钻孔的设计，这与传统的加工不同，传统的加工是从实心金属块开始的，这涉及到去除设计中传统加工流体不通过的部分，而是为加工需要而钻的孔。留下流体将通过的管道和功能歧管。右侧显示的是最终提取的设计。
步骤 2：优化流动形状
现在，我们开始减少和简化流体流动路径，摆脱交叉钻孔设计所带来的限制，旨在通过在设计中用圆角弯曲取代尖角来减少湍流。
步骤 3：确定壁厚和支撑结构
优化流体路径后，我们需要确定壁厚和支撑结构，以便使用有限元分析（FEA）应力模型计算和分析流体动力压力。
最后，支撑结构就像一个脚手架，将各个组件固定在一起，并在构建过程中起到构建支撑和锚定的作用。
这一典范不仅将液压阀块的重量减轻了 50%，还提高了流体流动的效率，避免了进一步装配的需要，并改善了阀体的性能和稳定性。
在第二次设计迭代中，我们考虑到阀块是串联使用的，如果任何阀块损坏，都需要单独拆卸和维修，因此我们确保这些阀块易于拆卸。另一个考虑因素是增加部件的刚度，以防止阀块在精加工过程中发生颤动，因此我们在第二次设计迭代中将材料从铝改为不锈钢。
第二次迭代减少了 79% 的材料用量。增材制造时间的减少非常显著，因为这主要取决于需要熔化的材料量。
不仅如此，我们还大大提高了液压控制歧管的性能，使流量效率提高了 60%，同时确保了与现有设计的兼容性。我们还通过使用更坚固的材料，大大降低了液压控制歧管的故障概率。
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