[发明专利]一种油路管道连接支架及其制作方法

说明书

本发明提供了一种油路管道连接支架的制作方法，所述方法包括：建立油路管道连接支架的三维模型数据，根据所述油路管道连接支架的三维模型数据建立第一模型数据；对所述第一模型数据进行拓扑结构优化，得到第二模型数据；对所述第二模型数据进行模型重构，获得拓扑优化重构后的油路管道支架三维模型数据；对所述三维模型数据进行打印前预处理设置，得到最终模型数据；利用3D打印机根据所述最终模型数据进行打印操作。

技术领域

本发明涉及油路管道连接支架的轻量化技术领域，尤其涉及一种油路管道连接支架及其制作方法。

背景技术

F1赛车油路管道连接支架是连接油路管道和赛车机身的关键零部件。作为油路管道与机体的关键连接件，因受外部气动扰流、运行状态等因素的影响，频繁受到振动和冲击。服役时承载较大的动、静载荷和疲劳载荷，为了保证安全运行，对油路管道连接支架的疲劳强度要求较高。

传统的油路管道连接支架由低合金高强钢或铝合金等材料进行多处管板焊接组合而成，焊接接头数量多，这些焊缝是影响支架安装尺寸和形位公差的重要因素。

油路管道连接支架的安装定位公差要求严格。首先，支架上密集的焊缝在焊接过程中产生大量热输入，很容易导致支架焊接变形，并产生较大的内应力，导致支架的安装定位不在公差范围内，同时大大降低了支架的疲劳强度和寿命。其次，连接支架钢管结合面的下料尺寸与形状精度对焊接组装和焊接质量影响也较大，需要将钢管端部的焊口准确切割成型。

油路管道连接支架的形位公差要求也很严格。焊后成品双侧定位面的平面度和平行度，以及定位孔的位置均要求较高，以保证成品尺寸的高精度要求。如果焊接工艺措施不当，焊接残余应力大将导致严重变形。

为了预防焊接变形及焊接应力，对材料的切割和焊接工艺的制定提出了更高的要求，增加了焊接工艺规划的难度。即使通过对钢管焊接材料的选择、焊接工艺及焊后热处理工艺进行分析和改进，获得质量良好的焊接接头，但这增加了大量的工作量和时间、人工成本。同时，由于焊缝较多，造成支架总重量的增加。还面临着油路管道改进设计后，支架重新设计的难度。

综上可知，采用焊接方法制造油路管道支架，不符合F1赛车对油路连接支架高强度、高刚度、高精度、轻量化及个性化的设计要求。除此以外，即使对目前的支架进行拓扑结构优化，以实现轻量化的目的，但是传统数控加工工艺难以进拓扑后结构的生产制造，导致从结构方面进行的支架轻量化无法实现。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种油路管道连接支架的制作方法，所述方法包括：

建立油路管道连接支架的三维模型数据，根据所述油路管道连接支架的三维模型数据建立第一模型数据；

对所述第一模型数据进行拓扑结构优化，得到第二模型数据；

对所述第二模型数据进行模型重构，获得拓扑优化重构后的油路管道支架三维模型数据；

对所述三维模型数据进行打印前预处理设置，得到最终模型数据；

利用3D打印机根据所述最终模型数据进行打印操作。

可选地，所述通过软件对所述模型进行拓扑结构优化，包括：

划分与补偿、赋予模型材料参数、施加边界条件与载荷、计算求解中的至少一项。

可选地，所述对所述三维模型数据进行打印前预处理设置，包括：

添加摆放加工平台、对支架模型进行三角面片的检查修复、根据零件及摆放位置特征、添加支撑、设置打印机配置。

可选地，所述设置打印机配置包括：打印设备、打印材料、成形策略及打印策略中的至少一种。

可选地，所述利用3D打印机根据所述最终模型数据进行打印操作，包括：