[发明专利]一种基于狭小内流道结构与工艺方法

说明书

一种基于狭小内流道结构，包括内流道集合块(1)，其中在内流道集合块(1)设有狭小内流道(2)，其特征在于，在内流道集合块(1)的狭小内流道(2)的横截面形状为菱形，其中，沿垂直打印方向的菱形横截面中间的2个顶角，每个角度范围是90°～160°。本发明结构设计巧妙，克服了现有技术减材加工造成狭小内流道(2)有遗留物，造成狭小内流道(2)不畅的问题。

技术领域

本发明涉及一种狭小复杂内流道的结构与工艺方法，可用于各类狭小内流道产品制造。

背景技术

本发明提出一种基于工艺过程仿真的狭小内流道设计与3D打印制造方法，狭小内流道结构产品多用于动力系统燃料引流和模具冷却。

解决了现有狭小内流道为圆形结构设计受制于加工工艺，内流道的成型是在实体金属块中通过减材的方式用钻孔来实现的，结构比较笨重同时从流体力学的角度来看，机加工方式使相邻流动通道之间形成突兀的拐角，造成液体流动不畅或停滞，流道功能实现情况不佳；尤其是在航空航天领域中，对结构的减重要求极为苛刻，限制了此类结构产品的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于狭小内流道结构与工艺方法，以克服现有技术加工的狭小内流道，造成液体流动不畅或停滞，流道功能实现情况不佳的缺陷。

一种基于狭小内流道结构，包括内流道集合块1，其中在内流道集合块1设有狭小内流道2，其特征在于，在内流道集合块1的狭小内流道2的横截面形状为菱形，其中，沿垂直打印方向的菱形横截面中间的2个顶角，每个角度范围是90°～160°。

沿垂直打印方向的菱形横截面中间的2个顶角，每个角度范围是 100°～150°。

沿垂直打印方向的菱形横截面中间的2个顶角，每个角度范围是 110°～130°。

沿垂直打印方向的菱形中间的2个顶角，每个角度是120°。

一种基于狭小内流道结构的工艺方法，其特征在于，包括下列步骤：

步骤一、用3D打印制造内流道集合块1，形成狭小内流道2；其中，设置基板起始温度145℃～155℃，设备激光功率50w～70w，激光扫描速率为850mm/s～950mm/s；

步骤二、在打印中，狭小内流道2中心线与打印基板平行，并且狭小内流道2的横截面有一条对角线垂直于基板，另一条对角涉及的两个角为钝角。

其中所述的步骤一、用3D打印制造内流道集合块1，形成狭小内流道2；其中，设置基板起始温度150℃，设备激光功率50w，激光扫描速率为900mm/s。

本发明结构设计巧妙，克服了现有技术减材加工造成狭小内流道 2有遗留物，造成狭小内流道2不畅的问题。由于狭小内流道2保证了流量，因此，可以减少狭小内流道2所在的内流道集合块1大小， 3D打印作本发明，由于其工艺特性，能够实现结构的大幅减重，以本发明的研究对象，航天产品动力系统集合块为例，面向3D打印设计制造的集合块重量由1.4KG降低至0.4KG，可以减重70％，同时，由于是一体化成型的，避免了堵孔等问题，也避免了突兀拐角带来的效率损失。

附图说明

图1、内流道集合块1结构示意图；

图2、图1的A-A剖示图，内流道集合块1上的本发明结构示意图；

图3、图1的俯视图；

图4、图1的仰视图；

图5、本发明结构示意图；

图6、本发明横截面示意图；

图7、现有技术内流道集合块1的圆形狭小内流道位置示意图；

图8、本发明实施例设计流程图；