[發明專利]一種基于狹小內流道結構與工藝方法

在審

• 申請號: 202011399573.8
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112775438A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 靳澤坤;李慶棠;王方彬
• 申請（專利權）人: 北京新風航天裝備有限公司
• 主分類號: B22F10/28
• 分類號: B22F10/28;B22F5/10;B33Y10/00;B33Y80/00
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產權代理有限公司 11360
• 代理人: 蘇愛華

一種基于狹小內流道結構，包括內流道集合塊(1)，其中在內流道集合塊(1)設有狹小內流道(2)，其特征在于，在內流道集合塊(1)的狹小內流道(2)的橫截面形狀為菱形，其中，沿垂直打印方向的菱形橫截面中間的2個頂角，每個角度范圍是90°～160°。本發明結構設計巧妙，克服了現有技術減材加工造成狹小內流道(2)有遺留物，造成狹小內流道(2)不暢的問題。

技術領域

本發明涉及一種狹小復雜內流道的結構與工藝方法，可用于各類狹小內流道產品制造。

背景技術

本發明提出一種基于工藝過程仿真的狹小內流道設計與3D打印制造方法，狹小內流道結構產品多用于動力系統燃料引流和模具冷卻。

解決了現有狹小內流道為圓形結構設計受制于加工工藝，內流道的成型是在實體金屬塊中通過減材的方式用鉆孔來實現的，結構比較笨重同時從流體力學的角度來看，機加工方式使相鄰流動通道之間形成突兀的拐角，造成液體流動不暢或停滯，流道功能實現情況不佳；尤其是在航空航天領域中，對結構的減重要求極為苛刻，限制了此類結構產品的應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于狹小內流道結構與工藝方法，以克服現有技術加工的狹小內流道，造成液體流動不暢或停滯，流道功能實現情況不佳的缺陷。

一種基于狹小內流道結構，包括內流道集合塊1，其中在內流道集合塊1設有狹小內流道2，其特征在于，在內流道集合塊1的狹小內流道2的橫截面形狀為菱形，其中，沿垂直打印方向的菱形橫截面中間的2個頂角，每個角度范圍是90°～160°。

沿垂直打印方向的菱形橫截面中間的2個頂角，每個角度范圍是 100°～150°。

沿垂直打印方向的菱形橫截面中間的2個頂角，每個角度范圍是 110°～130°。

沿垂直打印方向的菱形中間的2個頂角，每個角度是120°。

一種基于狹小內流道結構的工藝方法，其特征在于，包括下列步驟：

步驟一、用3D打印制造內流道集合塊1，形成狹小內流道2；其中，設置基板起始溫度145℃～155℃，設備激光功率50w～70w，激光掃描速率為850mm/s～950mm/s；

步驟二、在打印中，狹小內流道2中心線與打印基板平行，并且狹小內流道2的橫截面有一條對角線垂直于基板，另一條對角涉及的兩個角為鈍角。

其中所述的步驟一、用3D打印制造內流道集合塊1，形成狹小內流道2；其中，設置基板起始溫度150℃，設備激光功率50w，激光掃描速率為900mm/s。

本發明結構設計巧妙，克服了現有技術減材加工造成狹小內流道 2有遺留物，造成狹小內流道2不暢的問題。由于狹小內流道2保證了流量，因此，可以減少狹小內流道2所在的內流道集合塊1大小， 3D打印作本發明，由于其工藝特性，能夠實現結構的大幅減重，以本發明的研究對象，航天產品動力系統集合塊為例，面向3D打印設計制造的集合塊重量由1.4KG降低至0.4KG，可以減重70％，同時，由于是一體化成型的，避免了堵孔等問題，也避免了突兀拐角帶來的效率損失。

附圖說明

圖1、內流道集合塊1結構示意圖；

圖2、圖1的A-A剖示圖，內流道集合塊1上的本發明結構示意圖；

圖3、圖1的俯視圖；

圖4、圖1的仰視圖；

圖5、本發明結構示意圖；

圖6、本發明橫截面示意圖；

圖7、現有技術內流道集合塊1的圓形狹小內流道位置示意圖；

圖8、本發明實施例設計流程圖；