机械工程学报

作者：赵聪, 祝毅, 张超, 蹤雪梅, 张晋, 何冰, 杨华勇

单位：1. 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室 杭州 310027;2. 江苏徐工工程机械研究院有限公司 徐州 221004;3. 燕山大学机械工程学院 秦皇岛 066004

关键词：增材制造,液压集成阀块,仿生设计,轻量化,流动性能优化；

基金：浙江省自然科学基金（LD22E05003）和国家重点研发计划（2018YFB2000704）资助项目。

液压集成阀块在工程机械中发挥重要作用，此类重型零件对轻量化和高效化需求日趋明显，但传统制造工艺已经无法满足该需求。金属增材制造是利用数字几何模型来分层成形、逐层累积的新兴零件制造技术，其独特的成形机制对生产具有复杂多向中空管道的零部件极具潜力和优势。受启发于植物叶脉并结合选区激光熔化技术成功建立典型Y型分岔流道模型，并通过计算流体力学加之验证；在该仿生理论指导下完成某悬挂阀基于增材制造的优化、设计及制造，较之原型阀块压力损失减小68%，并在空间体积不增大的前提下质量减轻62%。上述工程实例充分说明该仿生优化方法的可行性，同时也有力地验证了基于增材制造利用仿生设计是提高液压集成阀块功重比的有效手段。

来源：2021年第24期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2021年第24期