一种增材制造的油路块及其制作方法

技术领域

本发明涉及增材制造领域，具体涉及一种增材制造的油路块及其制作方法。

背景技术

油路块是将分散的液压油路集合在一起的集合体，也即控制液压油工作的一个金属方块。因此，油路块为联接各种液压元件，形成一个集成系统。而制作生产油路块一般通过在一块锻制钢材上通过规划各种深孔，在内部形成目标流道，在阀块表面安装各种选型后的阀体，即可让各阀体间完成联接，形成一个功能整体。阀块好处是通过前期的设计实现高集成度的联接，减少了系统连接元件的零件，也减少了元件连接间可能存在的漏液。

然而深孔加工采用钻孔工艺，在一块钢材上钻深孔交互成流道系统，会产生大量的工艺孔，且工艺孔本身也会与主要流道产生干涉，且当元件的增加，导致深孔数目增加，进而会使油路块的设计难度及加工难度快速提升，同时由于大量的工艺孔的限制，导致无法制作高集成的油路块。此外，深孔加工本身也有技术瓶颈，深度与孔径比值过高(一般为几十到一百倍)的孔目前无法加工或加工成本高昂，较难实现。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种增材制造的油路块，通过若干由增材成型的平面连通层并在其内部设置水平连通管或衔接管，就可避免工艺孔的产生和干涉的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供的一种增材制造的油路块，包括与各种液压阀相连接的油路块本体，还包括若干层由增材成型的平面连通层，若干层所述平面连通层平行设置并均位于所述油路块本体的内部；所述平面连通层内设有若干与所述液压阀相连接的水平连通管，若干所述水平连通管直接连接，其中位于不同所述平面连通层的所述水平连通管通过垂直连通管相连通；或若干所述水平连通管通过衔接管相连通，其中位于不同所述平面连通层的所述衔接管通过所述垂直连通管相连通；所述衔接管为呈L型或Z字型的曲线管道。

本发明优选的技术方案在于，所述水平连通管包括纵向连接管与横向连接管；所述纵向连接管与所述横向连接管相连通。

本发明优选的技术方案在于，所述水平连通管还包括至少一根旁系纵向管，至少一根所述旁系纵向管平行于所述纵向连接管，所述旁系纵向管通过至少一根所述衔接管与所述纵向连接管相连通，若干所述旁系纵向管均与所述横向连接管相连接。

本发明优选的技术方案在于，所述旁系纵向管靠近所述横向连接管的一端与所述纵向连接管相连接，所述旁系纵向管通过至少一根所述衔接管与所述横向连接管相连通。

本发明优选的技术方案在于，至少一根所述旁系纵向管为流线型曲线管道或折线管道。

本发明优选的技术方案在于，所述纵向连接管呈折弯曲线状；所述纵向连接管的一端与所述横向连接管的一端相连通。

本发明优选的技术方案在于，所述水平连通管还包括缓冲管、纵向进油管与纵向出油管，所述缓冲管的一端与所述纵向进油管的一端相连通，所述缓冲管的另一端与所述纵向出油管的一端相连通。

本发明优选的技术方案在于，所述缓冲管包括外U型管与若干内U型管，若干所述内U型管均位于所述外U型管的内侧并两两交错连接，其中一个所述内U型管与所述外U型管相连通；所述纵向进油管与所述内U型管相连通，所述纵向出油管与所述外U型管相连通。

本发明还提出了上述一种增材制造的油路块的制作方法，包括如下步骤：

S1、创建模型：创建所述油路块本体的整体模型，同时生成若干所述水平连通管、若干所述衔接管及若干所述垂直连通管，并将若干所述水平连通管及若干所述衔接管填充辅助模块，完成打印模型的制作；

S2、分析模型：将所述打印模型通过打印软件进行分层分析，并形成打印程序发送至增材打印设备；

S3、打印模型：将所述打印模型自下而上进行打印；

S4、后续处理：将油路块的内外表面进行精修加工至符合设计要求，按如下处理步骤进行：

S41、对所述油路块的各表面进行切削加工平整；

S42、将所述油路块相对应的位置加工安装孔；

S43、去除若干所述水平连通管内的所述石英砂及所述锆英粉，并使用压力油液冲洗若干所述水平连通管及所述衔接管。

本发明优选的技术方案在于，在步骤S3中，当需要打印所述平面连通层时，按如下打印步骤进行：

S31、增材打印成型所述平面连通层至所述水平连通管的最高处；

S32、向步骤S31中的所述水平连通管内根据该层的所述辅助模块填充石英砂至相对应的所述水平连通管内，并在所述石英砂位于所述水平连通管的最高处一侧涂一层锆英粉浆；

S33、待所述石英砂冷却及锆英粉浆干结后，增材打印成型所述平面连通层直至所述平面连通层完成。

本发明的有益效果：增材制造的油路块内设有若干平行设置的平面连通层，且若干平面连通层内设有若干水平连通管及若干衔接管，从而实现避免了工艺孔生成的情况下，还实现了传统油路块油路集成和连通的功能。进一步地，衔接管为呈L型或Z字型的曲线管道，水平连通管中的旁系纵向管为流线型曲线管道或折线管道，均能有效的避开了相较近且不相连通的其他管道，从而避免了与相近的其他管道干涉的问题，进一步地，通过流线型曲线管道或折线管道的设计方式，相较于传统管道设计方式，更加灵活便捷，进而降低了设计的难度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请具体实施方式一种增材制造的油路块的正视示意图；

图2为本申请具体实施方式一种增材制造的油路块的A向示意图；

图3为本申请具体实施方式一种增材制造的油路块的B向示意图；

图4为本申请具体实施方式一种增材制造的油路块的C向示意图。

图中各附图标记说明如下：

1、油路块本体；11、平面连通层；121、纵向连接管；122、横向连接管；123、旁系纵向管；1241、外U型管；1242、内U型管；125、纵向进油管；126、纵向出油管；13、衔接管；14、垂直连通管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图4所示为本发明所提供的一种增材制造的油路块的具体实施方式，一种增材制造的油路块包括与各种液压阀相连接的油路块本体1，一种增材制造的油路块还包括若干层由增材成型的平面连通层11，若干层平面连通层11平行设置并均位于油路块本体1的内部；平面连通层11内设有若干与液压阀相连接的水平连通管，若干水平连通管直接连接或若干水平连通管通过衔接管13相连通，实现同一平面连通层11内的油路连通的目的。其中位于不同平面连通层11的水平连通管通过垂直连通管14相连通，或位于不同平面连通层11的衔接管13通过垂直连通管14相连通，则不同平面连通层11相应位置实现相连通的目的，进而达到没有工艺孔的产生而达到传统油路块油路相通的目的，解决了工艺孔干涉油路的问题。

如图2所示，水平连通管包括纵向连接管121与横向连接管122；纵向连接管121与横向连接管122相连通。具体地，纵向连接管121与横向连接管122倾斜相交或垂直相交均可，优选的，纵向连接管121与横向连接管122相互垂直连接，以便于增材建模以及内部管道分布设计。

作为本实施例的优选方案，如图2所示，水平连通管还包括至少一根旁系纵向管123，至少一根旁系纵向管123平行于纵向连接管121，旁系纵向管123通过至少一根衔接管13与纵向连接管121相连通，若干旁系纵向管123均与横向连接管122相连接。则若干液压阀通过旁系纵向管123与油路块内的其他油路相连通，具体地，衔接管13为呈L型或Z字型的曲线管道，则通过油路块内管路布置的情况调整衔接管13的形状，则提高了油路块内部管道设计的灵活性，降低了油路块内部管道设计的难度以及对液压阀位置限制的要求，进一步地，衔接管13亦可以为直线导管实现旁系纵向管123与纵向连接管121相连通的目的。因此，通过衔接管13实现将不同流线的管道或相同流向的不同管道相连通的目的，进而使得液体的流动更加多样化。进一步地，至少一根旁系纵向管123为流线型曲线管道或折线管道，则有效的避开了相较近且不相连通的其他管道，从而避免了与相近的其他管道干涉的问题，进一步地，通过流线型曲线管道或折线管道的设计方式，相较于传统管道设计方式，更加灵活便捷，进而降低了设计的难度。且增材制造的油路块通过增材打印方式不仅避免了不必要的工艺孔或工艺管的产生，还使得油路块内部管道设计更加灵活便捷的效果。

作为本实施例的另一种方案，如图2所示，旁系纵向管123靠近横向连接管122的一端与纵向连接管121相连接，旁系纵向管123通过至少一根衔接管13与横向连接管122相连通。具体地，旁系纵向管123靠近横向连接管122的一端呈圆弧状并与纵向连接管121相连通，而旁系纵向管123通过L型的衔接管13，实现旁系纵向管123与横向连接管122相导通的。

作为本实施例的另一种方案，如图2所示，纵向连接管121呈折弯曲线状；纵向连接管121的一端与横向连接管122的一端相连通。具体地，纵向连接管121的另一端与液压阀相连接，则通过纵向连接管121呈折弯曲线状绕开了油路块内其他的油路管道，避免了发生了干涉，且可根据液压阀的位置调整折弯曲线的弧度大小，设计与调整可灵活实现，同时纵向连接管121位于油路块内呈折弯曲线状为传统油路块钻孔工艺不能实现，而通过增材打印不受纵向连接管121的弯曲折弯所限制。

作为本实施例的另一种方案，如图3所示，水平连通管还包括缓冲管、纵向进油管125与纵向出油管126，缓冲管的一端与纵向进油管125的一端相连通，缓冲管的另一端与纵向出油管126的一端相连通。则当油路块内需要进行油液缓冲时，可通过缓冲管实现油液的缓冲目的。进一步地，缓冲管包括外U型管1241与若干内U型管1242，若干内U型管1242均位于外U型管1241的内侧并两两交错连接，通过多个内U型管1242的迂回成波浪状，将油液进行多级缓冲，且其中一个内U型管1242与外U型管1241相连通；纵向进油管125与内U型管1242相连通，纵向出油管126与外U型管1241相连通。则油液通过纵向进油管125进入到缓冲管的内U型管1242中，经若干内U型管1242的多级缓冲后，输入到外U型管1241，再通过外U型管1241输送到纵向出油管126内，从而达到缓冲油液的流速的目的。进一步地，外U型管1241与若干内U型管1242均位于油路块内，因此，仅能通过增材打印工艺所实现。

一种增材制造的油路块的制作方法的步骤如下：

S1、创建模型：创建油路块本体1的整体模型，同时生成若干水平连通管、若干衔接管13及若干垂直连通管14，并将若干水平连通管及若干衔接管13填充辅助模块，完成打印模型的制作；

S2、分析模型：将打印模型通过打印软件进行分层分析，并形成打印程序发送至增材打印设备；

S3、打印模型：将打印模型自下而上进行打印，当需要打印平面连通层11时，则按如下打印步骤进行：

S31、增材打印成型平面连通层11至水平连通管的最高处；

S32、向步骤S31中的水平连通管内根据该层的辅助模块填充石英砂至相对应的水平连通管内，通过石英砂以实现对水平连通管顶部打印的支撑，其中，在石英砂位于水平连通管的最高处一侧涂一层锆英粉浆，锆英粉浆可以防止结块，便于完成后清理，保证水平连通管及衔接管的管内壁的光滑度；

S33、待石英砂冷却及锆英粉浆干结后，增材打印成型平面连通层11以实现对水平连通管的封顶，并继续增材打印成型直至平面联通层完成。

进一步地，当水平连通管为圆管时，则该S3的步骤对应为：

S31、增材打印成型平面连通层11至半个水平连通管的位置；

S32、向半个水平连通管内根据该层的辅助模块填充石英砂至相对应的水平连通管内，待石英砂冷却后，并在石英砂与平面连通层11之间铺设一层锆英粉浆；

S33、待锆英粉浆干结后，增材打印成型平面连通层11的另一半。

S4、后续处理：将油路块的内外表面进行精修加工至符合设计要求，按如下处理步骤进行：

S41、对油路块的各表面进行切削加工平整，使得油路块的各表面达到设计要求或安装要求所需要的表面粗糙度及平面度，进而保证增材制造的油路块与液压阀安装的密封性，降低油液泄露的可能。

S42、将油路块相对应的位置加工安装孔，以便于各种液压阀的安装，使得液压阀与水平连通管相连通；

S43、去除若干水平连通管内的石英砂及锆英粉，并使用压力油液冲洗若干水平连通管及衔接管13。

综合上述一种增材制造的油路块的有益效果在于：

增材制造的油路块内设有若干平行设置的平面连通层，且若干平面连通层内设有若干水平连通管及若干衔接管，从而实现避免了工艺孔生成的情况下，还实现了传统油路块油路集成和连通的功能。进一步地，衔接管为呈L型或Z字型的曲线管道，水平连通管中的旁系纵向管为流线型曲线管道或折线管道，均能有效的避开了相较近且不相连通的其他管道，从而避免了与相近的其他管道干涉的问题，进一步地，通过流线型曲线管道或折线管道的设计方式，相较于传统管道设计方式，更加灵活便捷，进而降低了设计的难度。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。