選區(qū)激光熔融成形比例換向閥閥芯及其往復摩擦特性研究.pdf

1、比例換向閥作為電液比例控制技術的核心元件，具有響應速度快、精度高、抗污染能力強等優(yōu)點，在工程機械、裝備系統(tǒng)、航空船舶等領域得到廣泛的應用。由閥芯和閥套組成的滑閥副作為比例換向閥的關鍵部件，由于滑閥副配合精度高，結構復雜且工作環(huán)境惡劣，故對其結構設計、材料的性能要求、零部件的制造加工以及裝配都有嚴格的要求。選區(qū)激光熔融技術(簡稱SLM)利用激光逐層熔化金屬粉末以層層累積的方式可以快速成形復雜結構的金屬零部件。同時相較于傳統(tǒng)制造，SLM技術

2、對單件、小批量液壓元件的設計制造具有無可比擬的優(yōu)勢，可滿足液壓元件個性化的發(fā)展趨勢。本課題首先基于SLM技術，從結構設計和成形制造角度對比例換向閥開展深入而系統(tǒng)的研究，對于研究提高比例換向閥的性能和實現(xiàn)液壓元件個性化定制具有重要的工程和實際意義。
　　SLM獨特的成形原理使得成形件的微觀組織結構與傳統(tǒng)制造件存在很大差異，進而會影響零部件的摩擦學性能。而比例換向閥工作時需要實現(xiàn)頻繁的往復換向，滑閥副磨損問題不可避免。因此，本課題又在

3、充分利用SLM技術的優(yōu)勢成形閥芯基礎上設計滑閥副模擬實驗，探索新技術條件下滑閥副往復摩擦特性。
　　本文各章內容如下:
　　第一章，首先介紹了比例換向閥在行業(yè)中的重要地位和廣泛應用以及SLM技術的特點和優(yōu)勢。通過對國內外相關研究的調研，確定了利用SLM技術成形滑閥閥芯并研究其往復運動的摩擦特性的研究內容。最后給出了課題研究方案和試驗計劃。
　　第二章，首先介紹了選區(qū)激光熔融系統(tǒng)Renishaw AM250及SLM成形過

4、程。然后介紹了影響SLM成形質量的兩大關鍵因素:加工參數(shù)和支撐。指出SLM成形質量的提高需要加工參數(shù)的優(yōu)化組合以及支撐的參數(shù)的合理配置。
　　第三章，以某直動式比例換向閥的閥芯為研究對象，利用三維建模軟件設計了比例換向閥閥芯。在SLM成形過程中，針對閥芯的使用性能，進行了工藝參數(shù)的匹配和調控，將SLM技術與傳統(tǒng)加工相結合，最終完成閥芯的一體化成形制造。同時在充分總結SLM成形比例換向閥閥芯經驗的基礎上，嘗試設計輕量化的閥芯并實現(xiàn)了