铂力特创新设计驱动零部件制造新变革

  结构优化设计是提高航空航天零部件性能、减少相关成本、提升可靠性的关键技术。随着金属增材制造技术在航空航天领域的深入，从增材思维出发，重新审视航空航天零部件构型、优化创新设计结构已成为重要的研究方向。

  铂力特优化设计团队专注于面向增材制造的产品结构设计优化方案研究，为航空航天、工业制造有零部件研制需求的客户提供优化设计服务，更好满足产品功能集成、轻量化、高性能需求，提升产品可靠性。

  阀体是阀门中常用的零部件，其最大的作用包括控制流量、调节流体压力等。阀体通常为多个零部件分开制造并通过法兰及螺栓固连组成，制造难度大，周期长，并且对其流量控制和响应特性有一定的影响。

  铂力特基于增材制造工艺特点，采用整体化设计的具体方案，实现零件轻量化及工艺简化，并提升响应特性。优化后的阀体零件流道结构采用“光滑过渡+最优路径”的设计的具体方案，减小了介质的流动阻力，提升了液流特性；原方案的3个阀块经一体化设计后，去除冗余结构特征，减少了零件附件数量，避免了装配过程，简化了后处理工序，在提高零件可靠性的同时节约了成本及工时。

  优化后的阀体零件尺寸为420mm×200mm×150mm，选用了轻质、高强、耐腐蚀的铝合金BLT-AlSi10Mg材料，利用BLT-S500设备一体化成形，成形零件实现减重40%，并且具备良好的工艺性。

  U型框与俯仰框架组成的U型转台，可实现多自由度旋转、俯仰等方位控制，常用于航空吊舱、卫星部件以及多类型光电控制及数据采集系统。U型转台要实现高精度的定位和旋转精度，对轴承的间隙跳动、轴的倾斜度、转台的稳定性、精度、耐磨性等方面要求较高。

  基于材料按需分布理念，铂力特通过空间夹层、变密度微结构等特征的耦合应用，充分的发挥增材制造工艺优势，实现结构功能工艺一体化创新设计，突破传统方案的设计局限。

  优化后的U型转台选用铝合金材料，U型框尺寸为420mm×200mm×150mm，俯仰框架尺寸为417mm×216mm×104mm，利用BLT-S800设备一炉完成打印，成形零件在保证结构基频、刚度、强度的基础上，实现25%以上减重，有效改善系统组件动力学性能。

  以设计驱动制造转变，铂力特重新设计构型的设备零部件也将亮相第十五届中国航展的现场。

  近年来，航空航天零部件制造业市场规模逐步扩大，金属增材制造技术在航空航天零部件制造中的应用不断深入。开展面向增材制造的设计方法研究，以“增材制造设计思维”引领航空航天零部件制造变革正当其时。铂力特如何将先进设计方法与先进增材制造技术相结合，快速提升结构创造新兴事物的能力，帮助航空航天领域在内的制造业实现零部件的设计性能提升与制造降本增效，欢迎您在第十五届中国航展H5B12铂力特展位现场一起探讨。

  铂力特优化设计团队介绍：铂力特优化设计团队目前成员20余人，专注于面向增材制造的产品结构设计优化方案研究。基于拓扑优化、尺寸寻优、多尺度构型设计等设计方法及丰富的增材制造经验积累，重点解决增材产品研制、产品轻量化、结构功能集成化、面向传热及流通的功能提升及低成本工艺适应性设计问题。参研的产品实现了显著的产品功能提升及综合成本节约。

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