迷宫型节流阀的微小孔电火花加工孔形及其流场仿真研究

来源 :哈尔滨理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yaojian42506
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随着航空、航天、和医学工程领域的快速发展,产品的微小化成为各领域发展追求的目标,而微三维器件的加工是实现产品微小化的关键。微小孔因其独特功能结构,在微机电系统领域和微三维结构制造中应用广泛,电火花加工因其不受工件复杂性和工件材料性能的影响,有着强大的微尺度制造能力,对微小尺寸加工有着不可比拟的优势。然而在电火花加工微小孔过程中,因其孔径较小,加工屑不易排出及其诱导二次放电等因素会导致孔口边缘处形成损耗锥度,从而对孔的成形规律和精度有着重要的影响。迷宫型节流阀利用微小孔结构作为节流降压的主要控制手段,微小孔的结构参数和表面形貌特征都影响着流体的压力、流速的分布,因此微小孔孔形参数对迷宫型节流阀微流道的流场性能有着重要的影响。本文从电火花加工微小孔的孔成形规律和孔形对迷宫型节流阀微流道流场性能的影响角度出发,探究微小孔孔形成形规律及其流场性能。首先,根据反拷加工原理制备迷宫型节流阀微小孔电火花加工实验所需的微细电极,从而研究电火花加工的孔大小和精度受到不同放电加工参数的影响情况,并探求了高效率高质量的放电参数;研究了在相同放电参数下不同工件厚度对微小孔的成形的影响规律。其次,建立了不同微小孔孔形的迷宫型节流阀微流道仿真模型,进行了迷宫型节流阀微流道的流体流场仿真,分析了微小孔孔形对迷宫型节流阀流体压降、速度分布的影响规律;进行了不同深径比喇叭孔形的迷宫型节流阀微流道的流场仿真对比,探究了不同深径比的微小喇叭孔对迷宫型微流道流场压降、速度的影响。
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