带凸台接口的一体式腔体壳体结构

　　这类带多接口凸台的一体式腔体壳体，在小型流体控制回路、低压气动系统、小型润滑供油单元里应用十分广泛，日常做设备改造、小型实验台搭建的时候经常会遇到类似结构的设计需求，很多新手工程师刚接触这类壳体建模的时候，很容易忽略安装边界和接口的同轴度要求，最后做出来的零件要么装不上，要么密封面压合不严出现渗漏。

　　从实际使用场景来看，这类壳体一般作为小型阀组、小型泵体的容纳外壳，或者作为气路、油路的集成转接块使用，底部带安装凸耳的法兰边，是用来和安装基座做固定连接的，凸耳上的安装孔位需要和基座上的螺柱精准对位，设计的时候要注意孔位的位置度公差，不能只按自由公差来标，不然现场安装的时候很容易出现孔位对不上，硬撬着装会把壳体的安装边掰裂，毕竟这类壳体如果用铸铝或者工程塑料制作的话，安装边的厚度有限，受侧向力很容易开裂。

　　壳体本身分成两个连通的腔室，一侧是圆柱形腔，另一侧是方形腔，圆柱形腔顶部的大直径凸台接口，一般是用来安装主路的管路接头，或者作为动力元件比如小型叶轮、隔膜的安装位，方形腔顶部的两个小直径凸台接口，是作为支路的进出接口，分别接不同的回路管线，设计的时候要注意三个凸台接口的内孔和对应腔室的连通处要做圆角过渡，不能留直角尖边，不然流体经过的时候会产生紊流，增大管路的压力损失，要是走的是带微小杂质的润滑介质，直角处还容易堆积杂质，时间长了会堵塞管路。

　　建模的时候首先要确定整体的安装基准，一般选底部安装法兰的下表面作为Z向基准，两个腔室的结合面作为X向的定位基准，先拉伸出整体的外轮廓毛坯，再做内部的腔室切除，这里要注意壁厚的均匀性，两个腔室相邻的隔墙厚度要和外壁厚度保持一致，不能出现壁厚差过大的情况，要是后续做注塑或者铸造成型的话，壁厚不均会导致冷却收缩不一致，零件表面出现缩痕，内部产生内应力，装到设备上受振动容易开裂。

　　安装凸耳的位置要避开腔室的内部加强筋位置，凸耳和壳体主体连接的地方要做足够大的过渡圆角，不能直接直角连接，不然安装拧紧紧固件的时候，应力会集中在直角连接处，很容易从这里断裂。三个顶部凸台的外圆要做拔模斜度，方便后续脱模或者出模，凸台的端面要做凸台密封面，也就是比周边高出0.5到1毫米的平整环面，用来装密封圈或者密封垫，保证接口连接后的密封性，不能把整个凸台顶面做成平的，不然压紧密封垫的时候受力不均，密封效果差。

　　尺寸边界方面，这类小型集成壳体的整体长度一般控制在100毫米以内，宽度在70毫米左右，总高度不含凸台的话在50毫米上下，圆柱形腔的直径一般在40到50毫米，方形腔的截面尺寸大概在40毫米见方，壁厚根据选用的材料不同，铸铝材质的话壁厚取3到4毫米，ABS工程塑料的话取2.5到3毫米就足够满足强度要求，安装凸耳上的安装孔一般取M5或者M6的过孔，孔中心到壳体侧壁的距离要留够扳手的操作空间，不能太靠近侧壁，不然拧螺丝的时候扳手放不进去，现场装配要额外加工，耽误工时。

　　设计的时候还要考虑腔室内部的工艺性，内部的转角都要做不小于1毫米的圆角，方便加工或者脱模，圆柱形腔和方形腔的连通口位置，要根据实际通流需求确定开口大小，不能开得太小影响通流能力，也不能开得太大降低隔墙的结构强度，要是内部需要装阀芯、过滤元件之类的零件，还要在腔室内部做对应的定位凸台或者卡槽，提前预留好零件的安装空间，避免后续装配的时候出现干涉。

　　很多新手做这类练习的时候，往往只把外形做的像，忽略了这些工艺和装配的细节，比如凸台接口的内孔没有和腔室打通，或者安装孔的位置离侧壁太近，壁厚忽厚忽薄，这些问题在实际生产里都是致命的，做这类结构练习的时候，不光要练建模的指令操作，更要结合实际的装配、加工、使用场景去考虑每一个结构的作用，每一个尺寸的取值依据，这样练出来的模型才不是花架子，放到实际项目里就能直接用。另外还要注意壳体外表面的棱边都要做倒钝处理，不能留锋利的飞边，不然装配的时候容易划伤操作人员，也容易割破连接的软管。如果是用于有压力要求的回路，还要在壳体的合适位置预留测压接口的安装位，方便后续调试的时候接压力表检测回路压力，不用额外在管路上加装转接件，减少管路的泄漏点。