采用ProCAST软件对液压阀体铸造的流动和凝固过程进行数值模拟,预测铸造过程中出现缩孔的位置;在此基础上建立含有缩孔缺陷的阀体几何模型,利用Workbench计算带有缩孔的阀体在不同压力下的强度并改进阀体结构。结果表明：缩孔出现在阀体沉割槽靠出油口侧的两棱边附近,即最后凝固的部位,最大孔隙率为91.8%;与理想阀体相比,缩孔使得阀体局部有效壁厚大为减小,削弱阀体强度,导致阀体最大应力增大且随压力变化的梯度增大;与改进前的阀体相比,改进后的阀体缩孔缺陷减少且孔隙率降低了2.9倍;改进后带有缩孔的阀体承载能力较改进前带有缩孔的阀体承载能力强。

对于液压滑阀，泄漏和卡紧相互矛盾，与阀体阀芯的配合间隙密切相关。配合间隙过大，泄漏量大，降低或丧失阀的控制功能；配合间隙过小，阀体和阀芯在压力、温度的作用下变形，极易导致阀芯卡死，使阀突然失效；因此合理设计液压滑阀的配合间隙是滑阀研制成功的关键。本文利用ANSYSWorkbenchEnvi．ronment平台，建立某大通径二位四通液动换向滑阀的三维有限元模型，采用热一结构耦合的方法，详细研究了阀体阀芯配合间隙随压力、温度及阀体壁厚变化的规律；结合材料及工况条件，对初始配合间隙和阀体壁厚进行了优化设计，在保证阀体强度、避免阀芯卡死的前提下大大降低了泄漏损失，并设计制造出样机进行试验研究，验证了优化设计结果。该优化设计方法对同类大通径滑阀的设计研发具有一定的参考价值。