基于数值模拟技术的铝合金承载鞍铸造工艺研究.pdfVIP

Production 基于数值模拟技术的铝合金承载鞍铸造工艺研究 魏星，刘峻岭，蔺国隆 61002) (中车齐齐哈尔车辆有限公司，黑龙江齐齐哈尔1 摘要：通过砂型重力铸造方法生产铝合金承载鞍，计算分析浇注系统和冒口尺寸，利用ProCAST软件进 行数值模拟分析，通过研究铸件充型和凝固过程，分析工艺方案的可行性、合理性，成功预测铸造过程产生 缩松、缩孔的位置，在铸件试制之前完成工艺方案优化，缩短试制周期、降低试制成本。 关键词：数值模拟；铝合金；承载鞍；铸造 006—9658(2017)02—0043—04 中图分类号：TG244；文献标识码：A；文章编号：1 DOI：1 006—9658．2017．02．014 0．3969／j．issn．1 随着我国铁路货车重载、快捷技术的不断发 展，减轻车体质量，尤其是减轻转向架质量，对保证 整车高速、安全、平稳运行具有重要的价值和意义， 承载鞍作为铁路货车转向架关键部件，其材质实现 毋◇ 铝合金化对转向架轻量化研究具有重要意义。本 罔1承载鞍结构图 文针对铁路货车铝合金承载鞍结构特点和技术要 求，对其砂型铸造工艺方案进行了探索和研究，并 2承载鞍铸造工艺分析 采用ProCAST软件对铸件充型、凝固过程进行了模 砂型铸造适用于各种大小、形状、批量及不同 拟仿真分析，确定了最佳工艺方案。 合金铸件的生产，生产方式较灵活，是铝合金铸件 生产中的常用方式，因此选用传统砂型重力铸造方 l承载鞍结构特点 法制造铝合金承载鞍。 铁路货车承载鞍位于转向架侧架和车轴之 铝合金承载鞍材质为ZL205A，该材质为我国自 间，同时受到压应力、拉应力和滚动摩擦力，受力情 行研制的一种铝铜系高强度铸造铝合金，是目前强 况比较复杂，品质要求较高，其结构如图1所示， 度最高的铸造铝合金材料…，具体成分见表1，实际 两侧设有对称的止挡，顶部为加工平面，底部为轴 cC。 生产过程中ZL205A合金的浇注温度一般为730 mmx270 承环带。该产品的轮廓尺寸约为350 mmx180 mm，材质为铸钢时，净质量约30 k，平均 表1 ZL205A合金的化学成分 w％ 壁厚约为20mm，是典型的薄壁产品。 Cu CdMnTi Zr V FP B Si Zn Al Mg 通过该产品结构图可以看出其壁厚过渡不均， 0．086