地铁用定位转臂铸造工艺设计.pdf

《地铁用定位转臂铸造工艺设计》这篇论文主要探讨了地铁车辆重要部件——定位转臂的铸造工艺设计及其优化。定位转臂作为地铁车辆轮对与转向架间的连接组件，其内部质量和工作性能直接影响地铁的运行安全。文章作者通过采用先进的MAGMA模拟软件对铸造过程进行流场、温度场及凝固过程的分析，旨在提高铸件的质量。 铸件的技术要求十分严格，材质为G20Mn5，需满足EN 10293的调质热处理后性能标准，以及-45℃低温冲击试验的27J以上要求。内部质量需达到ASTM E446的Ⅱ级或更高，表面粗糙度要求为Ra=50μm，非金属夹杂物控制在1级以内。铸件结构为薄壁，包含多个加工面，任何缺陷都可能影响其使用寿命和功能。 工艺设计中，作者选择了沿对称中心线的分型面，以方便冒口的布置和砂芯的安放。铸件上设置了保温冒口以实现致密组织，外冷铁用于增强冷却效果。浇注系统设在轴承孔砂芯上，通过横浇道进入。然而，模拟分析发现，钢液充型后期在上型连接安装座部位存在憋气现象，且轴承孔两侧的安装座有缩孔缺陷。 针对这些问题，工艺进行了优化。通过在安装座顶部设置出气棒改善憋气现象，增大左侧轴承孔补贴并适当外移以强化补缩，同时在安装座搭子背面增加冷铁以增强冷却效果。这些优化措施旨在消除潜在的缩孔问题，提高铸件的整体质量和使用寿命。 这篇论文深入探讨了地铁定位转臂的铸造工艺设计，通过模拟分析和工艺优化，解决了铸件内部质量问题，为提高地铁车辆的安全性和可靠性提供了重要的技术支持。这一研究对于提升城市轨道交通装备的制造水平具有重要意义。