高铁用大型复杂铝合金枕梁铸件低压铸造工艺研究.pdf

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1、Aug．2014铸造VO1．63NO．8FOUNDRY·769·高铁用大型复杂铝合金枕梁铸件低压铸造工艺研究杜旭初，洪润洲，熊艳才，王胜强，张晓军(1．中国航空工业集团公司北京航空材料研究院，北京100095；2．唐山客车股份有限公司，河北唐山064000)摘要：针X~ZLIO1A高铁用大型复杂铝合金枕梁铸件的特点，开展了高溃散性型芯技术、铸造工艺方案设计、铸造CAE数值仿真技术及熔体处理技术等的研究。研制结果表明：铸件采用低压浇注方法，底注式浇注系统，顶部放置冷铁无冒口设计，浇注铸件时适当降低金属液升液充型速度，加大铸件凝固时的压力，同时改善铸型排气能力，研制}H的铸件内部质量优良，达到设计

2、要求。对实现高速列车关键部件的国产化具有重要意义。关键词：铝合金；枕梁；工艺设计；低压铸造中图分类号：TG146．2文献标识码：A文章编号：1001—4977(2014)08-0769-06ResearchofLowPressureCastingTechniqueofLargeComplexBolsterCastingforHigh—SpeedRailDUXu．chu，HONGRun—zhou，XIONGYan—cai，WANGshengqiang，ZHANGXiao-junf1．AviationIndustryCorporationofChina，BeijingInstituteofAero

3、nauticalMaterials，Beijing100095，China；2．TangshanRailwayVehicleCo．，Ltd．，Tangshan064000，Hebei，China)Abstract：AccordingtothecharacteristicsoflargecomplicatedaluminumalloybeamcastingswhichwereusedforZL101Ahigh-speedrail，theresearchofhighcollapsibilityofcastingmouldandcoretechnology,processdesignandcasti

4、ngCAEnumericalsimulationtechnologyandmeltprocessingtechnologywerecarriedout．Theresearchresultsshowthatusinglowpressurecastingmethod,bottompouringsystem，topchillcastingwithoutriserdesign，reducingmetalliquidlevelrisingvelocityandfillingvelocity,increasingthecastingpressure，andimprovingthemoldventingca

5、pacity,theexcellentinternalqualityofcastingcanbeobtained,andmeetthedesignrequirements．ItiSimportantforthehigh—speedraillocalizationofkeypart．Keywords：aluminumalloy；bolstercasting；processdesign：lOWpressurecasting低压铸造金属液在压力下充型和凝固，由于其充速列车关键部件的国产化具有重要意义，而且具有广型速度可控，充型平稳，且在压力下补缩、凝固，因阔的市场前景。此生成的铸件具有尺寸精度高、内

6、部质量优良以及生1铸件结构及技术要求产率高等优点，成为铝合金铸件生产的重要工艺，在复杂铝合金铸造结构件的生产上有明显的优势[”。枕梁枕梁铸件的外形尺寸为3068mmxl315mm~是高速列车转向架机构的关键部件，其通过减振机构260mm，平均壁厚为15～25mm，中间为封闭的空腔结直接与车轮行走装置连接，传统的枕梁为铸钢件，随构，如图1所示。铸件净重710kg，材料为英国标准着铸造铝合金的发展和铸造工艺水平提高，使得枕梁EN1706中的ENAC一42100T6(相当于国内ZL101A—铸件改用高性能铝合金铸件成为现实，这不但可以减T6)。轻列车自重，减轻转向架的重量，也有利于设计出更合理的作为

7、空气弹簧系统附加气室的空气室。德国和法国的350km／h级别高速列车转向架都采用了铸造铝合金枕梁，这种铝合金铸造枕梁就是瑞士AMG公司根据德国西门子公司和法国阿尔斯通公司对枕梁的技术要求设计的。目前国内尚无生产铝合金枕梁铸件的技术能力，现在高速列车所用铝合金枕梁铸件均从瑞士进口。因此，开展铝合金枕梁铸件的低压铸造工艺研图1枕梁铸件结构示意冈究，研制出满足设计要求的枕梁铸件，不仅对实现高Fig，1S