列車用大型精密鋁合金結構件等溫鍛造工藝研究.pdf

1、鋁及鋁合金具有較高的比強度、良好的耐腐蝕性能、外觀明亮且易于機械和熱加工、無導磁性及無低溫脆性等特點，已被廣泛用于航空航天、汽車制造以及軌道交通行業(yè)中。
　　隨著我國經濟的發(fā)展，交通方式發(fā)生了巨大的變化，高速軌道交通在其中占據了重要的地位。我國的特殊國情和經濟的發(fā)展對高速軌道交通提出了更高的要求。降低車身自重、提高車輛的額定荷載能力、提高運行速率，這些都成為當前對軌道交通的迫切需求。而滿足這一需求的關鍵在于降低車身重量，提高車身強

2、度。實現(xiàn)這一目標的關鍵又在于提高車身結構中關鍵大型結構件的力學性能。
　　在我國，對于這類大型鋁合金關鍵結構件通常采用壓鑄工藝制造，但因氣孔、縮松等鑄造缺陷的存在使壓鑄件的氣密性降低，同時組織中存在粗大塊狀晶體結構使其力學性能降低，因而很難滿足提高現(xiàn)有列車運行能力的要求。采用精密鍛造工藝能有效消除或減輕壓鑄工藝的以上缺陷，為此，本文圍繞以鍛代鑄的工藝方法對2024鋁合金的等溫鍛造成形工藝開展了研究。
　　在試制搖枕鍛件之前，

3、按照搖枕鍛件設計圖截取部分結構按1:1的比例進行了小件試制實驗以研究2024鋁合金等溫鍛造的基本工藝參數。鍛件預制坯設計過程中采用了有限元數值分析軟件進行成形過程模擬，以優(yōu)化預制坯結構設計，使其達到最佳的成形效果。針對搖枕鍛件結構復雜（筋的高寬比25:1），規(guī)格尺寸大的特點，設計制造了大型等溫鍛造模具，并針對鋁合金在模具內成形和脫模困難的特點，對模具進行了分步脫模的設計。最后，采用了模擬成形效果較好的兩塊預制坯結構，結合最優(yōu)化成形工藝參