250Km/h高铁制动铸造工艺研究

发布时间：2021-07-22 16:17

　　随着高速列车盘形制动技术的发展,高速列车的基础制动方式都采用盘形制动,并且在电子制动失效的情况下,盘形制动是列车制动的最后保障。因此,研制出高性能的列车制动盘对整个高铁事业的发展至关重要。针对目前制动盘铸件存在的缩孔、缩松以及冒口补缩不足等问题,从制动盘的铸造工艺入手,利用CAE方法进行模拟,以提高制动盘的工艺从而提高铸造质量,为制动盘的铸造工艺提供理论基础补充。针对制动盘的铸造工艺建立制动盘几何模型,对制动盘铸造的工艺准备和工艺设计进行了研究。采用铸造仿真软件Pro CAST对制动盘铸造过程进行模拟,最后通过试验得出合理铸造方案。本文具体工作如下:（1）在铸造工艺准备中分析了型砂的种类、工艺装备以及涂料的准备,对制动盘进行材料成分分析。结果表明:采用碱性酚醛树脂砂,组分1与组分2按照1∶1的比例配置;按照制动盘的性能指标,利用材料成分对模拟工艺的影响得出,材料成分为:C0.22%、Si0.38%、Mn0.95%、Cr1.5%、Ni1.3%,其中S、P≤0.03%。（2）对制动盘的分型面位置、工艺参数、浇注位置的选择,以及浇注系统和冒口的工艺设计进行研究。研究结果表明:选择顶注式浇注系... 

【文章来源】：安徽工业大学安徽省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 概述
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 铸钢制动盘的选题背景与意义
    1.4 本文的研究内容
第二章 铸造工艺性分析及准备
    2.1 铸造工艺性分析
    2.2 型砂的准备
        2.2.1 型砂的种类
        2.2.2 型砂的配制
        2.2.3 型砂的混制
        2.2.4 型砂的性能
    2.3 铸造工艺装备的设计
        2.3.1 模样的设计
        2.3.2 模板的设计
        2.3.3 砂箱的设计
    2.4 铸钢制动盘所需材料的分析
        2.4.1 铸钢制动盘的性能要求
        2.4.2 高速列车制动盘材质的选择
        2.4.3 制动盘材料基本性能的确定
        2.4.4 铸钢制动盘材料的成分确定
    2.5 铸钢制动盘的结构设计
    2.6 铸造涂料的配制
    2.7 本章小结
第三章 铸造工艺设计
    3.1 铸造工艺方案、参数的确定
        3.1.1 造型
        3.1.2 浇注位置的确定
        3.1.3 分型面的确定
        3.1.4 砂型、砂芯的烘干、合箱以及浇注
        3.1.5 铸造工艺参数的确定
    3.2 浇注系统的工艺设计
        3.2.1 浇注系统的组成及应用
        3.2.2 浇注系统的基本类型
        3.2.3 液态金属在浇注系统中的流动
        3.2.4 制动盘浇注系统以及阻流截面的设计与计算
    3.3 冒口的工艺设计
        3.3.1 冒口种类及补缩原理
        3.3.2 制动盘冒口的设计
        3.3.3 模数法计算冒口的尺寸
        3.3.4 三次方程法计算冒口的尺寸
        3.3.5 周界商法计算冒口尺寸
        3.3.6 冒口尺寸的确定
    3.4 本章小结
第四章 制动盘铸造过程模拟分析
    4.1 ProCAST介绍
    4.2 ProCAST模拟分析过程
    4.3 ProCAST模拟分析结果报告
    4.4 结论
    4.5 本章小结
第五章 制动盘的生产试验
    5.1 制动盘的试验过程及后处理
    5.2 制动盘的热处理
    5.3 制动盘的质量检验
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]Cr-Mo-V系高铁制动盘用钢的热力学研究[J]. 吴丹,王福明,王程明,冯亚丽,李长荣.  材料热处理学报. 2016(08)
[2]高寒动车组制动盘异常磨耗原因分析[J]. 李继山.  铁道机车车辆. 2016(02)
[3]高速列车制动盘材料的研究现状与展望[J]. 盛欢,王泽华,邵佳,钱坤才,周泽华,吴射章.  机械工程材料. 2016(01)
[4]基于ProCAST轴座砂型铸造数值模拟研究[J]. 刘瑞杰,王成军,刘志魏.  铸造技术. 2016(01)
[5]30t大轴重货运机车用轮装制动盘的开发[J]. 林世烈,黄彪,杜利清,金文伟,钱坤才.  机车车辆工艺. 2015(02)
[6]ProCAST在水龙头罩铸造模拟过程中的应用[J]. 张敏华,屈银虎,梁涛.  铸造技术. 2015(04)
[7]大功率货运机车制动盘铸造工艺研究[J]. 谢达昕,封雪平,张棣,鲍飞.  铸造. 2014(07)
[8]基于ProCAST砂型铸造铜钟的工艺优化[J]. 孙彪,夏元吉.  特种铸造及有色合金. 2014(02)
[9]带轮铸造工艺设计及数值模拟[J]. 吴军,张剑慈.  机械工程师. 2014(02)
[10]380km/h高速列车轮装制动盘研制[J]. 李继山,刘涛,李和平,焦标强,陈德峰,顾磊磊,吕宝佳.  铁道机车车辆. 2013(01)

博士论文
[1]基于数值模拟仿真优化技术的冒口设计新方法研究[D]. 张国宏.沈阳工业大学 2015
[2]列车盘式制动器温度场与振动模态的分析研究[D]. 王国顺.大连交通大学 2011
[3]高速列车SiCp/A356复合材料制动盘热疲劳评价方法研究[D]. 杨月.北京交通大学 2009

硕士论文
[1]制动盘尺寸对盘面温度场及应力场的影响[D]. 杨源.大连交通大学 2015
[2]奥贝球铁列车车轮的成形工艺仿真及性能研究[D]. 李志龙.扬州大学 2015
[3]基于数值模拟的发动机缸盖快速砂型铸造工艺研究[D]. 白朝中.西南科技大学 2015
[4]轮盘制动尖叫噪声的研究[D]. 黄盼盼.西南交通大学 2014
[5]激光熔覆陶瓷粉末对蠕铁抗热疲劳和耐磨性的影响[D]. 常芳.吉林大学 2013
[6]高速列车制动装置的温度场与热应力耦合分析[D]. 邹本涛.兰州理工大学 2013
[7]160km/h货车制动盘热—应力及强度分析[D]. 张新芳.西南交通大学 2012
[8]铝合金拐臂箱体铸造工艺数值模拟[D]. 赵亮.武汉理工大学 2011
[9]铝合金两体机座外套和导体铸造工艺数值模拟[D]. 刘龙明.武汉理工大学 2011
[10]基于数值模拟的铝合金发动机罩板砂型铸造的研究[D]. 钱思沅.湖南大学 2011



本文编号：3297476