鍛鋼制動(dòng)盤(pán)結(jié)構(gòu)與成形工藝協(xié)同設(shè)計(jì)研究.pdf

1、制動(dòng)盤(pán)是列車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部件，其服役可靠性取決于制動(dòng)盤(pán)的材料、結(jié)構(gòu)、成型質(zhì)量及服役條件。本文基于數(shù)值模擬技術(shù)，針對(duì)選定的材料和服役條件，探討了動(dòng)車(chē)組制動(dòng)盤(pán)的結(jié)構(gòu)特征與設(shè)計(jì)要素對(duì)制動(dòng)過(guò)程的熱應(yīng)力、鍛造成形工藝性的影響，基于有限元模擬結(jié)果，完成了鍛鋼制動(dòng)盤(pán)結(jié)構(gòu)及其成形工藝協(xié)同設(shè)計(jì)。
　　本文的主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:
　　(1)基于A(yíng)NSYS瞬態(tài)熱應(yīng)力分析技術(shù)和QForm鍛造成形模擬技術(shù)，對(duì)我國(guó)動(dòng)車(chē)組鍛鋼制動(dòng)盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行

2、了深入的解讀，闡明了制動(dòng)盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要素，包括摩擦環(huán)厚度、散熱筋形狀及分布、螺栓孔數(shù)量、裝配方式、整體結(jié)構(gòu)及盤(pán)轂之間的連接方法等對(duì)其制動(dòng)熱應(yīng)力和鍛造成形工藝性的影響。
　　(2)針對(duì)ZDPH材料，結(jié)合動(dòng)車(chē)組制動(dòng)盤(pán)的實(shí)際服役工況，完成了鍛鋼制動(dòng)盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，該結(jié)構(gòu)在滿(mǎn)足制動(dòng)過(guò)程熱容量要求的基礎(chǔ)上，同時(shí)具有防止制動(dòng)盤(pán)發(fā)生翹曲變形的結(jié)構(gòu)和良好的通風(fēng)散熱性能。
　　(3)針對(duì)鍛鋼制動(dòng)盤(pán)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，參照鍛造工藝手冊(cè)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)完成了制動(dòng)盤(pán)的

3、模鍛件設(shè)計(jì)及模型鍛造的模具設(shè)計(jì)。
　　(4)基于QForm鍛造成形模擬技術(shù)開(kāi)展鍛鋼制動(dòng)盤(pán)的鍛造成形仿真，確定了壓力機(jī)型號(hào)、坯料尺寸、工藝參數(shù)等信息。研究表明，制動(dòng)盤(pán)模鍛最佳始鍛溫度為1230℃～1250℃;在上下模具預(yù)熱溫度為200℃，鍛造設(shè)備最小噸位為8000t（J53-8000型），對(duì)應(yīng)的環(huán)狀坯料尺寸為φ520mm×φ316mm×70mm;或選用噸位為10000t的鍛造設(shè)備（J53-10000型）、且對(duì)應(yīng)的環(huán)狀坯料尺寸滿(mǎn)足φ5