[发明专利]一种高速车塞拉门用铝合金挂架锻件设计及加工方法

说明书

本发明属于高速车塞拉门挂架材料与加工领域，具体为一种高速车塞拉门用铝合金挂架锻件设计及加工方法。该高速车塞拉门挂架采用变形铝合金材料制备，并对铝锻件挂架结构进行优化设计，最终采取锻造成形加工方法。采取铝合金代替传统铸钢材料，进行优化结构设计并采用锻造加工方法获得综合性能良好的铝合金挂架。本发明可实现高速车的轻量化，节约成本，减轻污染，最终挂架性能屈服强度≥280MPa，延伸率≥11％。能够满足高速车塞拉门装配使用要求，获得可观的经济效益和显著的社会效益。

技术领域

本发明属于高速车塞拉门挂架材料与加工领域，具体为一种高速车塞拉门用铝合金挂架锻件设计及加工方法。

背景技术

目前，高速车塞拉门挂架采用的主要材料为铸钢，采取的生产工艺主要为铸造成形并配合机械加工，虽然能够保证较好的成型性能和较高的力学性能，但是存在一些缺点，如重量大，成本高，工艺参数不稳定，生产环境差等问题。

随着经济发展，我国高速车越来越多的投入使用，车体配件材料也得到广泛的关注，尤其在“节能减排”和“轻量化”的新理念下，研制出轻质、高性能合金材料作为替代产品也成为主要的趋势。本发明涉及的塞拉门挂架材料为整个塞拉门系统的一个部件，复杂度较低，而采用铝合金能够满足无毒、无辐射、无挥发等条件，而且铝合金质量轻、成本低、资源广，对于整节车厢甚至整列车的减重起到很大的促进作用，便于列车的提速和提高载重量。采取合理的锻造和热处理技术，能够获得很好的屈服强度和伸长率，满足其技术指标，保证塞拉门的安全，并且具有工艺稳定、效率高、污染小等优点。

发明内容

针对目前高速车塞拉门挂架材料及工艺技术的不足，本发明主要解决的技术问题是提供一种高速车塞拉门用铝合金挂架锻件设计及加工方法，能够大大减轻挂件重量，降低成本，提出塑性成形加工工艺，提高生产效率，提高合金材料的力学性能。

本发明的技术方案是：

一种高速车塞拉门用铝合金挂架锻件设计及加工方法，该高速车塞拉门挂架采用变形铝合金材料制备，并对铝锻件挂架结构进行优化设计，最终采取锻造成形加工方法。

所述的铝锻件挂架结构进行优化设计，对塞拉门挂架外观结构进行调整和优化，省去原铸件上与浇注系统对应的结构，并设计减重槽和过渡圆角，减重槽的深度为5～15mm，过渡圆角的半径为3～10mm，以减轻重量，提高成形性。

所述的塞拉门用铝合金挂架锻件，屈服强度≥280MPa，延伸率≥11％。

所述的锻造成形加工方法，包括制坯、模锻成形、热处理和机械加工，得到符合设计尺寸的锻件。

所述的制坯，采用自由锻造制坯或挤压制坯。

所述的模锻成形，具体过程如下：

1)锻坯加热温度为505～515℃，保证锻件在锻造时与模具接触温度损失最小，升温控制在10～15℃/min；

2)模具加热温度为505～515℃；

3)采取一次终锻成形，零件中配合孔不锻出，始锻温度为500℃，终锻温度不低于380℃；

4)终锻成形后零件进行切飞边、毛刺处理；

5)空冷。

所述的热处理，具体过程如下：

1)将锻后件在电阻炉中进行450～550℃保温1～3小时，随后在40～50℃温水中进行淬火处理；

2)将淬火后锻件立刻进行时效处理，时效温度控制在120～180℃，保温时间5～7小时，空冷。

本发明具有如下优点及有益效果：