随着国内铁路运输速度的提高,机车的轻量化技术显得越来越重要。车门挂架体是车门开合的重要机构,目前多采用铸钢制成,通常厚而笨重,因此保证其性能的基础上改善工艺条件、采用高性能的新材料是非常必要的。本文以高速机车铝合金车门挂架为研究对象,运用数值模拟和实验两种方法,深入探讨挤压铸造技术,成功开发出满足企业要求的A356铝合金挂架体零件。主要的研究结果和内容如下:(1)完成了挂架体零件的工艺结构分析和挤压铸造模具的方案设计,根据铸件各部分的投影面积和铸造过程中的压力情况进行了锁模力的计算和设备型号的选择。(2)利用模拟分析软件Anycasting和单因素控制变量的实验方法,对挂架体模型开展不同工艺参数的数值模拟。深入分析充型和凝固过程,预测缺陷产生趋势,确定了初步的生产工艺参数:浇注温度645℃,挤压速度15cm/s,模具温度200℃。(3)根据模拟结果确定的工艺参数,开展挂架体挤压铸造成形试验,得到充型完整且表面质量良好的铸件,对成形后的铸件进行局部切割和X射线无损探伤,检测发现缺陷存在位置和模拟结果分布情况基本吻合。在热处理后铸件的不同位置取金相试样,观察发现其晶粒细小,组织均匀,缩松、缩孔处于企业可接受范围内,零件本体抗拉强度在275MPa以上,屈服强度在185MPa以上,延伸率在10%以上,达到企业要求。(4)为提高铸件性能和优化工艺参数,对浇注温度、挤出比压和模具温度,进行了三因素、四水平的正交试验,利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等检测设备对铸件内部缺陷问题进行分析验证,确定了杂质的来源,并讨论了孔洞问题的形成原因。