铁路货车车钩是连接车辆、传递牵引力和保证列车安全运行的关键零部件,它需确保所连接的两端车厢不产生横向和纵向移动。作为列车组连接的核心承载部件,车钩受力状态复杂多变,运行中受到较大的冲击、拉伸、压缩和扭矩等作用,因此车钩铸件需要具有优异的综合性能。为解决某机车车钩铸件采用原浇注系统方案在熔模铸造实际生产中裂纹、缩孔多发且成品率不高的难题,通过计算机仿真分析和熔模铸造过程实际浇铸与性能检验等研究,以期提高车钩铸件的质量和成品率,主要研究内容如下:（1）对车钩铸件结构、尺寸以及工作条件等进行分析,并对其原有浇注系统方案铸造过程进行数值模拟。结果发现,在原始浇注系统方案下,车钩铸件在凝固过程中未遵循顺序凝固和同时凝固原则,导致关键部位在凝固末期出现大面积孤立液相区,缩孔、缩松和裂纹缺陷集中在铸件钩头与钩舌相交处等关键部位,严重影响了铸件的质量和成品率。（2）对车钩铸件浇注系统进行了优化设计,将卧式单侧浇口浇注系统修改为立式对称浇注系统,增加浇口数量,增大浇注系统体积。优化方案的模拟结果显示,铸件关键部位缩孔、缩松缺陷消失,铸件仅在非重要部位出现零星缩孔、缩松缺陷,且关键部位有效应力较小,铸件凝固大致遵从顺序凝固原则。（3）以铸件缩孔缩松体积和关键部位选定点有效应力平均值作为参考指标,以浇注温度、模壳温度和浇注时间为影响因素,设计正交实验。正交实验表明,最优浇注参数组合为:浇注温度1570℃、模壳预热温度425℃、浇注时间29s。极差分析表明:浇注温度对车钩铸件质量影响最大,浇注时间次之,模壳温度最小。（4）通过实际浇注生产来验证优化后浇注系统和最优浇注工艺参数组合的实际表现。对优化后的浇注系统进行蜡模制作、模壳制备并采用最优浇注工艺参数进行浇注成形。待冷却定型后,随机取样进行荧光磁粉探伤和X光探伤,未发现裂纹和缩孔等缺陷。取样制备金相试样进行学显微镜（OM）和扫描电镜（SEM）微观组织观察,并制备拉伸试验和硬度测试试样进行力学性能试验。结果表明,在经过调质处理后的车钩铸件试样,其室温抗拉强度均位于850～1500MPa之间,最高达1450MPa,而伸长率最高达4.5%;经调质处理后的铸件,硬度值保持在352～375HBW区间,其抗拉强度及硬度均达到了使用要求。这说明通过优化后的浇注系统和最优浇注工艺参数组合能够获得表面质量和使用性能良好的车钩铸件。