SiCp/A356复合材料制动盘具有高比强度、轻质和低噪等优点,成为下一代城市轨道列车基础制动系统摩擦件。铝基复合材料与传统钢铁材料具有明显区别,其结构设计也具有特殊性,加之其易发气、流动性差、补缩困难,为获得高质量的制动盘铸件,就对成型工艺提出了更高的要求。因此,本文结合制动盘的服役工况,基于有限元仿真分析技术,重点开展了轴装制动盘的结构设计和成型工艺研究。通过分析散热筋、连接爪、连接柱等结构组成元素的作用和影响,确定了制动盘设计的基本原则,并依据制动盘接口尺寸,采用Solidworks软件完成了制动盘盘体及其装配附件的结构设计。利用ANSYS软件,针对指定的服役线路、工况和车辆信息,开展了 SiCp/A356轴装制动盘的热负荷分析,分析结果表明,改进后的轴装制动盘结构,在两次紧急制动工况,最高温升122.33℃,全程往返工况最高温升300.25℃,温升低于复合材料的需用温升;最大等效应力为111.21 MPa,低于该时刻对应温度下材料抗拉强度295 MPa,最大第一主应力为130.11 MPa,低于该时刻对应温度下材料抗拉强度280 MPa。采用ProCAST软件进行了轴装制动盘成型过程仿真分析,依据模拟结果,基于铸件补缩通道分析方法,结合结构工艺协同设计的思想,通过工艺调整和仿真分析,获得了内部无缩孔和缩松的高质量制动盘铸造成型工艺。论文研究成果具有较好的工程应用价值及后续研究的参考价值,对铝基复合材料制动盘在城轨列车基础制动系统中的应用具有一定的推动作用。