铝合金牵引梁是车体底架的主要承载结构,对其力学性能要求较高。目前针对牵引梁的成型方法为7050铝合金模锻成型,产品的成本很高,限制了其推广应用。“以铸代锻”工艺是提质降耗的重要手段,综合考虑牵引梁的结构特征和性能需求,采用铸造方式实施牵引梁成型。本文利用试验与仿真相结合的方法,对城轨车辆牵引梁材料与成型工艺开展研究,选定了材料,制定了合理的成型工艺,阐明了成型工艺对铸造应力的影响规律并完成牵引梁样件的试制。本文研究的重点内容及取得成果如下:(1)结合牵引梁服役工况条件,综合考虑材料的力学性能、工艺性和经济性选定了试验材料,完成了不同工艺方法的材料成型试验,得到了不同工艺方法成型条件下材料性能,确定了牵引梁的成型工艺方法。(2)利用凝固数值模拟软件Pro CAST完成了ZL205A铸造应力模拟仿真,针对铸造工艺参数对铸造应力的影响开展了不同工艺方案的铸造成型过程仿真分析,优选出了牵引梁的铸造成型工艺方案,并完成了牵引梁的样件试制。(3)利用神经网络结合遗传算法训练并预测了工艺参数与铸件有效应力的关系,系统研究了铸造工艺参数对铸造应力的影响,阐明了工艺参数与铸造应力之间的规律。论文取得的研究成果对铝铜合金材料成型工艺方法、铸造应力控制以及城轨车辆牵引梁成型工艺制定提供了理论基础和技术支撑,对提高铝铜合金铸造成型性能指标,提升成型质量方面有重要的工程应用价值。