DEFORM-轮毂成形工艺CAE解决方案-安世亚太.PDF

轮毂成形工艺CAE 解决方案 轮毂成形工艺CAE 解决方案 1 轮毂成形工艺CAE 解决方案 目录 1 轮毂概述1 1.1 轮毂简介1 1.2 轮毂结构特点1 1.3 轮毂材料选择2 2 轮毂制造工艺及工艺仿真需求分析3 2.1 轮毂制造工艺分析3 2.2 轮毂工艺仿真需求分析4 3 轮毂制造工艺CAE 解决方案5 3.1 轮毂铸造工艺分析5 3.2 轮毂锻造工艺分析7 3.3 轮毂旋压工艺分析8 3.4 轮毂冲压工艺分析9 3.4 轮毂热处理工艺分析11 4 安世亚太轮毂制造工艺CAE 工具12 5 安世亚太公司及技术支持12 6 轮毂相关行业国内典型用户 14 2 轮毂成形工艺CAE 解决方案 1 轮毂概述 1.1 轮毂简介 轮毂是汽车上最重要的安全零件之一，轮毂承受着复杂的载荷，包括汽车和 载物质量作用的压力，车辆在启动、制动时动态扭矩的作用以及汽车在行驶过程 中转弯、凹凸路面、路面障碍物冲击等来自不同方向动态载荷产生的不规则交变 受力。而轮毂的质量和可靠性不但关系到车辆和物资的安全性，还影响到车辆在 行驶中的平稳性、操纵性、舒适性等性能，这就要求轮毂动平衡好、疲劳强度高、 有好的刚度和弹性、尺寸和形状精度高、质量轻等。因此，也给轮毂的制造工艺 提出了巨大的挑战。 1.2 轮毂结构特点 轮毂主要是由轮辐和轮辋两大部分构成。 轮辐是介于轮胎与车轴之间的起支撑作用的重要部件。轮毂按轮辐的构造可 分为辐条式轮毂和辐板式轮毂两种。辐条式轮毂的轮辐是由许多钢丝辐条组成的， 这种钢丝辐条能起到很好通风散热的作用，但要求数量多、价格贵，且不便于安 装及维修，仅适用于高级轿车和高档赛车上。辐板式轮毂通常由辐板、轮辋、挡 圈及气门嘴孔组成，其中辐板就是用以连接轮辋和安装凸台的支架或圆盘，也称 轮辐，其数量和形式多种多样，常见的有五辐，六辐，七辐等。 轮辋是在轮毂上安装和支撑轮胎的部件，轮辋的外部是轮缘，与轮胎相配合。 1 轮毂成形工艺CAE 解决方案 轮缘的外沿部分易遭受外力载荷的冲击，且在冲击后常产生变形，甚至形成裂纹 导致汽车轮胎胎压的泄漏。轮辋常见结构形式主要有深槽式，对开式，平底式， 深槽宽式，半深槽式，全斜底式，平底宽式，整体式，可拆卸式等。 汽车轮毂的结构部件还包括胎圈座、胎斗、轮缘等，分别起着衬托胎缘、支 撑胎圈、给予轮胎以轴向支承并保护胎圈以免受外界损伤等作用。 1.3 轮毂材料选择 汽车轮毂的材料可以选用轻质合金材料（铝、镁合金等）、钢铁材料以及复 合材料等三大类别。 铝合金汽车轮毂目前在市场中占有绝对主导地位，其装车率在60% 以上。至 今世界上主要汽车生产大国已经将铝合金轮毂作为车辆的标准配置。与钢制及其 他材料汽车轮毂相比，铝合金汽车轮毂具有如下优点： （1）重量轻，减重效果明显，可比钢制车轮毂重量减轻30%～40% ； （ 2 ）减震性能好，吸收冲击能量强，可改善车辆的行驶性能，提高安全性； 3 ）导热性好，可降低轮胎工作温度，提高轮胎的使用寿命； （ （4 ）外形美观，采用不同工艺生产铝合金轮毂的结构可以多样化，可以很 好地满足各类使用者的审美要求。 镁合金轮毂重量较轻，近年来，出于能源、环保和汽车业内的竞争压力，以 及原镁材料价格的下降、镁合金防腐工艺的提高以及镁合金成型工艺的改善，镁 合金轮毂的应用越来越广泛。镁合金轮毂具有以下优点： （1）强度高，抗振性能好，外力退让性好，比铝合金轮毂可以承受更强烈 的冲击载荷； （ 2 ）面设计自由度大，镁合金截面刚度随起厚度的立方比而增加，利于调 整和设计方案； 3 ）切削性能好，轮毂表面无须抛光； （ （ 4 ）受冲击摩擦不会起火花。 然而，由于较高的