花瓣轮毂闭式锻造设计及实施

文/李季·东风锻造有限公司

在不断追求汽车轻量化、降低整车成本的前提下，锻件减重首当其冲，在轮毂锻件上减重的重要标志就是改变结构设计，法兰盘上增加花瓣。为了减少整车费用，减少机械加工投入的时间和费用，采用锻造一次成形非加工面。这样势必增加锻造的难度，迫使锻造更改工艺，重新研究锻造设计和工艺流程，在保证锻件质量的前提下减少锻造成本。

本文有效运用了花瓣轮毂闭式锻造三维设计和3D模拟相结合的方法，使锻造调试一次成功。在设计过程中，预锻模具采用DELCAM公司的PowerSHAPE三维软件直接设计，然后利用DEFORM 3D模拟分析，根据模拟结果修改模具三维造型，经过优化定型设计后，直接数控加工模具成形，经过实际检验锻造出合格的锻件。花瓣轮毂闭式锻造设计实施的成功，扩展了锻造成形的产品范围，并向国际先进锻造理念迈进了一步。

新旧轮毂锻件对比分析

图1是做了很多减重处理的新轮毂锻件，法兰局部厚度变薄，减少了机加工量，该面只有4个凸台机加工，因此增加了锻造难度。图2是老锻件图，法兰面平整，锻造工艺简单。该花瓣轮毂锻件采用最新的设计理念，改用三维直接设计→3D模拟→根据模拟结果修改三维设计→再模拟→再修改等循环往复，直至成功为止。

图1 新轮毂终锻锻件

图2 旧轮毂终锻锻件

锻模设计

近年来锻造设计中经常会应用到3D模拟，但在国内3D模拟软件与三维设计软件同步应用还处于非常低的水平。……