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DEFORM-轮毂成形工艺CAE解决方案-安世亚太
轮毂成形工艺CAE 解决方案
轮毂成形工艺CAE 解决方案
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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。
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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
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