● 摘要
冲压是钢制车轮轮辐成形的主要方法之一，研究轮辐的冲压成形过程具有工程实际意义。目前，有关车轮轮辐冲压成形数值仿真的相关研究很少，特别是针对轮辐多道次冲压成形的数值仿真更少。本文针对某型钢制车轮的四道主要成形工序进行有限元仿真，分别建立各工序的冲压分析模型和回弹分析模型，在此基础上进行减薄分析、回弹分析，研究了减薄及回弹分布规律，并实现了对减薄量最大处的厚度优化，这些研究可为实际生产提供指导。
论文首先建立了模具的三维几何模型，将其导入ABAQUS建立了有限元仿真模型，通过对仿真结果的云图分析、能量分析及与实测结果对比分析验证了有限元模型的有效性；采用不同的摩擦因数、质量缩放参数及网格大小进行轮辐冲压仿真，对仿真结果进行分析对比，确定了最优的仿真参数；在最优模型基础上对钢制车轮成形性能进行分析，包括厚度减薄分析和回弹分析，总结了其厚度分布规律及回弹分布规律，并针对厚度减薄最大处进行了优化，得出了较好的优化结果。本文建立的有限元仿真模型和研究方法可用于钢制车轮四道主要冲压工序的仿真分析，并可用于深入研究其减薄和回弹等成形缺陷以及针对这些缺陷提出改进方案，从而大幅提高轮辐冲压模具的开发效率，节省研发成本。