随着自然资源匮乏、环保要求的日趋严格,轻量化发展成为车辆行业的发展趋势。镁合金以其资源丰富、轻质、良好的机械性能,已经在车辆的部分零部件上得到广泛应用。目前铝合金已在轿车轮毂上得到普遍应用,与之相比,镁合金材料应用于汽车轮毂更有其优势:可以减轻汽车质量,减少油耗;具有较高的弹性模量,减震性能好,用作轮毂时更适合在高低不平的路面行驶。轮毂起到承载车重、传递动力的作用,力学性能要求较高,但镁合金室温下塑性差,塑性成形困难,压铸成型过程中又容易产生缩孔、疏松等缺陷,降低了零件的机械性能,导致镁合金轮毂在汽车上的应用受到限制。本文提出挤压和胀形工艺来成形镁合金轮毂,通过塑性变形改善制品组织结构,提高镁合金的力学性能,进而取代铝合金应用到汽车轮毂上。首先进行铸态AZ80A镁合金的热压缩实验,研究变形温度、应变速率对AZ80A镁合金流变应力的影响,得到最佳的变形温度和变形速度。根据镁合金热压缩实验得到的真实应力-真实应变数据,建立镁合金热变形的流变应力模型。借助该模型,使用DEFORM-3D软件对镁合金轮毂不同挤压工艺成形过程进行数值模拟研究,分析金属流动规律,验证挤压工艺的可行性,最后根据模拟结果对轮毂成形进行工艺优化。设计加工出挤压及胀形模具,进行轮毂成形实验。确定主要成形工艺参数:挤压温度380~410℃、金属流动速度0.15mm·s-1(挤压速度可根据变形程度计算)、胀形温度200~250℃。通过试验成形出镁合金轮毂产品,对成形的轮毂产品进行拉伸试验,检测轮毂不同部位的力学性能。结果表明:塑性变形对镁合金性能有较大的强化作用,轮毂最大抗拉强度、拉伸屈服强度及延伸率明显优于铸态试样,能满足汽车轮毂的使用要求。