在汽车使用量持续增长和轻量化趋势不断增加的双重背景下,6000系铝合金因其具有优良的综合性能,被广泛应用于汽车零部件上,并逐渐从非结构件向结构件转化。控制臂是汽车悬架系统的关键零部件之一,对刚度、强度、使用寿命的要求很高。但由于铝合金复杂模锻件容易出现折叠、粗晶、过烧等缺陷,制约了铝合金锻件在汽车结构件上的广泛使用。本文采用有限元模拟和实验相结合的方法对铝合金控制臂的锻造成形工艺进行模拟分析,设计了合理的成形工艺,并成功制备了组织和力学性能合格的控制臂锻件。论文主要研究成果如下:根据控制臂的结构特点,设计了辊锻制坯与模锻成形相结合的复合成形锻造方法。对辊锻制坯工艺进行了合理的设计,采用两道次辊锻和椭圆—圆形型槽系。对锻造过程中的速度场、温度场、应力应变场进行了多场模拟和分析,验证了锻造工艺设计的合理性,利用所设计的工艺流程可以得到没有折叠、穿流等缺陷的锻件。分析了始锻温度、辊锻转速、模具预热温度、摩擦系数等工艺参数对辊锻件成形的影响,得到辊锻制坯过程最优工艺参数为:始锻温度530~540℃,模具预热温度350℃,辊锻转速30r/min。研究了不同始锻温度对辊锻件金相组织的影响规律:始锻温度在535℃及以上时,可以得到组织细小均匀的辊锻件;始锻温度在500℃以下时,辊锻件组织晶粒粗大。晶粒粗化机理为临界变形晶粒发生二次再结晶。通过现场实验对工艺参数优化后的锻件做了试制,对比优化前和优化后的终锻件晶粒度分布,发现优化后的锻造工艺大大改善铝合金锻件的粗晶缺陷,优化后锻件的屈服强度和抗拉强度分别上升了7%、8.2%,获得了组织和力学性能合格的锻件。本文的研究结果为铝合金复杂结构件的锻造提供理论依据和技术支持,对于实际的生产具有重要的指导意义。