高铁车轮是高铁行驶的重要安全零部件,对高铁行驶的安全性有着重要的影响。随着我国高铁运营里程的不断增加和运行速度的不断提升,对高铁车轮的数量和质量要求越来越高,国内现有的生产工艺和生产技术需要进一步改进来满足对车轮质量和数量的需求。本论文基于山西省重点研发计划(重点)高新领域项目“高铁轮对制造关键技术及服役行为研究”(201703D111005)和山西省研究生联合培养基地人才培养项目“高铁车轮塑性成形过程数字化模拟及精确控制技术研究”。以整体式高速列车车轮为研究对象,对其预锻、精锻、轧制、压弯与冲孔全流程工艺进行了模拟研究,并对预锻、精锻、压弯模具磨损等进行数值模拟研究,以及预锻和精锻过程中车轮的微观组织进行模拟分析。主要研究工作及成果如下:(1)利用刚塑性有限元理论建立了预锻、精锻、轧制以及压弯冲孔所需要的模具、轧辊和毛坯的全套模型,利用DEFORM-3D结合正交法分析了成形工艺对成形结束后的等效应变、等效应力以及金属流动的影响,所做的工作对现场具有一定的参考作用。(2)利用DEFORM-3D的grain模块结合自动元胞机法对预锻和精锻过程中的再结晶和晶粒度进行了数值模拟,并选用精锻结束后的车轮材料做金相试验,把实验结果和模拟结果进行对比,说明模拟结果是可靠的。(3)基于Achard磨损理论结合DEFORM-3D的模具分析模块对预锻、精锻和压弯过程中的模具磨损进行了分析,研究了模具预热温度、模具硬度、毛坯预热温度、摩擦系数以及模具硬度对模具磨损的影响,所做的工作对现场具有一定的参考意义。