随着社会不断的进步,汽车工业得到讯速发展,由汽车所产生的环境污染也日渐严重。在这种情况下,对汽车的节能环保也越来越严格。汽车轮圈是汽车上重要的零件,它的重量与汽车耗油量息息相关,随着轮圈的重量减少1%,汽车在行驶中,耗油量会减少2%。铝合金轮圈作为目前小型汽车上使用最多的轻合金轮圈,铝合金轮圈主要有锻造铝合金轮圈和铸造铝合金轮圈,铸造铝合金轮圈占铝合金轮圈90%。虽然目前主要是铸造铝合金轮圈,然而,锻造铝合金轮圈机械性能、质量、力学性能都更优于铸造铝合金轮圈,具有广阔的发展前景。本文在轮圈整体锻造工艺思路的基础上,结合铝合金材料及轮圈本身的结构特点,提出了采用等温锻造工艺方法,对铝合金轮圈一次性整体成形。利用有限元数值模拟软件DEFORM对6063铝合金整体轮圈等温锻造进行数值模拟分析。通过模拟后处理分析,得到轮圈的毛坯尺寸、载荷大小、温度场、等效应变场、等效应力场和轮圈成形中金属流动特点等。通过成形过程模拟的相关数据,为合理的模具结构设计提供依据。为了摸索工艺参数对6063铝合金整体轮圈等温成形的影响,本文设计了9组正交模拟实验,对变形速度(1mm/s、3mm/s、5mm/s)、锻造温度(430℃、450℃、470℃)、摩擦系数(0.2、0.4、0.6)三个主要工艺因数的影响进行了分析,得出最佳的工艺参数。设计了整体轮圈等温锻造模具并进行了等温锻造成形实验。数值模拟结果可以看出:等温锻造工艺适用于6063铝合金轮圈整体成形,成形后的锻件没有折叠等缺陷。锻造成形载荷往往随着变形速度的降低、锻造温度的升高及摩擦系数的减小而降低。这三个工艺因数中对等温锻造影响最为主要的是变形速度,其次是锻造温度,最后是摩擦系数。通过对数值模拟结果分析得出了最佳的工艺参数是:变形速度为1mm/s、锻造温度为450℃、摩擦系数为0.4。在数值模拟结果的基础上,对6063铝合金模拟尺寸整体轮圈等温锻造模具进行了设计,并进行了工艺试验。结果表明,铝合金整体轮圈采用等温锻成形是可行的,锻件内部组织及表面质量均比普通锻造及铸造轮圈更好。等温锻造实验也验证了有限元数值模拟结果的准确性。