铝合金轮毂密度小、耐腐蚀性强、强度高并且容易成形,如今,铝合金轮毂在汽车制造生产过程中被大量应用^[1-3]。通过压铸成形的工艺方法制造铝合金轮毂的过程,成形工艺参数往往需要通过多次试验获得,生产周期长。如今数值仿真技术在研究压铸成形工艺方面得到了应用,通过对压铸成形过程建模仿真,预测出成形结果,研究成形规律,选出最佳工艺参数,缩短工艺设计周期,对提高压铸成形的铝合金轮毂质量有着非常重要的意义。本论文通过对枝杈轮辐铝合金轮毂进行结构设计,并对其压铸成形过程进行数值仿真,最终设计了成形模具。在以汽车轻量化和美观化的基础上设计了枝杈轮辐铝合金轮毂的结构。铝合金轮毂的轮辐采用分叉设计结构,每个轮辐又分成直叉和弯叉两种结构,直叉和弯叉之间设计为三角形孔洞,这样的结构既考虑了轮毂的整体强度和刚度,同时也实现了汽车轻量化的目的。通过建立枝杈轮辐铝合金轮毂压铸成形的有限元模型,使用Anycasting有限元仿真软件对铝合金轮毂的充填成形过程及冷却过程进行了有限元仿真,确定了铝合金轮毂的压铸成形工艺参数。同时分析了枝杈轮辐铝合金压铸成形过程中充型过程、残余熔体、晶粒尺寸、卷气过程及凝固过程的规律,为成形模具的结构优化提供了理论基础。首先设计了枝杈轮辐铝合金轮毂压铸成形模具的底模、顶模和边模,然后基于底模、顶模和边模的结构设计出了模具总装图。基于模拟结果,对产品进行了试制,并对组织和性能进行了分析和检测,轮毂的各项性能符合使用要求。