铝合金轮毂的应用对汽车轻量化有重要意义。A356铝合金以其较高的强度、优良的抗腐蚀性能以及良好的流动性,成为铝合金轮毂的常用材料,目前A356铝合金轮毂的主要生产工艺为铸-旋工艺。已有大量学者对A356铝合金轮毂进行研究,但相关研究主要集中在使用三旋轮旋压工艺成形风冷压铸的A356铝合金轮毂铸坯上,而对水冷压铸A356铝合金进行两旋轮旋压成形的研究还很少有人涉及。水冷压铸的A356合金组织更致密、缺陷更少、力学性能也更好;两旋轮旋压工艺不仅提高了生产效率、降低了生产成本,而且两旋轮旋压成形时每一旋轮的压下量都比三旋轮旋压时各旋轮的压下量要大,因此对水冷压铸的A356铝合金轮毂铸坯进行两旋轮旋压成形具有重要的理论意义和应用价值。本文首先通过Gleeble-3500热力模拟试验机对水冷压铸A356铝合金进行了热变形行为研究,得到了材料的应力应变曲线;构建了材料的本构方程和热加工图;确定了该合金的加工工艺参数范围:变形温度为340℃～380℃,应变速率为1s-1～10s-1。在确定旋压工艺参数后,采用MSC.Marc软件对水冷压铸A356铝合金轮毂旋压成形进行数值模拟。采用企业使用的三旋轮旋压工艺分析了不同高径比的轮毂坯料对旋压成形的影响,结果表明高径比为3.6的轮毂坯料成形效果较好;随后采用两旋轮旋压工艺分析了高径比为3.6的轮毂铸坯在旋压成形过程中的等效应力应变分布情况;对比了两旋轮旋压与三旋轮旋压后工件的等效应变分布情况,结果表明,两旋轮旋压后轮毂的等效应变较大且沿轮辋径向等效应变的分布更加深入。基于两旋轮旋压工艺,采用控制变量法分析了旋轮压下率、旋轮圆角半径、芯轴转速等工艺参数对工件成形质量的影响,得到了两旋轮旋压工艺的最优工艺参数:1号轮压下率40%、1号轮圆角半径13mm、旋轮进给比1.2mm/r、芯轴转速450r/min、旋压温度360℃、摩擦系数0.1。根据选取的最优工艺参数,采用两旋轮旋压工艺进行了轮毂旋压实验,并将旋压后的轮毂与现有三旋轮旋压的轮毂进行了组织性能对比。结果表明,两旋轮旋压后的轮毂各部位组织比较均匀,力学性能也优于三旋轮旋压的轮毂。