为更进一步完善汽车镁合金轮毂铸造模具的设计，运用Pro/E软件对汽车轮毂模具开展了三维造型设计，对汽车轮毂完成了模具装配和分模设计，对镁合金轮毂挤压铸造过程开展了数值模拟。结果显示：因为存有有凹槽，造成轮辐中部液体流动速度降低了，处在凹槽里的气体受到两边的液体包围着，无法立即排出导致凝固过程中发生气孔缺陷。采用冷却水道完善设计，提高了浇口尺寸和充型速度，镁铝合金汽车轮毂铸造模具在实际运用中收到较好的作用。

环保节能渐渐作为摩托车及汽车技术发展的关键部分。因此近几年来全球各大汽车集团公司为了能争取市场，不仅越来越美化外观，并且重点降低了燃油消耗量及提高汽车的性价比，这也是现代汽车技术发展的趋势。

采用镁合金轮毂设计有以下优点：①降低了汽车自身重量，以达降低了能源消耗，提高环保的作用；②加强刹车、加速等车辆操控性能；③阻尼性好，加强车辆稳定性；④导热性好，以防长时行车产生爆胎问题。

文中采用镁铝合金使轮毂轻量化，采用pro/E软件对轮毂结构重新设计，采用挤压铸造技术。采用有限元分析并模拟镁合金工艺量值，完善铸造工艺和模具设计，避开太多的模具修改，使新产品研发周期减短，试模经费降低了。

1、汽车轮毂模型实体设计

采用Pro/E软件对实体进行旋转截面的设计并建立了回转中心线，进行模型。

2、挤压铸造镁合金轮毂的数值模拟

2.1模拟初期处理

轮毂材质采用AZ91D，模具材料采用H13钢，在材质参考中可查出这两种材质具体的物理基本参数。采用重复模拟分析结果对照拟定各工艺基本参数以下：铸型起初温度是300℃，浇注温度是680℃，冲头压射速率是0.7m/s，保压压力为80MPa，在金属彻底充满型腔后，将压力在85ms内快速增大到100MPa。

2.2有限元分析

ANSYS含有多种的网格划分方法，划分精度属于8级。共计含有了4988040个单元。AZ91D物理性能参数分别为密度ρ=1680kg/m3，比热容c=1.3kJ/kg·k，液相线温度θ=595℃,固相线温度θs=470℃,潜热H=373kJ/kg，热传导系数k=90W2/m.k。计算中采用的镁合金液浇注温度为700℃，模具原始温度为300℃，浇注速度为0.7m/s,保压时间为40s。镁合金轮毂的整体填充过程在5s内进行各时间的填充状态和温度场分布。

可看到，先镁合金液稳定地从浇口进到且添充轮毂轮芯一部分，再渐渐地注入至每一个轮辐中。于1.03s时合金液抵达轮毂和轮辐交接处，于2.52s时处于各轮辐顶端间的镁合金液汇聚在一起，此时温度处于640℃左右，镁合金前段一部分属于完全流动情况。于3.95s的情况下镁合金液前段抵达轮毂顶端部位，并且轮毂被完全充型，这时上端合金液温度是590℃左右，处于可流动情况故不易发生冷隔缺陷和欠铸，轮毂下端部位合金温度是630℃左右，上下端温度差大概50℃，当添充结束尾段，轮芯上方的合金温度依然与浇注温度（690℃）相贴近。

从轮毂添充解析过程总可看得出：因为存有有凹槽，因此当合金液体前段抵达轮辐中央处的情况下，造成轮辐中部液体流动速率很慢，处于凹槽里的空气或许会受到两端的液体包围，无法及时逃逸以致凝固过程中发生气孔缺陷。

应用pro/e软件完成了汽车轮毂模具的实体设计，对其进行了三维造型检测，确定采用层切面法，设置层数10和偏距20mm，实现了镁合金轮毂铸造模具的有限元模型，完成各时间的填充状态和温度场遍布模拟。希望此介绍对您有所帮助。