镁合金具有很高的比强度和比刚度,加工性好且易回收。镁合金还具有较高的减震能力,在受到冲击载荷时能吸收较大的能量,还具有良好的散热性能,所以镁合金是制造飞机和汽车轮毂的理想材料。而汽车轮毂占汽车总重量较高,镁合金密度又很低,采用镁合金作为轮毂材料也对实现轻量化有重要意义。本文提出用热挤压成形方法实现镁合金轮毂的整体成形。挤压成形方法有利于细化晶粒,改善成形件内部组织,同时结合冲压的方法将轮毂窗口直接冲出,提高轮毂成形效率,减少机加工量和材料的浪费,改善轮毂整体性能。首先,选取工业常用的AZ80镁合金作为实验材料。根据零件图对轮毂的结构特点进行分析,在零件图上增加机加工量,绘制挤压件图。然后针对成形难点作出对应解决方案,再结合挤压件结构制定多种成形工艺路线。本课题主要将成形方案分为三种,它们的区别在于外轮缘预锻、轮辐及法兰面斜度以及法兰预挤压的有无。拟定成形工序后,对坯料和各方案对应的模具进行三维实体建模,拟定一组合理的工艺参数,边界条件,完成前处理过程。基于Deform-3D平台对轮辋反挤压预成形过程,法兰预挤压过程,轮辐与窗口预成形过程,冲压终成形过程逐步进行数值模拟。根据各方案在后处理中的应力应变、载荷大小、金属流速矢量、断裂能量等数据,着重分析了轮辋反挤压过程中的外轮缘圆角半径和法兰面斜度、轮辐与窗口预成形过程中的法兰尺寸和轮辋高度、冲压终成形过程中的冲头尺寸等结构参数对镁合金轮毂挤压成形的影响。根据数值模拟结果,方案二在成形过程中,窗口内缘会出现严重金属折叠的情况,方案三在成形过程中,外轮缘难以成形,而方案一既有法兰面斜度又有法兰预挤压过程,预挤压完成后,挤压件的体积分配更为合理,从数值模拟的结果来看,缺陷较少,轮毂近完全成形,但仍会出现模具卡死和外轮缘成形不足的现象。综合考虑,确定方案一为最终成形方案,并对其对应模具和挤压件结构作出相应优化,优化后的方案所需挤压力较低,镁合金轮毂完全成形并且未出现缺陷。确定轮毂成形工序和挤压件结构后,再分析工艺参数对成形的影响。通过数值模拟,得到在不同挤压温度、摩擦因子、挤压速度下镁合金轮毂成形结束时的等效应力分布和成形所需载荷大小。根据等效应力分布云图和对比载荷大小,确定最佳镁合金轮毂挤压成形工艺参数。最后,根据制定的成形工艺路线,结合挤压件结构特点进行模具设计与装配。根据最终确定的挤压参数,选取合适的挤压设备对镁合金轮毂进行试制。试制结果表明,镁合金轮毂成形良好,无充型不足和产生表面缺陷的情况,表面光洁度高,与数值模拟结果相似。实验成果对实际生产具有指导意义。