液态模锻是铸锻结合的一种金属压力加工工艺,金属液在高压下凝固,获得一定形状的制件,同时使制件得到良好的综合机械性能。液态模锻工艺涉及冶金、流体流动、热传导、塑性变形等一系列复杂的过程。液态模锻凝固过程中温度场的确立对于合理选择工艺参数有着重要意义,又是影响制件质量和性能的关键因素之一。因此,对液态模锻凝固过程中的温度场进行数值模拟具有重要的意义。随着计算机技术的飞速发展,数值模拟技术在生产中得到了广泛的应用。它可以指导和优化工艺设计,缩短产品的试制周期,降低生产成本,实现制件的质量性能控制。本文应用三维造型软件Pro/E对零件进行实体造型;使用ProCAST、DEFORMTM-3D软件分别对铝合金轮毂液态模锻成形时的凝固与塑性变形过程进行了数值模拟。用有限元法建立了液态模锻凝固过程传热的三维数值模型,推导了液态模锻传热过程所涉及的边界条件,并系统地论证了液态模锻件与模具界面的等效换热系数确定的理论依据。通过对模拟结果的分析,我们知道压力、保压时间、浇注温度、模具预热温度都会对温度场的分布产生影响。因此,对铝合金轮毂而言,压力一般以100~150MPa为宜,浇注温度以700~720℃为宜,模具预热温度以200~250℃为宜。通过DEFORMTM-3D软件进行模拟可知,随压力的增加,相对密度增大;采用局部加载的方式,成形件可以获得较好的致密性和均匀性。