轮毂是车辆承载最重要的安全部件,其内在质量和可靠性不但关系到车辆和车上人员物资的安全性,还影响到车辆在行驶过程中的平稳性、操纵性、舒适性等性能。这就要求轮毂的尺寸精度高、动平衡好、疲劳强度高、有好的刚度和弹性、质量轻、美观等。随着人们对汽车在安全、环保、节能、舒适等方面要求的不断提高,以及铝合金轮毂在设计与制造技术上的不断进步,与钢制轮毂相比,铝合金轮毂具有安全、散热好、耐腐蚀、美观、舒适、质轻、节能、疲劳强度高、加工性能好、材料可回收等优点,正逐步代替钢制轮毂成为最佳选择。如今,汽车铝合金轮毂正在向轻量化、高强度、大直径、美观化等方向发展,铝合金轮毂制造技术的主要发展趋势是自动化、智能化、节约、节能和环保。我国已成为了世界铝合金轮毂生产大国。与世界先进水平相比,国内企业在铝合金轮毂的设计开发和制造技术方面尚存在较大的差距,总体的生产技术和装备水平、产品的设计水平、产品的技术含量和质量水平还有待进一步的提高。以三维实体造型技术,有限元分析技术,计算机辅助制造技术为基础的零部件的结构设计、性能分析、运动仿真和模拟加工等已经得到了广泛应用,并形成了“CAD/CAE/CAM”一体化技术。在此背景下,本文利用CAD/CAE一体化技术对轮毂进行造型、结构设计、受力分析、性能优化等方面的研究,从而在保证轮毂的性能和使用要求的条件下,既满足中国人对造型的审美要求,又缩短轮毂的开发周期,降低生产成本的目的。鉴于轮毂在结构形式、制造材料上有较大的差异,所以本文研究的主要对象是铝合金轮毂,并借助CAD/CAE一体化技术的研究方法,分析其合理性,从全局出发,讨论出一套造型与结构设计一体化的方法。