杨晓东 国新春 林章敏 华 磊 刘 刚 刘海波 庞晋龙

（1、宝武集团马钢轨交材科技有限公司，安徽 马鞍山 243000 2、安徽马钢表面技术股份有限公司，安徽 马鞍山 243000）

1 概述

车轮是轨道交通车辆的重要承载部件，影响着车轮运行的平稳性、舒适性和安全性，而车轮压轧是车轮生产的第一道工序，其对后续车轮的热处理和机加工都会产生影响，最终会直接或间接影响车轮的最终服役表现，而一些危险的隐蔽内部轧制缺陷在后续的生产中难以发现，也会直接影响车辆运行的安全性。因此，研究车轮的压轧工艺，用计算机理论模型车轮压轧成型过程，提高车轮压轧质量，对车轮后续生产工序和车辆运行安全都有重要意义。

2 轮坯锻压模拟

车轮的压轧成形是一个复杂的过程，材料从其初始状态，在外力作用以及环境因素的影响下，发生塑性变形，变形期间温度、组织转变、应力应变相互作用。此外，车轮成形的各工序环环相扣，每道工序都将影响最终车轮的几何形状和力学性能。由于车轮的成形是涉及众多影响因素的复杂问题，因而如果采用传统的试验方法来研究车轮的成形过程，将会出现研究周期长、费用高昂、可重复性差等问题。而利用近年来迅速发展的数值模拟技术，结合基础物理测试的方法，可以大大简化研究过程，提高研究效率。

2.1 预锻

预锻过程是一个镦粗过程。车轮形状较为复杂，金属的实际流动过程也不规则，如图1 中所示，可分为两个阶段：