轿车门体作为轿车的重要组成部分,其轻量化研究一直是汽车行业的重点。本文主要从结构性能、制蜡工艺以及铸造工艺三个方面对轿车门体一体化成形进行研究。主要研究内容和成果如下:首先,进行轿车门体结构性能仿真模拟,采用Hyper mesh软件对轿车门体模型进行几何处理和网格划分。再采用有限元软件ANSYS对轿车门体进行模态、刚度以及强度模拟。模态分析轿车门体的第一阶固有模态为190.13Hz,大于轿车的激振频率25Hz,所以轿车门体能够避开与振动源的共振;刚度模拟结果显示,轿车门体在下沉刚度的两种工况下,最大位移为2.5244mm,其下沉刚度为291.67N/mm,说明本模型符合下沉刚度要求;在扭转刚度分析中,其扭转刚度最大位移是1.3981mm,符合扭转刚度要求;强度模拟结果显示,在三种工况下,最大位移分别为32.006mm,42.887mm,99.625mm。符合国家标准要求。其次,利用Moldflow软件进行轿车门体制蜡工艺设计。首先对轿车门体模型进行结构修复、简化以及网格划分。选择中温液态蜡蜡料,进行最佳浇口方案分析。设计了四种浇口方案,模拟分析确定六个内浇口的方案为最佳方案。随后,进行注蜡系统设计及工艺参数优化,最后得到最佳注蜡工艺参数,熔体温度60℃,模具温度23℃、注蜡时间12s、保压时间为32s,蜡模体积收缩率最小。然后,设计了适合轿车门体结构特点的重力熔模浇注工艺方案,用有限元软件对该工艺过程进行仿真模拟,分析充型过程、凝固过程、缩松缩孔缺陷的分布。模拟结果显示:轿车门体内部的缩松缩孔主要存在轿车门体加强筋的节点处,总体积为28.377cm~3,这些缺陷主要是热节点凝固时间长、得不到补缩造成的。根据初始方案的模拟结果进行浇注系统优化设计,在相应节点位置添加内浇道,并增加多个辅助横浇道对热节点位置进行补缩。模拟结果显示铸件内部的缺陷减少到7.6725cm~3。最后,为了进一步优化轿车门体的铸造工艺方案,本课题设计了低压熔模铸造工艺方案,并进行仿真模拟。模拟结果显示,相较于重力熔模浇注,低压熔模结果更优。对低压熔模铸造工艺方案以及工艺参数进行优化。轿车门体内的缩松缩孔缺陷减小到4.896cm~3。消除了轿车门体关键部位的缩松缩孔,提高了铸件的质量。