近年来，用传统理论方法解决上面提及的热力藕合问题已经不再可能。伴随着计算机技术的快速发展以及在工业领域的广泛应用，有限元方法理论的提高以及有限元关键技术的解决，现代的金属塑性加工过程终于找到了一种实用有效的解决方法——有限元数值模拟。随着ANSYS，DEFORM，MARL等有限元模拟软件的逐步研发完善，通过在电脑上使用这些数值模拟软件，来对材料的变形方式及模具中产生的缺陷进行预防[5]。From+优`尔^文W网wWw.YouErw.com 加QQ75201^8766

本文采用数值模拟方式，使用ANSYS有限元挤压数据成形软件，对铝合金的挤压成形过程进行模拟，通过模拟更深刻地了解金属挤压成形过程，运用软件来模拟整个变形过程的速度场和应力场的变化情况，并绘制出载荷—行程曲线，最终得出最佳的挤压条件。

1。1  挤压成形技术及其发展概况

1。1。1  挤压成形的定义 

挤压成形（Press Forming）是指施加巨大的压力迫使放在模具模腔（或挤压筒）内的金属坯料产生定向的塑性变形，并且从挤压模的模孔中挤出所需要的断面形状和尺寸并且具有合适的力学性能的零件或半成品的塑性加工方法[6]。

图1-1 挤压过程示意图

图1-1为挤压过程的示意图，欲完成挤压需要：

（1）产生动力的装置：挤压机

（2）传递动力、容纳坯料、控制制品尺寸和形状的工具：轴、筒、模、穿孔针、垫片、模座、锁键。

1。1。2  挤压方式的分类

不同的金属材料，所需要的挤压方式也是不同的。按照塑性变形过程中金属材料的流动方向划分，有五种不同的挤压方式，分别为正挤压、反挤压、复合挤压、径向挤压以及特种挤压[7]。

正挤压与反挤压是上述挤压方式中最为常用的挤压方式。正挤压的显著特点是材料的流通和凸模的运动具有一致的方向。由于凹模内壁与坯料之间存在相对滑动的这一特性，使得系统存在较大的外摩擦。反挤压的作用情况恰好与之相反，流动的金属材料与凸模相向运动，但是坯料与凹模内壁之间并不存在相对运动，所以正挤压时的外摩擦在反挤压时是不存在的[8]。将上述两种方法中的金属材料流动方式结合起来的挤压变形方式就是复合挤压，即流动的金属材料方向有的与凸模方向一致，还有的与凸模方向相对。

按照挤压过程中金属坯料的温度差异进行划分，可以划分成三分大类，即热挤压、温挤压以及冷挤压。热挤压就是在挤压时金属坯料温度高于金属材料的再结晶温度，而冷挤压时金属坯料的温度低于回复温度，温挤压则是坯料的温度在冷、热挤压之间。热挤压方式通常适用于大型金属坯料运用挤压成形制作长棒材或不同型材的半成品。冷挤压和温挤压方式通常适用于小型金属胚料，用来制作成品或仅需稍作加工的半成品[9]。通过上述可以得出：热挤压成形方式广泛应用与冶金产业的生产中，但是冷挤压和温挤压的方式则广泛应用于机械产业当中。而本论文采用正挤压和冷挤压来研究小型铝合金件挤压成棒体的成形过程。

1。2  铝型材挤压加工工艺的基本原理及特点

   铝型材挤压加工技术是在外施加力给被挤压的金属，使被放在容器中的铝型材材料受到三向压应力的作用而产生一定的塑性变形，并且可以从指定的孔隙中被挤出来，从而获得一定的尺寸、截面形状及性能的挤压制品的成形过程[11]。在加工过程当要保证材料可以产生形变并使其发生一定的滑移。挤压加工技术要满足以下三个基本条件: