基于数值模拟研究铝合金管材挤压 过程中的金属流动规律及模具优化设计文献综述 1 .铝合金分类及铝合金挤压现状 纯铝的密度为ρ =2.7g/cm3，约是铁的 1/3，熔点为 660℃，铝是面心立方结构，故具有很高的塑性（δ ：32～40%，ψ ：70～90%），易于加工，可制成各种型材、板材，并且具有极好的抗腐蚀性能；但是纯铝的强度很低，退火状态 σb值约为 8kgf/mm2，故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金。添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，σb值分别可达24～60kgf/mm2。这样使得其“比强度”（强度与比重的比值 σb/ρ ）胜过很多合金钢，成为理想的结构材料，铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性。近几十年来发展十分迅速，在国民经济和人民生活各领域获得了十分广泛的应用，成为仅次于钢材的第二大金属材料。 2002～2010年间，全国铝合金产量如表 1所示。 时间 产量（吨） 同比增长（%） 2 0 0 2 年 4 3 8 ,1 4 7 .2 0 2 0 .9 5 2 0 0 3 年 5 0 8 ,6 5 4 .2 0 2 4 .0 5 2 0 0 4 年 7 5 8 ,4 6 5 .9 6 2 3 .8 5 2 0 0 5 年 9 4 4 ,6 0 7 .2 3 1 6 .8 5 2 0 0 6 年 1 ,3 2 3 ,1 1 7 .4 3 3 2 .3 3 2 0 0 7 年 1 ,9 5 5 ,1 9 0 .9 5 3 4 .4 1 2 0 0 8 年 2 ,3 0 2 ,8 8 4 .5 8 2 2 .5 5 2 0 0 9 年 2 ,4 2 9 ,6 9 8 .0 4 3 .7 5 2 0 1 0 年 1 -7 月 2 ,0 9 7 ,0 7 4 .7 1 表 1 2002-2010年中国铝合金产量及增长速度统计 从表中可以看出，2002-2010年间，全国的铝合金产量呈上升趋势。随着加工技术，产品性能的提高，铝合金的产量将继续增大，其应用必定会更加广泛。 1 .1 铝合金的分类 铝合金分两大类：铸造铝合金，在铸态下使用；变形铝合金，能承受压力加工。可加工成各种形态、规格的铝合金材。主要用于制造航空器材、建筑用门窗 等。铝合金挤压所用的材料一般均为变形铝合金。 1 .1 .1 铸造铝合金 铸造铝合金（cast aluminium alloy）是指适于熔融状态下充填铸型获得一定形状和尺寸铸件毛坯的铝合金，可按成分中铝以外的主要元素硅、铜、镁、...
