随着高速轨道交通的快速发展,在海洋和航空航天产业更是显得突出,我国的铜合金产品正朝着高强度和高韧性、复杂形状、薄壁型腔和高精度的方向发展,这无疑是给薄壁铜合金挤压工艺提出了更高的要求,在工艺及模具设计方面也不例外。传统的铜型材挤压工艺和设计方法难以满足大断面复杂型材的设计要求。基于挤压过程数值模拟分析的挤压工艺和模具设计方法是提高挤压工艺和模具设计质量和效率的重要途径。根据典型的大型复杂薄壁截面铜合金挤压工艺及模具设计,系统在生产过程中的金属流动规律,根据型材挤压模具的优化设计方法的数值模拟,使得挤压模具的出口速度分布比较均匀。首先分析了其结构和尺寸的需求,挤压成形模具设计的难点和设计方法,基于结构特征模的薄铜合金挤压工艺分析与计算,以挤压模具结构设计导流室结构铜型材设计。模具结构、分流桥、焊接室、模具模腔以及空刀。软件建立有限元模型,铜型材挤压过程的基于挤压过程数值模拟得到的金属挤压成形过程中的流动规律,以及挤压模具出口型材变形、速度分析、温度场和应力场分布不均匀等进行了分析。基于初始设计的型材挤压模具不能保证模具出口截面上物料流动的均匀性,导致型材扭曲变形,通过设计导流板系统的分流孔,挡块与模具结构参数对挤出速度分布、温度分布、金属流动行为的应力应变分布和物质粒子的运动轨迹,分析比较不同的金属流动速度和模具在模具设计出口断面流速分布均匀性的条件下,这一部分的挤压模具结构的优化设计。数值模拟结果表明,优化后的模具结构使模具出口截面速度相对均匀,变形量小,满足型材几何尺寸精度要求,并总结了这种薄壁铜合金型材挤压模具的设计方法。