开式冷挤压技术是一种高效、低耗的先进生产工艺技术,通常应用于中小型锻件的规模化生产中。目前,这项技术在国内外受到了普遍重视,如今更以其成形力低、工艺流程简化、无污染等诸多优势在汽车、摩托车以及家电生产等行业中得到了广泛的应用。数值模拟作为一种综合应用计算力学、计算数学、信息科学的综合工程技术,是支持工程技术人员进行创新研究和创新设计的重要工具和手段。对管材开式冷挤压成形过程进行了理论分析,建立了理论计算简化模型,并选用工程上的理论计算方法:主应力法和功能平衡法,利用这两种方法分别得到了管材在开式冷挤压过程中的挤压力计算公式,经过和理论试验数据对比,理论计算结果与试验结果基本吻合。利用三维建模软件pro/E进行几何建模,通过有限元软件Deform-3D对管材的开式冷挤压成形过程进行了数值模拟研究,分析了管材开式冷挤压过程中速度场、应力场、应变场及压力行程曲线的分布变化。具体研究了凹模入模锥角、摩擦系数、厚径比、挤压速度等参数对管材开式冷挤压成形中挤压力、挤压成形尺寸(伸长量、壁厚增量、挤压件外径尺寸)、挤压缺陷(端部开口缺陷和管材表面裂纹缺陷)和凹模内壁所受应力的影响。并分别获得了降低挤压力、提高挤压件成形质量及减小凹模内壁所受应力的参数优选范围。根据模拟结果综合分析可知存在一个挤压力最小的模角即最佳模具半锥角,选取磷皂化润滑和良好退火状态及塑性较好的金属毛坯,可减少挤压缺陷的发生,同时对提高模具寿命有重要的作用。