泡沫铝材料作为一种新型的多功能结构和功能材料,近年来已被广泛研究。国内外研究学者利用不同的制备方法制备出了许多性能良好的泡沫铝产品,其中粉末压实熔体发泡法(PCM法)因具有能够制备泡沫铝异型件及复合结构的独特优势目前已成为国内外制备泡沫铝的热门研究方向。然而目前国内对于利用粉末压实熔体发泡法连续生产泡沫铝材料的研究还不成熟,为满足工业中大批量的生产需求,大规格、连续化泡沫铝生产工艺还需继续深入研究。而要实现泡沫铝的连续化生产,就必须实现混粉、压实、热挤压、发泡等工序的一体化生产,而将粉末压实并挤压出可发泡的预制体是其关键的一步。因此本文提出了压挤耦合制备泡沫铝预制体的工艺,并对压挤耦合制备泡沫铝预制体的工艺过程进行了深入的研究。经过查阅资料发现,等径角挤压技术(即ECAP变形技术)作为目前研究最广泛的大塑性变形技术,不仅在细化晶粒方面具有良好的效果,也逐渐地被应用于粉末材料的固结。因此,本文拟将ECAP技术应用于泡沫铝预制体制备过程中。目前的研究中,为实现粉末的有效固结,大多需要将粉末材料放入包套中再进行ECAP成形。为避免包套的使用,本课题将等径角挤压与正挤压组合,利用ECAP-FE的模具复合结构,以期实现粉末材料的压挤耦合成形工艺,制备出发泡性能良好的泡沫铝预制体,从而为泡沫铝生产线的制备提供基础。本研究利用Unigraphics NX.8.0三维造型软件及模拟仿真软件DEFORM,对ECAPFE固结纯铝粉末的过程进行了数值模拟。研究了其成形过程以及应力应变、载荷变化、致密度变化等场量的分布规律,分析了ECAP-FE工艺对制备泡沫铝预制体的成形效果,结果表明纯铝粉末经过ECAP-FE变形后可形成高致密度的块体材料。然后分别对不同的模具结构参数创建了不同的有限元模型,并通过等效应变、载荷大小、致密性及应变不均匀系数来分析模具及成形参数等对ECAP-FE固结粉末的影响。得出在模具的模面角为45°,过渡边为20mm,挤压比为6.25的模具结构参数下进行ECAP-FE变形等效应变更均匀,挤压力也相对较低。最后利用上述模具参数进行了ECAP-FE挤压模具的设计,为之后的生产试验奠定了基础。