铝合金因其具有比强度高、耐腐蚀性能好、无磁性、导电导热性好、密封性好、易于回收等优点,在建筑、机械制造、家用电器、车辆、船舶、飞机、通讯等领域得到了广泛的应用。用挤压加工的方法生产铝型材,不仅具有节约金属的优点,而且生产效率高。因为挤压过程中,模具内部是封闭的,因此材料的流动、应力场、应变场以及载荷情况等都难以监测与控制。同时,作为挤压生产中关键因素的模具设计,往往是依靠经验与反复试模、修模而进行,时常造成人力物力的浪费。因此,为了提高挤压产品质量,提高模具设计效率,本文利用有限元模拟软件DEFORM对铝挤压的挤压过程进行模拟,从而验证优化设计模具的挤压效果。本文阐述了国内外挤压模具优化设计与金属塑性成型模拟技术的研究现状。详细论述了刚塑性流动理论的基本假设、刚塑性有限元的变分原理、弹塑性本构关系等金属塑性成形有限元基本理论基础。同时介绍了有限元计算软件DEFORM的技术特点和主要功能,详细说明了本文模拟计算模型在DEFORM前处理中的建立流程。本文设计了新的挤压模具,包括传统平模的倒角优化、挤压模具的多重台阶化、模具的锥角设计、不同的竖直参数和水平参数优化。在DEFORM软件中建立优化模具的计算模拟模型,对其模拟计算,得到了应力场、应变场、载荷曲线等结果。参照模具几何参数对计算结果进行分析,验证优化挤压效果如下：(1)对传统的平模进行倒角优化,改变了材料的流动情况,应力应变也稍有不同。倒角使金属在挤压过程中流动更顺畅,挤压力减小。(2)选择合适的台阶数和台阶角度,能有效的改良挤压过程。多重台阶模具挤压,材料通过每一重台阶类似于一次挤压；多重台阶,则相当于多次挤压叠加,从而应变得到叠加。台阶的角度使材料流动更顺畅。两者结合,能显著增大应变,也能明显改善缩尾缺陷和减小死区。(3)角度和台阶数不同,挤压力也有所不同。多重台阶增大的挤压力,除克服增加的摩擦做功之外,也对剪切强化做功。(4)模具竖直方向上和水平方向上参数的改变,也在一定程度上影响了挤压情况。台阶之间竖直高度增大,能在一定程度上增大应变,挤压力稍有增加。而台阶水平方向宽度变化的影响很小。