镁合金是一种新兴的轻合金结构材料,具有密度低、比强度和比刚度高、导热导电性好、机加工性能优良、阻尼减震性好、易回收等优点,被广泛应用于航空、航天、汽车、计算机、通讯和家电等行业。镁合金挤压型材是高端镁合金产品的典型代表,其挤压技术和装备研究是镁合金加工领域的研究热点之一。利用有限元分析技术进行镁合金挤压过程的数值仿真模拟,可以方便地分析、研究镁合金的挤压变形过程,从而得出有利于指导挤压工艺、设计挤压设备的参数。扁挤压筒是挤压宽幅空心和实心型材必备的工具,也是大规格宽幅薄壁型材生产的关键技术之一。热挤压实验表明,挤压比对AZ31镁合金挤压制品的性能影响较大。扁锭挤压变形过程中,通过挤压比的改变,生成更加致密细小的等轴晶,可以有效地消除铸态合金中粗大的晶粒及偏析,改变组织状态。得到的带材抗拉强度与延伸率较铸态有明显的提高。本文借助大变形计算平台DEFORM-3D,运用三维有限元模拟和实验验证相结合的方法研究了AZ31镁合金扁带挤压变形规律。通过对比数值模拟结果和实验研究结果,证明通过三维有限元模拟能够真实地揭示镁合金扁筒挤压变形规律,模拟计算结果和实验测量值表现出良好的一致性。最后,通过数值模拟对常规挤压和扁筒挤压扁带的特性进行了对比。结果表明,扁锭挤压明显降低了挤压力;采用扁锭挤压时,变形金属的温度上升幅度较小,金属塑形流动的矢量场和速度场更加均匀,从而可获得更均匀的组织和性能,挤压成品率较高;扁锭挤压没有明显的终了挤压阶段,也不容易出现挤压缩尾,挤压筒中的坯料能得到最大限度的利用。