近年来,大型无缝钢管的应用范围越来越广,市场缺口越来越大。我国的大型无缝钢管基本都是靠进口,并且购买的钢管价格昂贵。内蒙古北方重工集团最新研制成功世界上最大的360MN金属垂直挤压机,所以我们进行了304不锈钢管材挤压成形工艺的数值模拟研究。根据304不锈钢材料的特性,用UG软件设计模拟所需坯料及模具的三维造型,并保存为STP或者STEP文件格式,通过QFORM-3D前置处理器将STP或者STEP文件格式转换成SHL格式,然后输入接口得到有限元软件中的三维实体模型。模拟之前,先对模拟的工艺参数进行设置,然后采用QFORM-3D软件对坯料进行空冷、镦粗、冲孔、穿孔、挤压过程的有限元模拟。本课题以304不锈钢管材为挤压对象,选择不同的工艺参数,得到了成形过程中温度场分布、金属流动规律、应力变化规律、模具磨损因素、成形载荷力——时间曲线等参考因素,分析产生缺陷的原因,并在此基础上修改模具或工艺参数,进一步完善工艺,重新进行模拟分析,最终得到比较合理完善的成形工艺——工艺三,即挤压筒与挤压垫单边间隙为1.0mm,压余量为100mm,选用摩擦系数为0.03的玻璃润滑剂,并根据合理的工艺方案设计了热挤压模具,进行了实际生产验证。结果显示,当挤压力为358.86MN时,可生产出符合要求的大型无缝管件,即外径580mm、内径350mm、长6506mm的管件,进一步证明实际生产情况与模拟结果基本一致。研究变形工艺参数对管材挤压成形过程的影响,为实际生产304不锈钢管材挤压工艺的优化提供了理论和技术上的支持。与此同时,还可以进一步提高热挤压件质量、材料利用率和生产效率、缩短新产品的开发周期、减少工程技术人员的工作量,从而降低生产成本,同时也为其它同类产品的生产工艺制定提供了可行的工艺参数和理论依据。因此,本课题的研究工作具有一定的理论价值和实际意义。