随着新型功能材料钛镍(TiNi)形状记忆合金在工业应用方面的推广,其无缝管材的塑性成形研究已经成为该领域的热点之一。由于热挤压具有能提高金属变形能力、生产出的制品综合性能高的特点,热挤压是成形TiNi形状记忆合金管材的一种有效方法。本文在考虑了热传导、对流换热、摩擦生热、塑性功等多种条件下,运用Marc软件中的刚塑性有限元分析模型研究了φ44×10.5mm钛镍铌合金管反挤压加工过程,分析了反挤压过程中金属的变形特征以及模具的受力状况。在此基础之上,对挤压凹模及挤压筒进行了优化设计。首先,从对挤压凹模结构分析入手,确立了具体的模拟参数,利用有限元法分析了挤压凹模结构对挤压过程的影响。由分析可知:在润滑良好的反挤压过程中,相比较挤压凹模定径带长度和过渡圆角半径,挤压凹模模角是影响挤压过程的重要因素,对挤压力、金属流动以及挤压变形都有比较大的影响。在此基础之上确定了合理的挤压凹模结构参数,设计加工了试验用挤压凹模。其次,给出了挤压筒分析设计的理论依据,说明了挤压筒分析的流程以及具体方法。分析从单层挤压筒开始,建立了相应的圆挤压筒有限元分析模型。通过强度校核,阐明了双层组合挤压筒结构为合理设计结构,设计加工了试验用挤压筒。进一步分析了组合挤压筒的应力及温度分布规律。