鋁型材擠壓是指將鋁合金高溫鑄坯通入專用擠壓模具內(nèi)，在擠壓機(jī)提供的強(qiáng)大壓力作用下，按給定的速度，將鋁合金從模腔中擠出，從而獲得所需形狀、尺寸以及具有一定力學(xué)性能的鋁合金擠壓型材。

鋁型材擠壓成型過程非常復(fù)雜，除了圓形和圓環(huán)形截面鋁型材的擠壓屬于二維軸對稱問題外，一般而言，其它形狀的鋁型材擠壓屬于三維流動(dòng)大變形問題。

? 因此，擠壓模具的設(shè)計(jì)制作質(zhì)量和其使用壽命就成了擠壓過程是否經(jīng)濟(jì)可行的關(guān)鍵之一。合理的設(shè)計(jì)與制造能大大延長模具壽命，對于提高生產(chǎn)效率、降低成本和能耗具有重要意義。

目前，我國型材擠壓模具設(shè)計(jì)基本上還停留在傳統(tǒng)的依靠工程類比和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的積累上。而實(shí)際上，鋁型材斷面越復(fù)雜，其擠壓變形的不均勻性就越顯著，從而造成新設(shè)計(jì)的模具很難保證坯料一次性的均勻流出，導(dǎo)致型材因扭擰、波浪、彎曲及裂紋等缺陷而報(bào)廢，模具也極易損傷，必須經(jīng)過反復(fù)試模、修模才能投入正常使用，造成資金、人力、時(shí)間、資源等方面的浪費(fèi)。

??因此，隨著鋁型材產(chǎn)品不斷向大型化、扁寬化、薄壁化、高精化、復(fù)雜化和多用途、多功能、多品種、長壽命方向發(fā)展，改進(jìn)傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)方法已成為當(dāng)前鋁型材工業(yè)發(fā)展的迫切需求。
鋁型材擠壓模CAE技術(shù)是利用CAD中建立的擠壓產(chǎn)品模型、結(jié)合擠壓工藝與控制參數(shù)、完成其成形過程分析和相應(yīng)模具優(yōu)化設(shè)計(jì)的一種數(shù)值技術(shù)。
具體做法為：在擠壓模初步設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，根據(jù)事先擬定的工藝試驗(yàn)方案，利用計(jì)算機(jī)仿真整個(gè)擠壓成形過程，獲得擠壓變形體內(nèi)的應(yīng)力、應(yīng)變、溫度、流速等物理量分布，以及擠壓各階段的壓力、溫度、速度等工藝參數(shù)變化情況；確定擠壓模工作帶斷面和分流孔、焊合腔、導(dǎo)流槽等模具結(jié)構(gòu)對成形鋁材流動(dòng)的影響，模具使用過程中可能出現(xiàn)的變形、塌陷、崩刃、裂口、磨損、”粘著”和疲勞等缺陷及其位置；提出分析報(bào)告并向設(shè)計(jì)人員推薦合適的擠壓條件，設(shè)計(jì)人員再根據(jù)CAE分析結(jié)果修正模具設(shè)計(jì)方案。
經(jīng)過數(shù)次反復(fù)，直到模具設(shè)計(jì)方案滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求和產(chǎn)品質(zhì)量要求為止。這實(shí)際上是將生產(chǎn)現(xiàn)場的”試模-修模-試?！边^程轉(zhuǎn)移到計(jì)算機(jī)上完成，以部分替代模具設(shè)計(jì)制造過程中費(fèi)時(shí)費(fèi)事的試模工作，從而減少該階段的材料和能源消耗，降低生產(chǎn)成本，并據(jù)此設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的鋁型材擠壓模具。

? 雖然CAE技術(shù)已在鋁型材擠壓模具設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域得到了某些成功的應(yīng)用，但真正面向模具工程師的應(yīng)用卻很少，這主要是由于目前國內(nèi)外還沒有專門針對鋁型材擠壓模開發(fā)的CAE軟件。所以，當(dāng)模具工程師借助一些通用或?qū)Ｓ肅AE軟件（如ANSYS/LSDYNA、MARC/AutoForge、Deform等）進(jìn)行模具設(shè)計(jì)方案和模具結(jié)構(gòu)分析時(shí)，除要求使用者具備扎實(shí)的擠壓工藝和擠壓模設(shè)計(jì)制造專業(yè)知識、熟悉擠壓模各零部件在耦合場環(huán)境中的工作狀況外，還要求他對數(shù)值模擬技術(shù)及相應(yīng)有限元分析方法必須有較深入的了解，這對于工作在生產(chǎn)第一線的工程技術(shù)人員而言是比較難的，這也是CAE技術(shù)在擠壓模具行業(yè)中得不到廣泛應(yīng)用的重要原因之一。

模具CAD/CAE/CAM技術(shù)具體就是模具設(shè)計(jì)人員和組織模具產(chǎn)品制造的工藝設(shè)計(jì)人員在CAD/CAE/CAM系統(tǒng)的輔助下，根據(jù)模具的設(shè)計(jì)和制造程序進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造的一項(xiàng)新技術(shù)。部分機(jī)構(gòu)指出，目前，模具CAD/CAE/CAM技術(shù)發(fā)展很快，廣泛的應(yīng)用于模具生產(chǎn)企業(yè)。

采用模具CAD/CAE/CAM技術(shù)是模具生產(chǎn)革命化的措施，也是模具技術(shù)發(fā)展的一個(gè)顯著特點(diǎn)。國外模具CAD/CAM技術(shù)的研究始于上世紀(jì)60年代，到70年代已經(jīng)研制出了模具CAD/CAM的專門系統(tǒng)，推出了面向中小型企業(yè)的CAD/CAM的商業(yè)軟件，可應(yīng)用于各種類型的模具設(shè)計(jì)和制造。

最小化模具設(shè)計(jì)的時(shí)間和成本

? 強(qiáng)大的、可靠的和高效的計(jì)算機(jī)仿真能力，在試模和設(shè)置壓機(jī)之前，為用戶提供正確的方向和指導(dǎo)。

設(shè)計(jì)穩(wěn)健的模具裝配

? 精確地預(yù)測由擠壓載荷產(chǎn)生的模具變形和應(yīng)力，并優(yōu)化模具設(shè)計(jì)。

實(shí)現(xiàn)對擠壓材料流動(dòng)、溫度、壓力和力的可視化和分析

最大程度降低廢品率

計(jì)算橫向的焊合長度，最大程度地減少廢品。

通過虛擬驗(yàn)證，減少昂貴的試模成本和時(shí)間消耗

極大地縮短整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)周期

平板模模板和金屬擠壓模板

HyperXtrude的用戶界面中提供了實(shí)心模和空心模的完整建模和工藝過程設(shè)置工具。

與HyperStudy無縫集成

有效地建立形狀和工藝優(yōu)化參數(shù)并進(jìn)行DOE研究。

坯料表皮材料跟蹤

允許分析人員在擠壓過程中跟蹤坯料表面并預(yù)測表皮雜質(zhì)進(jìn)入擠壓型材的時(shí)間。