對鋁型材的擠壓過程進(jìn)行數(shù)值模擬可以預(yù)測實際擠壓過程中可能出現(xiàn)的缺陷，及早優(yōu)化擠壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、調(diào)整擠壓工藝參數(shù)和有針對性的指明技術(shù)解決方案。國內(nèi)外研究者們對此已做了許多工作。韓國的HyunWooShin等在1993年對非軸對稱擠壓過程進(jìn)行了有限元分析，他們利用二維剛塑性有限元方法結(jié)合厚板理論將三維問題進(jìn)行了簡化，對整個擠壓過程進(jìn)行了不失準(zhǔn)確的數(shù)值模擬，同時也減少了計算量。

計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，可有效減少試模次數(shù)，縮短設(shè)計開發(fā)周期。隨著有限元數(shù)值模擬技術(shù)在擠壓鋁型材制造的應(yīng)用，將把擠壓模具的設(shè)計制造領(lǐng)進(jìn)了一個新的發(fā)展階段。這種基于有限元模擬技術(shù)的基礎(chǔ)上的技術(shù)，具有多方面的優(yōu)勢：在模具初始設(shè)計后，可以在計算機(jī)上進(jìn)行仿真試模代替現(xiàn)實試模，降低模具設(shè)計開發(fā)成本；大幅度縮短設(shè)計開發(fā)周期；為設(shè)計人員提供可靠的數(shù)據(jù)結(jié)果，給設(shè)計者優(yōu)化設(shè)計模具提供系統(tǒng)的數(shù)據(jù)依據(jù)；更有利于設(shè)計知識的積累。近年來，許多國家都對鋁型材擠壓力學(xué)理論和數(shù)值模擬技術(shù)進(jìn)行了研究，在設(shè)計模具提供科學(xué)性依據(jù)和指導(dǎo)模具生產(chǎn)方面，取得了一定的成果。

有限元是將某個工程結(jié)構(gòu)離散為由各種單元組成的計算模型，這一步稱作單元剖分。離散后單元與單元之間利用單元的節(jié)點相互連接起來；單元節(jié)點的設(shè)置、性質(zhì)、數(shù)目等應(yīng)視問題的性質(zhì)，描述變形形態(tài)的需要和計算精度而定（一般情況單元劃分越細(xì)則描述變形情況越精確，即越接近實際變形，但計算量越大）。所以有限元中分析的結(jié)構(gòu)已不是原有的物體或結(jié)構(gòu)物，而是同新材料的由眾多單元以一定方式連接成的離散物體。這樣，用有限元分析計算所獲得的結(jié)果只是近似的。如果劃分單元數(shù)目非常多而又合理，則所獲得的結(jié)果就與實際情況相符合。

對于變形模擬，于滬平等采用塑性成型模擬軟件DEFORM，結(jié)合剛粘塑性有限元法函數(shù)法對平面分流模的擠壓變形過程進(jìn)行了二維模擬，得出了擠壓過程中鋁合金的應(yīng)力、應(yīng)變、溫度以及流動速度等的分布和變化。劉漢武等利用ANSYS軟件對分流組合模擠壓鋁型材進(jìn)行了有限元分析和計算，找出了原模具設(shè)計中不易發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)缺陷。周飛等采用三維剛粘塑性有限元方法，對一典型鋁型材非等溫成型過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，分析了鋁型材擠壓的三個不同成形階段，給出了成形各階段的應(yīng)力、應(yīng)變和溫度場分布情況以及整個成形過程中模具載荷隨成形時間的變化情況。對于壓力場，閆洪等在2000年利用ANSYS軟件作為平臺，對壁板型材擠壓過程進(jìn)行了三維有限元模擬和分析，獲得了型材擠壓過程的位移場、應(yīng)變場、應(yīng)力場。

對實際鋁型材擠壓中工藝參數(shù)選擇和模具結(jié)構(gòu)尺寸的修正起到了重要指導(dǎo)作用。對于擠壓過程的摩擦與潤滑分析，1997年，俄羅斯的VadimL.Bereshnoy等[13]對摩擦輔助在直接和間接擠壓成型硬質(zhì)鋁合金中的技術(shù)進(jìn)行了研究。該技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用使生產(chǎn)效率和質(zhì)量都得到了大大提高。美國的PradipK.Saha[14]在1998年對鋁型材擠壓成型中熱動力學(xué)和摩擦學(xué)進(jìn)行了研究。他采用熱力學(xué)數(shù)值模擬法構(gòu)造了3種不同的實驗?zāi)Ｐ?，分析了模具工作帶和流動金屬接觸面上的摩擦特性，還對坯料溫度和擠壓過程中產(chǎn)生的熱量對模具工作帶所產(chǎn)生的溫升的影響、并進(jìn)行了實際測量驗證;研究表明，擠壓過程中的摩擦對鋁型材的精度和表面質(zhì)量有直接影響，模具工作帶的磨損過程取決于擠壓過程中的熱動力學(xué)性能，擠壓熱動力學(xué)性能又受到擠壓變量的嚴(yán)重影響。

在二次開發(fā)方面，國內(nèi)的一些研究進(jìn)展也值得關(guān)注。陳澤中、包忠詡等通過系統(tǒng)集成和二次開發(fā)，建立了基于UG和ANSYS的鋁型材擠壓模CAD/CAE/CAM系統(tǒng)，并對分流組合模進(jìn)行了CAD/CAE/CAM研究，有效提高了模具設(shè)計制造效率。深圳大學(xué)的李積彬用C語言編寫了鋁型材擠壓模具參數(shù)設(shè)計的程序，以流程圖的形式詳細(xì)引導(dǎo)鋁型材擠壓模具的設(shè)計過程;以人機(jī)對話的形式實現(xiàn)鋁型材擠壓模具參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計。蘭州鐵道學(xué)院的段志東通過ANSYS提供的強(qiáng)大的前后處理和求解功能平臺，通過在ANSYS應(yīng)用程序中添加自己的鉚釘有限元程序，介紹并總結(jié)了用UIDL對ANSYS進(jìn)行圖形用戶界面二次開發(fā)的一般步驟和規(guī)律，鋁型材為用戶在擴(kuò)充ANSYS功能、建立自己專用程序的同時建立起對應(yīng)的圖形驅(qū)動界面提供了有益的幫助。江蘇戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所的盛偉以ANSYS軟件為平臺，進(jìn)行金屬塑性成形過程模擬軟件的二次開發(fā)，并應(yīng)用該軟件對鍛件塑性成形過程進(jìn)行了模擬，為提高鍛件質(zhì)量、預(yù)測金屬成形中的缺陷、制定合理工藝提供了理論依據(jù)。

但總的說來，這些研究多側(cè)重于理論化，一種真正適合普通設(shè)計制造人員使用的擠壓模有限元分析軟件在國內(nèi)幾乎還沒有。有些二次開發(fā)在具體應(yīng)用上也有很大的局限性，所以對現(xiàn)行有限元軟件的用戶化研究，使之能更好的應(yīng)用于擠壓模具的設(shè)計就成為當(dāng)務(wù)之急。