鋁型材具有比強度高、外形美觀、耐腐蝕、易於回收等優點，被廣泛應用於建築、鐵路運輸、航空航█天及通信等領域。鋁制散熱器是由6063鋁合金擠壓、焊接或組裝而成，已成為現代生活中逐步取代其他散熱器產品的首選品種。Altair公司的HyperXtrude是一款模擬擠壓工藝、指導擠壓模具設計的專業軟件，HyperXtrude可以模擬金屬或聚合物（如橡膠、塑料）在擠壓成型工藝中材料經歷的復雜塑性變形、材料流動和傳熱過程[1]。本文選取實際生產中的一套模具為例，采用基於ALE算法的HyperXtrude軟件，模擬金屬在模具中的流動，分析了該模具在擠壓過程中可能會遇到的問題。

問題的描述

本文研究的散熱器型材，外形尺寸較大，壁厚差大，扁寬形，左右不對稱。散熱片之間通過牙形咬合裝配,對成型精度要求高，其生產難度較大。該產品主要應用於空調上的散熱，它具有散熱面積大，風冷散熱性能優良，外形符合其散熱空間的大小的特點。如圖1a所示為初次試模的料頭。初步判斷，型材兩邊流速快，帶螺絲孔的地方流速也較快，中間兩條筋位稍慢，導致型材不能很好的成型。圖1b所示為試模擠壓出來的中段料，經過拉伸矯直後，型材達不到裝配要求。圖1c所示為型材的裝配要求，要求水平度為180。可見，型材存在的主要問題是形狀及尺寸公差問題。

傳統的型材擠壓模具設計主要依靠工程類比和設計經驗，造成大量人力與物力的浪費，而且嚴重影響生產效率和產品質量。將數值模擬技術引入擠壓模具設計中，通過在計算機上模擬試模，數值仿真的方法可以模擬實際的擠壓過程，得到速度、溫度、應力和應變等現場難以測量的物理量，由此可以判斷型材產品有無扭擰、彎曲、波浪等缺陷，從而評價工藝及模具結構設計是否合理，及時修改工藝和設計參數，代替費時費力的試模及返修過程。