摘要：建立了一種截面對稱的鋁合金螺旋型材擠壓模型,通過具有螺旋型腔的模具擠壓實現(xiàn)鋁合金螺旋型材的近凈成形。基于DEFORM-3D有限元數(shù)值模擬及擠壓實驗,研究了鋁合金坯料在擠壓過程中溫度場、速度場、應變場以及應力場等物理場量的分布規(guī)律,對擠壓型材的晶粒組織、微觀特性及硬度分布進行預測與分析。結(jié)果表明,6063鋁合金在擠壓溫度為450℃、擠壓比為22的螺旋擠壓過程中,同一截面上,坯料的溫度分布是不均勻的,呈螺旋梯度分布,且邊部區(qū)域的應力應變、擠壓速度要大于中心區(qū)域。坯料在模具型腔內(nèi)流動時,與工作帶接觸的部位變形最為強烈,應力應變整體上升。微觀組織分析表明,在螺旋擠壓過程中坯料發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶,同一截面上,晶粒沿螺旋方向偏轉(zhuǎn)分布,型材邊部比中部晶粒更為均勻細小,表明變形程度大的區(qū)域晶粒細化更為明顯。硬度的分布呈現(xiàn)從中部到邊部逐漸增強的趨勢,表明變形程度是影響硬度分布的關(guān)鍵因素。