铝合金无缝管材作为一种典型的铝合金加工材，尽管在整个铝合金揉捏材中所占的份额不大，但其使用规模非常广泛，并在不断扩大，其产值也在敏捷添加。1990年，我国仅出产铝合金无缝管材1.3万吨，到2000年添加到了5.3万吨，2005年则到达了创纪录的孤4万吨。并且，我国还由—个铝合金管材的净进口国改变成为净出口国，2000年净进口1.16万吨，而2005年则净出口0.61万吨[1,2]。硬铝合金的管材在航空航天以及军工等范畴使用广泛，但因为其加工难度较大，所以产值遭到限制。长期以来科研作业者对这些硬铝和超硬铝合金的无缝管材的出产做了很多的研讨作业，也取得了一些杰出的成果。

　　揉捏法与轧制、锻压等金属塑性加工办法比较，呈现的较晚。英国人S.Braman于1797年规划了国际第一台用于铅揉捏的机械式揉捏机，并取得了专利。1820年英国人B.ThomaS首要规划制作了液压式铅管揉捏机，这台揉捏机具有现代管材揉捏机的根本组成部分:揉捏筒、可替换揉捏摸、装有垫片的揉捏轴和经过螺纹连接在轴上的随动揉捏针。从此，管材揉捏得到了较快的开展。闻名的Tresca屈从原则便是法国人Tresca在1864年经过管材的揉捏试验建立起来的。1870年，英国人HaineS发明晰铅管反向揉捏法，即揉捏筒的一端关闭，将揉捏模固定在空心揉捏轴上完成揉捏。1879年法国的Borel、德国的Wesslau先后开发了铅包覆电缆出产工艺，成为国际上选用揉捏法制备复合资料的前史初步。大约在1893年，英国人J.Robertson发明晰静液揉捏法，但其时没有发现这种办法有何工业使用价值，直到20世纪50年代才一开始得以实用化。1894年英国人G.A.Dick规划了第一台可揉捏熔点和硬度较高的黄铜及其他铜合金的揉捏机，其操作原理与现代的揉捏机根本相同。1903年和1906年美国人G.WLee请求并发布了铝、黄铜的冷揉捏专利。1910年呈现了铝材揉捏机，1923年Duraatuminum最早报导了选用复合坯料成形包覆资料的办法。1927年呈现了可移动揉捏筒，并选用了电感应加热技能。1930年欧洲呈现了钢的热揉捏，但因为其时选用油脂、石墨等作光滑剂，其光滑功能差，存在揉捏制品缺点多、工模具寿数短等丧命的缺点。钢的真实揉捏得到较大开展并被用于工业出产，是在1942年发明晰玻璃光滑剂之后。1941年美国人H.H.Stout报导了铜粉末直接揉捏的试验成果。1965年，德国人R.Schunerder宣布了等温揉捏试验研讨成果，英国的J.M.Sabroff等人请求并发布了半接连静液揉捏专利。1971年英国人D.Green请求了Conform接连揉捏专利之后，揉捏出产的接连化遭到极大注重，于20世纪80年代初完成了工业化使用。

　　所以本文选取6063铝资料作为研讨目标。而在铝合金的无缝管出产中,揉捏速度的设定与坯料初始温度，揉捏比，冲突等的设定都是非常重要的。揉捏速度对变形抗力及塑性有很大的影响，其影响才能决定于切应变(或硬化)与软化进程之间的相互关系。当变形速度较高时，因变形引起的热效应，会使揉捏毛坯的温度升高，然后使活动应力下降；当变形速度再增高时，尽管毛坯的升温也很显着，可是因为变形进程中金属的加工硬化速度比再结晶进程中的软化速度快，坯料的活动应力不光不减小，反而显着增大。因而揉捏进程中有必要仔细操控揉捏速度。揉捏速度对变形热效应、变形均匀性、再结晶、制品力学功能及制品外表质量均有重要影响。从出产观念考虑，高的揉捏速度是所期望的。首要，因为揉捏速度进步，下降了冲突系数，然后下降了变形抗力，改进了变形的不均匀性；其次，减少了热加工时的热量丢失，然后减少了坯料温度下降和温度散布的不均匀性，这对形状杂乱的工件非常有利。但高速变形因为热效应使得模具外表的温升加大，因而模具的强度和抗疲劳功能都要下降，一起，温度的上升也会引起光滑条件的恶化。所以，速度增大时将会对模具寿数发生晦气影响。特别值得注意的是，揉捏速度过快，反而会添加金属变形的不均匀性，并且制品外表会呈现麻点、裂纹等倾向。

　　(2).有极好的热塑性，可以高速揉捏成结构杂乱、薄壁、中空的各种型材或铸造结构杂乱的锻件，淬火温度规模宽，淬火敏感性低，揉捏和铸造脱模后，只需温度高于淬火温度，即可用喷水办法淬火，薄壁件(3mm)还可以实行风淬。

　　(3).焊接功能和抗蚀功能优秀，无应力腐蚀开裂倾向，在热处理可强化型合金中，AI-Mg-Si系合金为仅有没有发现应力腐蚀开裂倾向的合金。

　　揉捏铸造脱模后完成喷水或风淬。均匀化退火后宜快速冷却，以确保阳极氧化上色后色泽的均匀性。关于质量高的小直径铸锭，揉捏前可以不进行均匀化退火。淬火与人工时效之间的停留时间，不该超越1小时，不然对强度有危害，特别是对屈从强度。6063铝合金固溶处理时，或许随同晶粒长大，其原因是锰的偏析所造成的。因而应确保铸锭成分均匀，假如固溶处理与揉捏进程相结合，晶粒长大可以防止[3]。

　　其缺点是淬火后如在室温停放一段时间再时效，发生“停放效应”，会对强度带来晦气影响。

　　首要组成物:α(Al)、Mg2Si。或许杂质相:α-AIFeSi、FeAl3等。镁和硅为该合金首要强化元素，构成强化相Mg2Si。合金中Mg2Si含量为1.2%左右，镁、硅含量是按成形Mg2Si所需求的量，即Mg:Si=1.73:1而规划的，若镁过剩，Mg2Si在铝中的溶解度会显着减小，下降强化效果。若Si过剩，会下降合金的抗蚀性，下降阳极氧化膜的光泽度。锰和铬可进步合金抗蚀性，减小“停放效应”。并可细化铸造安排和焊缝安排，减小热裂倾向，并可进步合金伸长率。铜尽管对合金有强化效果，但含量高则会危害抗蚀性。因为6063合金首要用于装修，为确保其抗蚀性，铜含量作杂质操控。铁会显着危害阳极氧化膜的色泽，锌在答应规模内对合金功能影响不显着。

　　现在国内铝型材揉捏模具规划根本还停留在传统的依靠工程规划人员的经历和技能人员的试模、修模来确保模具规划的成功率，耗时、耗力，并且模具寿数和产品质量也难以确保。将数值模仿技能引进揉捏模具规划中，经过在核算机上模仿试模，可以得到铝合金在模腔内的变形信息，如速度、温度、应力应变、压力等物理场量的散布，由此可以判别型材产品有无扭拧、曲折、波涛等缺点，然后点评工艺及模具结构规划是否合理，及时修正工艺和规划参数，替代费时吃力的试模及返修进程[4,5]。

　　本文选用Deform-3D有限元揉捏成形软件对铝型材揉捏进程进行数值模仿，可以在核算机上描绘整个揉捏成形进程，取得不同揉捏速度下变形体的有用应力和应变散布、温度散布、金属流速散布状况及载荷一行程曲线等，然后确认合理的揉捏速度，并可猜测实践揉捏进程中或许呈现的缺点，及时调整工艺参数，修正工艺和模具规划，进步产品质量，替代“试压”与返工修配作业，为正确规划揉捏模具供给科学依据。

　　揉捏速度是影响铝合金圆管揉捏进程的首要因素之一。本文使用Deform有限元分析软件对6063铝合金管材冷揉捏进程进行数值模仿,得到不同揉捏速度下坯料温度，揉捏力，速度场，等效应力和应变的散布状况。

　　成果表明:揉捏件内部温度改变首要受变形程度影响。本文所选用的是冷揉捏工艺，所选的4种揉捏速度对揉捏件温升影响很小，最大温升在2℃内。但跟着揉捏速度的增大,依然能看到揉捏件内的最大温度成上升趋势；在资料即将流出作业带时,揉捏力到达最大值。4种揉捏速度对揉捏力的影响规模在2.5吨左右，模具载荷跟着揉捏速度的添加而成增大趋势；跟着揉捏速度的增大,管材出口流速添加；揉捏速度对等效应力和应变峰值无太大影响，但影响其散布规模。跟着揉捏速度的增大，坯料的大变形区域增大。当揉捏速度是6mm/min时，资料的等效应变较大，挤出部分呈现风险变形区。依据试验验证及上述定论得出，揉捏速度为2mm/min时，所得揉捏件质量最好。

　　而6063铝合金是一种最典型的揉捏合金，也是一种用处最广泛的合金资料，首要产品为挤棒材，型材，管材。首要用于电子，电器，家电，通讯，修建和装修等工业部分，如门框，窗框，壁板，货柜，家具，升降梯，以及屹机，船只，轻仁业部分，修建物等不同颜色装修构件。现在，修建用型材遍及选用6063铝合金。6063铝合金归于低合金化的Al-Mg-Si系高塑性合金，具有以下可贵特色: