铝及铝合金因其具有密度小、可强化、易加工、耐腐蚀、无低温脆性、良好的导电、导热性且外表美观等特点,被广泛用于航空飞行器、铁道车辆、民用装饰材料及包装材料等各行业中。用挤压的方法生产空调用铝型材,既节约金属又具有很高的生产效率。本文通过工艺实验和有限元数值模拟,对空调用小直径薄壁铝管挤压成形技术进行了研究和开发。设计制作了内螺纹铝管一次挤压成形模具,并使用此模具进行了挤压工艺试验。通过试验发现:由于铝在高温时,其热膨胀系数及粘性较大,故试验中挤压出的内螺纹铝管的螺纹升角、齿高与模具芯头设计值存在一定的差异;同时,螺纹升角不仅与模具结构参数的设计有关,还应考虑金属的高温挤压性能、挤压工艺等因素。试验表明,管材挤压速度、模具芯头转动速度越大,则螺纹升角变大,但同时变形金属来不及充填芯头螺纹齿槽,使得内螺纹铝管齿高减小。对采用分流组合模来挤压小直径薄壁纯铝圆管的过程应用DEFORM-3D三维有限元软件进行了模拟分析,得出了模具焊合室深度以及工作带长度对挤压力、坯料的应力应变、模具的应力等物理场量的影响规律,据此对模具结构参数进行了改进。模拟结果表明,分流模上模的应力集中主要分布在分流桥和模芯部位,下模的应力集中分布在工作带附近和焊合室圆角过渡区;焊合室深度和工作带长度对产品质量有很大影响。通过试验得知,加大焊合室深度和工作带长度能够提高产品焊缝强度和表面质量。对采用分流组合模来挤压小直径薄壁纯铝圆管的过程进行了热力耦合有限元模拟,得出了坯料预热温度对挤压力、金属变形温度以及产品焊合性能的影响规律;对挤压产品进行了金相组织观察,发现适当降低坯料预热温度可提高产品机械性能。据此提出了合理的坯料预热温度,提高了产品质量。