与其它金属相比,铝合金有很多优点,例如质量轻、强度高、外观好、耐腐蚀和塑性好等,所以铝型材在我国经济、军事、医疗和航空航天等领域的应用越来越广泛,同时铝型材正不断向大型化、薄壁化和复杂化发展。目前,铝型材挤压模具的设计主要依赖于设计者的经验和工程类比法,因此使得挤压模具的试模修模次数多、设计效率低、设计成本高和精度差等。在铝型材的高速发展与挤压模具设计的低水平之间形成了矛盾,同时我国国内成熟的铝型材挤压过程专用数值模拟软件还很少,所以开发准确高效且具有自主知识产权的铝型材挤压过程专用数值模拟软件是十分必要的。目前,用于铝型材挤压过程的数值模拟方法主要有有限元法和有限体积法。采用有限元法模拟大变形塑性成形问题(如铝型材挤压问题)时,会出现网格重划分和无法正确模拟挤压过程中材料的焊合行为等问题。采用有限体积法模拟大变形塑性成形问题时,上述问题可得到有效地解决,同时有限体积法对不规则复杂求解域的适应性强且适合于并行运算,因此有限体积法被广泛地用于模拟铝型材挤压过程。另外,近年来出现的基于有限体积法的铝型材挤压过程数值模拟系统还处于研发的初级阶段,还有很多方面需要完善和改进,如稳态挤压过程数值模拟、工作带长度自动优化和型材变形情况数值模拟等方面。因此,本文基于有限体积法研究了稳态挤压条件下的质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程,实现了对铝型材稳态挤压过程的数值模拟；研究了型材摩擦边界条件的施加方法,提出了挤压模具工作带在程序中的识别方法以及工作带长度自动优化的实现方法,最终实现了工作带长度的自动优化；通过引入对称边界条件,减少了对称铝型材稳态挤压过程的数值模拟时间；利用现有的流体体积法(VOF)和自主提出的相对位移法分别对十字花铝型材稳态挤压过程中型材的变形情况进行了数值模拟,得到了与理论分析和其它软件模拟结果相一致的结果,实现了对稳态挤压过程中型材变形情况的数值模拟。在课题组前期研究的基础上,开发了一种专门用于铝型材稳态挤压过程的数值模拟系统,通过多个实例验证了所开发系统的正确性,并研究了不同型材挤压过程中材料的流动规律。