铜包铝排是一种新型铜铝复合材料,具有导电导热性能优,重量小,价格便宜等优势,广泛应用于电力电缆、化工冶金等领域。在传统制备铜包铝排工艺中,或生产工艺流程复杂,成本高,比如铸造工艺,或生产产品单一,无法大规模生产,比如拉拔工艺。无孔型轧制工艺作为一种新型制备铜包铝排工艺,具有铜铝复合效果好,工艺简单高效等优点,但是存在铜覆层厚度不均匀,外形尺寸无法预测的问题。为精确制备高品质铜包铝排,本文在无孔型轧制工艺基础上提出异型拉拔-平辊轧制联合成型工艺。旨在尽量小的改变原有无孔型轧制设备及工艺,实现铜包铝排的定量化制备。该工艺主要分为两道工序,第一道工序是通过拉拔工艺对轧前铜包铝棒坯料进行预处理,以改变铜覆层厚度分布情况,第二道工序是采用多道次轧制工艺制备出所需铜包铝排成品。与传统工艺相比,该工艺具有设备要求低、生产规模大、铜覆层厚度均匀、适用于不同规格铜包铝排生产等优点。首先,利用实验与模拟相结合的方法,准确建立了铜包铝排轧制工艺有限元模型。在其他轧制工艺参数确定的条件下,对垂直层厚比、压下率、高宽比与宽展率的关系进行探讨并利用回归方法对轧后宽展数据进行拟合,确定了铜包铝棒第一道次轧制宽展公式并添加高宽比变量对该宽展公式进行修正,得出后续道次轧制宽展公式。同理,对多工况下铜覆层厚度减薄量进行拟合,确定了铜覆层厚度减薄量计算公式。以制备符合国家标准的铜包铝排为目的,利用Matlab设计轧制规程并对整个轧制过程进行有限元法模拟。虽然轧后的铜包铝排在外形尺寸和铜覆层平均厚度上都符合要求但是存在铜覆层厚度分布不均匀的问题。由此提出了对轧前铜包铝棒进行异型拉拔工艺预处理的方法,以改变轧前铜覆层厚度分布情况,对轧后铜覆层厚度较薄区域提前补偿。其次根据轧后铜覆层厚度分布情况,结合拉拔模具设计原则,设计出椭圆形和近圆形两种不同模孔形状的异型拉拔模具。利用有限元模拟方法对比分析单道次轧制、椭圆形模具拉拔-单道次轧制、近圆形模具拉拔-单道次轧制三种工艺轧后铜覆层厚度分布情况,确定椭圆形模具拉拔-单道次轧制工艺能满足铜覆层厚度均匀性要求,以此展开对椭圆形拉拔模具的研究。通过分析不同拉拔工艺参数对铜覆层厚度分布以及拉拔力的影响,选出合适的拉拔工艺参数。最后根据铜包铝排规格要求,设计出合理的拉拔-轧制联合工艺并采用有限元方法模拟整个工艺过程。最终得到宽度为60.39mm,铜覆层厚度范围在0.64~0.78mm之间,皆在标准公差允许范围内的铜包铝排。初步验证了计算公式的合理性以及该工艺的可行性,为实际生产起到了指导作用。