近年来,随着我国国民经济和制造业的快速发展,气候变暖、环境污染等问题日益加剧,人们对节能减排和绿色制造的需求也逐渐迫切。材料的轻量化是实现节能减排的重要途径之一,而铝合金作为一种低密度、高比强度、耐腐蚀性好的金属出现在人们的视野之中。目前工业上铝合金的塑性加工方法以挤压成形为主,挤压形状最为常见的是管状,而缩尾缺陷是影响管材成品率的重大影响因素,因此对管材缩尾缺陷的研究十分有必要。首先研究了缩尾缺陷的形成机制。本文利用有限元软件Deform对铝合金管材挤压过程进行数值模拟,从金属流动,温度场、速度场、应力场等多方面对挤压过程中缩尾缺陷的形成进行了分析与讨论。研究表明管材的缩尾缺陷是紊流挤压阶段下,随着剩余坯料的减少挤压垫片开始接触塑性变形区,沿挤压方向变形区内金属供应量不足使得外层金属受到附加拉应力作用向着模孔中心流动,死区内部大部分金属开始参与变形,带着其中所包含的铸锭表面的杂质和挤压筒内附脏物进入制品内部,形成挤压缩尾缺陷。其次,研究了模具结构对缩尾缺陷的影响规律。根据铝合金管材的形成机制,对比了模具有无导流槽结构对缩尾缺陷的影响。结果表明导流槽结构有效改善了挤压后期变形区和死区内金属的应力状况同时减缓了金属的径向流速,减轻变形的不均匀性,并且在工作带端面处形成二次死区,存储了前端死区流入模具内的杂质,减少了缩尾缺陷。在明确导流槽结构对缩尾缺陷改善作用的基础上,采用正交试验方法探究了模具结构对挤压缩尾的影响,通过多因素方差分析和极差分析,发现了导流槽深度、角度、外接圆半径和工作带长度对挤压缩尾的具有显著影响,确定了针对缩尾缺陷做出优化的新模具结构。最后,综合研究了新型模具在减少缩尾缺陷、提高成材率方面的工程应用优势。针对新模具结构开展了基于实际生产条件下的管材挤压试验,通过新模具在不同挤压温度和挤压速度下与旧模具对比了挤压效率、成品率和制品质量三方面的表现。结果表明新型模具可以有效缩短缩尾长度,提高生产效率和成材率。在保温筒温度400℃,挤压杆速度为7mm/s条件下新模具的挤压时间比旧模具快5s,最大减少制品的缩尾长度达17mm,有效减小缩尾长度15%。