金属半固态成型技术被认为是一种极具有潜力的短流程、近终形成型技术,具有巨大的市场需求。通过电磁感应制备半固态坯料的工艺参数难以获得,运用有限元模拟分析试样的电磁场和温度场,为确定和调整电磁感应的最佳工艺参数提供了一种行之有效的手段。本文以定量AZ80M的圆柱形坯料为研究对象,利用有限元分析程序ANSYS对不同功率下坯料在高频电磁感应作用下试样内部的电磁场、温度场进行了模拟,研究功率和半固态坯料金相显微组织的规律;设计了半固态成型模具。感应加热能快速将材料升温至半固态,仅需数十秒就能将指定量的坯料升温至半固态温度区间。针对高频感应加热过程,使用有限元法模拟确定尺寸试样的电磁场和温度场,模拟结果显示试样从心部到边缘温度逐渐升高。感应加热输入功率越小,试样加热速度越慢,温度场分布的均匀性更加明显。半固态坯料的金相显微组织分析结果:坯料样品边缘的液相率较高,组织形态也有一定差异,边缘处固相晶内的点状液池也较大较多,并汇聚成条状液池。对半固态成型模具的分流系统、内模和外模系统进行了设计。在注料过程中设计了独特的分流模块,采用上下嵌套的方式,将材料从注料口均匀的分流到成型模型的腔体内部。该种设计同时简化了脱模过程。在成型模具的下部开设相关的退料槽,保证了型腔可以得到充分地填充。