由于要设计出结构合理且经济实用的挤压模具是一件十分复杂而困难的工作，因此，世界各国的挤压工作者对模具设计理论和方法(特别对优化理论和方法)进行了大量的研究工作。
在挤压技术发展的初期，一般根据机械设计原理，利用传统强度理论并结合设计者的实践经验来进行模具设计。随着弹塑性理论和挤压理论的发展，许多新型的实验理论和方法、计算理论和方法已开始用于挤压模具设计制作领域。如，工程计算法、金属流动坐标网格法、光弹光塑法、密栅纹云法、滑移线法、上限元理论和有限元理论等被广泛用于模具应变场的确定和各种强度的校核，进而优化其结构和工艺要素。随着计算机技术的发展，挤压模具的CAD/CAM技术在最近2030年中得到迅速发展，且很大一部分技术集中在模具设计的优化方面。何德林等人利用IDEF0方法开发出能对平面模和分流模进行优化设计的CAD/CAM系统;王孟君等人以AUTOCAD120为图形支撑环境，VISUALBASIC4.0为开发工具，开发的CAD系统，可以有效地从事挤压平模的各项计算，从而对设计结果进行优化;闫洪等人将CAE概念引入模具设计过程，指出了优化设计的方向;刘汉武等人提出智能CAD概念，为模具设计智能化提供了一些思路。此外，国内外科研人员运用理论解析、物理模拟和数值模拟等方法，对铝型材挤压的变形过程、应力场和温度场分布及变化、摩擦与润滑等问题进行了大量的分析和实验，并根据其研究成果对挤压模具进行了优化。例如，赵云路和刘静安对各类挤压模具的优化设计进行了系统论述。国内还有部分科研人员用有限元法结合实验方法对挤压模具最佳轮廓线及模具结构进行了分析和优化。
铝型材挤压成型过程非常复杂，除了圆形和圆环形截面铝型材的挤压属于二维轴对称问题外，一般而言，其它形状的铝型材挤压属于三维流动大变形问题。因此，挤压模具的设计制作质量和其使用寿命就成了挤压过程是否经济可行的关键之一。合理的设计与制造能大大延长模具寿命，对于提高1生产效率、降低成本和能耗具有重要意义。
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