为了研究异型线多道次拉拔过程当中道次数目对拉拔过程的影响，本书采用有限元仿真的方法对瓦形铝导线的多道次拉拔过程进行了研究，对拉拔道次进行了优化。关于拉拔过程有限元仿真的基本假设已经在之前的章节中介绍过了，异型线拉拔与圆形线拉拔仿真基本相同，只是模型由二维轴对称仿真改为三维模型。瓦形铝导线6道次拉拔过程的有限元模型如图5-24所示。铝线初始的直径为9.5 mm，最终产品的面积是18.93 mm2。线材的网格划分采用8节点六面体单元，模具简化为刚体，使用4节点面单元来建模接触面，网格大小设置为1 mm。对称面被施加无摩擦支撑进行模拟。在实际的拉拔过程当中，线材通过其与拉丝鼓轮之间的摩擦力带动通过拉丝模具的内孔。在有限元仿真当中，在线材的末端施加位移载荷进行仿真。拉拔速度设为10 m/s。
图5-24 瓦形铝导线拉拔过程仿真有限元模型
图5-25 瓦形铝导线六道次拉拔过程von-Mises应力分布
（a）整体；（b）截面(www.xing528.com)
图5-25给出了瓦形铝导线6道次拉拔的von-Mises应力分布的结果，从结果中可以看出铝线的截面逐渐从圆形过渡到瓦形。von-Mises应力在线材截面上的分布是不均匀的，中间的应力值比较小，而转角处的应力值比较大。每道次的最大应力值是115 MPa、137 MPa、154 MPa、169 MPa、188 MPa和201 MPa，最大应力值逐渐增大。
瓦形铝导线5道次拉拔和7道次拉拔的过程同样也使用有限元仿真进行了研究，图5-26给出了瓦形铝导线使用5道次、6道次及7道次拉拔时各个道次最大应力值的变化曲线。从图中可以看出，随着道次数的增加，应力值是随之减小的。图5-27给出了瓦形铝导线使用5道次、6道次及7道次拉拔时各个道次拉拔力的变化曲线。在同样的道次下，虽然von-Mises应力值是逐渐增大的，但由于线材的截面逐渐减小，各个道次的拉拔力呈下降趋势。从图中可以看出，随着道次数的增加，拉拔力随之减小。这说明了增加异型拉丝模具道次的措施降低了断丝的风险。
图5-26 瓦形铝导线多道次拉拔中每道次最大von-Mises应力
图5-27 瓦形铝导线多道次拉拔中的拉拔力
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