1、由于汽車和航空航天工業(yè)的快速發(fā)展，管件內(nèi)高壓成形技術已引起了極大關注，并且成為空心結(jié)構件重要的制造工藝。輕合金具有低密度和高強度等一系列優(yōu)良的材料特性，在汽車和航空航天工業(yè)中的應用可提高燃油經(jīng)濟性和減少環(huán)境污染。
　　本文選用不可熱處理強化型 AA5083鋁合金板材作為原始研究材料，通過熱單向拉伸試驗建立了包含溫度和應變速率影響的材料本構關系，運用M-K理論，建立了不同溫度下材料的理論成形極限曲線，并對板材的斷口形貌進行觀測，分析

2、了板材的斷裂失效機理，并確定管材最佳脹形工藝溫度為T=190℃；在最佳脹形工藝溫度條件下，通過焊接管材的熱環(huán)向拉伸試驗、焊接區(qū)硬度和金相試驗，研究了焊接區(qū)對管材性能的影響。根據(jù)熱態(tài)顆粒介質(zhì)管材內(nèi)高壓脹形工藝特征，設計了熱態(tài)下顆粒介質(zhì)與板材的外摩擦系數(shù)試驗、熱態(tài)下顆粒介質(zhì)側(cè)壓應力系數(shù)試驗、熱態(tài)下顆粒介質(zhì)傳壓性能試驗，并建立了不同溫度、壓頭力和不同邊界條件下顆粒介質(zhì)傳壓理論(徑向壓力分布)模型。
　　以管材自由脹形和六邊形脹形為例，分

3、析了自由脹形區(qū)頂點、自由脹形區(qū)任意點、六邊形圓角區(qū)和直壁段應力應變特征。建立了自由脹形區(qū)頂點、自由脹形區(qū)任意點、六邊形圓角和直壁段塑性力學模型。獲得了在非均勻內(nèi)壓下，管材自由脹形最高點和脹形區(qū)任意點的應力、應變、厚度解析計算方法，以及整個脹形過程中的管端縮料量隨脹形直徑的變化關系；導出了六邊形不同脹形圓角直徑下圓角區(qū)和直壁段厚度分布計算模型。
　　建立了最佳脹形工藝溫度條件下管材熱態(tài)NMG介質(zhì)仿真模型，分析不同壓頭力和管端進給量所

4、組成的加載路徑對管件壁厚、脹形輪廓、管端縮料量和特征點的主應變路徑等技術指標的變化規(guī)律，并進行了相應的工藝驗證試驗。在不同加載路徑下實測管件壁厚和脹形區(qū)輪廓與仿真結(jié)果變化趨勢相同，最大誤差小于5％，證明了最佳脹形工藝溫度條件下所建立的管材NMG介質(zhì)脹形工藝仿真模型的準確性。六邊形管件壁厚的理論計算結(jié)果和試驗結(jié)果對比表明，直壁段的壁厚分布計算結(jié)果是準確的，而圓角區(qū)的壁厚預測出現(xiàn)了較大的偏差，這主要是現(xiàn)有理論分析中做出的圓角區(qū)均勻變形的假設