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摘要：拉伸成形技术是航空航天制造技术领域中比较常见的板材成形方法,广泛应用于飞机气动外形的大型蒙皮零部件的生产。蒙皮拉形过程表面缺陷的产生会严重影响了蒙皮的使用寿命,往往成为零件报废的主要原因。因此,针对蒙皮表面质量的研究成为近年来材料／构件成形研究领域的热点之一。本文以第三代Al-Li-S4-T8态铝锂合金为研究对象,系统的研究了拉形过程中应变速率、应变量等工艺参数对拉形件表面橘皮缺陷的影响规律,得到了临界橘皮现象产生的判据标准,利用不同应变路径建立了针对橘皮现象的成形极限图,并在此基础上研究了电脉冲对改善材料拉形质量的作用效果,最后将所建立的成形极限图运用到Al-Li-S4铝合金典型蒙皮构件的拉形仿真模拟中,为制定最佳拉形工艺提供理论参考。主要的研究内容和成果如下：(1)构建了基于万能试验机与非接触式光学应变仪相结合的拉形工艺与表面缺陷检测同步试验系统,对比分析不同拉伸速率对Al-Li-S4铝锂合金表面橘皮缺陷的影响规律,获得了最佳应变速率。(2)对比分析在在最佳应变速率下,应变量对Al-Li-S4铝锂合金拉形件表面形貌变化的影响规律,分析得到了临界橘皮状态下合金的表面形貌。(3)基于光学粗糙度测试仪,分析了试样表面粗糙度随应变量的变化规律,提出了将粗糙度作为表征临界橘皮状态的一个判据,实现了临界橘皮状态的准确数学表征。(4)通过分析合金的微观金相组织,查明了Al-Li-S4-T8态铝锂合金易产生橘皮现象的原因,并对橘皮缺陷的产生机制进行了分析研究。(5)开展了不同缺口试样设计,获取了不同的应变路径,并通过实验,建立了Al-Li-S4铝锂合金产生橘皮缺陷的成形极限曲线方程。在此基础上,为了改善材料的拉形性能,提高拉形件的表面质量,提出了电脉冲辅助拉伸成形新方法,实验发现脉冲电流的施加对材料橘皮现象的产生起到一定的延缓作用。并通过原有的方法建立了拉形过程施加脉冲电流的成形极限图及相应的成形极限曲线方程。(6)基于MARC软件,建立了Al-Li-S4铝锂合金典型蒙皮件的拉伸过程有限元分析模型。通过将成形极限图引入拉形仿真分析过程,研究了不同拉形工艺对其成形性能的影响,从而为改进拉形工艺提供理论参考。图片54幅,表格13个,参考文献96篇