闭挤式精冲是利用变形区强大的三向压应力状态能够提升材料塑性的原理,针对厚板和低塑性材料的精冲而发展起来的新工艺。本文主要针对闭挤式精冲的基础力学问题开展研究。这些问题是,三向压应力大小与变形区塑性增加值的关系问题,闭挤式精冲成形力的计算问题;以及为了得到与实际相近的模拟效果,有限元模拟时应选取的流动应力模型及断裂准则问题。以上研究将为闭挤式精冲新工艺的发展奠定基础,具有显著的工程应用价值。首先,为获知三向压应力对塑性的提升幅度大小,通过硬铝的封闭式镦粗和普通镦粗分别做有限元分析,从表面损伤分布和理论计算两方面对塑性的提升初步提出定量判断。将类似的方法应用到闭挤式精冲中,对封闭的材料进行力学分析,建立了闭挤式精冲的滑移线场,求得在封闭型腔中材料所受到的冲裁力和流动阻力,从而得知在良好塑性条件下所需的冲裁力大小,以此预测成形质量。其次,选取6种常见韧性断裂准则,通过拉伸、扭转试验,确定材料断裂临界值,同时拟合出符合精冲过程的流动应力模型,由Absoft Fortran植入DEFORM-2D软件中,选取填充率分别为100%、90%的材料,对应不同的断裂准则对成形过程进行仿真。从断裂过程的损伤变化、断裂因素等对断裂准则进行进一步评判,找出最符合闭挤式精冲成形的断裂准则,并在此基础上,对精冲成形热传导进行了研究;最后,基于有限元模型进行了物理实验验证。研究表明,由于三向压应力环境提供的高流动阻力限制了材料破坏,使硬铝成形零件的表面损伤相对于单向压镦粗而言减少约2/3;为达到理想的塑性效果,在100%填充率时,20#钢闭挤式精冲所需冲裁力为440-500KN最佳;Ludwik流动应力模型以及Normalized C&L断裂准则最符合闭挤式精冲成形;闭挤式精冲过程中温升有限,对成形影响不大;物理实验情况与模拟相近,因而数值模拟的精确性可有效提升,对今后有限元软件的二次开发做铺垫,同时也对模具的设计与优化提供参考。