航空结构件目前越来越多的采用高强、高韧的铝合金整体模锻件,其性能取决于模锻件在热加工过程中的微观组织结构,研究铝合金大型锻件锻造工艺及其微观组织的演变规律对于航空构件的成形成性具有重要意义。本文在DEFORM-3D平台上对7050铝合金大锻件自由锻工艺及模锻工艺进行了模拟,并利用微观组织模块对锻造过程中微观组织演变进行了模拟。主要内容如下:利用Gleeble-1500热模拟实验机对7050铝合金在不同的变形温度和应变速率条件下进行了等温压缩实验,研究了热变形参数对流变应力和动态再结晶行为的影响,建立了稳态流变应力模型。研究结果表明流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的升高而升高,在高温低应变速率条件下有动态再结晶行为的发生。利用金相显微镜(OM)分析了7050铝合金工业铸锭、工业锻件及热压缩试样的微观组织,并结合热模拟实验建立了元胞自动机模型。分析结果表明7050铝合金的动态再结晶过程与变形参数密切相关,在经过锻造工艺后,平均晶粒尺寸由100um变为20um左右,动态再结晶百分数达到了60%以上。在DEFORM-3D平台上模拟了7050铝合金大锻件自由锻工艺,并利用元胞自动机模块模拟了自由锻过程中的微观组织演变过程。模拟结果表明:在自由锻过程中7050铝合金大锻件的微观组织得到了极大的改善,在模拟过程中发生了动态再结晶现象,晶粒得到了均匀细化,经过多次拔长可得到均匀细化的微观组织,模拟得到的平均晶粒尺寸大小和动态再结晶百分数与实验结果符合较好。在DEFORM-3D平台上模拟了7050铝合金大锻件模锻工艺,并利用flow-net模块对金属流线进行了分析,分析了模具下压速度、变形温度及摩擦因子对模锻件成形及金属流线的影响。分析结果表明变形温度对模锻件成形影响显著,在较高的变形温度和较小的摩擦因子条件下锻件成形较好,金属流动性好。变形温度为450℃,摩擦因子为0.2,变形速度为15mm/s是较为理想的变形条件。