AZ31B镁合金具有性能稳定、密度小、绿色环保等优势,应用前景非常广阔,但是,它存在室温下塑性较差、高应力状态下容易开裂的问题。液压胀形技术加工所得的产品适应度较高,同时具有低成本、高质量等特点,为镁合金等提高成形极限提供了技术支持。本文采取具有柔性加工特征的液压胀形技术对AZ31B镁合金板坯展开了工艺研究。主要研究内容如下:(1)通过拉伸实验、硬度实验以及Erichsen杯突实验等测试,测定AZ31B镁合金板坯各项性能参数为:平行于板材轧制方向时的抗拉强度为227 Mpa,屈服强度为175 Mpa;硬度为71.12HV。(2)建立了基于AZ31B镁合金的航空航天用脚蹬液压胀形过程的有限元模型。分析零件的应力云图、应变云图和壁厚云图,探索了液压胀形过程中板材的应力、应变及壁厚的变化规律。结果表明,随着胀形时间的增加,零件最大应力所在区域从拉伸侧面及法兰区域圆角处逐渐转移至零件顶端;毛坯材料转移从凹模圆角部分逐渐向侧壁扩散,最终在零件顶端倒角处减薄率达到最大值18%。(3)通过数值模拟实验,探索了液室压力、压边力、压边间隙、毛坯形状对航空航天用脚蹬成形质量的影响规律,获得了最优工艺参数。结果表明,在液室压力为15 Mpa,压边力为130 k N,压边间隙值为1.15 mm时,采用Dynaform排样毛坯时可以制得壁厚均匀、成型质量较好的航空航天用脚蹬。(4)为了探索不同毛坯形状对航空航天用脚蹬成形质量的影响,展开了六种不同形状毛坯的数值模拟研究,综合分析了不同形状毛坯的边界变化规律与不同区域的材料流动速度。结果表明,胀形过程中毛坯侧壁起皱的原因为棱边转角及圆角处的速度低于直边部分的速度。