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5A06 Al-Mg合金是一种航天常用结构材料,但是在冷冲压中,该合金塑性较差,最大延伸率只有16%,且伴随着不可忽略的回弹。相比于冷冲压,在航天领域生产铝合金壳体时,更倾向于超塑性气胀成形,在获得较大延伸率的同时,可以避免回弹的发生。但随之而来的壁厚分布不均匀导致零件在使用过程中应力集中较为严重。本文对某特定的盆形件超塑气胀后的壁厚分布规律进行了分析,确定了其壁厚分布较厚的区域和较薄的区域,利用正反胀形法,对其壁厚分布进行了改善。同时获得了球冠零件的成形极限,并对某一特定的球冠零件成形工艺进行了优化。本文对超塑气胀成形盆形件的成形过程利用MSC.Marc进行数值模拟,得到其壁厚分布规律为:最晚贴模的下圆角区域壁厚最薄,而最早贴模的侧壁区域壁厚最厚,最小壁厚只有0.69mm,壁厚分布均方差为0.1797mm。利用正反胀形法对其壁厚分布进行了改善,确定了该盆形件反胀形模具的五个主要影响因素,通过五因素三水平正交实验,得到了综合考虑最小壁厚和壁厚分布均方差的最优结果:R1=40mm,R2=30 mm,R3=17.5 mm,a=180mm,b=0mm,与直接正胀形相比,使其最小壁厚从0.69 mm增加到0.94 mm,同时壁厚均方差从0.1797mm降低到0.0790mm,同时提供了该类盆形件的反胀形模具设计方法:反追踪法,从而使反胀形模具设计更具有目的性,降低了工作量。同时,通过对球冠零件的超塑气胀成形过程分析,利用自由胀形初步确定其控制最小壁厚的高径比,缩小范围,最终确定了如果壁厚最大减薄率≤10%,其成形高径比必须小于0.147,得到了其成形极限,为日后航空航天球冠类壳体的成形方法提供了依据。最后通过对产品成形工艺参数的优化,得到了最短时间、最小成形压力的工艺参数;在温度400℃、胀形气体压力0.8MPa、保压时间20min工艺参数下成形出3mm厚的5A06铝合金产品;在温度400℃、胀形气体压力0.3MPa、保压时间15min工艺参数下成形出1.2mm厚的5A06铝合金产品;在温度425℃、胀形气体压力0.3MPa、保压时间5min工艺参数下成形出1mm厚的5083铝合金产品。