随着汽车保有量的不断增加,能源的过量消耗和环境严重污染问题越来越突出,汽车轻量化技术是有效解决这些问题的重要途径。铝合金具有比强度高、抗冲击性能好、耐腐蚀性好等特点,是实现汽车轻量化的理想材料。但是在常温状态下,铝合金延伸率低、成形困难,很容易出现开裂、表面质量差、回弹大等问题,限制了铝合金在汽车工业中的广泛应用。新型温热成形-淬火一体化工艺能够很好地解决铝合金常温成形困难这一难题。本课题以实验和模拟相结合的方法,研究了6063铝合金高温本构方程、板料成形过程中的界面换热系数以及温热成形工艺,对掌握其高温成形规律,制定科学合理的冲压工艺,推动铝合金温热冲压技术以及汽车轻量化技术的发展具有重要意义。论文的主要研究内容如下:(1)对铝合金温热成形本构关系和界面换热系数的国内外研究现状进行了分析和总结,概括了研究涉及的材料本构关系、传热学等基础理论。(2)设计并制作了高温单轴拉伸实验夹具,通过热单轴拉伸实验得到了6063-T5铝合金在不同温度、不同应变速率下的应力-应变曲线。研究了温度、应变速率对铝合金力学性能的影响,通过曲线拟合的方法建立了6063铝合金的粘塑性本构方程,并对获得的本构方程进行了验证。(3)设计制作了温热冲压板料和模具间换热系数测定实验模具,通过实验得到了分别在压力载荷为0.5MPa、5MPa、10MPa、15MPa下板料和模具温度随时间的变化曲线。通过计算得到了板料在转运过程中的换热系数以及温热冲压过程中板料和模具间的界面换热系数,研究了压力载荷对温热冲压过程界面换热系数的影响规律。(4)将实验所得到的6063铝合金高温本构方程和界面换热系数应用到有限元模拟中;建立有限元仿真模型,使用ABAQUS软件对汽车B柱温热冲压成形过程进行有限元模拟和工艺参数优化,研究了板料成形温度、冲压速度以及摩擦系数对汽车B柱冲压工艺的影响,并得到最佳成形工艺参数。