轻量化是实现汽车节能减排的有效措施之一。与普通钢材相比,高强度铝合金具有密度低、比强度高、易回收利用等优点,是替换普通钢材制造抗冲撞结构件的理想轻量化材料之一。随着温热成形技术的发展,高强度铝合金常温成形性差的问题得到了有效改善,极大地拓展了其在汽车轻量化领域的应用范围。高温成形性是制定铝合金温热成形工艺的主要依据。7075铝合金是高强度7000系铝合金的典型代表,在汽车制造领域受到了较多关注,对其高温成形性的研究具有普遍代表性。本文围绕7075铝合金的高温成形性开展实验、理论和仿真研究,通过实验获取7075铝合金的热力学性能,然后建立准确的材料本构和损伤演化理论模型,进而将理论模型代入有限元仿真中对7075铝合金的高温变形行为和断裂失效行为进行预测。本文主要工作包括:（1）获取了7075铝合金从常温至450°C的单向拉伸真应力-真应变曲线。结果表明:7075铝合金的稳定流动应力随温度升高和应变率降低而减小,延伸率总体上随温度和应变率升高而增大;温度超过300°C后,7075铝合金在塑性变形阶段流动应力基本保持平衡,且没有明显的应力峰值;温度达到450°C后,微观组织发生粗化,导致整体力学性能退化,强度和延伸率均下降。实验样件断口处均观察到了椭圆形的韧窝,韧窝尺寸和深度随温度和应变率的升高逐渐增大,证明7075铝合金的塑性和断裂韧性随温度和应变率的升高而增强。（2）建立了包含粘塑性流动模型、位错密度演化模型和等向硬化模型的统一粘塑性本构模型。该本构模型考虑了应变率对初始屈服应力的影响,提高了粘塑性流动模型的灵活性,拓展了其应变率适用范围。进一步地,基于连续介质损伤力学的基本理论建立了损伤演化模型,并将其与统一粘塑性本构模型进行了耦合。运用耦合损伤的本构模型很好地预测了7075铝合金的高温拉伸流动行为和损伤演化行为。（3）开展了沿不同方向的单向拉伸和平面应变拉伸实验、圆片压缩实验以及杯冲制耳实验,研究了7075铝合金在300°C～400°C范围内的高温各向异性行为。结果表明:不同温度下,单向拉伸和平面应变拉伸归一化应力均随拉伸方向从0°变化到90°而逐渐增大,单向拉伸r值随拉伸方向从0°变化到90°先快速增大然后缓慢减小;等双拉r值随温度升高而增大;杯冲过程中产生四个制耳,制耳波峰出现在45°及其关于0°和90°的对称方向。基于实验结果,标定了Barlat等人提出的18参数各向异性屈服准则（Yld2004-18p屈服准则）,并运用该屈服准则预测了7075铝合金的高温屈服轨迹。（4）构建了7075铝合金在300°C～400°C范围内的高温成形极限图,探究了温度、速度和各向异性对成形极限的影响。结果显示:随着温度和速度的增加,7075铝合金成形极限曲线升高;此外,当样件长度方向与轧制方向一致时,获得的成形极限曲线整体略高于其它方向。上述结果说明,在较高温度和速度下,且主应变沿轧制方向时,7075铝合金可以获得更好的成形性。在单轴本构模型基础上,引入了包含面内次应变与主应变比值和主应变与轧制方向夹角两个参数的损伤修正公式,并结合Yld2004-18屈服准则建立了多轴统一粘塑性损伤本构模型。运用该本构模型实现了不同应变路径下7075铝合金高温损伤演化行为和成形极限的理论预测。（5）编写了多轴本构模型的材料子程序,并嵌入有限元模型中开展了7075铝合金高温成形性仿真分析。首先,通过高温杯冲仿真分析了制耳的形成过程,并预测了不同温度下制耳出现的位置和最终轮廓。随后,通过高温成形极限仿真预测了7075铝合金的极限应变,并详细地分析了胀形过程中的冲头载荷-位移、主应变分布、断裂位置以及损伤分布和演化过程。仿真结果总体上与实验结果具有极高的一致性,证明引入多轴本构模型开展有限元仿真可以实现7075铝合金高温成形与断裂的有效预测。（6）开展了7075铝合金汽车B柱热冲压成形热-力-损伤三场耦合仿真模拟研究,对不同工艺下B柱的成形结果和断裂失效进行了预测,并通过实验进行了验证。结果表明,采用高温、高速并设置合适的压边力可以获得更好的成形质量,同时有利于后期通过人工时效提高成形件的强度。本文相关研究内容及成果可为以7075铝合金为代表的高强度铝合金温热成形工艺参数的制定和优化提供科学依据和指导,推动高强度铝合金在汽车轻量化领域的应用;同时,也为其它金属材料高温成形性的系统研究提供科学的研究方法、理论依据和技术支持。