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随着全球变暖的影响日益严重,低能耗、低污染和高燃油经济性的汽车越来越受到广大消费者的关注,轻量化已成为世界汽车工业的发展主题。铝合金具有密度小、比强度高和比刚度高等优势,在汽车轻量化方面受到广泛关注。6xxx系铝合金具有良好的耐蚀性能、中等强度和较为优良的成形性能,本文以6A16铝合金为研究对象,采用ABAQUS软件进行板料拉深成形的模拟,通过对板材拉深过程各个部位的金属流动行为和微观组织演变的研究,分析其板材在成形过程中产生成形质量和微观组织差异的原因,确定不同时间室温停放后板材合理的拉深成形工艺,以指导汽车车身板典型覆盖件的冲压成形。论文的主要研究内容及结果如下:研究了 6A16-T4P态铝合金板材筒形件拉深成形工艺参数对拉深成形的影响。采用ABAQUS软件对6A16-T4P态铝合金板材拉深成形进行模拟,结果显示:筒形件的Mises应力和等效应变在筒壁顶部最大,筒壁顶部产生增厚,圆角处产生减薄;筒形件在与轧制方向呈0°、90°、180°和270°四个位置上形成制耳;拉深成形合适的成形速度为5mm/min～45mm/min,合适的摩擦系数为0.02～0.16;随着摩擦系数增大,合理的压边力区间变窄;当摩擦系数为0.05时,合适的压边力区间为8～26KN;当摩擦系数为0.1时,合适的压边力区间为10～22KN;当摩擦系数为0.15时,合适的压边力区间为6～12KN;随摩擦系数、压边力增大,筒形件的应力与应变增大,最大成形力增大。通过实验对模拟结果进行验证,6A16-T4P态铝合金板材拉深成形过程中,随着压边力、摩擦系数的增大,顶部晶粒尺寸变大,壁部和圆角部分晶粒尺寸变小;拉深成形后筒形件的硬度呈升高趋势。随成形速度增大,变形过程中变形区的应力和应变、成形质量和微观组织变化趋势不明显。研究了 6A16-T4P态铝合金拉深成形过程中横截面微观组织和金属流动的演变。研究表明,随着拉深成形的进行,筒形件顶部横截面晶粒先沿着变形方向拉长再由于“堆砌”作用尺寸变大(凸缘区作用),最后呈近似等轴状分布,最终晶粒尺寸大约为36.4μm;壁部晶粒先沿着变形方向拉长再变大(凸缘区作用),最后沿着变形方向持续拉长(筒壁变形区作用),最终平均晶粒尺寸为26.3μm;圆角区晶粒沿着拉深方向逐渐拉长,晶粒尺寸逐渐减小,最终平均晶粒尺寸为23.1μm。顶部产生最大增厚,圆角区产生最大减薄,顶部最终变形量最大。随着拉深成形的进行,顶部区域Mg2Si相由于大而复杂的变形逐渐破碎变小,且分布均匀;壁部第二相破碎程度较顶部小;圆角区第二相尺寸和数量变化不显著。研究了室温停放对6A16铝合金的拉深成形影响。结果表明随着室温停放时间的延长,6A16铝合金板材在拉深成形过程中的拉深成形力增加,压边力、摩擦系数和成形速度对板材成形的影响变得更为显著;筒形件的变形程度增加,表现为制耳率升高,最大增厚率和最大减薄率升高;顶部横截面上晶粒尺寸增大,圆角处晶粒尺寸减小。T4P态最佳成形参数:压边力为10KN,润滑剂为干膜润滑剂(摩擦系数为0.05),成形速度为25mm/min;室温停放45天后,其最佳成形参数:压边力为10KN,润滑剂为干膜润滑剂(摩擦系数为0.05),成形速度为25mm/min;室温停放90天后,其最佳成形参数:压边力为14KN,润滑剂为黄油(摩擦系数为0.10),成形速度为15mm/min。研究了 6A16铝合金汽车覆盖件冲压成形工艺。结合前文的小尺寸拉深成形结果,推导出冲压成形工艺,并成形成功。其室温停放45天后6A16铝合金车身覆盖件冲压成形适宜成形参数为压边压强5MPa,摩擦系数0.05,成形速度25mm/min。通过模拟,结合对覆盖件表面质量和微观组织的分析,判断了覆盖件易产生表面损伤的位置。