近年来,随着轻量化进程的不断推进,轻质铝合金的工业需求量日益增长,因此,亟需实现铝合金板料成形极限的精准预测。如何有效地提高板料的成形极限、准确地给出成形极限图(FLD),一直是金属塑性成形领域的重点问题。在FLD的理论研究中,普遍采用应力-应变拟合曲线近似描述板料的真实应力-应变关系,但拟合曲线不能严格反映材料的实际情况,影响了板料成形极限的预测精度,不能为工业生产提供准确的参考。为此,本文在实验的基础上构建了幂指数、三次多项式拟合以及原始测量数据等不同应力-应变模型,通过理论推导、数值模拟和实验验证相结合的方法,系统地研究了应力-应变曲线模型对铝合金板料成形极限预测效果的影响。本文的主要研究内容和结论如下:1.以轻质铝合金6016-T4和7075-T6为研究对象,在力学性能实验的基础上构建了幂指数、三次多项式拟合应力-应变曲线模型以及应力-应变原始测量数据模型。在板料塑性应力-应变关系、屈服准则以及失稳理论的基础上,对铝合金板料成形极限的预测方法进行了深入研究。2.结合Marciniak-Kuczynski(M-K)理论给出了不同应力-应变曲线模型下板料成形极限的理论公式,通过Matlab编程计算得到了铝合金板料的理论成形极限曲线(FLC),研究了凹槽角度对板料成形极限的影响。研究发现,应力-应变曲线模型对铝合金板料成形极限的理论预测结果有较大的影响。不同应力-应变曲线模型下的FLC理论预测结果之间存在明显差异,且差异性主要体现在成形极限图左半部分的平面应力状态及其附近区域。3.基于Dynaform软件对铝合金板料成形极限进行了有限元数值模拟分析,采用最大载荷准则与应变路径转变准则相结合的综合判断法,得到了基于不同应力-应变曲线模型的铝合金板料成形极限的数值模拟预测结果。研究发现,应力-应变曲线模型对铝合金板料成形极限的数值模拟预测结果有一定的影响。不同应力-应变曲线模型下的FLC数值模拟预测结果之间存在一定差异,且差异性主要体现在成形极限图左半部分的平面应力状态及其附近区域。4.基于Nakazima试验法和ARGUS光学非接触式应变测量手段获取了铝合金板料的成形极限数据,得到了其FLD的实验颈缩临界区。对比铝合金板料成形极限的理论预测结果、数值模拟预测结果与实验结果,研究结果表明,基于应力-应变原始测量数据模型的FLC理论预测结果、数值模拟预测结果均与实验结果的符合性最好,而基于两种拟合曲线模型的FLC理论预测结果、数值模拟预测结果均不同程度地超出了实验获取的颈缩临界区。基于应力-应变原始测量数据模型的FLD预测方法能够实现板料成形极限的精准预测,该方法更具准确性和优越性。