1．目的及意义

随着人们对社会可持续发展意识的逐渐增强，节约能源，保护环境成为共同的主题。因此，人们在社会生活的各个领域进行节能环保的措施。在汽车领域，全球的汽车保有量不断增长，人们对汽车的安全舒适和环保要求也与日俱增， 在汽车行业的节能减排已经成为汽车行业发展的关键问题， 汽车的轻量化、环保化已经成为21 世纪汽车发展的一个主要方向。为了实现汽车的轻量化和环保化，最简单的也是最重要的办法就是减轻汽车本身的重量，从而减少汽车用材料，实现节能减排和降低油耗^[3-6]。对于轻量化材料，塑料由于具有不可再循环，不利于环境的保护和可持续发展使其在汽车行业的大范围应用受到限制，而铝合金由于具有密度小、比强度高、耐锈蚀和能回收再利用等一系列优点，同时在耐腐蚀性能等方面也有非常不错的表现。铝合金板代替钢板制造汽车车身是实现车身轻量化主要方法之一。美国、日本和欧洲的一些发达国家已经把铝合金作为汽车轻量化技术中替代传统钢板的主要材料，其优异性能能够满足汽车轻量化的特殊要求。据数据统计，在汽车上采用铝合金替代原来的钢可以减重30%以上，同时在汽车上采用1kg铝合金可以减少汽车20 kg 的排放量^[7]。因此，铝合金材料是制造汽车非常有潜力的一种轻质材料。目前，在世界汽车行业中，铝合金材料的使用量不断升高，成为汽车行业中使用最广泛的材料之一^[8]。

在室温成形条件下，铝合金变形抗力较大，并且容易出现回弹等缺陷，板材的成形能力受到很大的限制进而影响零件的成形性能。为了提高板料的成形精度和成形性能并减少成形缺陷提出了热冲压成形工艺。热成形作为提高材料成形性能的重要方法，在汽车生产领域通过提高成形温度可以明显提高零件的成形质量。研究结果表明：铝合金材料温度在 200~350℃之间，板料的成形性能（拉深率，伸长率）可以提升到原来的 2 到 3 倍^[9-11]。Finch.D M 等通过研究表明对板料和模具进行选择性加热有助于提高成形性^[12]。除了上面的研究以外，国内外专家学者又对铝合金热成形进行了深入的研究。Fakira 等通过有限元模拟和试验研究了 AA5754 铝合金成形速度和加热温度对冲压件成形厚度的影响^[13]。Mahabunphachai 等研究了 5052 和 6061 铝合金在不同的冲头压力、压边力和温度下的成形性能，研究了不同温度下的组织结构^[14]。Deschamps 等通过试验的方法研究了淬火速率对 Al–Zn–Mg 合金冲压工艺中的性能变化，并且用扫描电镜和透射电镜研究了内部的晶界等变化^[15]。

近几年，国内外学者在铝合金热成型领域进行了许多研究，取得了许多成果，但一方面多数研究仅仅关注于铝合金材料，并未与车身构件联系起来，另一方面，这些研究大多关注于微观组织、成型工艺、成形性能等单一方面，并过多关注其中的联系，因此进行以铝合金车身构件成型性能为需求的微观组织设计与调控的研究是十分具有意义的。

本文基于高强铝合金热冲压成型的性能需求，对热冲压成型铝合金的微观组织组织进行相关研究，完成组织的设计与调控。{title}

2. 研究的基本内容与方案

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2.1研究的基本内容

（1）高强铝合金车身构件热冲压成形建模。

在Autoform软件中建立高强铝合金车身模型，并对其进行热冲压成型模拟。

（2）高强铝合金热冲压车身构件成形组织分析。

对热冲压成型的高强度铝合金车身的微观组织进行分析，研究不同性能下的微观组织。

（3）高强铝合金热冲压车身构件成形性能与精度分析。

研究热冲压成型的铝合金构件成形性能与微观组织间的联系。