新一代装备迫切需求采用整体结构的薄壁曲面件,但其整体成形存在严重的起皱和开裂并存缺陷,一直是制约此类构件工业化应用的瓶颈。为解决高强铝合金超薄曲面件成形难题,本文提出铝合金双层板超低温拉深成形新方法,以7075铝合金球底件为对象,通过工艺试验和数值模拟系统阐明双层板与超低温叠加作用下的拉深成形规律,揭示双层板对悬空区失稳起皱的抑制机理及变形均匀性改善机理,为铝合金超薄曲面件的整体成形制造提供理论指导和技术支持。通过超低温单向拉伸试验测试薄板与覆板材料的超低温力学性能。超低温条件下,三种不同强度级别覆板材料（1Cr18Ni9Ti不锈钢、5052铝合金、1060纯铝）和7075铝合金薄板均表现出的优异的力学性能,利于实现薄壁构件成形。通过双层板超低温拉深成形工艺试验,研究了温度、覆板材料及尺寸与压边耦合条件下的双层板成形规律。铝合金在超低温下的双增效应不仅能够改善铝合金板材的成形性能,提高开裂极限,而且在一定程度上能够抑制起皱缺陷的发生。覆板为1Cr18Ni9Ti不锈钢时,拉深力最大达到176t是5052铝合金的近4倍,对成形设备吨位要求过高;薄板型面精度和壁厚分布相比覆板为5052铝合金时也较差。此外,覆板需要具备一定强度,才能够有效抑制薄板起皱并提高薄板成形极限。当坯料直径一定时,只有选取的覆板厚度不小于其临界起皱厚度时,才能保证在较低的压边力下成形出无起皱缺陷的试件;减小覆板厚度也能够成形出无起皱试件,但需要更大的压边力。通过双层板超低温拉深成形数值模拟,阐明了双层板超低温拉深成形件环向应力分布规律,揭示了双层板超低温拉深成形起皱抑制机制:覆板的引入对薄板施加了法向的接触压力和界面摩擦力,一方面降低了悬空区环向压应力,另一方面提高了成形件抵抗失稳起皱的能力,两方面共同作用使得薄板起皱缺陷得到有效抑制。通过应力应变分析,揭示了双层板超低温拉成形下变形均匀性改善机制:覆板不仅能够对薄板悬空区施加法向接触压力,且能为薄板提供有益摩擦力,使薄板径向应力与应变梯度减小,变形和壁厚分布更均匀。