近些年,随着航空工业的飞速发展,对薄壁铝合金零件的需求增加,但是铝合金塑性低、成形性差,室温拉深成形极限低。本文提出铝合金筒形构件超低温差温拉深新工艺,利用铝合金板材在超低温下强度和延伸率同时提高的双增效应,以及温热态下流动应力降低的差温效应,研究超低温差温成形新工艺方法,研究了不同的温度梯度、工艺参数对成形的影响规律,提高复杂铝合金构件的成形极限。本文通过数值模拟和实验相结合的方法,研究了5182铝合金在不同工艺参数和温度场下胀形和筒形件拉深过程,分析不同的工艺参数和温度梯度对其成形的影响,以获得不同工艺参数下5182铝合金的成形极限。针对本实验对低温环境的需要,开展了超低温差温成形测试装置设计。为满足实验要求,该装置包括:超低温冷却系统、保温箱、冷却剂回收装置、排气装置、在线采集系统和液压控制系统。设计了相应的凸模、凹模、压边圈等结构,通过对实验模具的结构设计,可以满足筒形件的成形需要,为满足实验降温和加热的要求,开展了模具冷却温度场模拟,获得了合理的模具温度分布。计算得到了凸凹模间隙及相关尺寸,设计出合理的超低温差温成形测试装置。开展了5182铝合金室温和低温胀形过程数值模拟研究,并与文献中的实验结果对比,分析了室温、-50℃和-100℃下的成形极限以及成形载荷变化。分析了极限胀形高度、破裂位置的极限应变、胀形试件的厚度分布变化,验证了数值模拟的准确性。开展了5182铝合金筒形件拉深数值模拟,分析了在室温拉深条件下不同板料直径对铝合金的最大拉深深度、壁厚、应力分布的影响,确定出室温下的极限拉深比。为进一步提高成形性能,分析在差温条件下,板料直径对成形性能的影响,以及随着拉深过程的进行,筒形件温度场的分布和变化。为进一步分析温度梯度对成形性能的影响,采用不同温度场,分析其对应的应力分布和壁厚变化,获得了最佳拉深工艺参数。开展了5182铝合金筒形件拉深成形实验,对比了室温和不同温度场下筒形件的成形性能。分析了不同温度梯度下的筒形件的拉深深度、应力分布以及壁厚均匀性,获得了差温温度下的拉深成形极限。