6xxx铝合金用于汽车车身用吸能盒结构件轻量化材料时,通过优化时效工艺参数,可以有效提升吸能盒的吸能及抗弯曲能力。对于Mg、Si元素含量不同的6xxx铝合金,自然时效对随后的人工时效会产生不同的强化行为。为了更深入地理解不同成分含量合金的时效强化行为,本文以6063和6061两种铝合金为研究对象,采用时效工艺-屈服强度量化模型和Na Mo模型,研究了6xxx铝合金的时效强化机理,并对两种模型进行修正。将修正后的两种模型用于预测合金力学性能参数。将预测的力学性能参数导入有限元仿真中,预测了铝合金吸能盒压溃和三点弯曲性能。通过硬度检测研究了不同自然时效状态下两种6xxx铝合金的力学性能变化规律。根据时效析出动力学,计算了不同Mg、Si元素含量的合金在自然时效过程中形成的Mg-Si原子团簇微观组织演变参数,其中合金成分含量对析出原子团簇长大速率的影响可以忽略不计;而Mg、Si元素含量更高的6061铝合金,原子团簇的形核率及体积分数变化率更大,其峰值硬度比6063铝合金高40%。通过拉伸实验和TEM观测发现延长自然时效对6063铝合金人工时效产生促进作用,即人工时效过程中发生了析出相类型的转变及尺寸的变化,从棒状β’相转化为针状β″相,且析出相的平均直径减小、数量密度增大,引起屈服强度增加、应变硬化指数n增大。而延长自然时效对6061铝合金人工时效产生抑制作用,即人工时效时仅产生针状β″相,且β″相平均直径增大、数量密度减小,引起屈服强度降低、应变硬化指数n减小。自然时效的延长,提升了6063铝合金析出β″相的长大速率,同时降低了形核能垒,β″相体积分数增加,使得塑性变形过程中位错密度增加速率增大,加工硬化率增强。但延长自然时效降低了6061铝合金析出β″相的长大速率,形核能垒增加,加工硬化率降低。通过压溃实验发现自然时效1小时-1周+峰值人工时效后,6063和6061铝合金吸能盒的变形模式均不改变,而吸能分别增加2倍和3倍,但两种铝合金吸能盒的压溃参数Fp、Fm均分别随自然时效的延长而增大和减小。自然时效相同时,随着人工时效时间的延长,两种6xxx铝合金吸能盒的Fp、Fm均不断增大。但欠时效时,6061铝合金吸能盒的吸能大于6063铝合金吸能盒;峰值时效时,两者吸能相等。通过三点弯曲实验发现,随着人工时效时间的延长,两种铝合金型材抗弯性能均下降,且在峰值时效时抗弯性能达到最低。扩展、修正了两种时效强化模型的应用范围:其一,综合考虑因峰值时效平台诱发析出相长大延迟,对时效工艺-屈服强度量化模型进行了修正,修正后的计算结果与实验值吻合度更高。其二,考虑Mg、Si元素含量较低的6xxx铝合金在人工时效开始时,存在明显的潜伏期,对Na Mo模型进行修正,在潜伏期内,合金的强度不发生变化,修正后的Na Mo模型结果与实验结果更吻合。通过将Na Mo模型中预测的应力应变曲线和J-C本构参数导入有限元仿真中,预测两种6xxx铝合金型材的压溃性能和三点弯曲性能。同时,在压溃和三点弯曲有限元仿真过程中,分别在Na Mo模型和J-C本构中采用C-L失效准则,建立时效强化与材料失效的本构模型（即Na Mo+C-L模型和J-C+C-L模型）,模拟6xxx铝合金时效后轴向压溃和三点弯曲过程的力学性能及断裂失效行为。仿真结果与实验结果进行对比以验证仿真模型的准确性。应用Na Mo+C-L模型和J-C+C-L模型预测6xxx铝合金轴向压溃和三点弯曲力学性能误差均在10%范围内,均具有较高的准确度。