喷射成形超高强铝合金化程度较高,其热加工难度较传统7000系铝合金大,而且在筒形件挤压过程中,存在筒体不同位置变形不均匀的问题。因此,在挤压成形筒形零件前期设计合理的模具结构以及制定合适的热加工工艺尤为重要。本文采用数值模拟与实验验证相结合的方法,开展了喷射成形超高强铝合金筒形件反挤压过程中材料的变形行为研究,确定了合金适宜的可加工范围,并优化出合理的反挤压方案。通过对喷射成形超高强铝合金沉积态、热等静压(HIP, Hot isostatic pressing)态以及均匀化态的组织进行金相和扫描电镜观察,发现沉积态高强铝合金组织呈等轴状,晶粒细小,尺寸约为20～30μm,晶内和晶界存在大量富含Al、Zn、Mg、Cu元素的一次凝固析出相。经过热等静压处理之后,合金组织基本致密,采用排水法实测坯料密度达到2.89g/cm3,超过了同成分铸态合金的实测密度；HIP态合金中晶粒尺寸无明显长大,第二相部分回溶,在晶界位置依然存在大量粗大第二相。经过对HIP态沉积坯进行均匀化热处理制度进行研究,最终确定了适合HIP态喷射成形坯料的双级均匀化热处理制度为440℃/12h+472℃/24h。通过对均匀化热处理后的合金进行热压缩试验,得到该实验合金的本构方程为通过绘制并分析合金热加工图得知,该合金的加工范围相对较窄,最合适的加工温度范围为380℃-405℃,应变率则不宜超过0.5s-1。通过有限元模拟软件Deform-3D的后处理程序对挤压过程中挤压杆的载荷、合金坯料的速度场、应力集中以及FLOWNET(流线)等进行分析研究,发现喷射成形高强铝合金筒形件成形过程中,挤坯料的较大的变形区域主要分布在筒壁位置,筒底变形量很小,表现出很大的变形不均匀性。筒形件成形过程中,挤压载荷峰值基本稳定在4500kN左右,最高峰值载荷达到5500KN。因此,在选择挤压机时,挤压机吨位要保证在550吨以上。根据坯料挤压过程中的流动特点,提出改变坯料以及下模形状的方案,并通过数值模拟和实际挤压成形的筒形零件进行了对比分析。结果表明经过坯料形状改造和下模设计后,成形零件底部的平均等效应变值均有不同程度的增加：相比于平底平模方案,采用平底凹模、凹底平模、凹底凹模方案成形的筒形件底部平均应变量分别提高了26.6%、75.9%、89%,其中凹底凹模是四种反挤压方案中改善筒底有效变形的最优方案。实际筒形件反挤压实验中,实测挤压载荷峰值与模拟预测值基本吻合,二者最大差值在5%左右；对制成品零件剖面不同位置的金相组织进行对比分析,结果表明,实际金属的流动情况与模拟结果一致。同时进一步证实,凹底凹模方案可以有效提高筒形件底部的变形量。