随着轨道交通业在全球范围内的蓬勃发展,轨道车辆制造技术进入了新的发展阶段,安全、轻量、防火和环保成为衡量现代化列车的重要标志。采用密度低、环保、防火耐高温的铝合金材料进行列车的制造,是实现轨道列车现代化的重要途径,然而常温下铝合金材料的塑性差,成形性能不佳。超塑成形技术是代替冷冲压进行复杂铝合金件成形的有效方法之一,对于解决当前列车轻量化成形的瓶颈问题具有重要意义。本文针对超塑成形工艺中出现的国产工业态铝合金超塑性能不佳以及超塑成形效率低这两个突出问题,以伦敦地铁列车中复杂内饰件门立柱罩零件作为研究对象,对工业态铝合金材料超塑成形工艺进行了研究,主要研究工作如下:1.研究了工业态5083铝合金高温拉伸时的变形特性,分析了不同温度及应变速率条件对工业态5083铝合金高温流变应力和延伸率的影响,建立了稳态流动应变为0.4时5083铝合金应变速率-应变速率敏感性系数曲线,获得了超塑成形最佳工艺参数。2.针对列车门立柱罩这一复杂三维曲面零件,提出了预成形和超塑成形相结合的两步成形法,既保证了成形件的形状精度、尺寸精度以及产品质量满足性能要求,又缩短了生产时间,节约了生产成本。3.建立了列车门立柱罩零件超塑成形有限元数值模拟模型,分析了零件成形过程中摩擦系数以及应变速率对成形件质量的影响,得到了零件在不同应变速率下的成形时间,并获得了修正的时间-压力曲线,为列车门立柱罩的工业生产提供了工艺指导。4.设计了列车门立柱罩零件的工艺方案和模具结构,并利用SHP72-1000型超塑成形专用液压机进行了立柱罩零件的超塑成形试验研究,将试验件的厚度分布与有限元模拟结果进行对比,证明了有限元模拟的准确度。同时对成形后的门立柱罩零件进行了综合检测,满足尺寸精度设计要求。