随着经济的快速发展,国内汽车保有量持续增加,由此带来的环境污染和能源短缺问题日益严重,汽车轻量化是实现节能减排和可持续发展的有效方法之一,已成为汽车行业发展的趋势。铝合金材料因其密度小、比强度高及耐腐蚀等特点,在汽车、航天等领域得到越来越广泛的应用。但是与传统的钢板材料相比,铝合金在室温下成形性能差,加工形状复杂、变形程度大的零件较为困难,且零件成形精度低,容易发生起皱、破裂及回弹等缺陷。一般采用温成形工艺对铝合金材料进行加工来提高铝合金板的成形性能。温成形工艺改善了铝合金板成形性能,降低了变形抗力和回弹,从而提高了零件的成形精度和质量。铝合金板温成形是一个涉及热、力、微观等多物理耦合的高度复杂的非线性过程,采用数值模拟取代传统的“试错法”,可以缩短产品开发周期,降低开发成本。本文以6111铝合金为研究对象,采用实验研究与数值模拟相结合的方法,研究了温成形条件下不同工艺参数对铝合金摩擦系数的影响,并进一步研究了不同摩擦系数对铝合金成形质量的影响。本文的主要研究内容如下:(1)采用CFT-Ⅰ型摩擦试验机,在边界润滑条件下研究了板料初始温度、滑动速度和法向载荷对6111铝合金摩擦系数的影响规律;借助光学显微镜对摩擦试验后的铝合金试样表面微观形貌进行观察,通过分析得出铝合金在200℃时的铝合金表面质量较好,并确定作为本文研究的温度条件;测量铝合金在不同温度下的硬度,结果表明铝合金试样硬度没有太大变化;根据试验测量结果,分别建立了关于滑动速度和法向载荷的变摩擦系数模型。(2)利用Dynaform软件建立了U形有限元分析模型,采用单因素控制变量法,研究了冲压速度、压边力和摩擦系数对铝合金成形质量的影响,结果表明:随着冲压速度、压边力和摩擦系数的增大,板料的整体厚度分布减小;增大压边力和摩擦系数可以有效的减小成形件的回弹量。(3)采用正交试验设计与数值模拟相结合的方法,以最大减薄率为试验指标,运用极差和方差分析法对仿真结果进行分析,得出优化工艺参数组合;以最优参数组合为基础,将建立的变摩擦系数模型输入到软件中,并设立两组对比模拟,通过模拟获得的板料厚度分布与实际试验测量进行对照,同时通过回弹量进行进一步验证,结果表明变摩擦系数模型所获得的板料厚度分布和回弹量与实际测量更为接近,验证了变摩擦系数模型的可靠性和准确性。