针对大尺寸的薄壁半球形零件,传统拉深成形时零件悬空区存在严重的起皱问题。采用充液拉深成形该零件时,通过增大液室压力的方式,可以避免零件起皱,但该方法往往伴随着零件壁厚减薄严重、悬空区失稳破裂等问题。为了解决上述问题,本课题采用有限元数值模拟分析和实验验证相结合的方式,以6061-T6铝合金薄壁半球形零件为研究对象,进行双层板充液拉深的成形性分析。为了提高数值模拟的精度,对AA6061-T6拉伸试样进行单向拉伸实验,并基于BP神经网络预测模型,建立能够真实反映材料塑性变形特点的本构模型。通过对比拉伸试验和BP神经网络模型预测的数据,拟合系数达到0.9989,平均误差为0.92%。将本构模型导入到有限元分析软件中,为后续的数值模拟提供更加准确的材料属性。本文以壁厚和贴模性为评判指标,对零件进行双层板充液拉深成形模拟分析。首先对不同的液室加载路径进行零件的成形性分析,确定了双层板充液拉深成形的最大液室压力为20 MPa。结合预胀工艺,在拉深前期进行补料,避免板料在成形过程中过度减薄,通过对不同的预胀压力进行成形模拟,得出最佳预胀压力为4 MPa。对比单层板、双层板充液拉深成形的零件,验证了双层板充液拉深成形的优越性,探究了板料在不同外层覆板条件下的成形规律,得到了成形零件最佳的板间摩擦系数为0.1,外层板厚度为1.5 mm。此外探究了温度对零件成形质量的影响,温度使板料发生软化,零件悬空区的成形质量得到进一步改善。最后使用最佳的液压路径进行成形实验,所得结果和模拟结果基本一致,模拟的精度达到了99.33%。