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我国汽车产销量已经连续多年位居世界第一,庞大的汽车保有量给能源环境带来了巨大压力,节能减排已成为汽车产业发展的必然要求。目前,采用轻量化材料来减轻汽车重量是最有效途径之一。7075铝合金属于Al-Zn-Mg-Cu系超高强合金,与目前应用广泛的5000系和6000系铝合金相比,热处理强化能力更显著,具有更高的比强度及抗冲撞性能,已逐渐成为汽车轻量化、航空航天领域重要的研究对象。然而7075铝合金由于自身塑性的局限,难以实现大变形工件及复杂形状产品的冷加工成形,因此改善7075铝合金板材的成形性能就显得十分重要和迫切。2005年,英国帝国理工大学的林建国教授提出了一种热成形—淬火一体化技术（HFQ）,该工艺能够实现7075铝合金成形性与强度的双重提升,对推动高强铝合金的广泛应用具有重要的指导意义。课题组前期研究了适用于西南铝业提供的T4态7075铝合金板材基于HFQ工艺的最佳热处理工艺窗口（固溶:510℃×30 min,时效:人工时效120℃×24 h,淬火方式:通水冷模淬火）,本文在此基础上进一步研究了7075铝合金板材的高温拉伸性能及成形极限,确定了铝合金的材料性能参数和优化的热冲压工艺窗口。获得如下成果:（1）利用MTS电子万能材料试验机模拟HFQ工艺研究了变形温度、应变速率以及不同拉伸方向7075-T4铝合金板材高温流变行为、断口微观组织的影响规律。结果表明,初始拉伸温度25℃-440℃、应变速率0.001 s-1-0.1 s-1,沿与板材轧制方向成0°、45°、90°方向条件下,在应变速率和温度共同主导下,材料在初始拉伸温度440℃下具有最高断裂延伸率;0.01 s-1以上的较高应变速率下,材料的拉伸强度随应变率增大而上升,呈应变率正相关特征;0.01 s-1以下的较低应变速率下,材料的拉伸强度随应变率增大而下降,呈应变率负相关特征;沿轧制方向的拉伸抗拉强度和断裂延伸率均大于拉伸方向与轧制方向呈45°和90°的材料性能,具有明显的轧向异性。断裂机理研究表明,切向韧性与颈缩延性断裂转折温度约为358℃,断裂机理为微孔聚集型断裂的韧性断裂模式。（2）基于7075铝合金单轴高温拉伸实验结果,建立了基于材料特性的Fields-Backofen模型,建立了高温拉伸实验中变形温度、应变速率等典型变量之间的联系,较好地描述了7075铝合金在高温变形过程中的硬化和软化特性。基于高温拉伸流变应力曲线,对比分析了本构方程的预测效果。发现Fields-Backofen模型可以较好地描述7075铝合金在0.01 s-1、25℃-440℃以及0.1 s-1、400℃-440℃下的高温流变行为。（3）采用半球形刚性凸模胀形实验方法,获得了7075铝合金板材的成形极限图（Forming Limit Diagram,FLD）。随着成形速度提高,其成形极限曲线的纵向位置明显上升,在冲压速度为10 mm/s时,FLC0值达到0.6,材料在各应变路径下均具有较高的成形极限,具备在复杂应变路径下成形的能力;随着板料在模具中保压停留时间的延长,成形极限曲线的纵向位置明显下降,当保压时间延长至20 s时,试样的断口形式由颈缩延性断裂转变为切向韧性断裂,当保压时间延长至30s时,初始成形温度过低,试样失效。（4）采用Autoform有限元模拟软件对半球形刚性凸模胀形实验中平面应变路径的试样进行了成形性、减薄率模拟,验证了7075铝合金板材性能参数的准确性。在温度场模拟中,试样的最高温度出现在半球侧壁靠近凹模圆角处,最低温度出现在半球试样的顶部区域。当保压时间10 s时,板材胀形区域的初始成形温度介于377℃-379℃,断口类型为颈缩延性断口;当保压时间延长至20 s时,板材胀形区域的初始温度降低至348℃-354℃,断口类型为剪切延性断口,与高温拉伸试验中的颈缩延性-剪切韧性断口的转折规律一致。对汽车上横梁加强板零件的热-力耦合数值模拟以及机械性能测定进一步验证了7075铝合金分段本构方程和高温成形极限图的准确性。时效后的零件强度提高,较浅和较深位置的材料强度介于499 MPa-528 MPa之间,实际零件与数模各部位的偏差都在±1 mm以内,满足成形件尺寸精度的要求。说明HFQ技术能够帮助汽车承力件实现力学性能和尺寸精度的双重提升。