纤维金属层板作为一种混杂复合材料,结合了金属及纤维复合材料的优点,然而其较低的生产效率及高成本使其应用领域受限。为了解决该问题,本文采用纤维增强热塑性树脂来替代热固性树脂与铝合金进行结合制备Al/Gf/PP层板。首先,研究了其制备中脱模及固化过程,设计了新的快速固化工艺;其次,对于简单应力状态下层板随温度与应变速率变化的变形规律及其耦合作用进行了定量解析,采用多项式方程拟合变化过程;最后,对实际成形过程中复杂应力下变形规律进行了研究并且对成形缺陷进行分析并提出了解决思路,结论如下:(1)对于层板的制备中脱模方式及冷却固化工艺进行了优化。首先研究了不同脱模布结构对于树脂固化过程中溢出的影响,发现带孔脱模布能够较好的保持纤维排列并防止树脂过度溢出;此外,对于脱模后冷却固化方式进行了研究,结果表明空冷是兼顾了制备效率、层板力学性能、变形量的最优固化方式;最后重新设计了固化曲线,在保持较高制备效率的同时,层板的拉伸性能能够达到理论值的96%。(2)研究了简单应力状态下,热塑性层板在温度场与应变速率场耦合作用下的变形规律及层板对温度及应变速率的敏感程度差异。为了定量解析变形规律,采用高次多项式将变形规律拟合为曲面方程。采用等高图与失效形式相结合来分析层板对于温度及应变速率的敏感程度,结果表明在拉伸条件下,温度起主导作用;在弯曲受载的情况下,温度在到达软化点前对于层板变形影响较显著,而应变速率的影响则在温度达到软化点后才凸显;在层间剪切状况下,温度在达到软化点前起主导作用,应变速率在整个温度变化过程中都有显著影响。(3)采用成形U形件与筒形件的方式对于复杂应力条件下层板的温成形规律进行了探究。层板在温热条件下进行塑性成形时,金属-金属层、金属-纤维层都能够较好的协同变形,其整体变形规律与金属塑性成形相似。此外,筒形件中应变量受层板中纤维取向的影响,在平行于纤维铺设方向应变量小于非平行于纤维方向。成形过程中提供合适的厚向压应力是减少缺陷、提高成形质量的关键。