摘要：超塑自由胀形的真实轮廓为轴对称旋转曲面，球面假设条件下的力学解析不能真实反映实际胀形过程。基于超塑自由胀形轮廓型面为椭球曲面这一试验基础，从连续介质塑性力学的基本理论出发，结合几何方程、力学平衡方程及Hill各向异性材料的增量理论，对超塑自由胀形过程进行力学解析，提出超塑自由胀形对壁厚均匀性的自我调节作用。给出超塑自由胀形过程中不同位置的经向应力及环向应力，并进一步得出应力场、应变速率场及应变场分布。由广义速率敏感性指数的定义式，给出 m 值的解析式，并得到超塑自由胀形的最佳加载路径。超塑自由胀形椭球曲面假设得到试验验证，椭圆函数拟合度高达0.996以上。

关键词：超塑自由胀形 力学解析 椭球曲面 应变速率敏感性指数 

单位：中航工业北京航空制造工程研究所 北京100024 哈尔滨工业大学金属精密热成形国防科技重点实验室 哈尔滨150001