汽车工业的快速发展以及全球能源危机的加剧,对汽车制造业的节能和环保提出了越来越高的要求。高强钢具有较高的抗拉强度,能够在保证安全性的同时降低车身重量。然而与普通钢相比,高强钢在室温下成形时塑性较差,成形极限低,容易发生开裂。采用加热的方法可使高强钢的成形能力得到提高,变形抗力降低。此外,成形极限又是冲压工艺中一个非常重要的表征成形性能的参数,因此掌握高强钢温成形极限对制定科学合理的冲压成形工艺具有重要意义。以高强钢22MnB5为研究对象,基于韧性断裂损伤理论,采用试验研究与有限元模拟相结合的方法,对其温成形条件下的成形极限进行研究。(1)通过单向拉伸试验对高强钢22MnB5的温变形力学行为进行研究,确定板料处于极限状态的边界条件并绘制流变应力曲线,发现温度升高对板料冲压性能有一定程度的改善,试件断口形状为杯锥状,属于典型的韧性断裂。(2)使用Fortran语言对模拟软件ABAQUS进行二次开发,将四种常用的韧性断裂损伤准则嵌入与试验同等条件下的单向拉伸有限元模型中,计算得到不同温度下四种准则的韧性断裂损伤阈值。以韧性损伤值控制法作为胀形试验数值模拟的破裂依据,计算得到不同温度下成形极限图。温度越高损伤阈值越大,成形极限也越大。(3)设计可加热的胀形试验模具,对高强钢22MnB5进行100℃和200℃时的胀形试验,用以评估韧性断裂模型的可靠性。结果表明:Cockroft and Latham准则得到的韧性断裂模型除了少数位于双拉应变下真实次应变较小的点外,对其他应变状态预测的准确性不高。从左侧的拉压应变状态来看,100℃时Brozzo准则、Ayada准则和Rice and Tracey准则预测结果基本趋于一致,虽稍低于试验结果,但吻合度很高;200℃时Brozzo准则和Rice and Tracey准则预测得到的极限与试验基本重合,Ayada准则略低于试验点,相对准确。从成形极限图的右侧看,三个断裂准则预测的结果均和试验相差极大,走势也是相反的,均不能准确预测双拉区域的极限点。