通常,当钢板的强度提高时,因残余应力增加而在成形后容易产生因弹性回复造成的形状和尺寸精度不良,这一直是高强度钢板成形中的重要课题。针对先进高强钢板(AHSS)应用产生的以上各种成形问题,汽车制造厂和钢板生产厂研究了各种各样的先进成形技术,有些已实用化。其中包括:1)深冲与高强涂镀层钢板成形摩擦特性分析与控制技术;2)防止开裂、起皱和形状不良的技术;3)防止尺寸精度不良(回弹)的技术;4)液压成形技术;5)热(温)冲压成形技术;6)成形过程模拟仿真与CAD2CAE系统技术;7)钢板成形件先进连接技术等。

对于普通钢板而言,冲压成形时易出现的问题主要有开裂、尺寸精度不良和形状精度不良3种问题。而高强度钢板成形时,有使以上3种问题进一步恶化的倾向,这主要反映在：

1)高强度钢板的可成形范围窄,需要进一步改进钢板的深冲成形性以冲压较难成形部件,这也是高强钢板应用的难点;

2)冲压成形或弯曲成形后产生回弹、外板表面形状不稳定,出现表面凸起或凹陷现象,这与成形时产生板厚方向残余应力差而引起的弹性恢复有关,或者与拉深时法兰处的面内残余应力引起的力矩有关。这些成形件形状精度不良与钢板的屈服应力有关,高强钢板的屈服应力高,造成成形上的不利;

3)在冲压成形过程中产生、直到成形完了仍然存在的成形件起皱或在弯曲成形时在弯曲部位附近产生平面应变,同时也引起板面内的压缩应力,使成形件形状变差。这种成形件形状精度不良也与材料强度有关,强度上升,形状不良恶化也是高强钢板应用上的不利因素。

MehmetFirat等对TRIP600和DP980的成形极限进行了研究,获得了上述两种钢的FLD图,并建立了数学模型。通过研究板料冲压成形过程中硬化性能的变化对TRIP钢极限变形能力的影响,建立了适合于TRIP钢板的成形极限预测模型,预测结果与试验结果吻合较好,表明了他们提出的考虑相变诱发塑性效应的成形极限预测模型较准确地预测了相变诱发塑性钢的极限变形能力,有利于指导相变诱发塑性钢板成形工艺。此外对TRIP700钢板的强度极限、伸长率、成形极限曲线进行了试验研究,并用扫描电镜分析了该TRIP钢在变形过程中微观组织的变化。蒋浩民等通过高强度低合金钢(HSLA)、DP钢、TRIP钢材料特性和成形性能的对比研究,分析了DP钢板的力学性能、成形极限和扩孔性能。结果表明,与传统HSLA钢板相比,DP钢初始n值较高,有利于变形过程的应变均化和成形性能的提高。TRIP钢高n值的特性使钢板成形过程的应变分布更均匀,从而具有较高的成形极限。在屈服强度相近的条件下,DP钢板和TRIP钢板的扩孔性能均低于HSLA钢板。

采用板料冲压成形CAE技术,可以在计算机上模拟板料冲压成形的全过程,方便地得到瞬时的应力、应变、厚度、能量等成形结果,观察材料流动,对板料的开裂、起皱、回弹等进行预测,了解材料参数、模具参数、摩擦、力学参数等对板料成形性能的影响。文献[24]利用有限元数值模拟技术,研究了不同压边力下高强度钢板的回弹,仿真和试验结果都表明,改变压边力能够显著改善高强度钢板的回弹。

目前对于高强度钢板的应用,在一些成形控制技术方面已经取得了很大的进展,但是由于高强度钢板成形方式上的发展发生了很多新的变化(如液压成形、热冲压成形、激光拼焊、以及成形速度变化等),研究领域不断扩大,各个研究单位的研究侧重点也不同;由于试验装置及试验过程的成本很高,目前对高强和超高强大型零件成形行为的宏观与微观结合的研究还很少,基本上是对一些简单零件进行试验,因此有很大的局限性;另外,高强度钢板的数值模拟理论及算法还不是很完善。