随着社会信息化进程的不断加快,各种便携式通讯设备广泛使用,促进了电池行业的迅速发展。电沉积镍涂层薄板作为高性能电池的外壳,因其具有直接成形,无需后续电镀,易于实现连续化生产的特点,得到了广泛应用。所以对镍涂层薄板的成形性能进行研究是一个很有意义的课题。本文针对镍涂层薄板的成形极限,将涂层与基体区分开来,给予涂层足够的重视,考虑涂层的力学特性以及与基体的界面结合强度。基于板料拉伸失稳理论和复合板思想,分别采用理论方法与数值模拟方法研究镍涂层薄板的成形极限。主要研究内容和结果如下:为确定材料的本构关系,根据镍涂层薄板的应力、应变实验数据,采用多项式拟合方法得到了基体和涂层的应力—应变关系;分别根据Swift分散颈缩理论和M-K理论,推导出涂层薄板的颈缩判据,并依此判据计算镍涂层薄板的成形极限。计算结果表明,两种理论所得到的成形极限曲线接近,而且成形极限与材料的厚向异性指数R、涂层的厚度以及板料的初始不均度f有关,R越大,涂层越薄, f越接近于1,则成形极限曲线越高。运用有限元显式动力算法模拟电池壳的成形过程,获得了基体与涂层的应力、应变分布及厚度变化;通过不同参数下模拟结果的比较、分析,对摩擦系数、压边力进行了优化。模拟结果表明,涂层薄板能顺利成形,最大拉应力出现在靠近凹模圆角的直壁部位,而在凸模圆角处板料减薄最严重。同时得到,涂层三向主应力均比基体小得多,约为基体的一半,但其分布较基体复杂。此外,通过提取基体与涂层界面的节点界面应力,分析可得成形过程中最大界面应力为剪应力,值约为40.3MPa,小于结合强度,涂层没有从基体上剥落。根据拉伸实验极限应变求得用于韧性断裂准则的材料常数;结合有限元模拟得到的应力、应变数据,应用韧性断裂准则预测镍涂层薄板的成形极限,预测结果表明涂层先于基体破坏。同时,利用理论成形极限图检验预测结果的准确性,经验证,应用有限元模拟与韧性断裂准则相结合的方法预测镍涂层薄板的成形极限,能得到比较满意的结果。通过本文研究,得到了电沉积镍涂层薄板成形极限图的右边区域,同时,应用韧性断裂准则对其成形极限进行了预测,预测结果与理论成形极限图符合较好,所以该方法对电沉积镍涂层薄板的制备和加工能起到一定的指导作用。