汽车轻量化设计需求使高强度钢板在车身结构上得到广泛应用,但钢板高强度化的同时也给其成形过程带来了挑战。高强度钢板在冲压成形过程中,不可避免地会使用冲裁等分离工序,然而剪切分离过程造成的边部缺陷很容易成为后续成形过程中的裂纹源,使材料在较低应变状态下发生边部开裂,严重降低材料的成形性能,进而影响生产的稳定性。为探索高强钢高质量冲切和无缺陷边部成形工艺,在国家重点研发计划项目(编号:2017YFB0304403)的资助下,本文采用边部冲裁实验和基于数字图像相关技术(Digital Image Correlation,DIC)的剪切边拉伸试验,系统地研究了冲裁工艺参数对TRIP780和QP980冲切质量及后续拉伸特性的影响。另外,对激光切割、冲裁和线切割等代表性切割工艺进行了对比研究。基于DIC技术,对不同边部质量试样的拉伸断裂过程进行追踪,并采用扫描电镜对断口形貌进行分析,揭示了不同边部质量下高强度钢板的开裂模式及微观机理。取得了如下主要研究成果:(1)实验研究了冲裁工艺参数对TRIP780和QP980冲切断面质量及后续拉伸特性的影响。结果表明:两种材料随着冲裁间隙的增大,冲切断面质量和拉伸性能均逐渐下降;在8.25mm/s~57.75mm/s的速度研究范围内,冲裁速度影响较小;采用5°斜刃冲裁,断面中光亮带和毛刺比例同时减小,后续拉伸性能显著增加;继续增大刃口角度,断面质量和拉伸性能提升较小。(2)对比研究了激光切割、线切割、冲裁和冲裁+修整几种典型切割工艺对QP980切割边成形能力的影响。研究发现:0°平刃冲裁试样的延伸率和断裂应变最低,其次是激光切割试样,10°斜刃冲裁、0°平刃冲裁+打磨和线切割加工试样的延伸率和断裂应变最高;相比而言,斜刃冲裁是一种既能保证切割质量又适合大批量生产的切割工艺;通过对比平刃和斜刃冲裁断面的宏、微观形貌,发现斜刃冲裁断面毛刺较小、边部整齐、断裂面空穴损伤小,使得斜刃冲裁边拥有优异的拉伸性能。(3)不同边部冲切质量的试样在拉伸过程中主要呈现如下2种断裂形式:颈缩型断裂和边部开裂型断裂。基于DIC技术对拉伸断裂过程进行追踪,揭示了2种断裂形式下裂纹的演化过程,同时结合扫描电镜对断口进行宏、微观形貌分析,揭示了断裂的微观机理。