目前广泛应用的传统成形极限图是基于线性应变路径的假设进行理论推导或者试验测试获得的,然而,在实际冲压成形过程中,成形件上总有部分材料点在此过程中经历的是复杂的非线性加载条件,非线性应变路径对材料行为尤其是强化特性和成形极限有着十分显著地影响。因此,薄板在复杂应变路径下的定量评价不仅对于薄板成形理论起到重要补充,对工程应用也将大有裨益。本文以高强钢DP780为研究对象,围绕其在非线性应变路径下的成形极限,具体内容如下:基于传统成形极限试验的思想,提出了上、下两个凸模实现试样成形过程中破裂点非线性应变路径的模具设计方案。运用Dynaform成形软件对提出的方案进行了仿真分析。结果表明,提出的模具结构能够实现两段线性叠加的应变路径,并通过模拟仿真研究了试样形状,摩擦系数,上凸模行程和下凸模相对试样的角度等因素对非线性应变路径的影响。基于模拟仿真结果,设计并制造了板材非线性应变路径下成形极限试验的模具;研究了板材非线性应变路径下成形极限试验的影响因素,确定了合适的试样形状以及润滑方式;开展了非线性应变路径下高强钢DP780的成形极限工艺试验,并提出了运用数字图像相关技术(DIC)获取板材非线性应变路径下成形极限的方法;最后经修正的仿真模型的模拟结果与试验结果吻合较好。运用传统成形极限曲线和本文获取的非线性应变路径下高强钢DP780的成形极限曲线对前纵梁危险区域的三点的应变路径进行了破裂失效判断,结果表明,本文获取的非线性应变路径下高强钢DP780的成形极限曲线能够对前纵梁小圆角处的破裂失效现象进行有效预测。