板材冲压成形广泛应用于汽车、电器、船舶、航空、航天等部门,在制造业中占有极其重要的地位.起皱是板材冲压成形中常见缺陷之一.随着现代汽车工业的迅速发展,超薄高强钢板在汽车覆盖件领域的应用日益广泛,使得板材的抗皱性能越来越受到关注.板材的剪应力起皱是常见而难以解决的一种失稳起皱形式,同时也是板料成形技术研究的前沿问题之一.该文针对剪应力起皱的机理,设计了板材成形的剪应力起皱专用模具,实现了剪应力起皱.文中提出了两种实验方案:(1)以皱高(△h)0.2mm作为板材剪应力起皱的临界皱高,将临界起皱时的凸模行程(S)大小进行比较来评价板材的抗剪应力起皱性能,S值越大则板材的抗剪应力起皱性能越好;(2)相同凸模行程S下比较皱高△h来评价板材的抗剪应力起皱性能,△h值越小则板材的抗剪应力起皱性能越好.按照这两种方案对不同几何尺寸和性能参数的试件进行了实验.采用有限元软件模拟了不同几何参数模型的试件剪应力起皱过程.模拟结果证实了试件的起皱为剪应力下失稳起皱,并通过皱纹形态及走向分析得出了合适的试件模型.利用该模型对实验试件进行了模拟分析,与实验结果对比,提出了板材剪应力起皱性能的评价指标:以几何尺寸相同的试件进行剪应力起皱实验,加载到一定凸模行程后快速卸载测量皱高△h,△h值越小则板材的抗剪应力起皱性能越好.利用文中得出的指标评价了宝钢提供的13种汽车板材的抗剪应力起皱性能,并以此标准用有限元软件模拟并分析了材料性能参数(板厚t、屈服强度σ<,s>、硬化指数n、板厚方向性系数r、硬化系数K)对板材剪应力起皱性能的影响规律.分析表明:板厚t越大、材料屈服强度σ<,s>越低、硬化指数n越大、板厚方向性系数r越大、硬化系数K值越大,则板材的抗剪应力起皱性能越好.其中板厚t对板材的抗剪应力起皱性能影响最明显,硬化系数K的影响不大.该文得出的剪应力起皱评价指标及实验方法可以应用于板材抗皱性能的研究.研究结果丰富了板材成形失稳起皱理论.