随着社会的发展和科技的进步,环境问题也逐渐得到了世界的广泛关注,结构轻量化设计被认为是推进节能减排的重要手段之一,在交通及建筑领域显得尤为重要。近年来对轻质高强度结构的需求日益增长,多种新型轻量化结构正逐渐被应用于现代社会的各个领域中。其中蜂窝板被认为是应用最为广泛的轻质板结构,但在很多领域,其性能已经难以满足现代生产的要求。本文所设计的折纸型金属夹层板被认为是可替代蜂窝板的一种新型轻量化板结构,可广泛应用于汽车、船舶、飞机、以及轻质建筑结构的底板和墙体中。在性能方面,折纸型金属夹层板的弯曲刚度,侧向刚度、剪切强度、耐高温性等性能都优于蜂窝板,有着重要的研究价值。因此本文针对折纸型夹层板力学性能及成形工艺做了如下几方面的研究:(1)折纸型夹层板的胞元几何模型的演化规律是一切分析和研究的基础,本文以胞元几何参数中的接触角及接触宽度为设计变量推演出了胞元在特定排列状态下的几何模型演化规律,确定了胞元结构的设计空间。(2)本文以相对弯曲刚度及相对侧向刚度为力学性能的评价指标,运用非线性隐式有限元分析软件MSC.Marc分析了不同胞元对力学性能的影响规律。并将其与蜂窝板进行对比,结果表明,折纸型夹层板具有优于蜂窝板的力学性能。(3)本文以板厚减薄率为成形质量的评价指标,通过MSC.Marc研究了折纸型金属夹层板的成形工艺。分别分析了折纸型夹层板的单步和多道次冲压时的成形性,并提出了一种多道次级进式成形工艺。通过对棱台型和半球型两种过渡胞元的结构参数及工艺参数的分析,确定了成形质量的影响因素。(4)根据成形质量的影响规律,设计了两种冲压模具,对本文所提出的成形工艺进行了验证实验。成功制得了折纸型金属夹层板,验证了本文提出的多道次级进式成形工艺在实际生产中的可行性。