拼焊板(Tailor-Welded Blank，TWB)是将两块或两块以上平板料焊接成一块整体板，再经过落料、拉延、冲孔、整形等工序而形成冲压件，且其组成板料可以具有不同厚度、性能、材质和表面涂层，以满足不同部位零件的强度和刚度等性能要求。其优点在于：由于在冲压成形前已将各部件焊接在一起，焊接残余变形基本消除，可以提高部件整体精度和质量；改善部件局部抗冲击的能力；降低部件重量，使材料充分发挥其作用。然而，已有基础实验研究表明：由于拼焊板焊缝两侧母板材料(母材)板厚、材料性能等差异性，以及焊缝的存在，其成形性能较单一板有所下降，其成形过程中弱侧母材提前开裂与焊缝移动等问题也影响了拼焊板的成形能力。虽然目前对提高拼焊板成形能力以及控制焊缝移动等进行了大量的研究，并发现母材的板厚差异、材料性能差异等是影响拼焊板成形能力的重要因素，但对拼焊板冲压成形机理的研究还不够深入。 本文立足拼焊板冲压成形过程中的科学问题——母材之间的应力应变关系、强度比的动态变化规律及其对拼焊板成形性能的影响，采用理论分析、实验研究与数值模拟相结合的方法研究了影响拼焊板母材之间强度比的主要因素对其影响规律，以及它们对拼焊板冲压成形性能的影响。在分析拼焊板成形特征的基础上提出了三个基本理论假设，建立了其平面应力状态力学模型，根据金属板料塑性成形理论推导出拼焊板成形过程中强、弱母材实时应变状态相互依赖关系的隐式方程，结合塑性成形理论的三个关系式构建了拼焊板在平面应力状态下的本构关系方程。通过该本构关系，可实现对拼焊板母材应力、应变分布的定量描述和预测，为合理控制拼焊板冲压成形中出现的焊缝移动提供相关理论参考。采用实验和有限元仿真相结合的方法验证了该本构关系的可靠性。基于强度系数K值与抗拉强度σb和硬化指数n值之间的解析关系讨论了K值与n值和σb在评价板料成形性能方面的内在矛盾统一性，并通过实验证明了解析关系的正确性及其工程适用性，为研究拼焊板母材强度系数K值差异对其强度比以及拼焊板冲压成形性能的影响提供了理论依据。 考虑到成形过程中母材板厚变化以及材料硬化能力随变形程度增大而改变会造成其成形能力差异的实时变化，提出了拼焊板综合强度比理论模型并建立了其显式关系式用于分析母材成形能力差异的变化规律及其主要影响因素。基于对拼焊板平面应力状态本构关系和母材强度系数K值的理论研究，探讨了母材初始板厚t0和材料性能参数(K值、n值和厚向异性指数r值)等单一因素差异在三种典型变形状态下对拼焊板综合强度比的动态变化和弱侧母材应变路径的影响规律，揭示了拼焊板母材强度差异的变化规律及其影响因素，为进一步研究这些因素对拼焊板冲压成形性能的影响提供了理论参考。 由于胀形是拼焊板冲压成形的典型方式之一，而且可以通过改变坯料的尺寸形状，获得拼焊板在不同变形状态下的极限成形高度和焊缝移动量。为研究母材初始板厚t0和材料性能参数等单一因素差异对拼焊板冲压成形性能的影响规律，同时探讨成形性能与综合强度比之间的内在关系，建立了拼焊板胀形有限元模型。采用此模型研究了母材初始板厚t0和材料性能参数等单一因素差异在三种典型变形状态下对拼焊板极限成形高度和焊缝移动量的影响规律，初步确立了这些因素对拼焊板成形能力的影响大小以及影响规律，并结合前面对拼焊板综合强度比动态变化的理论研究，探讨了综合强度比对拼焊板冲压成形性能的影响，为促进拼焊板成形技术实用化研究起到了积极作用。 基于母材初始板厚t0和材料性能参数等单一因素差异对拼焊板综合强度比及其冲压形性能影响规律的研究，深入探讨了不同初始板厚t0差异下，母材单一材料性能参数差异在双向等拉变形状态中对拼焊板综合强度比的影响规律。固定拼焊板母材性能参数的情况下，从初始板厚比对拼焊板综合强度比及其极限成形高度的影响规律，以及它对拼焊板变形非均匀性的影响等三个方面研究了母材性能参数与其板厚的综合匹配关系。据此发现，母材初始板厚t0与其性能参数的合理匹配能降低拼焊板综合强度比，减小其成形过程中的变形不均匀性，进而提高其冲压成形性能。这为合理的拼焊板零件设计和冲压工艺制定提供了一定的理论依据，为提高拼焊板制件的质量提供了有利的条件。