高速成形加工可以提高金属的成形性能，可以使在常规成形方法下很难成形的高强度金属材料实现成形。高速成形的制件能够得到远超出传统准静态成形所能达到的变形程度，并拥有表面质量好、回弹小、变形厚度均匀等优点。随着工业制造水平的不断发展，对金属成形性能提出的要求也越来越高。作为国内外研究的热点和前沿，对高速成形提高金属材料成形性能的研究将具有更重要的理论和实际应用意义。　　 本文通过对比已有的各种高速成形方法及装置，结合高速成形工艺的特点，提出了一种高速成形装置的设计方案。装置采用压缩气体作为动力源，用高压气体驱动撞块（冲头）加速，撞块加速至终点，冲击材料使其高速成形。　　 首先对高速成形装置包括各部件的形状、功能、布局和运动机制等进行总体的设计，同时估算了高速成形装置的冲击速度，并选择空气作为推动气体。其次通过建立数学模型，应用Matlab数值计算软件，对高速成形装置关键组成部件:高压气室、发射管、撞块、发射气缸和发射活塞进行详细的结构设计和尺寸计算;对受压的发射管和悬臂部件进行校核;对高速成形装置的辅助系统和测速系统进行了选型。　　 应用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA验证已有的DP590金属板料高速成形实验，通过对比发现无论是达到的应变率值还是生成的材料高速成形极限图，有限元分析得到的结果与高速成形实验的结果均吻合较好，从而验证了有限元分析法预测和指导高速成形实验的可行性。同时应用有限元模拟的分析数据，基于所设计高速成形装置的冲击参数，模拟不同速度冲击金属板料的成形过程，对不同冲击速度下金属板料的成形性能进行研究。通过分析发现随着冲击速度的提高DP590板料成形高度呈现增加的趋势，变形材料表面的等效应变分布和变形厚度变得更加均匀。　　 本文对高速成形装置的结构设计和尺寸计算，可为高速成形的研究及同类型成形装置的研发提供理论参考。应用有限元分析对金属材料高速成形性能进行研究，对高速成形实验条件的设定、冲击参数的优化以及高速成形加工工艺的制定都有重要的意义和实用价值。