汽车外覆盖件的质量对整车的性能及外形美观至关重要,而其模具的设计水平则决定着覆盖件最终的质量。采用经验法制造出来的模具往往需要反复调试和修改,无形中增加了成本。随着计算机技术的发展,采用仿真手段辅助模具设计已成为可能,该方法通过对板料进行成形分析模拟,可全面了解板料在成形过程中应力应变分布,预测可能产生的成形缺陷,为模具工艺分析和设计提供指导。本文系统地阐述和讨论了冲压成形动态显式非线性分析的有限元理论,讨论了冲压仿真有限元建模方法,并对仿真过程中参数的选择进行了较深入的研究,同时采用均匀设计方法对大型车身覆盖件的冲压过程进行仿真。主要研究内容如下: 1.阐述和讨论了车身覆盖件冲压成形仿真的非线性有限元理论;讨论了冲压仿真中所用的三种材料模型,并在参考有关文献的基础上给出它们之间的各种比较;介绍了适合冲压仿真模拟的壳单元及接触算法等。 2.研究了车身覆盖件成形仿真中与板料有关的参数、与模具有关的参数对仿真结果的影响;重点分析凸模虚拟速度的选择、压边力的选择、凹模圆角半径的选择、摩擦系数的选择对仿真结果精度的影响。 3.将均匀设计方法应用到车身覆盖件冲压仿真分析,在保证精度的前提下提高了模拟的效率,通过对某筒形件的冲压仿真计算验证了该优化方法的可行性。 4.对某轻型客车的翼子板进行拉延仿真,并结合实际冲压结果对比分析,验证均匀设计方法在参数优化中的合理性,为该方法的应用提供参考,同时提出采用变压边力控制、分块压边圈控制、改变拉延筋方向来提高成形件的质量。