多次拉深成形技术广泛应用于生产实际,多次拉深成形就是将零件拉深变形的总变形量进行分配,每次拉深完成零件的一部分变形,最后制成所需要的零件。多次拉深成形的机理非常复杂,在多次拉深成形中,后续工序的坯料为半成品工件,半成品工件已经历过一次或多次变形,坯料在材料性能和几何形状上都发生了一定的变化。所以相对于一次拉深成形来说,多次拉深成形有其特殊的变形规律和相应的变形工艺。目前,对板料拉深成形的数值模拟研究工作,大多集中在首次拉深成形,对于多次拉深成形,很多理论和经验公式都是根据首次拉深通过一定的简化、假设推导出来的,缺乏实际依据,还具有许多需要克服的困难,对多次拉深成形进行系统的、深入的研究非常少。本文采用数值模拟方法,全面深入地研究多次拉深成形。本课题的研究对促进先进技术在冲压行业中的应用,提高整个冲压行业应用先进技术的水平,具有十分重要的意义。本文系统阐述和讨论了板料冲压成形数值模拟的非线性有限元理论;比较了T.L.法和U.L.法这两类大变形弹塑性有限元方程的列式和求解特点,提出了适合板料成形数值模拟的弹塑性本构方程;分析并比较了Hill 屈服准则和Barlat 屈服准则,并指出屈服准则的选用方法;分析并比较了各种单元类型的异同点,指出BT单元无论是从计算精度还是从计算效率两个方面考虑都是最适合多次拉深成形数值模拟的单元类型;分析并比较了隐式、显式和显隐式综合算法,并给出了采用动态松弛算法时虚拟速度和虚拟质量的选取方法。本文在分析板料成形有限元数值模拟的基础上,介绍了多次拉深成形数值模拟的一般过程,分析了多次拉深成形数值模拟的关键技术:几何模型的建立、单元类型的选择和网格划分、屈服准则的选用、边界条件的处理、板料与模具间干涉问题的处理、工步间变化历史信息的传递等。以数值模拟等先进技术解决工业生产中产生的实际问题是板料成形技术的发展方向。本文以管子支架的多次拉深成形为例,分析多次拉深成形中不同的凸模圆角半径、模具间隙、压边力、压边间隙、摩擦系数对拉深成形性能的影响,得出了这些因素与工件首次拉深最大变薄率的关系。本文的研究结果表明,应用数值模拟技术可以计算零件在成形过程中产生的变形、应力、应变分布,预测零件在成形过程中起皱、破裂和刚性不足等缺陷,从而得到成形所需的优化工艺条件。使模具和工艺设计由经验设计上升到理论指导,从而大大提高设计质量,减少模具的调试费用,缩短模具生产周期,为加速产品的更新换代,提高生产效率,创造有利条件。