汽车工业在国民经济发展中起着支柱性的作用,大型汽车覆盖件冲压模具的设计制造是汽车制造业的关键技术之一。传统冲压模具结构设计主要依赖企业现有的规范、准则和人员的经验,很少关注模具结构的实际受力和变形。实际覆盖件模具结构在冲压过程中受到较大成形力,工作状态下发生弹性变形,影响凸模和凹模型面的贴合度,导致模具研修时间较长,制约模具设计制造周期。本文针对汽车覆盖件模具在冲压过程中存在的弹性变形问题,提出基于接触力映射的冲压模具结构分析方法,获得冲压模具的弹性变形分布情况,并以此制定模具型面的变形补偿方案,在模具设计阶段对模具型面进行修正,以抵消实际变形带来的影响。首先,阐述模具在冲压过程中的弹性变形对板料成形性影响,对载荷映射算法及其在冲压模具结构分析中的应用和模具型面补偿方法进行了研究。对固体弹塑性有限元算法、接触点搜索和接触力计算、节点成形载荷映射模具结构分析方法和曲面重构、分析与评价方法等进行了研究和探讨。其次,以发动机盖外板冲压件为例,阐述板料冲压成形CAE分析方法及应用。采用DYNAFORM软件建立冲压模拟模型,对板料冲压过程进行数值模拟分析,得到成形分析结果,获取板料与模具间的接触载荷信息。在LMS Virtual.Lab中对冲压模具实体进行有限元网格划分并施加约束,执行接触载荷映射程序,获得模具表面精确的载荷分布。整理、修改K文件递交LS-DYNA求解分析,得到冲压模具结构变形量。最后,分析模具和机台的弹性变形分布情况,在CATIA软件中对凹模型面进行补偿设计,并对重构后型面进行曲面光顺性分析。采用基于逆向工程技术的虚拟合模方法获得数控精铣加工后的模具静态合模间隙分布值,验证型面补偿结果并制定模具型面研修方案,降低模具调试工作的难度。根据现场研合数据对比,结果表明:采用载荷映射方法分析发动机盖外板冲压模具的结构变形,并对型面进行变形补偿设计,提高了模具首次研合率,减少了修模工作量。对于提高模具的设计制造效率,缩短模具制造周期具有一定的参考价值。