汽车的整车开发周期主要取决于覆盖件的开发周期。因此,有必要建立一种快速有效的数值模拟方法,对覆盖件成形过程进行计算机模拟分析,给模具设计和工艺设计提供可靠的判据和合理的工艺参数,从而缩短覆盖件开发设计的周期。覆盖件的冲压成形是十分复杂的力学过程,由于涉及到多重非线性问题,其成形过程中各种问题的分析显得十分棘手。采用数值模拟技术对覆盖件的成形过程进行计算,使得准确分析成形过程中的各种现象成为可能。然而,冲压成形模拟涉及材料屈服准则、接触与摩擦问题、有限元计算方法、单元技术及对产品失效的判断和预测等多项核心理论技术,合理选用这些技术及合适的相关参数是保证仿真结果准确性和有效性的决定因素。本文在参考大量文献和进行大量实践的基础上,以CAD软件Pro/E为辅助,运用正交设计和均匀设计技术安排模拟试验,采用CAE软件Dynaform对一汽车顶盖进行成形模拟研究。主要的研究工作及其结论如下:(1)对于可成形性,大型覆盖件冲压的模具间隙不能太小也不能太大,而是有一个最优值。本文分别采用0.10mm、0.15mm、0.20mm的模具间隙进行模拟计算,最终确定0.15mm的模具间隙对该顶盖零件是比较合适的。(2)摩擦系数对覆盖件成形性能有重要影响。本文对板料与凹模、凸模、压边圈之间的摩擦系数分别取不同的值,采用正交试验设计技术安排模拟计算方案;分析成形结果,得出3个摩擦系数对该顶盖零件的可成形性和变形均匀性的影响作用的大小顺序。(3)塑性应变比r与应变硬化指数n是评价板料成形性能的两个重要参数。文中,分别设置不同的,r和n值,采用正交试验设计安排模拟计算方案;分析成形结果,得到了r与n对该顶盖成形性能的影响作用,确定了其选用板料的材料性能要求:r≥1.7,n≥0.23。(4)形成了一套拉延筋优化设计的新思路:利用Dynaform的等效拉延筋阻力模型,对各拉延筋分别设置不同的等效阻力,采用均匀试验设计技术安排模拟计算方案;分析成形结果,确定一套较优的拉延筋阻力;再利用Dynaform的拉延筋阻力预测系统反求出各拉延筋的几何参数。这是本文的一个创新点。以上研究成果形成了一套可用于覆盖件冲压工艺设计的新思路,为制定覆盖件冲压工艺方案提供理论依据。