级进模具冲压是现阶段小零件的主要生产方式,具有精度高、成形稳定、效率高等优点。汽车零件中的圆插针属于高精度要求的金属零件,在级进模中通过冲裁、整形、冷锻等多工位成形。圆插针的尺寸很难达到公差要求,往往需要经历长时间调试且级进模中冲裁工位产生的毛坯形状对圆插针锻压成形也产生影响。目前,国内外对级进模多工位仿真研究多数是折弯或拉伸成形,少部分文献单独模拟了厚板冲裁所产生的踏角和断裂带高度,但冲裁模拟精度不高,对厚板冲裁和锻圆的多工位连续仿真研究几乎空白。针对厚板冲裁和锻圆的连续仿真研究不足,本文将圆插针级进模具中的粗冲、锻平整形、精冲、锻压C角、锻圆成形工位在simufact有限元软件中进行连续仿真模拟。首先利用拉伸试验获取原材料参数,得到了C5191锡磷青铜材料的本构模型,通过拉伸有限元模拟验证了本构模型的正确性,对比了Lemaitre与Normalized C&L损伤模型的拉伸破坏效果,其次对圆插针截面建立了不同宽高比毛坯的2D锻圆模型,得出锻圆最佳毛坯宽高比,并对1.6mm厚材料进行了2D粗冲及精冲模拟并得到断裂带高度,利用最优毛坯宽高比及断裂带高度建立了3D粗冲及精冲的仿真模型,冲裁模拟过程中运用了布尔求差操作,将得到的精冲模拟毛坯继续导入锻压工位进行仿真分析,从而将级进模具中的冲裁及锻圆模拟成形联系在一起,考虑了冲裁所产生的踏角和断裂带高度对锻圆成形的影响,为今后类似圆插针零件的冲压多工位连续模拟奠定了基础。文章指出了圆插针未成形的小平面宽度容易超差的主要缺陷,利用simufact分析了3D锻圆成形工位模拟各个阶段的材料流动速率、接触压力云图,以接触压力云图分析得到的圆插针三个方向的小平面宽度尺寸与实际相符。研究了预锻C角、锻圆头端间隙、冲压速度和摩擦因数这四个工艺参数对圆插针小平面宽度大小、毛刺高度、最大成形载荷指标的影响程度。基于正交实验分析了各个指标下的方案选择,建立了圆插针成形的综合指标评价方案,得到了最优参数。并将最优参数的模拟结果与实际生产优化结果对比,验证了有限元仿真优化的正确性。