随着有限元理论的日趋成熟和计算机应用技术的发展,板料成形数值模拟得到了广泛的应用。目前的板料成形数值模拟技术多用于单工序的模拟,单工序模拟虽然能够预测该工序工艺设计的缺点,但是不能分析整个冲压工艺流程设计中出现的问题。而多工序模拟面向全流程工艺设计,通过对每个工序的模拟,真实的显现了产品的全部工艺流程。课题来源于国家自然科学基金项目“面向自主设计的汽车覆盖件成形性快速仿真及工艺优化技术研究”(No.50575080)和国家863计划“基于仿真的汽车零部件可成形性设计与工艺优化”(No. 2006AA04Z140)。在多工步成形理论研究的基础上,依托板料冲压模拟软件FASTAMP的平台,运用计算机图形学技术和有限元理论,采用面向对象设计的方法,开发出面向全工艺设计的多工步成形模拟仿真系统的前置处理模块。通过对拉延、翻边、修边以及回弹等工序的模拟,实现对全工艺流程的模拟分析。论文讨论了多工步板料成形前置处理系统中板料的单元网格,约束类型和材料特性,以及拼焊板模型的建立;分析了基于多工步成形前置处理系统的拉延、翻边、修边和回弹工序的数值模拟过程;研究了拉延、翻边工序的参数定义、工具定义装配的问题和拉深筋、工艺切口的模拟方法,以及修边工序中修边线的选择,回弹工序约束节点的拾取等关键技术。在此基础上,介绍了该系统开发的环境,编程语言,开发工具。并且运用面向对象的程序设计方法,开发出包括拉延、翻边、修边和回弹的面向全工艺设计的多工步成形模拟仿真系统的前置处理系统。最后,对汽车地板零件以及韩国现代汽车翼子板多工步成形进行了模拟,并与实际结果进行比较。实践证明,该系统具有很好的可靠性和准确性,完全满足要求。