冲压件在成形过程中的应力应变分布决定了金属的流动状况及产生塑性失稳的条件,因此对于工艺设计与模具设计十分重要。近年来发展起来的冲压过程有限元(FEM)数值模拟技术解决了传统模具设计时对经验的严重依赖,实现了真正意义的模具计算机辅助设计与辅助制造(CAD/CAM)一体化。缩口是无缝钢管生产中的精轧工序,其工艺水平的高低直接关系到成品的质量和成材率,无缝钢管缩口成形工艺由以前的经验分析到定量分析,这是现代科学技术发展的必然趋势。文中应用三维实体单元非线性有限元分析技术,利用ANSYS的动力显式模块模拟了钢管缩口的成形过程,计算了内部应力、应变分布及钢管金属流动情况,在此基础上分析了钢管在高径比、厚度、凹模倾斜角度不同时对缩口成形时应力应变的影响。从而总结出通过控制钢管壁厚及凹模运动速度等措施,达到有效地减小缩口过程中无法消除的回弹及非缩口区变形的目的。进而优化了缩口的工艺参数,为精确、高效设计模具提供了理论依据。该方法能够准确地分析缩口成形时金属的流动情况,实现了在计算机上对缩口成形失稳的预测。它不仅适用于缩口成形,运用这种方法还可以对其他冲压过程进行模拟,从而推进冲压件CAD/CAM的发展。