在汽车开发制造的整个周期中,覆盖件模具的设计水平一直是制约汽车产品开发速度与品质的核心因素,事实上它已成为进一步缩短汽车换型周期和提高汽车品质的主要瓶颈.首先根据设计过程中不同阶段对CAD技术需求的侧重点,探讨了集成设计系统的功能模型、设计流程和结构特点,通过分析覆盖件模具CAD集成化的技术途径和实现方法,建立了覆盖件模具集成CAD的系统模型.对工艺型面的快速、参数化建模方法进行了研究.通过工艺型面的特征分类和控制参数提取,创建了拉延侧壁面、压料面及拉延筋的二维截面线库,并采用特征建模技术,实现了三维工艺型面的快速生成和支持可参数化修改的功能,为后续的优化和分析做好了准备.对汽车覆盖件冲压方向的三维优化技术进行了研究.采用曲面重构的方式,将含有众多缺陷的多曲面片的零件数模,转化为能够满足设计要求的单曲面片,在此基础上通过二次开发完成了可行域方向的判定;以参考方向的转角α为设计变量,以初始接触面积、接触点的个数和分散均匀程度为目标函数,创建了冲压方向的优化模型;采用遗传算法,通过二进制编码,比例选择算子,单点交叉算子和基本位移算子对该优化模型进行求解,并在VC环境下实现了代码编程,通过动态链接库技术与UG自身功能高度集成在一起,实现了在三维基础上的汽车覆盖件冲压方向自动优化.采用延伸率分析法,通过工艺型面关键部位截面线的成形度和延伸率计算,从几何的角度在模拟之前对工艺型面的设计结果进行了预分析,在很大程度上减少了后续的模拟次数;之后针对工艺型面的设计特点,以型面特征参数为变量,以安全裕度△ε和板料上下表面切应变差值为优化目标,实现了基于数值模拟的型面参数优化方法,优化算例显示,该方法对冲压方向、补充面形状、拉延深度和拉延筋的特征参数有很好的优化效果.在实现工艺型面快速、优化设计的基础上,利用KBE技术,对汽车覆盖件模具结构设计进行了相应的知识获取,建立了覆盖件模具结构设计的知识库;并采用模板化、积木式的设计思想,在将不同类型车身覆盖件模具的结构特点进行归纳和总结的基础上,创建了标准件库、标准结构库及拉延模的模板库,实现了基于KBE技术的覆盖件模具结构模板化设计,显著地提高了模具结构设计的三维化、快速化和智能化程度.本文在UG软件平台和VC编译环境下,开发了覆盖件模具CAD集成设计系统,并以一个典型件机罩外板作为实例进行了设计全过程的演示,对所开发的CAD集成系统做了一个有效地验证.