金属塑性成形技术在机械制造业中具有重要地位。数值模拟技术提高了塑性成形过程的可控化水平,是优化工艺参数和模具结构的有力工具,对保证工件质量,减少材料消耗和开发时间,降低制造成本有重要的意义。有限元法是应用最为广泛和有效的数值模拟技术。但迄今为止,有限元法模拟金属塑性成形过程时,存在应力场精度达不到工程要求和网格容易发生畸变等诸多瓶颈性问题。这些困难的根本原因在于有限元法中单元网格的局限性。无网格法不需要产生网格,避免了有限元法中单元网格带来的一系列困难。它不仅能保证计算的精度,还能降低计算的难度,因此将无网格法用于分析金属塑性成形过程有着重要的理论和实际意义。考虑到任意形状接触界面是金属塑性成形中十分常见的接触情形,因此本文将无网格法用于分析任意形状接触界面的金属塑性成形问题。计算效率是无网格法的一个关键性制约因素,而积分运算和接触界面处理算法是影响无网格法效率的两大重要原因,因此论文从这两方面入手,着重研究提高无网格法计算效率的相关算法。论文选择基于移动最小二乘近似函数的伽辽金无网格法作为数值分析方法,采用弹塑性材料模型作为计算的材料模型。在任意形状接触界面的处理方面,开展了模具型腔的描述方法、接触对搜索算法、法向接触力和切向摩擦力的计算方法等工作。在此基础上,研究了基于更新拉格朗日描述的弹塑性材料变形过程控制求解方程及其相应矩阵的定义式,并使用基于中心差分格式的动力显式求解算法求解该方程,最终实现了伽辽金无网格法在任意形状接触界面金属塑性成形过程的数值模拟。论文进行的创新性工作有以下两点：1将质点积分法用于任意形状接触界面的金属成形过程分析,在保证精度的前提下实现了高效率的积分运算。质点积分法是一种高效稳定的积分方法,本文基于对任意形状接触界面处理算法的深入研究,将其用于对一个使用球头形凸模挤压块状铜质工件的塑性变形过程进行数值分析。将计算结果与基于ANSYS/LS-DYNA环境的有限元法得到的结果进行比较,说明了本文提出方案的正确性和可行性。2在系统研究主从面法和一体化算法的基础上,提出了一种新的接触对快速搜索算法一投影子域法。将模具型腔表面的主接触块和工件表面的从接触点均沿压力机运动方向投影,采用子域分割思想,用矩形子域分割接触界面投影区域,实现从接触点和主接触块快速匹配判定运算,进而实现测试对和接触对的确定。算例表明子域投影法具有处理速度快、实施方便等特点。