近年来,随着汽车工业对车身轻量化和碰撞安全性要求的日益增高,高强钢以较高的性价比、足够的强度和刚度以及良好的吸能性和抗疲劳性被广泛应用于车身结构当中。然而高强钢在冲压成形中容易出现开裂、起皱、成形不足和回弹等问题,增加了模具开发与制造成本,因此如何有效控制高强钢零件成形缺陷成为了行业关注的重点。本文以后座椅安装上横梁为研究对象,对其冲压成形所涉及的工艺设计、全工序数值模拟、多目标优化和回弹补偿等关键技术进行研究,具体内容包括以下3个方面:(1)对后座椅安装上横梁进行工艺分析,从保证成形质量和提高材料利用率两方面考虑,给出两种拉延工艺方案:开口拉延和闭口拉延,并通过Autoform快速模拟对比分析,选定闭口拉延作为最终工艺方案。在既定工艺方案基础上根据冲压工艺设计规范在NX内完成了各工序内容的详细设计。之后利用Autoform建立各工序有限元模型,对零件进行全工序数值模拟,在模拟过程中着重解决了拉延时制件两端叠料和凸包开裂问题以及翻边整形时制件凸缘开裂问题。(2)针对后座椅安装上横梁拉延不充分和回弹较大问题,以拉延安全区域占比和平均回弹为优化目标,产品区域最大减薄为约束条件,选取压边力、摩擦系数、切角尺寸和凸模圆角为设计变量,进行了4因素3水平的Box-Behnken试验,建立多目标优化响应面模型。对模型进行方差检验,结果表明所建立模型可以很好地反映目标函数和约束函数关于设计变量的响应关系。利用Design-Expert软件对模型求解获取最优工艺方案,使用优化后的方案进行模拟,并对预测值和模拟值进行误差检验,结果显示3个模型的响应值误差均在2%以内,验证了响应面优化设计的有效性。(3)在多目标优化的基础上,为进一步控制回弹,分析了各工序回弹大小和分布情况,制定了合适的补偿策略。之后根据补偿策略,利用Autoform的回弹补偿功能通过一次拉延型面补偿、一次修边符型补偿和一次翻边整形补偿将最终零件的回弹控制在了±0.8mm以内。最后对零件进行实冲试模试验,经手工、专用检具和三维扫描仪检测,零件满足成形和尺寸精度要求。