随着汽车轻量化技术的发展,铝合金越来越多被应用在汽车覆盖件轻量化中。A柱加强板是典型的汽车覆盖件,左右两个零件对称安装在车身上,是车身重要的强度和刚度加强件。本文以A柱加强板为研究对象,进行铝代钢材料替换轻量化研究。首先,根据A柱加强板的工作性能要求选取了轻量化铝合金材料,基于壳体有限元理论建立了零件的正向弯曲模型,借助模拟软件分别研究了钢板材料(BLD)和轻量化材料(AA6451-T4)的材料性能和厚度变化对零件正向弯曲刚度的影响,并基于等刚度条件确定轻量化材料的厚度。其次,基于钢板覆盖件的冲压理论和设计经验,设计了A柱加强板的拉延工艺造型和工艺参数。借助模拟软件AUTOFORM,对比分析了两种板料零件在相同工艺参数下不同的拉延成形性能。据此,采用控制截面拉深比的方法对铝板零件的拉延造型参数进行了优化;利用正交试验方法对铝板零件的拉延工艺参数进行了优化。利用应变测量仪器对优化参数后的零件进行了应变检测,获得了合格的零件质量。再次,针对铝合金A柱加强板冲压完成后的扭曲回弹现象进行研究,分析了扭曲回弹产生的原因,建立了扭曲回弹评价指标,并借助龙门式三坐标测量仪检测零件的回弹值,研究压边力对铝合金A柱加强板扭曲回弹的影响,得出1700kN的压边力铝板扭曲回弹程度最小,最有利于铝板零件成形。本文以铝合金代普通低强度钢,实现了汽车覆盖件轻量化设计,将传统钢板零件冲压生产经验选择性继承并应用到铝板零件生产,利用数值模拟手段和试验设计方法对工艺造型和塑性成形参数进行优化设计,对类似汽车覆盖件的轻量化设计和冲压工艺制定有一定的参考价值。