在汽车、航空航天和机械电子等领域会遇到很多具有阶梯形侧壁结构的零件。本文着重研究阶梯形侧壁盒形件拉深成形变形规律，为进一步完善复杂零件成形理论提供一定的依据；也给这方面的进一步继续研究提供了参考。本文借助有限元软件从等效应变、材料流动规律、毛坯厚度变化、成形缺陷和应力分布五个方面分析了阶梯形侧壁盒形件的成形规律、厚度分布规律，确定了后续正交分析的考察指标。通过设计正交实验对多因素进行模拟实验，同时获得了各几何因素对壁厚减薄和破裂的影响规律。通过建立截面的方式分析了成形后阶梯部位皱纹的形貌，利用坐标变换的方法量化了皱形的高度与跨度，给出了一个准确直观方法表现阶梯大小对起皱的影响规律。在前期得到的正交实验样本数据的基础上，建立了BP神经网络，用于预测不同几何参数时成形件的壁厚，从而判断成形件的质量好坏。通过实物实验，获得了三组不同参数下的成形零件并测得成形后零件的厚度分布规律。研究结果表明：凸模圆角部位成形后减薄最严重，成形过程中由于阶梯部位悬空部分坯料流动空间不足、加上后期的剧烈变形会产生材料堆积和起皱。零件整体高度和深盒部分高度越大越不利于成形，深盒部分宽度和浅盒部分宽度以及阶梯圆角半径越大越利于成形，凸模圆角半径对于厚度指标的影响同阶梯圆角半径一样是严格单调的，越大越利于成形。阶梯形盒形件阶梯部位的皱形复杂多样，有面畸变、内凹、内凹部分皱起波峰、多峰上凸和单峰上凸等多种形貌。在有阶梯存在的前提下，阶梯宽度越小高度越大起皱越严重。阶梯宽度对皱纹形貌的影响比高度更大，一定程度上决定了起皱时候皱纹的形貌特征。利用未经归一化处理的样本数据建立的隐层节点数为9的BP网络预测效果更好。实验得到的零件成形厚度分布规律与模拟得到的结果相吻合，而且零件的起皱形貌也与皱形曲线一致，验证了模拟结果的准确性。