冲压成型是一种十分重要的制造技术，在汽车、航空、电器和国防等工业中都有广泛的应用，冲压成型技术的一个关键是冲压工艺设计及模具设计。传统的冲压工艺和模具设计，很大程度上依赖于经验，是制约模具开发水平提高的根本原因。随着CAE(Computer Aided Engineering)技术的发展，并成功地应用到板料成型的数值模拟中，基于CAE的冲压工艺与模具设计技术成为模具开发的一个有力工具，发挥着越来越大的作用。 本文较系统地研究了CAE仿真技术的核心理论，针对冲压成型中板料常见的三大缺陷：拉裂、起皱和回弹，提出了基于CAE的冲压工艺分析理论和方法，并将它应用到自主开发的板料冲压专用软件CADEM中，开发了压边力优化等重要的冲压工艺分析功能，提高了CAE软件的工程实用性。本研究的主要创新点包括如下几个方面： (1)研究了板料拉伸稳定理论和可视化方法，提出了拉裂预测的新方法。拉裂是由于拉伸失稳引起的，以连续体力学为基础的Hill集中性失稳理论和Swift分散性失稳理论应用到各向同性板料进行失稳判定；将Marciniak和Kuczynski的凹槽损伤失稳理论应用到正交各向异性板料拉伸失稳判定，对板料各处在成型过程中不同时刻的稳定性进行数值化描述，并运用计算机仿真技术进行直观的表现，可以准确地预测板料成型中可能出现的拉裂现象。 (2)提出了板料起皱的临界应力计算的新方法，实现了板料压缩稳定性的可视化描述和起皱的预测。运用能量原理和有限元方法，从较简单的力学模型出发，提出了虚拟刚度的概念和板料起皱的临界应力的计算方法。为了较精确地描述板料各部分发生起皱的可能程度，本研究从16个单元区域的起皱分析入手，初步得到各单元的起皱临界因子，然后进一步进行区域搜索或选定区域计算，找到包含某单元最可能发生起皱的区域，得到能反映各单元起皱发生难易程度的临界因子，并用云图将它描述出来，从而较精确、直观地预测起皱的发生。 (3)提出了基于CAE和神经网络的压边力优化新方法。通过CAE仿真计算，对成型过程中每一时刻板料的稳定性进行数值化描述，可以直接以板料上某些关键点(如最易失稳处)的稳定性值作为输入参数，运用神经网络方法进行压边力的优化，采用这种方法训练样本时不需要专门的测试设备，可获得冲压过程中任一时刻的最优压边力，因而可以得到整个冲压过程的压边力最优控制曲线。 (4)完善了冲压板料回弹的精确计算方法。借助于CAE软件，系统地研究了对冲压板料的回弹影响因素，并比较了它们影响程度;回弹的仿真计算中，指出了板料反向失稳的可能性，并推导了回弹失稳的临界应力计算公式，研究了考虑Bauschinger效应的精确回弹计算方法。 本文提出的基于CAE的冲压工艺分析理论和方法，应用到实际生产中，有效地解决了生产中的技术难题，为促进模具技术的进步、降低模具的开发成本有重要意义。