金属成形技术在金属零件的制造过程中起着十分重要的作用。它不仅具有生产效率高、产品质量稳定、原材料消耗少的优点,而且还可以有效地改善工件的组织性能。随着计算机技术的发展和数值计算方法的日益完善,应用有限元法已在模拟金属塑性成形过程中取得了广泛的应用。它对于预测各种过程参数对金属流动的影响,减少试模次数,缩短模具设计周期,降低产品成本具有重大意义。金属成形过程是一个复杂的物理过程,涉及到几何非线性、物理非线性和接触非线性。由于有限元法是一种基于网格的数值方法,当工件变形到一定程度时,有限元网格将产生畸变现象,此时必须对畸变网格进行网格重划分。而网格重划分不仅耗时、计算精度受损,而且对于三维网格重划分技术至今仍是个世界性难题。当网格变形达到一定程度时,甚至导致计算无法进行下去。此时,这种基于网格的有限元方法面临着一些难以处理的问题。无网格方法作为一种较为新颖的数值方法,经过十余年的发展,已经逐渐应用于金属成形过程的模拟,并且取得了一定的成果。无网格方法基于离散节点的近似,避免了有限元方法对于网格的依赖,在涉及到网格畸变的大变形问题分析中具有一定的优势,并且在数据准备和后处理方面也比有限元方法灵活简单。无网格法的种类十分繁多,它们之间的区别主要在于使用的试函数和微分方程等效形式的不同。但它们都有着的共同特点:建立近似函数时不需要借助网格,而是基于函数逼近近似而非插值特性。本文根据金属成形过程中的大变形的特点,采用了无网格再生核质点法(reproducing kernel particle method,RKPM)来模拟分析。RKPM方法通过引入校正函数和具有紧支域的光滑连续核函数并借鉴小波分析中的多尺度分析技术,使其消除了无网格光滑质点流体动力学方法(smoothedparticle hydrodynamics,SPH)中所谓的弹性不稳定(tensile instability),而且具有其他无网格方法不具备的优点:变时—频特性和多分辨率。本文根据金属成形仿真过程中有限元分析方法的局限性,把无网格方法引入到金属成形仿真过程中,根据金属成形过程的大变性特性,把刚塑性理论和无网格再生核质点分析方法相结合,分析研究了刚塑性无网格方法的分析体系,并探讨研究了金属成形无网格法模拟分析过程中关键问题的处理。最后分别用无网格法与传统有限元方法来模拟圆环镦粗数值算例,通过最后两种方法的计算结果相比较,验证出了无网格方法在金属成形模拟分析过程中的可行性及其优越性。