随着经济的快速发展,汽车成为了现代社会的主要交通工具,人们对于私家车的需求越来越大,质量和外观的要求也越来越高,这使得厂家不得不加快新车的研发。汽车的大部分零件都是冲压件,因此汽车覆盖件冲压成形技术成为了制约汽车发展的关键性因素。随着有限元技术和计算机技术的快速发展,精确的金属板料成形模拟技术为工程设计提供了驱动力。仿真软件的使用能够提高规划过程的可靠性和模具的设计水平。此外还可以大幅减少实际生产时的压机停机时间和产品报废率。利用软件的模拟结果来指导实际生产,大大降低了产品的生产成本。本文以汽车前地板零件为研究对象,运用有限元软件Autoform进行了成形过程数值模拟分析,通过模拟分析预测了板料成形过程中拉延不足、起皱、失效等缺陷。通过调整压边力大小、拉延筋参数、凸凹模间隙和摩擦系数,对模拟的结果进行优化。同时研究了各影响参数对前地板回弹的影响,采用正交试验进行优化,获得了一组最佳的工艺参数组合。基于模拟结果进行了成形模具设计及成形实验,得到了合格的成形件。本文的主要结论如下:(1)前地板零件的空间结构比较复杂,初步成形模拟研究表明,汽车前地板零件冲压成形后比较容易出现拉延不足的缺陷,此缺陷会严重影响产品的刚度,从而影响前地板的使用。根据前地板的结构特点,设置变强度双重拉延筋,可以有效的控制前地板拉延不足缺陷。(2)通过数值模拟研究了压边力、模具间隙和摩擦系数对前地板拉延工序成形性的影响规律。通过增大压边力和摩擦系数,可以增大板料的流动阻力,但不可一味的增大压边力和摩擦系数,以防止前地板发生开裂,最终将压边力和摩擦系数分别暂定为650kN和0.15。当模具间隙为0.80mm时,前地板的最大失效值最小,因此将模具间隙暂定为0.80mm。(3)通过正交实验研究了压边力、模具间隙和摩擦系数对前地板回弹的影响。摩擦系数对前地板零件的回弹影响最大,其次为模具间隙,压边力对前地板零件的回弹影响最小。结合前地板的成形模拟结果,最终优化得到前地板成形的最佳工艺参数组合:压边力700kN,模具间隙0.84mm,摩擦系数0.15。最终零件的最大回弹值为1.347mm,最大失效为0.756,最大减薄率为28.1%,符合实际生产要求。(4)基于数值模拟的相关数据,完成了前地板零件成形各工序的模具设计并进行成形实验验证。成形实验结果表明,拉延、修边冲孔和斜楔修边冲孔后的零件成形情况与数值模拟的结果相符,翻边后的零件在翻边处出现起皱,但仍在误差范围之内,因此验证了数值模拟研究结果的准确性。