精密冲裁是在普通冲裁工艺基础上发展起来的一种先进的精密加工方法。它甚至可以取代扁平类零件的切削加工,具有优质、高效、低耗、面广的特点。但是,精冲模具结构复杂,有多项载荷作用,仅凭经验设计模具往往会导致两大问题:一是产品质量不合格;二是模具寿命低。因此,使用有限元软件分析和优化精冲模具,提高模具使用寿命成为一项紧迫的任务。本文综述了精密冲裁技术的国内外研究现状以及发展趋势,介绍了精密冲裁的原理及ANSYS Workbench软件的特点,采用有限元法计算分析了Z1后齿板和棘轮两副典型模具,得出了模具主要零部件的应力及变形图及其最大等效应力出现的位置,结合实际工艺分析了最大等效应力出现不同位置的原因。研究了ANSYS Workbench的接触设置在分析过程中的重要性及难点,总结了各个零部件间的接触类型,为同类模具的有限元分析提供了有效的方法。本文采用变分技术快速优化单个模具零部件,总结了利用该技术优化的方法,探索了利用实验设计技术优化复杂装配体。以零件的主要结构尺寸为设计变量,以零件的应力、变形为目标函数,对其进行优化设计。通过优化分析,可以达到在相同作用力及边界条件下零件变形降低、应力变小的双重效果。