随着社会的进步和工业的发展,汽车逐渐成为人们的生活必需品,而人们对汽车的要求也不仅仅满足于是简单的代步工具及运输工具这么一个单纯的概念,赋予了汽车经济性这一要素,轻量化正是能够降低油耗并达到减少汽车成本的一个重要方法。轻量化技术是指在汽车性能例如汽车刚强度和安全性能等不受影响的基础上,通过优化材料和车身设计来达到降低汽车重量实现节能减排目的的技术。据相关统计,汽车自重每减轻100千克,其每公里就能减少排放5克温室气体。由此可见,发展汽车轻量化技术是符合当下汽车发展节能减排的要求的。目前轻量化技术的研究较多,使用高强钢材料是一种常见的轻量化手段。本文选择对先进高强钢成形性进行基于几何特性的优化,基于Isight软件结合试验设计的方法,构建近似模型和多目标遗传优化算法对右前纵梁的结构参数和工艺参数进行优化设计,获取成形性能最优的优化参数组合,使得零件具有良好的成形性。其主要研究内容如下:1、本文针对汽车零部件分类方法,基于零件在车身结构中的性能,并依据零件设计和生产实际过程,将汽车典型零件分为五类基本类型,并选取其中抗撞吸能类典型件进行有限元分析,通过冲压仿真分析和多目标优化,寻找结构参数和工艺参数对此类零件的成型性的影响,得到的结果对此类零件的生产和选取有一定现实意义。2、针对汽车先进高强钢零件,基于有限元理论和Auto Form软件对右前纵梁的成形过程进行了模拟。首先介绍了与板料成形相关的有限元基本理论,然后针对先进高强钢车身零件提出了成形性的评判指标,以某先进高强钢右前纵梁为例并结合冲压成形理论,研究了零件圆角半径R、零件侧壁斜度θ、零件高度h和加强筋个数n这4个结构参数和拉延筋系数μ和压边力F这两个工艺参数对先进高强钢零件成形性的影响。通过分析与总结,为先进高强钢汽车车身零件的结构设计和生产制造积累一定的经验。3、针对现有优化方法的不足之处,提出了面向结构参数和工艺参数波动的零件成形性能分析与优化设计研究方法,接着,介绍了试验设计和多目标优化的概念和理论优势,并详细阐述了试验设计的计算流程。4、选择成形性能评价指标中的最大减薄率、最大起皱因子和最大回弹量作为输出参数,将弯曲半径、立面倾斜角、零件高度和加强筋个数4个结构参数和压边力和拉延筋系数2个工艺参数作为优化参数,建立六因子三水平的Box-Behnken试验设计,并根据试验结果构建成形性能评价指标与优化参数间的响应面近似模型。基于构建的近似模型并根据多目标优化理论,运用NCGA算法对影响先进高强钢零件成形性的相关参数进行了多目标优化设计,得到了最优的参数组合为零件高度h=50mm、圆角半径R=11mm、侧壁斜度θ=6°、加强筋个数n=3,拉延筋系数μ=0.3,压边力F=570KN。根据优化的参数组合修改零件结构和冲压工艺,并通过试验验证优化后的零件具有良好的成形性,出现开裂、起皱、回弹过大缺陷的风险大大降低。