复杂截面高强钢零件如汽车前后防撞梁及门槛加强件在完成型面加工后常采用冲切的方式实现批量化生产。由于材料强度的提高,冲切模具的设计不合理,在零件批量化切断的过程中,模具磨损崩刃严重,使用寿命低,同时,由于冲切参数的选择不合理,导致零件断面质量较差,影响零件使用性能。因此,设计合理的模具轮廓,选择适当的冲切参数,对提高零件断面质量,降低模具修模频率从而提高生产效率,节省制造成本具有重要的意义。本文从零件冲切工艺和冲切模具设计两方面入手,对复杂截面高强钢零件的冲切问题展开了研究。研究了不同参数对零件冲切断面几何形貌及冲裁力的影响规律;建立了准确的复杂截面高强钢零件冲切有限元模型,基于有限元仿真研究了冲切模具的设计方法,并总结了复杂截面零件冲切模具的设计原则。本文的主要研究内容如下:1)搭建高强钢板材直边剪切与冲孔实验平台,基于直边剪切实验,研究了工艺参数及材料参数对零件断面几何形貌的影响规律;基于冲孔实验,获得了计算不同高强钢材料所需冲裁力的经验公式,并研究了冲裁间隙对冲裁力的影响规律,结合直边剪切与冲孔实验获得了合适的工艺参数。2)在所确定的工艺参数基础上,基于ABAQUS/Explicit软件建立了门槛加强件冲切工艺过程的有限元模型,并针对仿真建模中的参数设置、材料断裂模型的建立及模型参数的识别方法进行了研究,提出了一套材料韧性断裂模型中材料参数识别标定的实验方法。3)基于有限元仿真分析了冲切模具磨损崩刃的原因,并从优化模具受载的角度对冲切模具的设计方法进行了探讨。通过模具刃口倾角与模具切断顺序的组合设计获得了模具的优化设计轮廓,并进行了量产跟踪实验以验证该设计方法的有效性。最后本文对类似复杂截面零件冲切模具的设计原则进行了总结,以为冲切模具的设计提供指导。