1. 设计的目的及意义

1.1. 研究背景

汽车覆盖件冲压成形质量的好坏直接关系到各部件的装配，从而影响到整车的质量。面对汽车市场越来越激烈的竞争，顾客对汽车质量性能要求也越来越高。汽车界提出3R战略，即缩短产品的市场化周期、降低产品开发费用和减轻汽车质量。随着有限元技术的发展，应用数值仿真方法对板料成形过程进行计算机模拟，以替代实际试模，为覆盖件工艺设计、模具设计提供可靠的判据和合理的工艺参数，已成为当前覆盖件工艺设计、模具设计中的一种重要手段。

从20世纪70年代起，有限元法开始应用于板料成形过程的模拟，各种成熟的CAE仿真软件纷纷应用于模具成形产业中，有效解决了成形件拉裂、起皱的预测问题。

1.2. 国内外研究现状

1.2.1. AutoForm软件

目前，在薄板冲压成型仿真领域，Autoform软件的市场占有率为全球第一。全球90%以上的汽车制造商在使用AutoForm。全球前20家最大的汽车。制造商100%在使用 AutoForm。全球超过100家模具制造商与薄板冲压件制。造商均在使用 AutoForm。在德国，AutoForm市场占有率为90%以上。在全球，AutoForm市场占有率为80 以上。在国内AutoForm目前拥有众多的。行业用户，如上海大众汽车有限公司、一汽模具制造有限公司、东风汽车模具。有限公司、成飞集成科技股份有限公司及天津汽车模具有限公司等。

Autoform的出现，冲击和改变了许多传统的CAE仿真理念。其界面简单，操作简便，无需用户具备有限元知识，消除了一般工程技术人员对CAE仿真分析的神秘感，促进了CAE分析的工业应用。由于在众多有限元技术上的突破，使得AutoForm在计算速度上具有很大的优势，也推翻了动态显式算法计算效率优于静态隐式算法的传统观念。其在接触处理算法上的突破，使得应用者从此无需再将大量宝贵的时间耗费在单元网格处理之中。其功能强大的模面设计模块，使得应用者无需再将大量时间耗费在繁冗的CAD数据处理之中，而将精力专注于方案本身。其在单元技术上的突破，使得用户可以选择多种单元类型，对成型过程进行精确模拟计算。其在自适应网格技术上的突破，使得用户能精确模拟出最细微处的材料变形流动情况。其完善的输入/输出接口，保证了不仅可以输入多种格式的外部数据，也可以将在Autoform中生成的曲面以多种格式输出，甚至可将仿真后产品的各种成型信息（如应力、应变等）以多种格式（如Nastran，Dyna、pam、Abaqus等）输出以备后续碰撞仿真分析使用。

1.2.2. 当代冲压技术现状

近十多年来，随着对发展先进制造技术的重要性获得前所未有的共识，冲压成形技术无论在深度和广度上都取得了前所未有的进展，其特征是与高新技术结合，在方法和体系上开始发生很大变化。计算机技术、信息技术、现代测控技术等冲压领域的渗透与交叉融合，推动了先进冲压成形技术的形成和发展。