板材冲压成形广泛应用于航空航天、船舶、汽车等运载工具制造业以及民用工业中。在板材产品制造业中,如何在保证质量的前提下延迟失效,提高成形极限,一直是研究的重点。反复成形工艺可有效抑制成形零件壁厚局部减薄,实现近等壁厚成形,同时能有效抑制法兰区起皱的发生。本文提出球底圆锥形件反复成形工艺,并对该工艺进行了数值模拟和试验研究。采用Marc有限元软件分别对球底圆锥形件一次拉深、二次反复拉深、三次反复拉深、四次反复拉深成形进行了有限元模拟,得到了成形过程中的应力应变分布云图和壁厚变化曲线,并进行了对比分析。并将二次反复拉深成形过程分为不同的阶段,研究了各阶段的应力应变变化规律。通过模拟研究了反复成形工艺对球底圆锥形件法兰起皱的影响。结果表明反复变形可有效改善板料内部的应力应变分布情况,抑制板料的局部变薄,提高成形极限,并可有效控制法兰的起皱。运用板材成形性能试验机对四种工艺下的板材拉深成形进行试验研究,得到了成形零件和载荷—位移曲线,与模拟结果进行对比,规律基本一致。测量制件的壁厚,发现随着反复次数的增加,球底区和侧壁区壁厚减薄率逐渐减小。采用网格应变测量系统对成形件进行测量,得到各向应变、厚度、减薄率的分布情况和成形极限图,与模拟结果进行对比,规律基本一致,验证了模拟结果的正确性及该工艺的可行性。