该文的主要思路是通过考察和分析实际的覆盖件开发过程,根据设计的各阶段对数值模拟工具的需求,重点研究可用于工艺设计早期的一步成形有限元方法,以及其在板料成形工艺设计中的应用.论文详细地推导了一步成形有限元方法的理论和公式,在以Hill正交各向异性屈服准则、弹塑性全量形变本构关系的基础上,利用三角形膜单元对接触和摩擦也作了处理.该文重点对覆盖件成形的关键技术——拉深筋、压边力等工艺参数的设计进行了研究,分析了冲压方向、工艺补充、拉深筋设置和毛坯设计等几个工艺要素,根据工艺设计各个阶段的特点和要求,通过实例研究了一步成形有限元方法在设计过程中的应用.论文还通过对几个典型冲压件实验的分析,研究了板料成形过程中的几个主要参数——板料形状、厚度、厚向应变等对板料成形性的影响,发现用一步成形方法模拟的毛坯形状与实际中的形状吻合很好,且用一步成形方法得到的厚度变化趋势和厚向应变的分布图与实际中得到的结果基本吻合.又因为板料形状在板材成形过程中对变形部分的质量有直接影响,同时,通过最终的厚度变化和厚向应变可以估计成形中的缺点,可以预测材料成形变形部分的损伤分布.所以,通过实验可知,基于形变理论的一步成形有限元方法因其建模简单、分析速度快的特点,可以作为一个在设计早期应用的分析工具.