冲压成形是利用模具在冲床上对材料施加外力，使之发生塑性变形，或发生分离动作，最终获得需要的形状和尺寸零件的一种机械加工手段[5]。金属冲压成形加工具有尺寸精度高、生产效率高、原材料利用率高、易实现批量生产等特点，所以冲压成形工艺在汽车及多种行业中均广泛被使用[6]。

多台阶深筒形件是十分常见的冲压件，本次拉深零件是汽车真空助力器前外壳，成形方案的优化是生产企业持续发展中不可避免要遇到的，是企业提高生产效率，提高企业竞争力的必要条件。

1.2 模具现状及发展

模具是现代工业的核心，是衡量一个国家制造业水平的重要标志之一。从模具行业整体而言,我国模具的整体水平仍然是以中低档模具为主[7]。与国外先进水平相比，我国模具行业受技术人员少、水平低，产品研发工作忽视，模具企业管理落后等因素的影响在市场中仍处于被动地位[8]。

模具生产呈现出明显的两极分化趋势，一方面是以电子产品为代表的小型精密模具的生产，另一方面是结构复杂的大型零件成形模具的生产水平，标志着模具行业的整体发展水平。

智能化，系统化，通用性强的与计算机技术（CAD/CAE/CAM）相结合的新型生产方式在模具设计、生产中占据了越来越重要的地位。

计算机辅助工程（CAE），从字面上讲它包括工程和制造业信息化的所有方面，但是传统的CAE主要指用计算机对工程和产品的功能、性能与安全可靠性进行计算、优化设计，对未来的工作状态和运行行为进行模拟仿真，及早发现设计缺陨，改进和优化设计方案，证实未来工程/产品的可用性与可靠性[9]。

1.3 有限元与Dynaform软件简介

有限元法已被广泛研究的许多研究人员，以改善深部零件的工艺顺序设计[10]。Parsa等[11]进行了刚塑性有限元模拟的两级直接和反拉伸工艺。仿真结果表明，重绘过程的成败不仅取决于拉伸比，而且取决于材料和工艺参数。Min等[12]采用刚塑性有限元法对多道次拉深过程进行了分析，比较了各阶段厚度应变的预测分布，并与试验结果进行了比较。为了减少在多级轴对称拉深过程中可能形成的步骤，Cao等[13]结合优化方案，设计规则和数值试验，采用逆和正向有限元分析与损伤模型。Kim等[14]将多级有限元逆分析应用于多级椭圆和矩形拉深过程中，计算各中间形状的初始形状、中间形状和厚度应变分布。Colgan和Monaghan[15]结合实验确定影响拉深过程中最重要的因素和有限元分析。

虽然有限元法已被证明是适合于验证和改进的设计参数的CAPP深拉深，它不帮助减少设计和工艺规划迭代的数量[16]。

通过运用仿真分析软件，可以对三维造型软件生成的三维模型数据进行过程模拟；从而预测材料在成形过程中可能出现的起皱、破裂及回弹等潜在问题，而且可以计算出坯料的展开尺寸。

Dynaform软件是一款专业板料成型仿真软件，可以对冲压成型过程进行仿真模拟，可以用来预测材料在成型过程中产生的拉裂、起皱、减薄以及回弹的问题。

Dynaform软件设置过程相对比较简单，与实际生产过程基本一致，可以用来对冲压生产的全过程进行设计实验模拟：坯料在重力作用下的变形、压边圈闭合过程、拉延过程、切边回弹、回弹补偿、翻边、胀形、液压成形、弯管成形。

Dynaform软件适用的设备有：单动压力机、双动压力机、无压边压力机、螺旋压力机、锻锤、组合模具和特种锻压设备等。

Dynaform的主要模块包含了：冲压过程仿真（Formability）；模具设计模块（DFE）；

坯料工程模块（BSE）；精确求解器模块（LS-DYNA）。