汽车覆盖件多是尺寸大,形状复杂的三维曲面,从外观质量到配合精度等要求都很高。覆盖件冲压成形过程是几何,材料和边界条件三重非线性问题,需要用以计算机为基础的数值方法来分析其成形规律。但是,现有的增量法板料成形有限元方法计算时间长,仅适合模拟覆盖件拉延成形过程,然而在覆盖件产品设计、工艺设计和模具设计初期,许多因素都是未知的,增量法板料成形有限元方法无法完成模拟。而有限元逆算法可以很好地解决这个问题,基于形变理论的有限元逆算法只考虑初始构形及最终构形两个形态,因而具有快速,高效的特点。同时它也具有比较高的模拟精度,可作为一个设计早期应用的分析工具。本文详细阐述了逆算法的理论和方法。采用三角形薄膜单元开发了精度较高的有限元逆算法,算法中真实、精确地考虑了摩擦、压边力、拉深筋、背压力、曲压料面等实际工艺条件; 方程组求解引入快速求解算法,比一般的LDLT 解法快几倍,尤其对于大型复杂冲压件问题来说求解效率提高更多。压边力和拉伸筋是覆盖件冲压成形中重要的工艺参数。由于逆算法计算速度快,计算准备数据量少,可以快速地对这些工艺参数进行优化。本文在逆算法的基础上,以变形后工件的厚度分布和厚向应变为目标函数,分别用一维搜索方法和灵敏度分析的方法,建立了冲压过程中的压边力和拉伸筋的优化算法。并通过实例证明逆算法以及基于逆算法的工艺参数优化的有效性。初步探索了逆算法用于工艺参数优化的可行性。本研究得到了国家自然科学基金重点项目(编号50335060)和教育部重点项目(编号03111) 的联合资助。