板料成形数值模拟技术已经在汽车、家电五金等领域得到了广泛的应用，并且形成了很多商业化板料成形有限元软件，如Autoform、Dynaform、PAM-Stamp2G等。但是，这些国外的商业化软件都是基于独立平台，应用时需要进行模型数据转换，而且Dynaform和PAM-Stamp2G软件计算效率低、操作复杂、应用困难。因此研究基于三维CAD设计平台的板料冲压成形模拟技术，充分利用CAD软件特点，实现板料成形全工序同步模拟，可以显著提高模拟软件的实用性和应用效率。本文得到国家数控重大专项项目“C级轿车覆盖件整体侧围、翼子板和新型环保材料内饰件冲压成形模具”（No.2009ZX04013-031）的支持，在现有的自主化板料成形有限元模拟软件FAW3.0的基础上，基于NX平台，开发了一套功能更加完善的板料冲压成形全工序模拟仿真系统FAW4.0（FormingAnalysis Wizard4.0）。系统实现了在NX非装配环境下的CAE建模，完善了多工序模拟的功能。论文阐述了板料成形有限元研究的现状，以及在CAD/CAE集成方面的研究进展和面临的问题，在分析FAW3.0系统存在的主要问题的基础上，设计了FAW4.0系统的主要框架。利用NX成熟的应用开发技术，建立了包括预弯、重力效应、拉延、修边、回弹、翻边等工序的板料成形全工序模拟的系统。实现了直接在产品零件中完成整个仿真流程的功能，使FAW4.0系统与集成在NX上的毛坯展开、修边线展开系统完全兼容，构建了面向产品设计、工艺辅助设计、全工序成形模拟过程的钣金产品全流程模拟系统。针对FAW3.0系统由于装配环境带来的建模效率低下的问题，提出了NX非装配环境下的CAE建模思想，提高了系统的响应速度。利用NX中Facet轻量化面片技术，解决了在NX非装配环境下工具体的装配定位、测距和动画显示的问题。完成了非装配环境下的参数化CAE建模、数据管理和自动更新，实现了冲压成形设计和分析的同步仿真。为了完善多工序冲压成形的模拟需求，提出了选择性快速模拟方法，并引入空间曲面网格剖分功能进行初始网格剖分。假设前后工序局部区域板厚、应力和应变变化比较小，则可将前一工序的产品模型作为后一工序的初始板料，进行单独工序或零件局部区域的模拟，大幅度提高了成形模拟效率。论文最后通过对汽车覆盖件和家电类零件的实例分析，验证了系统在全工序模拟和选择性快速模拟方面的有效性与实用性。