包边是一种连接汽车车身外板和内板的常见加工方法,是车门类总成(如门、盖等)的重要装配工序。包边质量的好坏直接影响汽车车身的装配和外观,而由于板料包边工艺的复杂性,包边模的设计和生产比较困难。包边板料变形区域小且变形大,导致计算时间长,分析难度大,所以目前对包边模的研究相对较少且不完善。为此,本文针对包边模展开一系列研究,以求在包边机构运动学、包边板料有限元分析和包边模不确定优化设计方面做出一些有益的尝试和探索：对各种类型包边机构进行运动学分析,为模具设计中选用包边机构提供便利；建立板料包边的有限元模型,进行成形性分析；将优化设计方法应用于包边模,控制板料包边后的边界缩进,对生产有一定的指导意义。本论文开展和完成了如下研究工作：(1)包边机构所完成的预包边是板料包边中关键一步,对板料包边质量有重要影响。本文在包边模包边机构运动学分析的基础上,剖析平动包边机构、纯旋转包边机构和两种复合运动包边机构运动特点。通过改变弹簧的刚度,找到了两种复合运动包边机构存在运动不确定的缺陷,不利于包边模的生产调试和降低板料包边的废品率。对双摇臂四杆机构和单摇臂旋转包边机构运动原理进行分析并阐述了包边模的干涉检查方法,为包边机构的设计和选取提供便利。(2)以汽车行李箱盖为例,进行板料包边成形性分析。建立汽车行李箱盖包边模有限元模型,根据计算结果中板料厚度变化、应力、应变和包边位置板料回弹量,评价行李箱盖包边模的包边质量。提供了用有限元模型指导模型调试的方法。(3)将单因素敏感性分析方法和区间优化设计方法应用于板料包边后的边界缩进控制上。板料包边过程中形成的边界缩进会对前后门与门框的配合间隙造成很大影响,如何控制边界缩进在设计和生产中至关重要。本文归纳了影响板料包边后边界缩进的各种参数,建立有限元模型对影响板料边界缩进的参数进行敏感性分析,以对边界缩进的影响程度为依据,找到了影响边界缩进的敏感参数。根据敏感性分析结果可以用优化设计方法控制包边后的边界缩进值,为包边模的设计和调试提供参考。影响板料包边后边界缩进较大的参数有：翻边转角半径、立边高度、内外板间隙、外板立边与水平板的初始夹角、外板厚度。以板料包边边界缩进值为目标,翻边转角半径、立边高度、内外板间隙和外板立边与水平板的初始夹角为设计变量,板料厚度为不确定变量,建立板料包边的不确定优化问题。通过目标函数的径向基函数近似模型,用区间优化方法对近似模型进行不确定优化。在汽车板料包边有限元仿真中,变形区域小导致有限元模型在变形区域网格很小,模型计算时间太长,而近似模型计算效率高,提高了区间优化方法的计算效率,使板料包边的优化设计成为可能,并且为生产中控制汽车板料包边后的边界缩进提供了一种新思路。