冲压模具是影响汽车覆盖件成形质量的关键因素之一。冲压模具处于循环的高载荷冲击之下,容易因应力过大导致模具破损,因此冲压模具的结构强度分析十分重要。在结构强度分析中,载荷信息传递一般有均布载荷加载和载荷映射两种方式,均布载荷加载是将载荷平均分布在实体模具型面网格上,该方法得到的分析结果不精确。载荷映射是将板料网格节点力映射至实体模具型面网格,实现载荷信息的传递,然后进行结构强度的计算,该方法获得的结果更精确,但对于型面特征较复杂的汽车覆盖件,该方法的计算时间长,成本高。针对上述问题,本文研究了基于板料成形模拟的汽车覆盖件冲压模具结构强度分析与优化方法,通过接触摩擦传递载荷信息。主要研究内容包括:1)基于板料成形数值模拟技术求解了冲压载荷。基于罚函数法,构建了汽车覆盖件板料与冲压模具的接触模型,基于修正的库伦摩擦定律,构建了摩擦模型,并结合基于Hill屈服准则的材料模型,实现了板料成形模拟,获得了合理的工艺参数值、成形力和板料网格节点力,为实现模具结构分析奠定基础。2)提出了基于模具弹塑性体模型的板料成形数值模拟方法。将Dynaform板料成形数值模拟技术应用于模具结构强度的研究,实现了冲压工艺参数的快速调整和冲压仿真有限元模型的高效构建,引入了模具弹塑性体模型,通过接触摩擦求解实体模具型面网格节点力,避免了复杂的载荷映射过程,最后对比了基于载荷映射方法的模具结构分析结果,验证了该方法的有效性。3)基于变密度法实现了汽车覆盖件冲压模具结构拓扑优化。提出了划分实体构建模具有限元网格的方法,保证了结构优化和结构分析的模具型面节点信息一致,避免了载荷映射的节点搜索和插值计算过程,实现了载荷信息的快速传递,并基于变密度法,实现了冲压模具结构拓扑优化,最后结合优化结果和实际模具设计经验重新构建了模具模型,改善了模具结构的受力情况。4)设计开发了汽车覆盖件冲压模具结构强度分析与仿真系统,并利用该系统实现了地板横梁拉延凸模的结构强度分析。基于退步横向移动算法,实现了汽车覆盖件冲压模具物理运动模拟,基于系统窗口调用的方法,集成了模具结构分析功能。