冲压工艺是汽车制造最常用的典型工艺,汽车覆盖件全部通过冲压制成。覆盖件的制造质量不仅直接决定汽车外观,也影响零部件的力学性能。合理的冲压工艺设计是汽车覆盖件加工质量的重要保障,能够有效降低工件划痕、褶皱、凹痕及破裂等缺陷。本文以某汽车轻卡顶盖外板为对象,采用结构设计、模拟仿真与试模验证相结合的方法,研究冲压工艺与模具设计方法,保证模具结构设计的合理性,降低后期试模修正成本。根据轻卡顶盖外板的材料与结构特点,分析拉延过程中四端起皱、相接部分严重变薄的主要生成原因,提出基于非顺延结构设计的工艺补充设计方法,用于拉延过程中容易起皱的四角和严重变薄的相接部分,有效提高材料流动性。对轻卡顶盖外板进行拉延冲压工艺性分析,建立有限元仿真分析模型。通过模拟仿真实验得到顶盖外板拉延工艺的最佳方案。并根据拉延工艺设计顶盖外板的冲压工艺数模。以拉延数值模拟结果为依据,结合工艺数模设计并制造顶盖外板的拉延模具、修边冲孔模具、侧翻边整形模具、修边侧冲孔模具等全序共四套模具。设计模具材料和标准件的选用标准,确定模具的闭合高度和送料高度,利用UG软件设计四套模具的三维结构,进行装配干涉检查。设计顶盖外板工艺模具的试模方案。试模结果表明,基于非顺延结构的工艺补充能够有效降低顶盖外板四角的冲压起皱缺陷,并明显提高工件冲压成型精度。本研究制造的模具已完成检验验收,投入生产,模具的实际使用状况良好,模具的保养和维修完全在可控范围内。本研究成果对提高汽车覆盖件顶盖外板系列的冲压工艺和模具设计水平、相关模具制作调试、缩短整个模具开发周期具有较好的借鉴作用。