金属双层厚复合板具有良好的强度、刚度和耐腐蚀特性,被越来越广泛地应用在石油化工、船舶、航天航空等行业。然而,由于金属双层厚复合板自身材料性能差异及厚度特征与单层板料和薄复合板相比,减薄缺陷、表面起皱现象和回弹量控制更加难以保证,目前尚没有较为成熟的理论方法指导金属双层厚复合板冲压成型工艺。本文以铜/钢复合厚板为研究对象,采用有限元模拟、理论分析和试验验证相结合的方法,求解最优工艺参数并预测板料回弹量。论文的主要研究内容包含以下几个方面:(1)根据ASME标准拟合铜/钢复合板材料真实应力-应变曲线,采用对称模型设计,选用温度-位移耦合分析步,建立金属双层厚复合板完全热力耦合模型并采用显示动力学求解器求解。结合有限元分析结果,通过对比准静态理论中能量关系和冲压完成后温度场分布,验证热力耦合模型的正确性,为冲压成型工艺参数对成型质量的研究提供依据。(2)采用数值模拟结合试验的方法,探究板料加热温度、凹模圆角、模具间隙和摩擦因数等工艺参数的影响规律,以复合板成型后最大减薄率、最大增厚率和最大应力为评价指标,采用熵值权重法、响应面模型建立金属双层厚复合板热冲压成型产品综合评价模型,并采用遗传算法对评价模型进行多目标寻优求解出最优工艺参数组合。根据最优工艺参数组合指导实际生产加工,验证所提方法的正确性。(3)以厚壁理论为基础,同时考虑剪切变形的影响,通过分析解析表达式特征,设置待定系数,结合有限元分析结果,确定解析式中待定系数取值,计算压弯成形后的理论回弹量。将理论回弹量计算结果与有限元分析回弹量结果进行对比,验证回弹预测方法的正确性。研究工作为金属双层厚复合板冲压成型过程中板料加热温度、凹模圆角、模具间隙、摩擦因数的选择以及冲压成型后回弹量预测提供理论依据,并为最优冲压成型工艺参数选择提供参考。