多工位级进模是冷冲压模具的一种,与其他模具相比,多工位级进模具有工序集成度高、模具功能多、高精密、高效率以及长寿命的特点。传统的模具设计需要模具设计工程师有较高的理论水平和丰富的设计经验,这就给级进模的设计和制造带来了极大的困难,随着计算机数值模拟技术的发展,基于CAE技术的计算机数值模拟技术可以对板料的冲制工艺过程进行缺陷预测。锆合金作为核电行业当中重要工业材料,其应用对于推动核电的发展具有重要的意义。然而我国对于锆合金材料的冲压工艺性能研究确很少,这极大制约了其应用范围,因此开展对锆合金材料的冲压工艺性能的研究具有极其重要的价值。本文依托国家某科技重大专项中的特种零件国产化子项目,研究锆合金材料与冲压性能相关的基本力学性能参数。借助计算机数值模拟技术对以锆合金为材料的特种零件的多工位冲压工艺进行研究,通过分析零件的结构特征,获得零件的多工位冲压工序,并确定了将零件单特征优化与零件整体成形性优化相结合的数值模拟工艺方案;通过对零件数值模拟预测零件的成形缺陷,采用工艺方法改善零件的整体成形缺陷,使零件的最终成形性达到零件图纸所要求的尺寸精度和使用性能;比较不同工艺参数组合下的零件的成形性,从中获得最优的零件冲压工艺参数组合;最后将CAE软件中的模拟结果与三维设计软件UG中的级进模设计模块PDW进行数据交换,实现冲压模具的快速设计,借助计算机辅助制造技术,实现模具零件的快速加工成型,最终将模具制造数据输入到数控机床,得到实际生产用的冲压模具;通过特种零件实际冲压试验,对实际冲制出来的特种零件进行成形性检测与分析,验证了基于CAE技术的计算机数值模拟和计算机辅助设计与制造在多工位级进模设计过程中的有效性和可行性。