有限元法是隨著計算機硬件技術(shù)及其相關(guān)軟件技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的一種現(xiàn)在數(shù)值計算方法。它在金屬塑性加工領域的出現(xiàn)開始于上世紀 70 年代。近 40 年的發(fā)展使得有限元法成為方法種類較為齊全、軟件功能豐富、工程應用廣泛，其中剛塑性有限元法的應用與發(fā)展尤為顯著。 

金屬塑性加工是金屬加工的一種重要工藝方法，它不僅生產(chǎn)效率高、原材料消耗少，而且可以有效地改善金屬材料的力學性能和組織。而且塑性加工作為制造業(yè)的一個重要分支，廣泛地應用于制造業(yè)。據(jù)統(tǒng)計，全世界四分之三的鋼材需要經(jīng)過塑性加工，在發(fā)展迅猛的汽車業(yè) 60%以上的零件是鍛件跟沖壓件，在其他比如航空、船舶以及軍工等工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)也占有相當比重。 

塑性加工工藝模擬時采用的分析方法大致分為三類：（1）解析法，主要包括主應力法（切塊法）、滑移線法以及上限法，它們均屬于塑性力學中的經(jīng)典解法；（2）實驗與解析綜合法方法，有相似理論法跟視塑性法；（3）數(shù)值法，它的產(chǎn)生是由于電子計算機的發(fā)展和應用，其中包括有限元法、有限差分法和邊界元法。隨著計算機的快速發(fā)展和廣泛應用，數(shù)值模擬已經(jīng)成為研究金屬塑性成形工藝及理論的重要工具。在數(shù)值分析方法中，解析法和實驗/解析法在實際應用過程中均有很大的局限性，而在數(shù)值法中有限元法又是最為廣泛且有效的分析方法。有限元法與其他塑性加工模擬方法比較，有很強的功能，而且精度非常高，解決問題的范圍也最為廣泛。它可以依靠不同大小、形狀以及類型的單元來離散任意形狀的變形體，不僅能方便地處理塑性變形過程中的熱傳導問題，而且能很好地模擬金屬成形過程中不同區(qū)域的變形情況，得出變形過程中任意時刻的位移場、速度場、溫度場以及應力應變場等力學和流動信息。