为了顺应时代的发展和技术的需求,满足汽车用结构件重量轻、强度高、成本低等要求,达到既节能环保又安全可靠的目的,高强度钢板的热成形技术结合热锻造和冷冲压的工艺优势,已经在汽车零部件制造中得到广泛的关注和应用。在现有的热成形生产中,板料在高温下快速成形并伴随非等温淬火相变来获得高强度的冲压零件,在整个过程中容易出现起皱、破裂等质量缺陷,致使热冲压过程中产品的强韧性和制造的成形性相互制约。因此,通过研究热成形热-力-相变耦合过程,结合冲压弹塑性大变形力学理论,探究热成形冲压工艺参数优化成为了改善热成形产品成形性和力学性能的关键。本文根据热成形工艺特征,围绕高强度热成形钢板22MnB5合金的机械性能及相变过程中热成形相关的工艺参数展开了研究：①基于深冲盒试验对热冲压技术冷却工艺进行了改进优化,在热成形转运过程中增加相应的快速急冷环节,使完全奥氏体化后的板料在冲压淬火前降低至最优冲压温度,并对比分析了不同冷却方式下急冷工艺对热成形试件成形性和力学性能的影响情况；②基于高强度钢板22MnB5在不同温度下的应力情况,分析了板料不同应力加载方式对相变的影响；③基于DYNAFORM对某车型B柱热成形零件进行了应力分布仿真,在B柱实际冲压实验的基础上,从马氏体相变理论出发,对应力因素导致的成形后热冲压B柱零件力学性能、成形性能差异的原因进行了分析研究。研究结果表明：1)基于快速急冷法的热成形工艺,可有效改善成形过程中钢件起皱、破裂等缺陷,并且通过优化急冷工艺及最佳开始冲压温度的设定,板料的成形性得以提高,同时兼顾了对高强度钢板热成形零件各处力学性能的改善;2)不同加载方式影响马氏体相变进程：拉应力对马氏体相变有促进作用,且当拉应力达到一定水平时,马氏体开始转变温度Ms提升效果明显；而随着压应力的增大,当其变形量达到一定程度后,马氏体相变将会受到抑制,而随着开始成形温度的降低,压应力对马氏体开始转变温度Ms的抑制作用减弱；3)板料各处的外应力分布差异对成形后零件的力学特性和成形性影响较大,根据优化工艺与传统工艺的对比分析可以看出,采用传统工艺成形时,板料容易产生冲压破裂缺陷的原因：一方面,由于高温下冲压成形,板料没有达到最佳的硬化指数,金属变形流动不均匀,大变形区域材料没有得到及时补偿而发生破裂；另一方面,由于零件结构复杂,板料成形过程中不同部位所受的应力等影响因素不同,造成同一零件不同区域发生马氏体相变的时间和程度差异,产生冲压缺陷；4)板料不同部位由于应力分布不均,导致相变不均匀：拉应力较大压应力较小的分布区域由于Ms较高,马氏体转化量和硬度大于拉应力较小压应力较大的分布区域。通过本论文工作的实施,改进传统热冲压工艺,优化工艺参数,已制备的结构件,在满足其马氏体相变完全的前提下,实现了各处微观组织细化、宏观力学特性提高的预期目标,为车用热冲压结构件的批量化生产提供了理论依据和实践指导。