随着汽车轻量化和碰撞安全性的提高，高强度钢的热成型技术已被广泛应用于车身零部件的制造。热冲压成形技术在欧洲等工业发达的国家已经进行了多年深入研究，国内热成型模具主要从这些国家进口，且鲜有相关资料与研究结果发表。热成型模具冷却系统的设计是模具设计和热成型技术的瓶颈，仿真技术无疑是热成型研究的有效工具。本论文通过试验和仿真相结合的方法，研究U形件热成型模具冷却系统的布置，以及有限元方法在热成型模具冷却系统仿真中的应用。主要完成了以下工作：1开发了一套传热试验装置，确定了模具的传热参数。设计制造了与模具配合使用的加热板和绝热板，通过模具纯加热试验用仿真反求的方法确定出模具的导热系数与热容等传热参数。另外，模具通水加热试验与仿真的对比一方面验证了计算出的冷却水对流换热系数，另一方面也验证了仿真反求出的模具传热参数，为提高热成型仿真精度奠定基础。2改进模具的冷却系统，通过控制冷却水管的开关可变换不同冷却系统，开展不同冷却系统情况下的热冲压成形试验。完成了5种不同冷却方案下的热冲压成形试验，从成形件的力学性能与金相组织两个方面，分析了不同冷却方案对成形件质量的影响。该研究对U型件热成型模具冷却系统设计有参考价值，为开展热成型仿真技术研究提供了试验数据。3研究了热成型精确仿真方法。采用仿真反求出的模具传热参数与验证过的冷却水对流换热系数，对5种冷却方案的热冲压成形过程进行仿真分析，得到测点的温度-时间曲线与模具的表面温度分布情况，试验结果与仿真结果吻合度较高。一方面说明仿真模型准确，一方面说明仿真软件可用于评价模具冷却系统的设计。