随着汽车行业的迅猛发展,安全性以及能源消耗和环境污染等问题曰益突出。如何在保证汽车安全性的前提下,实现汽车轻量化是一个亟待解决的问题。而最有效的方法就是应用高强、轻质的新材料取代传统的汽车车身材料,其中,具有强度高、成本低、性价比好等优点的22Mn B5热冲压硼钢逐渐受到青睐。近年来,为提高碰撞安全性能的目标,需要在一些硼钢结构部件设计具有分区强韧性能的定制零件,采用热冲压补丁板技术是生产定制零件的新型方法,具有适用性好、成本低等优势,在定制零件制造中应用愈加广泛。然而,补丁板在热冲压过程中,由于不同区域厚度存在差异,导致热冲压过程中材料流动不均,成形性能降低,易出现起皱和开裂等问题。数量众多的焊点如何布置也是亟待解决的问题,若焊点布置不合理,如薄弱区域焊点数量布置过少、焊点强度不足,极易导致焊点在热冲压过程中出现拉裂、脱落等现象,甚至直接导致零件破裂报废。为探究和解决补丁板热冲压过程中成形质量问题。研究了焊接参数（焊接电流、焊接电压、电极压力）对焊接质量的影响,根据补丁板热冲压工艺对22Mn B5硼钢点焊接头进行高温拉剪实验和高温十字拉伸实验,为研究热冲压后焊点室温力学性能,对焊点进行了显微硬度测试与显微组织观察。根据焊点高温实验结果,建立了焊点高温损伤模型,并在此基础上建立了某车型A柱补丁板热冲压热-力耦合有限元模型,还探究了焊点的位置排布对补丁板成形性能的影响,优化了焊点位置参数,应用于补丁板零件分析,此外进行了A柱补丁板热冲压成形实验,验证了该模型的有效性。最后采用有限元模拟、中心复合设计、响应面法及多目标优化相结合的方法对某车型A柱补丁板热冲压过程进行优化,探究了补丁板热冲压过程成形性能的影响规律。主要研究结论如下:（1）理想焊接窗口:焊接电流7.0-8.0kA,焊接时间为16-24 cyc,电极压力3.0-4.5k N。与原始焊点相比,经过热处理后焊点不存在热影响区,母材与熔核微观组织为细小均匀的马氏体;热处理后的焊点熔核与母材硬度分布近似水平分布,大小为500HV左右。高温拉剪和十字拉伸实验中焊点峰值载荷随温度升高而降低,在700-750℃时下降幅度较小且峰值载荷下的位移及吸能功较大,因此补丁板在700-750℃左右成形较为适合。（2）根据焊点高温实验结果,采用无质量刚性梁焊点模型,以焊点周围母材的应力状态和塑性应变规律建立的失效准则,可以有效对焊点高温力学性能进行预测。A柱补丁板热冲压热-力耦合有限元模型模拟结果表明焊点强度满足成形需求,成形缺陷主要是局部焊点周围区域母材减薄率过大而导致破裂。而补丁板出现开裂位置主要分布在较薄板料焊点周围母材,开裂焊点的减薄率主要在焊点途径凹模圆角处附近区域快速增加。通过对焊点位置进行布置优化,焊点周围母材的减薄率由33%降低至12%以下。进行A柱补丁板热冲压成形实验,不同截面厚度分布结果与有限元仿真分析结果对比,误差小于10%。实验和仿真结果表明,所建立的补丁板热冲压有限元模型是有效的,可用于热冲压补丁板成形预测。（3）通过中心复合实验设计方法对优化变量进行设计,以仿真计算结果建立的响应面模型,可以真实描述补丁板目标函数与优化变量工艺参数之间的函数关系。通过分析优化变量与响应变量之间的相互作用,获取了各优化变量对响应变量的影响规律。利用多目标优化NSGA-Ⅱ算法获取了均匀分布的Pareto最优解集,并以所获数据为补丁板热冲压工艺参数进行实验验证,优化后A柱补丁板零件无起皱与破裂缺陷。优化结果表明,利用中心复合设计、响应面法及多目标优化方法相结合可有效应用于补丁板成形性能的优化。