热冲压成形技术被视为实现材料轻量化的重要加工方法。作为一种与时俱进的材料成型手段,这种方法大大扩展了高强度及超高强度钢在汽车领域的应用范围,具有广阔的前景和巨大的应用潜力。因此设计出新型实用的热成形模具系统,对热成形技术的应用进行了研究。目前,有关热成形模具设计方面的研究较多,但多数将重点放在冷却系统的研究方面,对于新型加热方式的研究很少见。传统加热方式存在很多弊端,本课题依据实验室现有KOMATSU H1F-60伺服压力机和正装拉深试验通用模架,对压边板和凹模内部进行改装设计,将电磁感应加热技术应用到冲压的模内加热,该技术对温度的控制比模外电炉加热更为精确。为了提高设计效率,本课题在设计之初利用ANSYS对坯料及模架在冲压过程中的热平衡进行了数值模拟。然后,在伺服压机板料成形性能测试系统中构建了热成形系统,并利用该系统对22Mn B5进行了板料拉深实验。利用ANSYS-Icepack对板料冲压成形的模内加热温度场进行模拟分析,并以此基础做出实物并调试对比模拟状况。结果显示:对于该模架,上下模1000W的热源同时加热时,加热组块最高温度可达近400℃,中间板材可加热到300℃以上,10分钟之后散热和加热接近平衡;冲压模内磁感应线圈加热所导致的模具模板间的膨胀变形,不会导致模具导柱导套间的导向干涉;按该模型设计的实际加热系统的温度分布与模拟预测基本接近。利用该系统进行厚度为0.8mm、直径为100mm的22Mn B5的冷热拉深对比研究,研究发现在冲压速度为454.8mm/s、压边力为60KN时,坯料在冷冲压状态下全部破裂,当温度升高到350℃时,可完全拉深成形。证明了提高一定的温度有利于高强钢拉深性能的改善,同时证明了该系统的可行性。该新型热成形系统—电磁感应模内加热成形系统,在提高设备利用率的同时,为提高高强钢和难成形板料的成形质量提供了一种新的思路。本研究对模内加热模块的设计进行了模拟与初步的试验,将有助于模内加热方案在板料热成形技术方面的研究与发展。