随着汽车行业对于汽车重量减小，安全性和碰撞性能要求的提高，超高强度钢作为汽车的结构部件，在汽车行业中得到广泛的应用。热成形技术利用高强度钢板在高温时的流动性，使成形件具有成形精度高，回弹小的优点，显微组织由奥氏体到马氏体的转变，大大提高了成形件的强度。虽然国内外各科研机构和汽车企业已开展了针对1-2mm的22MnB5超高强度钢的部分研究，但目前针对厚度较大的超高强度硼钢板的研究较少。鉴于以上原因，本文以4mm厚的超高强度钢厚钢板为研究对象，研究其热成形过程的换热性能，并通过数值模拟方法对工艺参数进行优化，最后结合试验验证模拟结果。主要研究内容及结论如下：(1)将传统的牛顿冷却定律与热成形试验相结合，估算出冲压淬火过程的换热系数。并通过有限元模拟软件Pam-Stamp得到在不同压强下的仿真温度场，并与试验结果对比，从而验证试验求解换热系数方法准确性。(2)将估算得到的换热系数与有限元模拟软件Pam-Stamp结合，以典型的U型件为例，研究主要工艺参数对厚硼钢板的热成形过程性能影响。结合实际工业需求，确定热成形厚板的最优的初始成形温度为800℃，最优的保压时间为10s。(3)设计了厚硼钢板的热成形模具，并在初始成形温度为800℃，保压时间为10s的条件下进行了U型件热成形工艺试验。随后研究了U型件不同位置的微观组织形貌及显微硬度，结果显示微观组织以马氏体为主，底部和法兰处显微硬度可达到470HV以上。结果表明，在优化工艺中得到的热冲压U型件性能良好，能够满足生产工艺的要求。