目前,我国汽车保有量大幅提高和减少汽车排放量之间的矛盾日益突出。为了减少汽车尾气排放、满足绿色环保的要求,最有效的手段就是降低汽车重量。因此,汽车中的车身钢结构如A柱、B柱等通常采用补丁加强板的方式达到在满足使用性能的前提下减轻车身重量。车身钢结构通常采用超高强度钢利用冲压工艺进行生产,尤其是热冲压工艺。热冲压工艺具有成形性好、工件强度高的特点,但其模具结构复杂,影响冲压过程的因素多。本课题的主要目的是在于通过对热成形Docol 1500Bor钢组织转变和热变形规律的系统研究,探究补丁加强板点焊工艺的优化方案,进一步在对热冲压冷却水道进行优化设计的基础上,最终全面优化B柱的热冲压工艺。本文采用热膨胀法测定了试验钢Docol 1500 Bor钢的CCT和TTT曲线,结合组织观察明确了其在连续冷却和高温保温过程中的相变机制。通过对不同温度、不同变形速率下的流变曲线进行分析,建立了试验钢的热变形本构模型,利用电子背散射衍射(EBSD)分析对典型变形量下的变形组织进行了取向分析,获得了最佳的热冲压变形工艺“窗口”,明确了影响其高温变形行为的微观机制。基于Simufact-Welding专业焊接软件对补丁加强板电阻点焊过程进行了温度/应力/组织耦合有限元模拟计算,在对模型正确性进行有效验证的基础上系统研究了不等厚度汽车板点焊过程中焊接电流、焊接时间和电极压力对温度场、熔核尺寸以及焊透率影响规律,获得了工艺参数对不同规格汽车板点焊工艺性和使用性的影响规律。采用Fluent软件建立了冲压模具冷却管路的流固耦合模拟模型,讨论了水道直径、水道间距、水道与模具表面之间距离、保压时间、模具初始温度、板材初始温度、保压时间等因素对热冲压模具冷却淬火能力以及成形件温度场稳定过程的影响并获得了优化的工艺参数和冷却管路几何参数,为进一步对B柱热冲压工艺进行系统研究奠定了基础。利用Simufact-Forming专业成形软件建立了超高强度钢板热冲压成形工艺过程的温度/应力/组织耦合计算有限元模型,系统研究了工艺参数与温度场、应力场以及组织场之间的相互关系,揭示了板料初始温度、模具温度和冲压速度对上述输出特性的影响规律,获得了优化的工艺参数。在上述研究的基础上,采用优化的工艺参数对Docol 1500 Bor超高强度钢B柱进行了工业试制,对电阻点焊和热冲压工艺过程及工件组织、性能等进行了跟踪研究,结果表明,试制产品的冲压减薄率、组织、力学性能等全部满足要求。