随着超高强度板在汽车制造中的应用，在高温下成形板料并迅速冷却来得到高强度冲压件（如汽车底盘梁类零件，保险杠，车顶围栏，横杆，纵梁等）的成形方法得到了广泛的研究。由于超高强度钢板材的热冲压工艺涉及到材料内部微观组织的演化过程、热力学现象、表层氧化等现象，因此其研究非常复杂和具有挑战性。同时，热冲压件生产成本高，对企业工艺技术、设备要求很高；且热冲压的工艺设计复杂，模具冷却设计中的冷却管道的布置复杂且不可调试，容易造成工艺方案的失败从而导致企业的人力财力浪费。为了缩短设计周期，减少在设计中的成本浪费，热冲压技术中计算机辅助成形手段就显得尤为重要。有限元仿真技术在生产工艺方案中的运用，可以评价初步设计的工艺方案并优化工艺方案设计，从而大大节约了生产成本。本文结合Johnson Cook本构方程研究了22MnB5超高强度钢的热力学性能。通过结合有限元法和优化算法的逆分析方法来确定了Johnson Cook本构方程中的参数。通过优化前后的计算压缩力和真实实验测得压缩力的对比，优化后的参数比优化前的参数更能准确地描述高温条件下材料的变形行为。结合有限元和优化算法的逆分析方法能为后续的冲压工艺仿真和冷却工艺仿真提供有效的材料模型，提高有限元仿真精度，是一切实可行和实用的方法。本文同时讨论了板料热成形的力—热—相变耦合的过程的力学现象、本构应变模型及通过混合定律描述材料冷却时多相混合情况的屈服应力模型。在此基础上，以U型等截面件为研究对象，运用热-力-相变耦合有限元方法（FEM）对22MnB5钢板料在完全奥氏体化条件下的热成形及成形后的淬火过程进行了模拟研究，研究了在水冷和空冷以及随模冷却情况下零件的形状变化和最终成形件的硬度分布情况。