热成形零部件的强度和硬度相较于冷成形得到了极大的提高,在维持原有抗撞性能的前提下,可以实现汽车的轻量化。然而,高强度的零部件给碰撞过程中的能量吸收以及成形后部件的再加工带来了困难,我们更希望在零部件的局部区域获得相对较软、延伸率更好的微观组织。基于此,在热成形的基础上,提出了一种更适合汽车结构件承载的成形技术——强度复合热成形技术。热成形工艺的成形和淬火过程中,模内快速的冷却速率是驱使板料向马氏体转变的重要原因。故可以通过控制板料局部区域上的冷却速率来获取具有复合强度的零部件。本文通过试验与仿真的分析与对比,研究了影响22MnB5模具分区冷却热成形性能的三个因素：模具温度、接触压强、空气间隙。采用课题组自行设计开发的模具来进行试验,模具分为冷区和热区两个模块,冷区在室温下成形,热区采用加热装置,最高温度可达500℃。根据不同的模具温度可以获取不同的冷却速率,板料在冷区成形的区域具有非常高的强度和硬度,而在热区成形的区域强度则相对较低,塑性较好,获得了连续变化的强度和硬度。研究结果显示：(1)模具温度：采用变化的热区模具温度对于板料的冷区并没有明显的影响；空气间隙可以起到抑制模具冷热区之间热量传递的作用；随着热区模具温度的升高,板料热区的降温速率、硬度、强度均有显著的降低；硬度从100℃时的463HV降低到500℃时的233HV,相比降低了49.7%；强度从1400MPa降低至763MPa,相比降低了47.3%；热区模具的温度升高至300℃时,降温速率下降到30℃/s左右,促进了贝氏体的生成。(2)接触压强：随着接触压强的增大,降温速率的增大稍明显,而强度梯度和硬度梯度几乎没有出现明显的规律,只能从测得的试验数据中发现板料热区的强度值有略微增大的趋势；当模具温度超过330℃时,压强的增大略微降低了拉伸样件的延伸率；抗拉强度、硬度、降温速率三者几乎是互为线性的增长关系。(3)空气间隙：通过试验对比了三种不同空气间隙(3mm、6mm、10mm)成形后板料的过渡区宽度,发现随间隙值的增大,过渡区宽度也略微增大。在试验的基础上选取适合分区冷却热成形过程的仿真模型,并利用商用有限元软件(LS-DYNA)对成形过程中的降温曲线、淬火后的板料微观组织与硬度进行了预测。仿真可以获取不同模具温度、接触压强、空气间隙时结果的正确变化趋势。然而,热区预测的硬度值与试验实测的硬度值相比要高约23%,模型需要进一步的改善。