冷却系统是热冲压成形模具设计的核心和难点问题，冷却系统的开设强化了热成形板料在淬火过程中的换热，对提高模具的冷却性能、保证产品质量有至关重要的作用。典型的热成形模具冷却系统由导流槽和冷却管道两部分构成，目前对于热成形冷却系统的研究主要集中于冷却管道直径、冷却管道侧壁间距及冷却管道与模面距离等参数，而对冷却系统导流槽有关参数以及冷却管道形状、排布方式的相关研究较少，导致热成形模具冷却系统的设计缺乏理论依据。本文利用Gambit建模软件建立了热成形模具冷却系统的有限元模型并应用FLUENT流体模拟仿真软件对影响冷却系统水流流动的各因素进行数值模拟分析。首先，通过模拟计算分析冷却系统的导流槽各因素对水流流动的影响：确定采用沿导流槽宽度方向的入水方式以得到更均匀的水速分布；确定导流槽入水口与冷却管道中心距S最优值为20mm；导流槽入水口直径的选择需综合分析模具冷却性能以及模具的强度等因素；分别确定了导流槽的长、宽、高的合理尺寸为L=90mm、W=25mm、H=50mm；对比分槽式/全槽式冷却系统并计算最佳的分槽深与主槽深之比为7:5。其次，研究了几种典型的冷却管道形状和排布方式对水流流动的影响：冷却水在流经弯管或冷却通道面积突变的截面时，流动状态发生突变，产生阻碍流体流动的二次流，在突变处产生局部损失；而对于弯角类结构件的热成形模具，增大低流量冷却管道的直径（8mm增大至10mm）可以有效提高冷却水流量的均匀性。最后，设计了典型的U型件热成形模具，并对模具多周期连续生产情况下的冷却效果进行了模拟。同时，根据水流速度对传热系数的影响，提出了热平衡水速的概念，并确定在本文的研究条件下的热平衡水速为7m/s。最后进行了U型件热成形的工艺试验，得到的制件成形质量良好，各典型位置均发生了较完全的马氏体转变且侧壁的马氏体板条宽度大于底部和翼边；底部、翼边和侧壁的显微硬度分别为483.2HV、485.0HV、473.2HV。