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汽车轻量化生产已成为汽车领域发展的新方向，高强钢作为典型的轻量化材料，在保证汽车强度及安全性的前提下可大大减轻汽车自重，有助于提升汽车燃油效率，提高汽车主动安全。然而，冷加工条件下，高强钢成形性能差，易产生回弹、起皱及破裂等缺陷，无法达到市场对高强钢零件的使用要求。汽车轻量化急切的市场需求及高强钢冷加工的不足推动着科研人员的不断探索最终使热冲压技术应运而生，热冲压技术生产的产品重量轻、强度精度高，因此已成为汽车轻量化研究的热点技术。 为了探究热冲压过程中温度场的演变规律、获得热冲压模具设计经验。本文分别对热冲压过程中模具及高强钢的传热规律进行了理论计算，建立了模具及高强钢温度场演变的数学模型;同时，对曲底盒形件热冲压模具的结构及冷却水道进行设计，并设计研发了热冲压均匀性冷却温控系统。本文研究的具体内容如下: (1)针对热冲压过程中高强钢的变形、传热及相变特点，阐述了金属热塑性变形理论、热冲压传热理论及马氏体相变理论，为后续热冲压过程中高强钢变形过程、传热方式及相变过程的研究提供了理论基础。 (2)分析了热冲压模具温度高低、波动范围及均匀性对高强钢成形质量的影响，获得了热冲压模具温度的合理范围;以热冲压模具为研究对象，在热冲压简化传热模型的基础上，通过引入稳态热冲压概念建立了模具稳态温度数学模型。 (3)研究了热冲压转运、冲压成形及模内淬火等工序过程中高强钢的传热过程，基于热流平衡原理建立了高强钢的非稳态传热方程，得出了高强钢温度随时间变化的函数关系;同时，以高强钢传热简化模型为基础，基于响应面法利用Design-Expert对目标响应函数进行了拟合，研究了冷却水道位置参数对高强钢温度场演变规律的影响。 (4)以曲底盒形热冲压件为研究对象，利用冷冲模经验设计法和分区域随形冷却水道设计法设计开发了一套热冲压模具，并根据本文第三章研究结论对所设计模具的冷却效果进行了检验;同时为提高高强钢温度场的均匀性，本文对热冲压均匀性冷却温控系统的整体结构及控制流程进行了设计研发。