《节能与新能源汽车关键技术研究丛书》聚焦国家节能减排和发展战略性新兴产业的需求，瞄准国际前沿科技，服务汽车产业转型升级和国家经济建设。丛书由清华大学欧阳明高院士担任主编；作者由包含国家杰青、*在内的国内外一流学者亲自领衔执笔，他们是国内外新能源汽车研究领域*高水平的代表，具有较高的权威性。著作内容为作者承担国家重点研究项目成果的结晶，原创性强、学术水平高、体现自主知识产权。具有较高的学术价值、出版价值和产业应用价值。

汽车轻量化是实现节能减排降耗、提升整车性能的关键技术。它在保障汽车使用性能和安全要求的前提下，运用轻质高强材料、轻量化结构设计与先进制造工艺，可降低整车重量，实现节能减排降耗目标。汽车轻量化技术符合国家能源战略和可持续发展需求，是推动汽车产业转型升级的战略举措。研究表明，汽车整车重量每降低10%，燃油车燃油效率可提高6%～8%，排放下降4%，电动车续航里程增加5.5%。重量减轻还能提高车辆加速性、制动性和操控性。因此，《中国制造2025》提出，大力发展汽车节能减排自主创新技术，提升汽车轻量化核心技术的工程化和产业化能力。在众多轻量化材料中，高强钢/超高强钢具有成本低、强度高、拉伸弹性模量高、成形性能优异等优点，是减轻汽车重量、降低排放、提高安全性等*有效和*经济的方法之一。在某种程度上说，汽车用钢的生产与应用技术代表了一个国家的工业制造技术水平。本书研究内容依托于国家自然科学基金联合基金重点支持项目“高性能车身覆盖件用铝合金板材组织性能调控与成形性研究”（U1564202）、国家自然科学基金“车身模具型面三维点式移动感应加热淬火强化技术基础研究（51175392）”。

第1章超高强钢构件热冲压成形概述11.1汽车轻量化背景与重要意义11.2高强钢分类、特点及应用21.3汽车薄板构件冲压成形特点与性能评定方法41.3.1冲压成形特点及其在汽车薄板构件上的应用41.3.2汽车薄板构件冲压成形性能评定方法51.4超高强钢热冲压成形及存在的技术难题71.5本章小结9本章参考文献9第2章超高强钢热力耦合塑性变形行为与组织演变机理112.1高温拉伸变形行为与组织演变规律112.1.1高温拉伸试验与应力应变曲线112.1.2断裂区微观组织演变142.2高温本构模型272.2.1基于唯象的宏观本构模型282.2.2耦合位错密度的黏弹塑性微观本构模型332.3高温胀形试验与组织演变规律532.3.1高温胀形试验及结果分析532.3.2EBSD试验及结果分析552.4高温成形极限试验与成形极限模型662.4.1高温成形极限试验及结果分析662.4.2宏观高温成形极限模型702.4.3耦合损伤的黏塑性成形极限模型762.5本章小结79本章参考文献80第3章超高强钢构件等强度热冲压成形工艺833.1基于复相组织精细调控的高强韧热冲压方法833.1.1试验材料与试验方案833.1.2热变形条件对力学性能的影响883.1.3热变形条件对组织演变与断口形貌的影响963.2典型构件热冲压成形分析与组织精细调控1053.2.1中立柱热冲压有限元模型1053.2.2工艺参数对热冲压中立柱成形质量的影响规律1073.2.3中立柱热冲压试验与结果分析1143.2.4形变对马氏体相的影响规律和机理1183.2.5形变对残余奥氏体相的影响规律和机理1233.3本章小结125本章参考文献125第4章超高强钢构件变强度热冲压成形工艺1294.1梯度性能构件定制策略与高强韧热冲压成形方法1294.1.1侧面碰撞有限元模型的建立1304.1.2轻量化中立柱加强板侧碰性能分析1334.1.3中立柱加强板梯度性能分区优化设计1364.1.4梯度性能中立柱加强板热冲压成形1534.2考虑变形效应的中立柱多目标优化设计与热冲压成形1654.2.1塑性变形效应网格变量映射流程1654.2.2考虑塑性变形效应的变强度中立柱侧碰有限元模型1674.2.3塑性变形效应对中立柱耐撞性的影响1694.2.4基于GrayTaguchi方法的中立柱强度分布优化设计1714.3拼焊门环变强度热冲压成形1824.3.1基于分区控温的拼焊门环变强度热冲压成形工艺1824.3.2工艺参数对拼焊门环成形质量的影响规律1874.3.3拼焊门环变强度热冲压工艺优化与回弹补偿1974.4典型超高强钢构件变强度热冲压成形制造2114.5本章小结212本章参考文献213第5章伺服热冲压成形工艺设计方法与系统2155.1D1800HFD超高强钢热冲压工艺特征规划2155.1.1超高强钢板热冲压模拟试验2155.1.2超高强钢热加工图建立与分析2235.1.3超高强钢热冲压工艺曲线特征的规划2295.2基于混阶样条曲线的超高强钢伺服工艺曲线2325.2.1超高强钢伺服热冲压工艺曲线设计原则2335.2.2基于混阶样条曲线的超高强钢伺服工艺曲线设计2415.3伺服热冲压工艺智能设计系统及应用2495.3.1系统开发环境及开发工具2505.3.2系统总体架构设计2515.3.3关键模块功能实现2525.3.4典型构件伺服热冲压成形仿真验证2585.4本章小结268本章参考文献269第6章热冲压模具与伺服成形装备2716.1热冲压成形模具2716.1.1热冲压模具整体结构设计2716.1.2热冲压模具冷却管道设计2766.1.3热冲压模具制造2886.2机械伺服压力机2916.2.1压力机分类与特点2916.2.2典型肘杆式伺服压力机2926.3伺服热冲压自动化生产线2986.3.1伺服热冲压生产线组成与设计要求2986.3.2典型伺服热冲压生产线系统3006.4本章小结309本章参考文献309第1章超高强钢构件热冲压成形概述11.1汽车轻量化背景与重要意义11.2高强钢分类、特点及应用21.3汽车薄板构件冲压成形特点与性能评定方法41.3.1冲压成形特点及其在汽车薄板构件上的应用41.3.2汽车薄板构件冲压成形性能评定方法51.4超高强钢热冲压成形及存在的技术难题71.5本章小结9本章参考文献9第2章超高强钢热力耦合塑性变形行为与组织演变机理112.1高温拉伸变形行为与组织演变规律112.1.1高温拉伸试验与应力应变曲线112.1.2断裂区微观组织演变142.2高温本构模型272.2.1基于唯象的宏观本构模型282.2.2耦合位错密度的黏弹塑性微观本构模型332.3高温胀形试验与组织演变规律532.3.1高温胀形试验及结果分析532.3.2EBSD试验及结果分析552.4高温成形极限试验与成形极限模型662.4.1高温成形极限试验及结果分析662.4.2宏观高温成形极限模型702.4.3耦合损伤的黏塑性成形极限模型762.5本章小结79本章参考文献80第3章超高强钢构件等强度热冲压成形工艺833.1基于复相组织精细调控的高强韧热冲压方法833.1.1试验材料与试验方案833.1.2热变形条件对力学性能的影响883.1.3热变形条件对组织演变与断口形貌的影响963.2典型构件热冲压成形分析与组织精细调控1053.2.1中立柱热冲压有限元模型1053.2.2工艺参数对热冲压中立柱成形质量的影响规律1073.2.3中立柱热冲压试验与结果分析1143.2.4形变对马氏体相的影响规律和机理1183.2.5形变对残余奥氏体相的影响规律和机理1233.3本章小结125本章参考文献125第4章超高强钢构件变强度热冲压成形工艺1294.1梯度性能构件定制策略与高强韧热冲压成形方法1294.1.1侧面碰撞有限元模型的建立1304.1.2轻量化中立柱加强板侧碰性能分析1334.1.3中立柱加强板梯度性能分区优化设计1364.1.4梯度性能中立柱加强板热冲压成形1534.2考虑变形效应的中立柱多目标优化设计与热冲压成形1654.2.1塑性变形效应网格变量映射流程1654.2.2考虑塑性变形效应的变强度中立柱侧碰有限元模型1674.2.3塑性变形效应对中立柱耐撞性的影响1694.2.4基于GrayTaguchi方法的中立柱强度分布优化设计1714.3拼焊门环变强度热冲压成形1824.3.1基于分区控温的拼焊门环变强度热冲压成形工艺1824.3.2工艺参数对拼焊门环成形质量的影响规律1874.3.3拼焊门环变强度热冲压工艺优化与回弹补偿1974.4典型超高强钢构件变强度热冲压成形制造2114.5本章小结212本章参考文献213第5章伺服热冲压成形工艺设计方法与系统2155.1D1800HFD超高强钢热冲压工艺特征规划2155.1.1超高强钢板热冲压模拟试验2155.1.2超高强钢热加工图建立与分析2235.1.3超高强钢热冲压工艺曲线特征的规划2295.2基于混阶样条曲线的超高强钢伺服工艺曲线2325.2.1超高强钢伺服热冲压工艺曲线设计原则2335.2.2基于混阶样条曲线的超高强钢伺服工艺曲线设计2415.3伺服热冲压工艺智能设计系统及应用2495.3.1系统开发环境及开发工具2505.3.2系统总体架构设计2515.3.3关键模块功能实现2525.3.4典型构件伺服热冲压成形仿真验证2585.4本章小结268本章参考文献269第6章热冲压模具与伺服成形装备2716.1热冲压成形模具2716.1.1热冲压模具整体结构设计2716.1.2热冲压模具冷却管道设计2766.1.3热冲压模具制造2886.2机械伺服压力机2916.2.1压力机分类与特点2916.2.2典型肘杆式伺服压力机2926.3伺服热冲压自动化生产线2986.3.1伺服热冲压生产线组成与设计要求2986.3.2典型伺服热冲压生产线系统3006.4本章小结309本章参考文献309