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一、基本概況
材料成形與模具技術(shù)國家重點實驗室依托華中科技大學，實驗室是國家在材料成形、新材料開發(fā)和模具行業(yè)領(lǐng)域建設(shè)的國家重點實驗室。其基本任務(wù)是研究材料成形技術(shù)、模具技術(shù)以及新材料的開發(fā)，培養(yǎng)高層次模具技術(shù)人才，開展國內(nèi)外學術(shù)交流，推動我國模具行業(yè)的技術(shù)進步，為我國國民經(jīng)濟的建設(shè)與發(fā)展做出貢獻。
二、科研隊伍
實驗室是依托華中科技大學材料科學與工程國家一級重點學科進行建設(shè)的，人才隊伍主要由該學科領(lǐng)域的一批高素質(zhì)的科研人員組成。現(xiàn)有固定研究人員60名，其中，中國工程院院士1名、國家杰出青年科學基金獲得者3名、長江學者特聘教授1名、千人計劃學者4名、國家人事部百千萬人才2人、教育部新世紀優(yōu)秀人才8名、973計劃項目咨詢專家1名、863計劃主題專家1名、國家自然科學基金委專家評審組成員3名、國務(wù)院學位委員會學科評議組成員1名。固定人員中教授38人、副教授12人、中級和科研輔助人員9人、專職管理人員1人，90%以上具有博士學位，平均年齡45歲。實驗室現(xiàn)有教育部創(chuàng)新團隊2個，湖北省自然科學基金創(chuàng)新群體5個。已形成一支能夠承擔國家重大科研項目、積極參與國際競爭、學術(shù)氣氛活躍、作風嚴謹、富有朝氣的研究隊伍?，F(xiàn)任實驗室主任為李建軍教授，學術(shù)委員會主任為盧秉恒院士。
三、研究目標
實驗室的研究目標為：材料及其成形是支撐國民經(jīng)濟發(fā)展與國防建設(shè)的基礎(chǔ)技術(shù)，在航空航天、汽車、船舶、能源、機械等領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮著不可替代的作用，其發(fā)展水平是衡量國家裝備制造業(yè)自主創(chuàng)新能力的主要標志之一。 在國家安全形勢、國際競爭壓力、能源危機和環(huán)境污染日趨嚴峻的環(huán)境下，發(fā)展高端制造裝備、新能源裝備、高性能運載裝備及新型武器裝備，已成為國家重要戰(zhàn)略需求。這些裝備高性能化要求的不斷提高，其關(guān)鍵零部件也日趨復雜化、大型化、整體化和薄壁化，并要求成形工藝日趨復合化與精密化，對材料及其成形制造技術(shù)提出了越來越高的要求。面對這些挑戰(zhàn)，需要我們不斷深入探索材料成形過程的機理與規(guī)律，解決材料成形過程中的材料形變規(guī)律、材料組織結(jié)構(gòu)與性能、控形控性成形方法這三個基本科學問題。
四、研究方向
實驗室以材料形變規(guī)律-控形控性方法-材料組織結(jié)構(gòu)與性能為研究主線，形成了以下五個主要研究方向：材料成形過程模擬理論與方法、數(shù)字化模具設(shè)計制造技術(shù)、快速成形與快速制模、精密成形工藝與裝備、先進材料制備與應(yīng)用。各研究方向的主要研究內(nèi)容為：
1）方向一：材料成形過程模擬理論與方法
研究材料在固態(tài)、液態(tài)條件下的形變（流變）規(guī)律和多場、多尺度下各因素間的耦合作用機制，構(gòu)建成形過程的計算模型，建立快速精確的數(shù)值計算方法，為全面真實地掌握材料的形變規(guī)律及機理、組織結(jié)構(gòu)演變和性能預測提供技術(shù)支撐。
2）方向二：數(shù)字化模具設(shè)計制造技術(shù)
研究面向模具開發(fā)全過程的智能化設(shè)計、自動化制造、精益化生產(chǎn)過程優(yōu)化控制的理論與方法，建立模具設(shè)計制造的數(shù)字化平臺，克服模具開發(fā)過程中過于依賴經(jīng)驗造成的低效率、低可靠性的瓶頸問題，使模具設(shè)計制造由經(jīng)驗走向科學。
3）方向三：快速成形與快速制模技術(shù)
研究激光與材料的相互作用機理，建立快速成形過程中零部件性能與精度的控制方法，形成材料-工藝-裝備一體化的成套技術(shù)體系，解決大型復雜高性能零部件的快速整體成形制造難題。
4）方向四：精密成形工藝與裝備
研究材料在力場/溫度場作用下的組織結(jié)構(gòu)演變及形變規(guī)律，建立成形過程的控形控性方法，形成精密成形工藝-裝備成套技術(shù)體系，解決高性能零部件的高效、高精成形制造難題。
5）方向五：先進材料制備與應(yīng)用
重點圍繞高性能工模具材料、合金材料、復合塑料、新能源材料、納米材料的制備與應(yīng)用，研究材料成分、制備工藝、組織結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，以及外場作用下的材料組織結(jié)構(gòu)演變機制，建立高性能材料的設(shè)計與制備方法，滿足關(guān)鍵零部件或器件對高性能材料及其成形技術(shù)的需求。
五、項目成果
近年來，材料成形與模具技術(shù)國家重點實驗室先后承擔了100多項研究課題，其中國家科技攻關(guān)項目2項，973項目2項，863項目5項，自然科學基金項目32項，省部級項目80多項，國際合作項目5項。在這些項目的大力支持下，實驗室的應(yīng)用基礎(chǔ)研究和技術(shù)創(chuàng)新能力得到不斷的提高，取得了一批高水平的研究成果，先后獲得國家級獎勵2項，省部級獎勵10余項，發(fā)明專利30余項，發(fā)表論文1000余篇。在近20年的研究開發(fā)工作中，培養(yǎng)了一批技術(shù)骨干，積累了豐富的軟件開發(fā)經(jīng)驗和大量的硬軟件支撐條件。
華中科技大學模具技術(shù)國家重點實驗室的主要成果包括：
1、快速成形系統(tǒng)及設(shè)備：包括LOM、SLS以及FDM三種成熟技術(shù)和批量化生產(chǎn)設(shè)備，金屬板料無模成形技術(shù)及設(shè)備，可以實現(xiàn)快速制造以及反求制造。以上設(shè)備及技術(shù)獲得國家發(fā)明獎及專利多項，并實現(xiàn)了完全市場化、產(chǎn)業(yè)化運作，目前已經(jīng)在國內(nèi)100余家企業(yè)以及高校得到實際應(yīng)用，主要包括重慶建設(shè)集團、西北工業(yè)大學等。
2、模具企業(yè)管理信息化系統(tǒng)－eMan是專門針對模具企業(yè)管理特點所開發(fā)的專用系統(tǒng)，具備工時統(tǒng)計、模具進度實時監(jiān)控及優(yōu)化排程等突出功能，從而可以顯著縮短模具制造周期，并為模具成本控制提供詳實的數(shù)據(jù)。目前已經(jīng)在國內(nèi)幾十家外資、國有、民營企業(yè)得到了成功實施應(yīng)用，典型用戶包括一汽模具、比亞迪集團、無錫國盛、貝爾羅斯、寧波雙林、福建潯興、廣東科爾、滁州經(jīng)緯等。
3、專用CAD系統(tǒng)定制開發(fā)，是專門面向不同企業(yè)的設(shè)計需求而定制開發(fā)，因此能夠極大地提高企業(yè)的設(shè)計效率。實驗室已與美國UGS公司，以及海爾、科龍、康佳、國盛等大型模具企業(yè)進行了卓有成效的合作開發(fā)。
4、新型模具材料如GM鋼、5NiSCa鋼等在國內(nèi)企業(yè)廣泛應(yīng)用。另外，模具表面處理技術(shù)主要是激光表面強化技術(shù)和激光表面修復技術(shù)也實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。
5、塑料模CAD/CAE/CAM軟件－HSCAE可以模擬塑料成形過程中的壓力場、溫度場及塑料三維流動填充，從而可以分析融合紋位置，并預測可能產(chǎn)生的翹曲、變形等表面缺陷。目前裝機數(shù)達400余套，典型用戶包括海爾、康佳等知名企業(yè)。
6、板料沖壓成形快速分析軟件－FASTAMP是板料成形過程模擬軟件，能夠預測板料成形過程中可能發(fā)生的破裂，起皺等沖壓工藝設(shè)計問題，有效避免盲目投入模具生產(chǎn)可能造成的經(jīng)濟損失。系統(tǒng)已經(jīng)在國內(nèi)20余家企業(yè)及高校中得到了應(yīng)用，主要用戶包括東風汽車模具有限公司、中國航天三院等。
7、鑄造模CAD/CAE/CAM軟件－華鑄CAE在150余家用戶中推廣應(yīng)用，主要用戶包括東風汽車公司鑄造廠、一汽鑄造一廠、哈爾濱愛迪壓鑄有限公司等企業(yè)?；饘偬沾傻闹苽浼捌涞毒唛_發(fā)－該方法已獲國家專利，刀具生產(chǎn)已實現(xiàn)批量化和產(chǎn)業(yè)化。模具表面激光強化與修復技術(shù)及裝備－能夠?qū)δ＞咝兔孢M行微變形強化處理，對破損的模具型面進行快速修復。
實驗室還能提供的其他科研成果及技術(shù)包括：鍛壓設(shè)備的改造；反求工程所需設(shè)備和軟件系統(tǒng)；塑性成形新工藝及模具等。
六、聯(lián)系我們
單位名稱：材料成形與模具技術(shù)國家重點實驗室（華中科技大學）
地址：武漢市洪山區(qū)珞瑜路1037號
聯(lián)系人：王老師
電話：13971607703
郵箱：wangyun750@gmail.com
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