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一、基本概況
材料成形與模具技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗室依托華中科技大學(xué)，實(shí)驗室是國家在材料成形、新材料開(kāi)發(fā)和模具行業(yè)領(lǐng)域建設的國家重點(diǎn)實(shí)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(kāi)發(fā)，培養高層次模具技術(shù)人才，開(kāi)展國內外學(xué)術(shù)交流，推動(dòng)我國模具行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，為我國國民經(jīng)濟的建設與發(fā)展做出貢獻。
二、科研隊伍
實(shí)驗室是依托華中科技大學(xué)材料科學(xué)與工程國家一級重點(diǎn)學(xué)科進(jìn)行建設的，人才隊伍主要由該學(xué)科領(lǐng)域的一批高素質(zhì)的科研人員組成?，F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(xué)基金獲得者3名、長(cháng)江學(xué)者特聘教授1名、千人計劃學(xué)者4名、國家人事部百千萬(wàn)人才2人、教育部新世紀優(yōu)秀人才8名、973計劃項目咨詢(xún)專(zhuān)家1名、863計劃主題專(zhuān)家1名、國家自然科學(xué)基金委專(zhuān)家評審組成員3名、國務(wù)院學(xué)位委員會(huì )學(xué)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(zhuān)職管理人員1人，90%以上具有博士學(xué)位，平均年齡45歲。實(shí)驗室現有教育部創(chuàng )新團隊2個(gè)，湖北省自然科學(xué)基金創(chuàng )新群體5個(gè)。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(xué)術(shù)氣氛活躍、作風(fēng)嚴謹、富有朝氣的研究隊伍?，F任實(shí)驗室主任為李建軍教授，學(xué)術(shù)委員會(huì )主任為盧秉恒院士。
三、研究目標
實(shí)驗室的研究目標為：材料及其成形是支撐國民經(jīng)濟發(fā)展與國防建設的基礎技術(shù)，在航空航天、汽車(chē)、船舶、能源、機械等領(lǐng)域內發(fā)揮著(zhù)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(lái)越高的要求。面對這些挑戰，需要我們不斷深入探索材料成形過(guò)程的機理與規律，解決材料成形過(guò)程中的材料形變規律、材料組織結構與性能、控形控性成形方法這三個(gè)基本科學(xué)問(wèn)題。
四、研究方向
實(shí)驗室以材料形變規律-控形控性方法-材料組織結構與性能為研究主線(xiàn)，形成了以下五個(gè)主要研究方向：材料成形過(guò)程模擬理論與方法、數字化模具設計制造技術(shù)、快速成形與快速制模、精密成形工藝與裝備、先進(jìn)材料制備與應用。各研究方向的主要研究?jì)热轂椋?/span>
1）方向一：材料成形過(guò)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）規律和多場(chǎng)、多尺度下各因素間的耦合作用機制，構建成形過(guò)程的計算模型，建立快速精確的數值計算方法，為全面真實(shí)地掌握材料的形變規律及機理、組織結構演變和性能預測提供技術(shù)支撐。
2）方向二：數字化模具設計制造技術(shù)
研究面向模具開(kāi)發(fā)全過(guò)程的智能化設計、自動(dòng)化制造、精益化生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化控制的理論與方法，建立模具設計制造的數字化平臺，克服模具開(kāi)發(fā)過(guò)程中過(guò)于依賴(lài)經(jīng)驗造成的低效率、低可靠性的瓶頸問(wèn)題，使模具設計制造由經(jīng)驗走向科學(xué)。
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(guò)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(chǎng)/溫度場(chǎng)作用下的組織結構演變及形變規律，建立成形過(guò)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(jìn)材料制備與應用
重點(diǎn)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用，研究材料成分、制備工藝、組織結構與性能之間的關(guān)系，以及外場(chǎng)作用下的材料組織結構演變機制，建立高性能材料的設計與制備方法，滿(mǎn)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(lái)，材料成形與模具技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)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(xué)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(shí)驗室的應用基礎研究和技術(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(zhuān)利30余項，發(fā)表論文1000余篇。在近20年的研究開(kāi)發(fā)工作中，培養了一批技術(shù)骨干，積累了豐富的軟件開(kāi)發(fā)經(jīng)驗和大量的硬軟件支撐條件。
華中科技大學(xué)模具技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗室的主要成果包括：
1、快速成形系統及設備：包括LOM、SLS以及FDM三種成熟技術(shù)和批量化生產(chǎn)設備，金屬板料無(wú)模成形技術(shù)及設備，可以實(shí)現快速制造以及反求制造。以上設備及技術(shù)獲得國家發(fā)明獎及專(zhuān)利多項，并實(shí)現了完全市場(chǎng)化、產(chǎn)業(yè)化運作，目前已經(jīng)在國內100余家企業(yè)以及高校得到實(shí)際應用，主要包括重慶建設集團、西北工業(yè)大學(xué)等。
2、模具企業(yè)管理信息化系統－eMan是專(zhuān)門(mén)針對模具企業(yè)管理特點(diǎn)所開(kāi)發(fā)的專(zhuān)用系統，具備工時(shí)統計、模具進(jìn)度實(shí)時(shí)監控及優(yōu)化排程等突出功能，從而可以顯著(zhù)縮短模具制造周期，并為模具成本控制提供詳實(shí)的數據。目前已經(jīng)在國內幾十家外資、國有、民營(yíng)企業(yè)得到了成功實(shí)施應用，典型用戶(hù)包括一汽模具、比亞迪集團、無(wú)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(zhuān)用CAD系統定制開(kāi)發(fā)，是專(zhuān)門(mén)面向不同企業(yè)的設計需求而定制開(kāi)發(fā)，因此能夠極大地提高企業(yè)的設計效率。實(shí)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(jìn)行了卓有成效的合作開(kāi)發(fā)。
4、新型模具材料如GM鋼、5NiSCa鋼等在國內企業(yè)廣泛應用。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(shí)現了產(chǎn)業(yè)化。
5、塑料模CAD/CAE/CAM軟件－HSCAE可以模擬塑料成形過(guò)程中的壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)及塑料三維流動(dòng)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。目前裝機數達400余套，典型用戶(hù)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(guò)程模擬軟件，能夠預測板料成形過(guò)程中可能發(fā)生的破裂，起皺等沖壓工藝設計問(wèn)題，有效避免盲目投入模具生產(chǎn)可能造成的經(jīng)濟損失。系統已經(jīng)在國內20余家企業(yè)及高校中得到了應用，主要用戶(hù)包括東風(fēng)汽車(chē)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(hù)中推廣應用，主要用戶(hù)包括東風(fēng)汽車(chē)公司鑄造廠(chǎng)、一汽鑄造一廠(chǎng)、哈爾濱愛(ài)迪壓鑄有限公司等企業(yè)?；饘偬沾傻闹苽浼捌涞毒唛_(kāi)發(fā)－該方法已獲國家專(zhuān)利，刀具生產(chǎn)已實(shí)現批量化和產(chǎn)業(yè)化。模具表面激光強化與修復技術(shù)及裝備－能夠對模具型面進(jìn)行微變形強化處理，對破損的模具型面進(jìn)行快速修復。
實(shí)驗室還能提供的其他科研成果及技術(shù)包括：鍛壓設備的改造；反求工程所需設備和軟件系統；塑性成形新工藝及模具等。
六、聯(lián)系我們
單位名稱(chēng)：材料成形與模具技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗室（華中科技大學(xué)）
地址：武漢市洪山區珞瑜路1037號
聯(lián)系人：王老師
電話(huà)：13971607703
郵箱：wangyun750@gmail.com
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