華中科技大學材料成形與模具技術國家重點實驗室 航空航天、汽車、船舶、能源、機械

材料成形與模具技術國家重點實驗室是國家在材料成形、新材料和模具技術領域建設的國家重點實驗室。面向國民經(jīng)濟和國防建設中的重大需求，圍繞材料制備與成形領域的基本科學問題和學科前沿，開展應用基礎研究和技術創(chuàng)新，突破關鍵科學技術問題，促進成果應用，在引領行業(yè)發(fā)展、以及國民經(jīng)濟和國防建設中發(fā)揮不可替代的作用，努力將實驗室建設成為材料成形與模具技術領域國際一流的科學研究、人才培養(yǎng)和學術交流的基地。
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的，人才隊伍主要由該學科領域的一批高素質(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、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、學術氣氛活躍、作風嚴謹、富有朝氣的研究隊伍。現(xiàn)任實驗室主任為李建軍教授，學術委員會主任為盧秉恒院士。
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)展與國防建設的基礎技術，在等領域內(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、材料組織結構與性能、控形控性成形方法這三個基本科學問題。
在上述研究目標的指導下，實驗室以材料形變規(guī)律-控形控性方法-材料組織結構與性能為研究主線，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)字化模具設計制造技術、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、組織結構演變和性能預測提供技術支撐。
2）方向二：數(shù)字化模具設計制造技術。
研究面向模具開發(fā)全過程的智能化設計、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。
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構演變及形變規(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用，研究材料成分、制備工藝、組織結構與性能之間的關系，以及外場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，滿足關鍵零部件或器件對高性能材料及其成形技術的需求。
近五年來，實驗室始終堅持“開放、交流、聯(lián)合、競爭”的指導思想，在科學研究、人才培養(yǎng)、學術交流、平臺建設等方面開展了卓有成效的工作。承擔了一批國家重大項目，取得了一批重大研究成果；引進、培養(yǎng)了一批拔尖優(yōu)秀人才，優(yōu)化了實驗室隊伍結構；開展了廣泛深入的學術交流，擴大了實驗室的影響；進一步完善了科研平臺，支撐了實驗室開展高水平的研究。近年來實驗室累計承擔了大量國家及省部級和橫向科研課題，開展了卓有成效的研究工作。 實驗室的科研成果在國內(nèi)外具有重要的學術影響，推動了學科發(fā)展，引領了行業(yè)技術進步，并在國民經(jīng)濟和國防建設中發(fā)揮了重要的作用：
（1）在國內(nèi)外具有重要的學術影響；
實驗室近五年來共獲得國家級獎勵4項、省部級一等獎9項；快速成形領域的研究成果被兩院院士評為2011年中國科技十大進展；注塑成形過程模擬技術的研究成果被佐治亞理工大學Cardorz教授評價為注塑成形技術發(fā)展史上的重要里程碑；沖壓成形過程模擬技術的研究成果被國際領先的板料成形模擬軟件公司ETA評價為國際領先，并被納入DYNAFORM系統(tǒng)中在全球發(fā)布；實驗室與國際領先的CAD/CAM公司Siemens PLM聯(lián)合研制的連續(xù)模設計系統(tǒng)在全球銷售千余套，用戶遍及歐美、日本等發(fā)達國家和地區(qū)，在國際模具行業(yè)產(chǎn)生了重要的影響。
近五年，實驗室共發(fā)表SCI學術論文604篇，并被美國Las Alamos國家實驗室、麻省理工學院、佐治亞理工大學、倫敦帝國理工大學等研究機構的學者SCI他引1500余次，SCI論文總數(shù)和SCI他引次數(shù)在國內(nèi)外同類研究機構中名列前茅。其中，ESI（前1%）高被引論文7篇，ESI（前10%）高被引論文76篇，并有1篇論文被列為2011年中國百篇最具影響國際學術論文。
（2）理論與方法創(chuàng)新，推動學科發(fā)展；
實驗室近五年來，始終圍繞成形過程數(shù)字化、快速成形技術、高性能材料制備等領域的前沿問題開展研究，通過理論和方法的創(chuàng)新，推動了學科的發(fā)展。
（3）技術突破，引領行業(yè)的技術進步；
作為2011年的中國十大科技進展的 “世界最大激光快速制造裝備”，引領了快速成形技術的發(fā)展方向，所開發(fā)的HRPS系列選擇性激光燒結成形機，已成為相關行業(yè)應用的主流裝備；研制出的注塑成形模擬軟件華塑CAE、鑄造成形模擬軟件華鑄CAE、板料成形模擬軟件FASTAMP以及模具設計制造管理系列軟件，已成為零部件成形制造和模具行業(yè)應用的主流軟件，在推動行業(yè)技術進步方面發(fā)揮了重要的作用；提出的閉式模鍛精確控制成形方法，使冷精鍛成形精度達到了7級標準，提前10年實現(xiàn)了《中國機械工程技術路線圖（2020-2030年）》（中國機械工程學會）中的規(guī)劃目標；研制的智能化注塑機，引領了我國的高端注塑機裝備由數(shù)控化向智能化發(fā)展。
（4）產(chǎn)學研合作，在國民經(jīng)濟和國防建設中發(fā)揮了重要作用；
實驗室的相關研究成果通過產(chǎn)學研合作的方式，已在國內(nèi)1500多家企業(yè)、研究機構獲得應用，取得了顯著經(jīng)濟和社會效益，解決了一批國民經(jīng)濟和國防建設中的重大關鍵技術難題，在國民經(jīng)濟和國防建設中發(fā)揮了重要的作用。




科研項目科研項目

序號     項目(課題名稱)     編號   負責人     起止時間    合同經(jīng)費(萬元)      類別

1 塑性加工工藝、模具與裝備 51125021 周華民  2012-2015 200 國家杰出青年基金
2 聚合物/液晶復合材料 50825301 解孝林 2009-2011 200 國家杰出青年基金
3 新型能源材料 50825203 黃云輝 2009-2011 200 國家杰出青年基金
4 基于粉末材料的大型復雜零部件快速制造技術及裝備攻關與應用示范 2010BAF08B03 魏青松 2012-2014 200 國家科技支撐計劃
5 精密塑性成形技術與裝備創(chuàng)新能力平臺建設 2011ZX04016-051 李志剛 2011-2013 257.3 國家科技重大專項
6 黑色金屬和輕合金的冷/溫鍛精密成形技術 2009ZX04014-071 李建軍 2009-2011 389 國家科技重大專項
7 超潔凈低活化鋼的多束離子輻照損傷行為與優(yōu)化設計研究  索進平   國家 ITER計劃
8 磷酸鋰-導電分子復合鋰離子電池正極材料  黃云輝   863
9 固體火箭推進劑用活性納米鋁復合體規(guī)模制備的關鍵技術及裝備研究 A(2009AA03Z317) 黃開金 2009-2012 96 863
10 PP/POE共混材料的結構、性能與注射成型的一體化優(yōu)化 A(2009AA03Z104) 周華明 2009-2012 77 86

1 原位乳液聚合物制備彩色墨粉的關鍵技術研究 2009AA035101 解孝林 2010-2012 95 863
2 5KW級中低溫平板型SODFC獨立發(fā)電系統(tǒng)集成技術 A(2011AA050702) 李箭 2011-2013 1883 863
3 高能束*** 保密 肖建中 2008-2009 240 973
4 多時空脈沖強磁場成形制造基礎研究 2011CB012806 柳林 2011-2013 331 973
5 多時空脈沖強磁場作用下的材料塑性流動行為及其精確成形控制 2011CB012822 李建軍 2011-2033 309 973


開放平臺介紹



    模具國家實驗室國家及有關部門的支持下，圍繞主要研究方向，購置了一批重大設備，重點建設了材料性能測試分析平臺、先進材料成形技術研究平臺、快速成形技術研究平臺及先進材料制備研究平臺。上述4個平臺為實驗室開展高水平科學研究提供了有力支撐，并通過開放與共享，為校內(nèi)各單位、其它高校和研究機構提供高水平的服務。



開放平臺實驗預約及咨詢電話：027- 87556434

辦公地點：先進制造大樓西樓C310房間

歡迎大家加入模具國家重點實驗室開放平臺技術交流 QQ群，進行實驗咨詢和經(jīng)驗交流。

QQ群號：220518631

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