北京
引用論文
Yizhe Chen, Shilong Zhao, Yicheng Wang, et al. Advanced forming technologies for integrated metal components with extreme size and structure: State-of-the-art and perspectives[J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering, Volume 39, 2026, 100027
(戳鏈接，下載全文)
關于文章
01
研究背景及目的
在航空航天、核能、新能源汽車等關鍵領域，采用具有極端尺寸或結構的一體化金屬構件是實現輕量化、性能提升以及高可靠性的關鍵途徑。這類具有極端尺寸或結構的構件通常由金屬板、環件或管材制成，具有超薄、超厚、超大、超長、超高筋及超大變直徑等特征，如運載火箭推進器貯箱箱底與大型壓力容器法蘭等。在金屬塑性成形過程中，由于材料科學、工藝學及材料力學等多學科效應的交叉影響，極易產生斷裂、起皺、應變差異過大、局部性能薄弱等缺陷，導致成形極端尺寸或結構的構件極具挑戰。為解決尺寸或結構極其復雜的構件所面臨的成形難題，先進的塑性成形技術應運而生。基于作者近30年在塑性成形領域的豐富經驗以及牽頭獲得的3項國家科學技術獎勵，本文回顧了極端尺寸和結構構件先進成形技術的基本原理、關鍵技術、工業應用以及現存局限，提供了關鍵金屬構件成形的前沿技術和展望。
02
試驗方法
針對具有超薄、超厚、超大、超長、超高筋和超大變直徑等極端尺寸或結構的金屬構件，系統地綜述了超薄或超厚板件、超大環形構件與超大變直徑管件三類典型極端構件的先進成形技術，對基本原理、關鍵技術、典型應用以及存在問題進行了詳細總結與分析，并提出了進一步發展的基本思路和建議。
03
結論
作者首次系統地綜述了多種具有典型極端尺寸與結構的金屬構件先進成形方法，介紹了通過調整工藝條件與順序，從而優化應力狀態、提升金屬塑性變形能力的基本學術思路，詳細討論了多種典型極端構件成形實例，包括：(i) 超薄或超厚板件成形；(ii) 具有薄壁與高筋特征的超大環形構件成形；(iii) 具有超大變直徑的超長管件成形。針對這些典型極端成形構件，建立了多種先進塑性加工技術與成形路徑，并在關鍵工藝及工程應用中取得了一定成功，實現了極端金屬構件的穩定塑性成形，為新一代高端裝備關鍵金屬構件的極端成形領域提供了最新研究進展與未來發展方向參考。
04
相關文章/圖書推薦
《環件扎制理論與技術》
《軸承精密扎制理論與技術》
《復合精沖成形理論與技術》
《齒輪精密塑性成形理論與技術》
關于團隊
01
團隊成員介紹
團隊帶頭人：
華林，國家杰出青年科學基金獲得者，武漢理工大學教授、博導、學術委員會副主任、機電與車輛工程學部主任，西安交通大學工學博士。高溫輕合金及應用技術全國重點實驗室首席科學家，現代汽車零部件技術湖北省重點實驗室主任，兼任中國汽車工程學會常務理事、中國機械工程學會理事、中國機械工程學會塑性工程分會理事長。長期從事運載裝備制造科學教研工作，入選人事部新世紀百千萬人才工程、國務院政府特殊津貼，獲得國家技術發明與科技進步二等獎3項、國家教學成果二等獎、中國機械工程學會科技成就獎。
第一作者介紹：
陳一哲，國家優秀青年科學基金獲得者，武漢理工大學教授、博導、汽車工程系主任，哈爾濱工業大學工學博士。《機械工程學報》、《汽車工程》青年編委，長期從事非均質材料先進制造技術研究，發表學術論文70篇，授權發明專利22項，獲得省部級教學科研獎勵3項。
02
團隊簡介
面向航空航天、新能源汽車、先進軌道交通等高端運載裝備發展需求，聚焦高性能精準成形制造前沿方向開展基礎與應用研究，發展多物理場協同成形成性理論，突破運載裝備關鍵構件高性能精準成形制造技術，開發數字化智能化成形制造裝備，培養了國家級人才5人，建設高端運載裝備先進成形制造技術創新與人才培養基地。
03
近年團隊代表性文章
[1]Electromagnetic treatment enhancing performance of metal materials: A review.
[2]Improvement of Mechanical Properties and Mechanism Analysis of FMLs by Ultrasonic Vibration Assisted Hot Press Forming.
[3]Improvement of Ni-CFRP interfacial properties using compound coupling agent treatment.
[4]Strength improvement and mechanism analysis of thermoplastic fiber metal laminates using multi-field-assisted forming method.
[5]Formability improvement and mechanism analysis of fiber metal laminates under extra normal stress.
作 者：陳一哲等
責任編輯：惲海艷
責任校對：向映姣
審 核：張 彤
JME學院簡介
JME學院是由《機械工程學報》編輯部2018年創建，以關注、陪伴青年學者成長為宗旨，努力探索學術傳播服務新模式。
歡迎各位老師掃碼添加小助理-暖暖為好友，由小助理拉入JME學院官方群！
歡迎關注JME學院視頻號~
尋覓合作伙伴
有一種合作叫做真誠，有一種發展可以無限，有一種伙伴可以互利共贏，愿我們合作起來流連忘返，發展起來前景可觀。關于論文推薦、團隊介紹、圖書出版、學術直播、招聘信息、會議推廣等，請與我們聯系。
感謝關注我們！《機械工程學報》編輯部將努力為您打造一個有態度、有深度、有溫度的學術媒體！
版權聲明：
本文為《機械工程學報》編輯部原創內容，歡迎轉載！
在公眾號后臺留言需要轉載的文章題目及要轉載的公眾號ID以獲取授權!
聯系人：暖暖
電話：010-88379909
E-mail：jme@cmes.org
網 址：http://www.cjmenet.com.cn
官方微信號：jmewechat
特別聲明：以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布，本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
