【研究目的】

在节能、环保和转型的大背景下，汽车轻量化成为一种新的必然趋势。轻量化材料、结构和成形制造工艺是汽车轻量化关键技术，近年来越来越多高强钢和超高强钢不断在汽车工业中得到应用，以减少汽车的重量并增加汽车安全性能。随着技术进步和汽车轻量化等对产品要求的不断提高,汽车轻量化用辊弯成形产品朝着更加复杂、精密的方向发展，有助于提升大湾区高端装备与智能制造竞争力。

【技术创新】

北京科技大学顺德创新学院/北京科技大学机械工程学院本团队研发的“汽车轻量化用高强钢/超高强钢辊弯成形工艺和专用模具数字化设计与制造”技术，开展汽车用异型管、直缝焊管、复杂截面型钢、方矩形管、帽型钢截面高强钢和轻量化用超高强钢的取、制样和材料拉伸、循环加载等实验研究，建立了轻量化用高强/超高强钢变弹性模量、各向异性及随动硬化材料特性模型，应用弹塑性变形和辊弯成形理论，基于Pro/E软件二次开发的参数化设计与快速出图技术，采用辊弯成形设计及仿真COPRA软件建立多种材料多种复杂截面产品完整辊弯成形完整过程的有限元模型，取得多项自主知识产权的辊弯成形质量及控制方法，形成模具数字化设计与制造方法，可有效提高成套模具设计质量、缩短设计时间和提高设计效率、降低模具设计与制造成本和提高轻量化复杂薄壁截面构件的成形质量。

【知识产权】

（1）THIN WALL STRUCT、JMP和国际塑性成形ICMF等顶刊或国际顶会发表研究论文30余篇；

（2）申请国家发明专利/实用新型/外观/软著8项，授权6项。

【应用领域】

机械装备、人工智能、机器人、航天军工、汽车等。

【应用情况】

本项目成果已广泛用于制造汽车轻量化用管、防撞梁、头枕管、电梯导轨、家具管、自行车管、健身器材管、休闲用管、建筑用管、空腹门窗管和不锈钢工业配管等场合。数字化设计与制造模具随设备制造企业的机组出口至南美、东南亚、中东、非洲、东欧等国外市场，并受到国外客户广泛好评，取得显著经济效益和社会效益。