2026年5月30日下午,重庆大学材料科学与工程学院在科学城校区虎溪校园D1315教室成功举办“材料强国”育人讲座。本次讲座围绕“先进成形工艺及长寿命模具技术”展开,特邀重庆大学教授,重庆品杰科技股份有限公司董事长,国家“万人计划”领军人才,先进模具智能制造重庆市重点实验室主任周杰担任主讲嘉宾。讲座由材料学院行政专员杨宏宇主持,2023级和2024级“庶华班”全体学生参加。讲座旨在通过航空航天、能源装备等重大工程中的关键模具与成形技术案例,引导同学们理解材料学科服务国家战略需求的现实路径,增强投身材料强国建设的使命意识。

讲座伊始,周杰结合自身科研经历,系统介绍了先进模具智能制造重庆市重点实验室的发展基础、平台建设和产学研协同模式。实验室围绕先进模具智能制造、长寿命模具制造与再制造等方向,依托重庆大学材料学科优势,与相关企业共同建设校企联合创新平台,在航空、能源、交通等高端装备制造领域开展了大量工程化研究。周杰指出,高校师生不仅要学习和传承已有知识,更要通过科学研究创造新知识、新技术,并进一步推动科研成果走向产业应用,真正把论文写在祖国工业发展一线。

随后,周杰以航空制造中的关键构件成形难题为切入点,重点讲解了模拟仿真技术在解决复杂工程问题中的重要作用。他结合高筋薄壁舷窗框、复杂薄壁结构轮毂等典型案例指出,航空构件往往具有形状复杂、尺寸精度高、服役要求严苛等特点,传统试错式加工不仅成本高、周期长,而且难以满足疲劳性能和可靠性要求。针对高筋薄壁舷窗框成形过程中易出现局部充填不足、折叠、皱纹等问题,团队通过有限元模拟分析材料流动规律,优化坯料尺寸、成形路径和模具结构,实现了关键构件的精密成形。针对复杂薄壁轮毂结构,团队进一步通过工艺优化与模具优化,解决了局部折叠、成形不均匀等难题,为国产大飞机相关铝合金结构件制造提供了技术支撑。在大型构件成形方面,周杰介绍了团队围绕大型铝合金构件、双孔框、钛合金长条分段成形及重型燃气轮机涡轮盘等开展的研究。针对超大构件整体成形载荷高、材料利用率低、模具寿命短等问题,团队提出分区成形、坯料优化和分段成形等方法,有效降低设备吨位需求,提高构件成形质量,为大型复杂构件制造提供了新思路。

讲座还重点介绍了长寿命模具增材制造技术研究进展。周杰指出,大型热作模具长期面临“寿命短、成本高、修复难”的行业痛点。团队基于“好钢用在刀刃上”的设计理念,提出了功能分区、梯度强化和局部增材制造等新思路,将高性能材料用于模具关键服役部位,将低成本材料用于非关键区域,从而在保证服役性能的同时降低制造成本。相关研究形成了抗热疲劳表层材料、梯度强化结构、模具增材制造工艺及智能化装备等系列成果,在中国二重、西南铝等企业得到应用,显著提升了大型模具寿命,降低了制造与再制造成本。

互动交流环节,现场气氛热烈,同学们踊跃提问。针对“人工智能是否会取代工程师”的问题,周杰表示,AI能够提高设计和分析效率,但工程问题往往受到材料、工艺、装备和成本等多因素制约,仍离不开专业人员的判断与优化。针对“精力分配问题”,周杰指出,高效工作不能只依靠个人投入,更要依靠团队协同、资源整合和人才培养。通过形成良好的团队氛围,把个人精力转化为团队合力,才能更好地推进科研、教学与成果转化工作。针对“材料与工艺选择顺序”问题,他指出,工程设计应首先从服役需求出发确定材料,再根据材料特性和构件结构选择合适的成形工艺,同时综合考虑成本、效率与可靠性。对于青年学生成长,他鼓励大家打牢专业基础,主动接触真实工程问题,在持续学习和团队协作中提升解决复杂问题的能力。

本次讲座内容丰富、案例生动,不仅展示了先进成形工艺模具与长寿命模具制造技术在国家重大装备中的关键作用,也让同学们深刻认识到材料学科与航空航天、能源装备、国防安全和高端制造之间的紧密联系。通过周杰教授的讲解,同学们进一步理解了“材料强国”不仅体现在基础研究突破中,更体现在关键技术自主可控和工程成果落地应用中。未来,重庆大学“材料强国”育人讲堂将持续引入高水平专家资源,搭建学术研究与产业实践之间的桥梁,引导材料学子将个人成长融入国家工业发展和材料强国建设的时代使命之中。