本项目属于机械工程塑性加工领域。

高性能轻量化构件是航空、航天、汽车等重要领域所需的核心和关键构件之一。通过精确塑性成形，将轻质高强的难变形材料制造成高性能轻量化复杂构件，既是航空航天等高端装备发展的战略需求，又是国际成形技术前沿领域重要课题。然而，难变形材料复杂构件塑性成形中剧烈不均匀变形凸显，使载荷增大，极易引发起皱、开裂等缺陷，且预测控制极难。如何主动控制和利用不均匀变形实现高性能轻量化构件精确塑性成形成性一体化制造，已经成为本领域挑战性难题。其关键在于如何主动控制点、线、面、体加载所决定的不均匀变形协调，这也是该领域发展的难点和瓶颈。本项目历经15年努力，发明了局部加载主动控制不均匀变形实现难变形材料复杂构件高性能轻量化精确塑性成形成性一体化制造的关键技术，在国际上突破了上述瓶颈难题。主要技术发明如下：

1、基于不均匀变形对难变形材料复杂构件精确塑性成形的作用及机理，建立了不均匀变形临界协调条件和全过程组织演变的预测方法，为高性能轻量化构件局部加载精确成形技术核心发明奠定了基础。

2、针对点加载压拉压时变不均匀变形协调控制的难题，发明了普旋结合强旋、优化点加载路径和坯料调控不均匀变形的方法，突破了大型薄壁异形件充填和贴模难的瓶颈，短周期、低成本地实现了其旋压精确成形。

3、针对线加载单调不均匀压缩变形协调控制的挑战，基于板带宽展和轧辊弹性挠动的作用原理，发明了轧辊机构和工艺参数优化组合精确调控技术，攻克了板带面内弯曲稳定精确成形控制的瓶颈，显著提高了成形极限。

4、针对面加载多区时变不均匀变形和组织协同控制的瓶颈，发明了等温局部加载不等厚坯及其优化设计、大型复杂组合模具优化设计和热力参数优化控制方法，实现了充填、缺陷抑制和三态组织形成的有效控制，显著提高了钛合金高性能复杂大件省力成形成性一体化制造能力。

5、针对体加载拉压区不均匀变形协调的矛盾，发明了柔性芯头等多约束装置和技术，重构了拉压区应力应变场分布，实现了不均匀变形的协调，解决了大口径薄壁小弯曲半径弯管成形易起皱、拉裂等难题，突破了数控弯管国际公认的成形极限。本项目为高性能轻量化精确塑性成形成性一体化制造提供了新思路和新技术途径，发明了4项局部加载控制不均匀变形成套关键技术，获授权发明专利25项，软件著作权15项，制定行标5项，企标13项，实现了4大类18个系列62种规格关键高性能轻量化复杂构件精确塑性成形成性一体化制造。发表论文117篇，SCI收录84篇，EI收录98篇，含本领域TOP1期刊IntJPlasticity3篇，权威期刊JMaterProcessTechnol30篇；帝国理工J.Lin院士等正面他引1361次。陕西省组织5位院士参加的鉴定评价“成果总体达到了国际先进水平，难变形材料复杂构件不均匀变形主动控制处于国际领先”，著名学者Guler认为“最全面的研究”等。项目成功应用于11家企业，产生了显著的经济和社会效益及重要国际学术影响，显著提升了我国高性能轻量化复杂构件塑性加工技术的能力与水平。