【缠绕研讨会】智能可变形复材缠绕模具

罗兰

哈尔滨工业大学 副研究员

专家介绍

主要从事智能材料与结构方面研究，包括形状记忆聚合物研发、多功能复合材料设计及其航天航空应用等。在Advanced Functional Materials（IF=19.0）、ACS Nano（IF=15.8）、Chemical Engineering Journal （IF=13.2）等国际期刊发表论文20余篇，入选ESI全球前1%高被引论文2篇，授权国家发明专利7项，受理发明专利14项，软件著作权2项。主持青年科学基金项目(C类)，国家资助博士后研究计划、中国博士后面上项目等。现任国际先进材料与制造工程学会(SAMPE)中国大陆总会智能复合材料专业委员会委员、中国复合材料学会复合材料结构设计专委会委员、新质力材料发展联盟专家智库常务理事等。担任The innovation materials等期刊青年编委。

报告题目

智能可变形复材缠绕模具

一、 行业痛点：复材缠绕成型制品的“脱模”与“内芯”难题

在航空航天、智慧石油、轨道交通等领域，异型管道、气瓶、管腔结构等复材缠绕制品需求巨大。然而，传统缠绕成型工艺面临严峻挑战：

内芯模具限制： 传统金属模具（如钢芯模）刚性强，面对S型弯管、变截面气瓶、星形截面等复杂异型结构时，无法脱模，往往需要将制品或模具破坏性拆除；而气囊模具承载能力弱，水溶性模具精度差且仅能一次性使用。

成型效率低下： 传统分体拼接模具设计复杂、自重大，导致缠绕成型周期长、成本高昂，严重制约了复杂异型复材构件的一体化制造。

二、 解决方案：智能可变形“内芯”重塑复材缠绕成型

本项目创新性地将智能可变形材料与复合材料缠绕成型工艺深度结合，打造出专为复杂异型缠绕制品设计的智能模具。

高承载缠绕基体： 智能模具在常温初始状态下具备高刚度（储能模量最高可达2.7GPa）和优异的承载能力，作为“刚性内芯”完美支撑碳纤维等复材的缠绕、铺层与固化全过程，保证制品成型的高精度与高一致性。

主动变形无损脱模： 待复材缠绕固化完成后，模具通过温度刺激（加热或降温）触发形状记忆效应，发生主动收缩或变软（变形量可达200%以上）。这使得模具能够轻松从S形弯管、环槽型或瓶状等复杂缠绕制品内部快速抽出，彻底解决了异型件“卡死”无法脱模的行业痛点。

“一模多用”与循环复用： 模具脱模后可恢复初始形状（结构级循环使用超50次以上），支持“一环槽型、气瓶型、喷管型”等不同截面构件的连续生产，实现“一芯多绕”，极大提高了生产灵活性。

三、 核心技术支撑

智能材料体系： 自主研发形状记忆聚合物（SMPs），通过微观分子结构设计与增强相添加，实现变形温度（Tg可达70-189℃）和刚度的精准可调，完美匹配不同树脂基体的固化温度。

高精度4D打印： 结合3D打印技术，可根据复杂缠绕制品的内部型腔，按需定制打印高精度、个性化的异型模具芯模。

工艺仿真匹配： 依托多物理场仿真，精确模拟缠绕模具的形变与温度场，确保“芯模—铺层—固化—脱模”全流程的数据匹配。

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会议基本信息

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会议时间：2026年11月25日下午14:00-18:00（25日上午报到）

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会议地点：海悦建国饭店4F多功能A厅

酒店地址：山东省威海市高新技术产业开发区文化西路177号，订房电话：张红侠15666311922，订房时注明参加中国复合材料工业协会年会，可享受协议价380元/晚（含早）。

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会议组织机构

指导单位

中国复合材料工业协会

主办单位

中国复合材料工业协会复合材料缠绕专委会

承办单位

威海光威复合材料股份有限公司

武汉理工大学

征集中......

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参会人员

复合材料及复合材料缠绕工艺相关上下游产业链企业总经理、相关业务负责人、研发设计师、技术工程师、采购人员、营销人员、质量工程师等；科研机构代表、高校教授等相关人员；设计院、工程公司以及相关用户单位；复合材料上下游应用领域代表。

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会议主题

缠绕赋能·智造向新——工艺升级与装备智能的协同创新

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会议议题

1.报告题目：复合材料缠绕技术前沿进展与产业展望

报告专家：陈建中 缠绕专委会主任委员/武汉理工大学教授

2.报告题目：碳纤维复合材料缠绕工艺及其研究进展报告

报告专家：王琦 常州大学副教授

3.报告题目：智能可变形复材缠绕模具

报告专家：罗兰 哈尔滨工业大学复合材料与结构所 副研究员

4.报告题目：基于缠绕结构特征的Ⅳ型气瓶优化设计与监测技术

报告专家：胡海晓 武汉理工大学副教授，博导/硕导

5.报告题目：计算机控制纤维缠绕机远程监控技术实践

报告专家：刘鑫 石家庄莱德机械制造有限公司 总工

6.报告题目：热塑性复合材料缠绕(TTW)技术—深度解析与应用前景展望

报告专家：朱勇 威海捷诺曼自动化股份有限公司总经理

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参与方式

1.参会费（包含参加年会费用）

报名费：含会务费、资料费、场地设备费、餐费、讲师费和茶歇等，自愿参会。同一公司参会4人免1人参会费。每家会员单位备案人员可免费参会（限1人）。

2.墙报

现面向科研院所及高校免费征集墙报，展示内容主要围绕复合材料及缠绕工艺相关的新设备、新产品等成果，将于会议同期以墙报形式展示，具体要求及提交方式请联系协会获取。

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会议报名

汇款信息：

开户单位：中国复合材料工业协会

开户银行：中国工商银行北京百万庄支行

银行账户：0200001409014412396

会议报名：

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报名咨询：

陈建中13476252690 赵旭东 13381314580

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