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能夠成形大型復雜結構鍛件是反映一個國家工業科技水平和綜合國力的重要體現。航空、航天、能源等重要制造領域所使用的主要結構鍛件材料大多以高溫合金、鈦合金和合金鋼等為主，這些材料在飛行器和燃氣輪機中大量成功應用，對發動機的推重比，飛行器速度，燃氣輪機工作效率起著作用。
隨著我國經濟和國事業的飛躍發展，大型復雜精密鍛件的需求量激增，如飛機的整體框、發動機的整體葉盤、燃氣輪機和氣輪機的大型葉片及大型盤等，很多鍛件的投影面積達到 3m以上。然而，鈦合金和高溫合金既是價格大的金屬材料，又是難加工、難變形的材料。
一方面，這類材料的機械加工性能差;另一方面，由于材料變形抗力大，變形溫度高，變形的溫度范圍狹窄，一般只能先鍛成粗鍛件再進行機械加工，因此導致了過高制造成本，從而在限制和影響了材料的使用。然而，以熱模鍛造和等溫鍛造為代表的熱精密鍛造的出現為解決鈦合金、高溫合金等難變形材料的近凈成形鍛造了一條重要的途徑，為大型復雜鍛件的生產提供了新的手段 。
無論是正向模擬還是反向模擬，都可歸結為利用數值模擬進行設計結果驗證的試錯法 。其基本思路仍與傳統的試錯法一樣，只不過所用的驗證手段不同，對不合理設計的修改還需要由設計者根據經驗提出，設計過程的自動化程度還很低。為了精密鍛造工藝和模具設計的效率，近年來學者對精密鍛造過程工藝與模具的優化設計進行了大量研究，并取得了較大進展。
無錫精密鍛件過程工藝與模具的優化設計，一般以工藝參數或模具的形狀為設計變量，以工件的形狀或物理性能為目標函數，以有限元法方法為目標函數的計算器 。采用優化算法，實現工藝參數與模具形狀的自動優化。目前，常用到的優化方法包括:基于梯度的分析優化算法，以及基于尋優的遺傳算法。
