作为最常用的低膨胀合金,Invar 36合金在航空航天、精密模具、精密仪器仪表等各领域都起着无可替代的作用,特别是在飞机大尺寸复合材料零件模具中的应用。但是由于其在机械性能、物理特性等方面的特殊性,以及人们对Invar 36合金高温变形特性、弯曲回弹规律等方面研究的不足阻碍了该合金的应用;其次,分块预成型作为大尺寸Invar36合金模具制造的关键技术,仍存在一定技术难点。针对以上问题,本文在与上海飞机制造有限公司横向校企合作项目的支持下,对Invar 36合金高温变形特性、回弹规律进行了系统研究,并基于CATIA二次开发了模具型面分块软件。文中采用拉伸试验研究了温度、应变速率对Invar 36合金力学性能的影响,并利用OM、XRD等方法揭示合金的微观组织变化及其对力学性能的影响规律。实验结果表明,Invar 36合金为各向同性材料,在室温至900℃的温度范围都保持为奥氏体单相组织,其强度随温度的升高而不断降低,但是延伸率却先升后降,在600℃时出现峰值;材料的流变应力在高温阶段表现出较高的应变速率敏感性。利用三点弯曲试验研究了Invar 36合金厚板的板料厚度、成形温度对弯曲回弹量的影响规律。结果表明,板料厚度越大、成形温度越高,回弹越小,温度升高对材料回弹的抑制作用非常明显,从室温至800℃,回弹量减小比例达87%。基于Mises屈服准则、各向同性硬化模型,利用Ls-Dyna软件对Invar36弯曲回弹进行了有限元模拟。模拟结果和实验结果吻合度高,利用此模型可有效预测材料的回弹。基于CATIA的二次开发,针对模具型面的分块预成形过程,在综合考虑模具型面特征、材料性能、压机参数、焊接工艺的基础上,实现模具型面的人机交互分块,并进行后续处理。软件将模具型面分块预成型中所需的步骤集成在一起,大大节省设计时间、提高设计效率,为Invar合金模具的生产制造提供支持。