自然界的各种生物在亿万年的进化中,为了不断适应环境的变迁,逐渐形成了在形态、结构、材料和功能等各方面的优异特征,并以生物耦合的方式来实现各种不同的生物功能,其自身也因此而形成了一个对特定生存环境具有超强的适应性和高度协调性的系统。这些通过生物耦合作用来实现的特征和功能既是自然界的杰作,也是人类科学技术以仿生耦合为阶梯向新的科技前沿迈进的无尽宝藏。本文从理论的角度对仿生耦合学以及几种抗疲劳和抗磨损生物体的机理进行了研究,结合现有的热锻模具材料与工艺特性,以及国内激光加工技术应用水平,制定了一套仿生耦合表面强化的新型工艺方法。在具体的研究过程中,一方面,通过DEFORM-3D三维成型软件对三通管热锻成型过程中的模具温度场、应力场以及其热磨损进行了数值仿真模拟,通过热锻模具工作表面的温度场、应力场分布情况和热磨损情况,分析了热锻过程中模具的受热和受力情况,以及模具表面易发生失效的部位；另一方面,通过实验对激光参数进行了优化,同时也对不同形态仿生结构分别进行了热疲劳实验,实验结果发现激光仿生强化方法可以有效的减轻甚至消除模具表面的剥落现象,并能有效的提高热锻模具钢工作表面的抗热疲劳性能,从而在整体上延长模具的使用寿命。