CN107716667A - 一种空心叶片多点同步热扭转成形装置及成形方法 - Google Patents

一种空心叶片多点同步热扭转成形装置及成形方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种空心叶片多点同步热扭转成形装置及成形方法，包含：叶片榫头夹持装置、多点推杆冲头装置及加热装置；本发明使用多点同步加载热扭转能够实现对叶身扭转变形的精确控制，同时应用点阵式排列、高度可调的基本体组成的柔性工装可大大节约模具制造成本。

Description

一种空心叶片多点同步热扭转成形装置及成形方法
技术领域
本发明属于空心叶片扭转成形技术领域，具体指代一种空心叶片多点同步热扭转成形装置及成形方法。
背景技术
航空发动机空心叶片通常由两边蒙皮及中间加强结构组成，相比实心结构叶片其可以大大提升发动机的性能。同时根据发动机叶片气动要求，叶身通常设计为变截面结构且具有较大的扭转角度。
钛合金空心叶片成形通常包含扩散连接、扭转及精整成形几种工艺过程。目前，常见的等厚度实心叶片扭转成形工艺是通过扭转夹具夹持叶片，叶片榫头固定，通过夹头转动实现叶身扭转变形。中国发明专利申请号为CN201510600373.7中公开了一种高温下通过扭转夹头及旋转导轨共同作用下进行叶片扭转的装置，可实现叶片小扭角的精确控制。针对钛合金变厚度空心叶片的高温扭转弯曲成形，中国发明专利申请号为CN201310508213.0及CN201320660835.0中提出的一种空心叶片推弯成形工艺及一种空心叶片推弯成形模具，依据成品空心叶片外形曲面设计出带有两边开口模腔通道的模具，夹持叶片榫头将叶片从模腔通道一端推入模具型腔，叶片在模具型腔内表面的作用下受迫弯曲，发生扭转变形。该推弯成形工艺能够将平板空心叶片坯料成形出复杂的扭转形态，使其具备所需的扭转角，成形过程平稳便捷，速度可控。然而，该推弯成形工艺中叶片从尖部开始逐步发生扭转变形，直至叶片根部，此成形过程中未进入推弯模具中的叶片部分变形不受控制。若叶片扭转角度较大或叶身较长，模具型腔内叶片向前推弯过程中所受阻力较大，未进入模具型腔叶片部分将受挤压而变形，易出现受压失稳，最终推弯成形后的叶片外形精度难以保证。中国发明专利申请号为CN201510122613.7及CN201520157870.X公开的专利申请中针对推弯工艺中只能精确控制叶片榫头的位移而不能控制叶身部位变形的缺点，提出了一种空心叶片多截面扭转成形方法和装置，实现了对叶片叶身不同截面扭转变形的精确控制。然而在同一截面内不同部位的材料流动并不能得到有效控制。另一方面，上述几个专利中，在扭转成形过程中，空心部分叶片蒙皮变形不受限制，不宜对叶片空心腔体实施气压加载。空心部位蒙皮空心腔体侧缺乏支撑，从而导致在变形中易产生塌陷缺陷，使得叶片后续精整成形过程要提供更大成形气压及更长压力加载时间，对叶片质量控制及精整成形工艺提出了更高的要求，同时也提高了生产成本。
发明内容
针对于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种空心叶片多点同步热扭转成形装置及成形方法，以解决常规夹头扭转、模具推弯成形以及多截面同步扭转中叶身缺少夹具辅助限位、变形不均匀的问题。本发明的方法可以有效解决扭转过程叶片空心部位蒙皮塌陷问题，进而缩减后续精整成形工艺过程时间甚至无需后续精整成形，减少叶片热暴露时间，抑制晶粒长大，改善材料性能。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明的一种空心叶片多点同步热扭转成形装置，包含：叶片榫头夹持装置、多点推杆冲头装置及加热装置；其中，
叶片榫头夹持装置包含：叶片+x侧榫头夹持装置压板、叶片榫头夹持装置固定底座、叶片-x侧榫头夹持装置压板、压板螺母A、压板垫块A、压板螺杆A、压板底部固定螺母A、压板螺母B、压板垫块B、压板螺杆B、压板底部固定螺母B、压板螺母C、压板垫块C、压板螺杆C、压板底部固定螺母C、压板螺母D、压板垫块D、压板螺杆D、压板底部固定螺母D；压板螺杆A、压板螺杆B均穿过叶片+x侧榫头夹持装置压板，并分别穿过压板螺母A、压板垫块A、压板底部固定螺母A以及压板螺母B、压板垫块B、压板底部固定螺母B将叶片+x侧榫头夹持装置压板压紧，限制叶片沿z轴方向移动，压板垫块A与压板垫块B分别限制了叶片沿+x方向及-y方向移动；压板螺杆C、压板螺杆D均穿过叶片-x侧榫头夹持装置压板，并分别穿过压板螺母C、压板垫块C、压板底部固定螺母C以及压板螺母D、压板垫块D、压板底部固定螺母D将叶片-x侧榫头夹持装置压板压紧，限制叶片沿z轴方向移动，压板垫块C与压板垫块D分别限制了叶片沿-x方向及+y方向移动；底座的两端分别设有凹槽，压板底部固定螺母A、压板底部固定螺母B、压板底部固定螺母C及压板底部固定螺母D分别设于不同的凹槽中；
多点推杆冲头装置包含：若干个多点推杆冲头装置基本体、叶片-y侧基本体固定板及叶片+y侧基本体固定板，该多点推杆冲头装置基本体包含：滚珠丝杠螺母、滚珠丝杠螺杆、基本体推杆冲头、波纹管、基本体推杆、轴承A、轴承B、连轴器及步进电机；滚珠丝杠螺杆依次穿过滚珠丝杠螺母、轴承A及轴承B，滚珠丝杠螺杆通过连轴器与步进电机连接，基本体推杆伸入加热装置一端通过螺纹连接基本体推杆冲头，加热装置外侧一端与滚珠丝杠螺母相连，步进电机通过连轴器驱动滚珠丝杠螺杆旋转，从而带动滚珠丝杠螺母沿滚珠丝杠螺杆轴向直线运动，并带动基本体推杆与基本体推杆冲头直线运动，基本体推杆冲头推动叶片扭转成形；波纹管与加热装置中的水冷装置焊接，另一侧与基本体推杆焊接；封闭水冷装置开孔，使加热装置形成密封；轴承A及轴承B固定于叶片-y侧基本体固定板或的叶片+y侧基本体固定板的开孔内，支撑固定多点推杆冲头装置基本体；
加热装置包含：叶片-y侧水冷装置、叶片-y侧保温层、叶片顶部水冷装置、叶片顶部保温层、叶片顶部加热板、叶片+x侧保温层、叶片+x侧加热板、叶片+y侧水冷装置、叶片+y侧保温层、叶片底部加热板、叶片底部保温层、叶片底部水冷装置、叶片-x侧加热板、叶片-x侧保温层、电阻丝加热棒；上述叶片榫头夹持装置置于叶片底部加热板上；叶片-y侧水冷装置、叶片顶部水冷装置、叶片+y侧水冷装置、叶片底部水冷装置组成水冷却层；叶片-y侧保温层、叶片顶部保温层、叶片+x侧保温层、叶片+y侧保温层、叶片顶部保温层、叶片-x侧保温层组成保温层；叶片顶部加热板、叶片+x侧加热板、叶片底部加热板、叶片-x侧加热板组成加热装置加热层，各层之间通过螺栓螺母连接；电阻丝加热棒布置于各加热板中，通电后加热，通过加热装置将叶片温度提升至扭转成形温度。
优选地，所述的凹槽为T型槽。
优选地，所述扭转成形装置还包含叶片空心腔体气压加载管路，其为与叶片材料相同的空心管，一端焊接于叶片榫头上，与叶片空心腔体相通，另一端接外部气压加载装置，气体通过该叶片空心腔体气压加载管路进入叶片空心腔体，在多点扭转成形过程中，从叶片内部施加向外侧压力。
本发明的一种空心叶片多点同步热扭转成形方法，包括步骤如下：
1）构建合金空心叶片扭转前的毛坯模型及叶片扭转后的成品模型；
2）根据叶片外形设计叶片榫头夹持装置及根据叶片模型网格划分设计基本体推杆冲头形状；
3）进行叶片材料高温成形性能测试，获得材料在不同温度下的成形性能参数，结合叶片扭转成形毛坯模型、叶片成品模型及基本体推杆冲头形状，应用有限元法优化多点推杆冲头装置基本体位移-时间加载曲线及叶片空心腔体气压-时间加载曲线；
4）将叶片固定于叶片榫头夹持装置，并连接叶片空心腔体气压加载管路后一同移入加热装置中；
5）移动各多点推杆冲头装置基本体至扭转成形设计初始位置，进行加热，按优化的多点推杆冲头装置基本体位移-时间加载曲线及叶片空心腔体气压-时间加载曲线执行多点同步扭转及气压加载；
6）扭转完成后，停止加热，待叶片冷却后，取出叶片，叶片扭转成形完成。
优选地，所述步骤3）中多点推杆冲头装置基本体位移及叶片空心腔体气压加载计算过程为：根据扭转前叶片毛坯外形，确定各个基本体推杆冲头的初始时刻位置，使各个基本体推杆冲头与叶片毛坯接触，叶片+y侧多点成形装置各个多点推杆冲头装置基本体初始时刻位置为PA1+0，PB1+0，PC1+0，PD1+0，……，PZ1+0；叶片-y侧多点成形装置各个多点推杆冲头装置基本体初始时刻位置为PA1-0，PB1-0，PC1-0，PD1-0，……，PZ1-0；根据扭转后叶片外形，确定各个基本体推杆冲头的最终时刻位置，叶片+y侧多点成形装置各个多点推杆冲头装置基本体位置为PA1+，PB1+，PC1+，PD1+，……，PZ1+；叶片-y侧多点成形装置各个多点推杆冲头装置基本体位置为PA1-，PB1-，PC1-，PD1-，……，PZ1-；各个基本体位移为TA1+0=PA1+-PA1+0，TB1+0=PB1+-PB1+0，TC1+0=PC1+-PC1+0，TD1+0=PD1+-PD1+0，……TZ1+0=PZ1+-PZ1+0；TA1-0=PA1--PA1-0，TB1-0=PB1--PB1-0，TC1-0=PC1--PC1-0，TD1-0=PD1--PD1-0，……，TZ1-0=PZ1--PZ1-0；多点推杆冲头装置基本体对应网格内无划分叶片则多点推杆冲头装置基本体的位置与其邻近多点推杆冲头装置基本体位移相同；多点推杆冲头装置基本体的位移加载分为n次实施加载，在有限元中，模拟第一次加载，即各个多点推杆冲头装置基本体位移为TA1+0/n，TB1+0/n，TC1+0/n，……，TZ1+0/n；TA1-0/n，TB1-0/n，TC1-0/n，……TZ1-0/n，调整气压加载参数，避免叶片蒙皮塌陷，根据第一步加载完成后的叶片外形，重新计算各网格内多点推杆冲头装置基本体的位置、剩余位移及第二步加载位移，在有限元中，模拟第二次加载，获得第二次气压加载参数，依此方法依次计算n步加载过程中的多点推杆冲头装置基本体位移加载及叶片空心腔体气压加载。
本发明的有益效果：
本发明使用多点同步加载热扭转能够实现对叶身扭转变形的精确控制，同时应用点阵式排列、高度可调的基本体组成的柔性工装可大大节约模具制造成本。
本发明的多点同步扭转通过工装限制蒙皮向外侧的变形，从而允许在扭转过程中对空心结构施加气压载荷能够抑制蒙皮塌陷，缩短后续精整成形时间及叶片高温停留时间，抑制晶粒长大，改善材料性能。
本发明可以实现扭转与精整同步成形，减少空心叶片成形热加载过程，从而提高生产效率及改善零件质量，并降低生产成本。
本发明可以适用于不同外形叶片的扭转成形工艺，减少模具制造成本，适用于叶片等小批量、多样化产品生产。
附图说明
图1为本发明扭转成形装置的结构示意图；
图2a为多点推杆冲头装置基本体结构示意图；
图2b为图2a的A-A剖视图；
图3为叶片扭转前后模型图；
图4a为叶片榫头夹持装置的结构示意图；
图4b为叶片榫头夹持装置的结构正视图；
图5a为叶片网格划分等轴侧视图；
图5b为叶片网格划分正视图；
图6为加热装置的结构示意图；
图7为本发明扭转成形方法流程图；
图中，1.叶片-y侧多点推杆冲头装置基本体，2.叶片-y侧基本体固定板，3.叶片-y侧水冷装置，4.叶片-y侧保温层，5.叶片顶部水冷装置，6.叶片顶部保温层，7.叶片顶部加热板，8.叶片+y侧基本体固定板，9.叶片+y侧多点推杆冲头装置基本体，10.叶片+x侧保温层，11.叶片+x侧加热板，12.扭转前叶片，13.扭转后叶片，14.叶片+x侧榫头夹持装置压板，15.叶片榫头夹持装置固定底座，16.叶片+y侧水冷装置，17.叶片+y侧保温层，18.叶片-x侧榫头夹持装置压板，19.叶片底部加热板，20.叶片顶部保温层，21.叶片底部水冷装置，22.叶片-x侧加热板，23.叶片-x侧保温层，24.叶片空心腔体气压加载管路，25.滚珠丝杠螺母，26.滚珠丝杠螺杆，27.基本体推杆冲头，28.波纹管，29.基本体推杆，30.轴承A，31.轴承B，32.连轴器，33.步进电机，34.压板螺母A，35.压板垫块A，36.压板螺杆A，37.压板底部固定螺母A，38.压板螺母B，39.压板垫块B，40.压板螺杆B，41.压板底部固定螺母B，42.压板螺母C，43.压板垫块C，44.压板螺杆C，45.压板底部固定螺母C，46.压板螺母D，47.压板垫块D，48.压板螺杆D，49.压板底部固定螺母D，50.电阻丝加热棒。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
参照图1所示，本发明的一种空心叶片多点同步热扭转成形装置，包含：叶片榫头夹持装置、多点推杆冲头装置及加热装置；其中，
如图4a、图4b所示，叶片榫头夹持装置包含：叶片+x侧榫头夹持装置压板14、叶片榫头夹持装置固定底座15、叶片-x侧榫头夹持装置压板18、压板螺母A34、压板垫块A35、压板螺杆A36、压板底部固定螺母A37、压板螺母B38、压板垫块B39、压板螺杆B40、压板底部固定螺母B41、压板螺母C42、压板垫块C43、压板螺杆C44、压板底部固定螺母C45、压板螺母D46、压板垫块D47、压板螺杆D48、压板底部固定螺母D49；压板螺杆A36、压板螺杆B40均穿过叶片+x侧榫头夹持装置压板14，并分别穿过压板螺母A34、压板垫块A35、压板底部固定螺母A37以及压板螺母B38、压板垫块B39、压板底部固定螺母B41将叶片+x侧榫头夹持装置压板14压紧，限制叶片12沿z轴方向移动，压板垫块A35与压板垫块B39分别限制了叶片12沿+x方向及-y方向移动；压板螺杆C44、压板螺杆D48均穿过叶片-x侧榫头夹持装置压板18，并分别穿过压板螺母C42、压板垫块C43、压板底部固定螺母C45以及压板螺母D46、压板垫块D47、压板底部固定螺母D49将叶片-x侧榫头夹持装置压板18压紧，限制叶片12沿z轴方向移动，压板垫块C43与压板垫块D47分别限制了叶片12沿-x方向及+y方向移动；底座15的两端分别设有T型槽，压板底部固定螺母A37、压板底部固定螺母B41、压板底部固定螺母C45及压板底部固定螺母D49分别设于不同的凹槽中；
如图2a、图2b所示，多点推杆冲头装置包含：若干个多点推杆冲头装置基本体、叶片-y侧基本体固定板2及叶片+y侧基本体固定板8，该多点推杆冲头装置基本体包含：滚珠丝杠螺母25、滚珠丝杠螺杆26、基本体推杆冲头27、波纹管28、基本体推杆29、轴承A30、轴承B31、连轴器32及步进电机33；滚珠丝杠螺杆26依次穿过滚珠丝杠螺母25、轴承A30及轴承B31，滚珠丝杠螺杆26通过连轴器32与步进电机33连接，基本体推杆29伸入加热装置一端通过螺纹连接基本体推杆冲头27，加热装置一端与滚珠丝杠螺母25相连，步进电机33通过连轴器32驱动滚珠丝杠螺杆26旋转，从而带动滚珠丝杠螺母25沿滚珠丝杠螺杆26轴向直线运动，并带动基本体推杆29与基本体推杆冲头27直线运动，基本体推杆冲头27推动叶片扭转成形；波纹管28与加热装置中的水冷装置焊接，另一侧与基本体推杆29焊接；封闭水冷装置开孔，使加热装置形成密封，防止加热时氧气进入加热装置，氧化叶片；轴承A30及轴承B31固定于基本体固定板的开孔内，支撑固定多点推杆冲头装置基本体；其中，叶片-y侧多点推杆冲头装置基本体1的轴承A和轴承B安装于叶片-y侧基本体固定板2上，叶片+y侧多点推杆冲头装置基本体9的轴承A和轴承B安装于叶片+y侧基本体固定板8上。
参见图6所示，加热装置包含：叶片-y侧水冷装置3、叶片-y侧保温层4、叶片顶部水冷装置5、叶片顶部保温层6、叶片顶部加热板7、叶片+x侧保温层10、叶片+x侧加热板11、叶片+y侧水冷装置16、叶片+y侧保温层17、叶片底部加热板19、叶片底部保温层20、叶片底部水冷装置21、叶片-x侧加热板22、叶片-x侧保温层23、电阻丝加热棒50；上述叶片榫头夹持装置置于叶片底部加热板19上；叶片-y侧水冷装置3、叶片顶部水冷装置5、叶片+y侧水冷装置16、叶片底部水冷装置21组成水冷却层，避免加热装置对外部环境的热影响，减少热量对加热装置外部热影响；叶片-y侧保温层4、叶片顶部保温层6、叶片+x侧保温层10、叶片+y侧保温层17、叶片顶部保温层20、叶片-x侧保温层23组成保温层，减少加热装置内部热量向外部散失；叶片顶部加热板7、叶片+x侧加热板11、叶片底部加热板19、叶片-x侧加热板22组成加热装置加热层，从叶片顶部、底部、+x侧及-x侧对叶片进行加热，各层之间通过螺栓螺母连接；电阻丝加热棒50布置于各加热板中，通电后加热，通过加热装置将叶片温度提升至扭转成形温度。
所述扭转成形装置还包含叶片空心腔体气压加载管路24，其为与叶片材料相同的空心管，一端焊接于叶片榫头上，与叶片空心腔体相通，另一端接外部气压加载装置，气体通过该叶片空心腔体气压加载管路进入叶片空心腔体，在多点扭转成形过程中，从叶片内部施加向外侧压力，避免凹陷缺陷的产生。
参照图7所示，本发明的一种空心叶片多点同步热扭转成形方法，包括步骤如下：
1.构建合金空心叶片扭转前的毛坯模型及叶片扭转后的成品模型。叶片扭转前毛坯模型即为扩散焊接后的叶片模型，可通过叶片扩散焊接工艺中设计得到的叶片焊合后模型获得，叶片扭转后成品模型为目标叶片模型，参见图3，12为扭转前叶片，13为扭转后叶片。
2.根据叶片外形设计叶片榫头夹持装置，根据多点推杆冲头装置的基本体推杆冲头分布，将叶片扭转前后模型以叶片榫头为基准置于同一空间内，按照多点推杆冲头装置的基本体推杆冲头分布划分网格，如图5a、图5b所示。依据同一网格内叶片成形前后的位移设计对应各个基本体推杆冲头的初始时刻位置及初始移动距离，根据各多点推杆冲头装置基本体对应网格内叶片外形设计基本体推杆冲头。
3.通过高温下叶片材料成形性能测试，获得材料在不同温度下的成形性能参数，结合叶片扭转成形毛坯模型、叶片成品模型及基本体推杆冲头设计，应用有限元仿真对扭转成过程进行模拟，并优化多点推杆冲头装置基本体位移-时间加载曲线及叶片空心腔体气压-时间加载曲线。
多点推杆冲头装置基本体位移及叶片空心腔体气压加载计算过程为：根据扭转前叶片毛坯外形，确定各个基本体推杆冲头的初始时刻位置，使各个基本体推杆冲头与叶片毛坯接触，叶片+y侧多点成形装置各个多点推杆冲头装置基本体初始时刻位置为PA1+0，PB1+0，PC1+0，PD1+0，……，PZ1+0；叶片-y侧多点成形装置各个多点推杆冲头装置基本体初始时刻位置为PA1-0，PB1-0，PC1-0，PD1-0，……，PZ1-0；根据扭转后叶片外形，确定各个基本体推杆冲头的最终时刻位置，叶片+y侧多点成形装置各个多点推杆冲头装置基本体位置为PA1+，PB1+，PC1+，PD1+，……，PZ1+；叶片-y侧多点成形装置各个多点推杆冲头装置基本体位置为PA1-，PB1-，PC1-，PD1-，……，PZ1-；各个基本体位移为TA1+0=PA1+-PA1+0，TB1+0=PB1+-PB1+0，TC1+0=PC1+-PC1+0，TD1+0=PD1+-PD1+0，……TZ1+0=PZ1+-PZ1+0；TA1-0=PA1--PA1-0，TB1-0=PB1--PB1-0，TC1-0=PC1--PC1-0，TD1-0=PD1--PD1-0，……，TZ1-0=PZ1--PZ1-0；多点推杆冲头装置基本体对应网格内无划分叶片则多点推杆冲头装置基本体的位置与其邻近多点推杆冲头装置基本体位移相同；多点推杆冲头装置基本体的位移加载分为n次实施加载，在有限元中，模拟第一次加载，即各个多点推杆冲头装置基本体位移为TA1+0/n，TB1+0/n，TC1+0/n，……，TZ1+0/n；TA1-0/n，TB1-0/n，TC1-0/n，……TZ1-0/n，调整气压加载参数，避免叶片蒙皮塌陷，根据第一步加载完成后的叶片外形，重新计算各网格内多点推杆冲头装置基本体的位置、剩余位移及第二步加载位移，在有限元中，模拟第二次加载，获得第二次气压加载参数，依此方法依次计算n步加载过程中的多点推杆冲头装置基本体位移加载及叶片空心腔体气压加载。
4.叶片空心腔体气压加载管路焊接与叶片榫头上，将叶片固定于叶片榫头夹持装置上，并与叶片空心腔体气压加载管路一同移入加热装置中，叶片榫头夹持装置固定在叶片底部加热板上。
5.移动各多点推杆冲头装置基本体至扭转成形设计初始位置。通过加热装置对叶片进行加热，待叶片温度达到设计扭转成形温度后并保温一定时间使叶片温度场分布均匀，加载多点推杆冲头装置基本体位移-时间曲线及叶片空心腔体压力-时间曲线。各多点推杆冲头装置基本体在步进电机驱动下，按照设定的位移-时间曲线对叶片进行扭转成型；同时通过叶片空心腔体气压加载管路进行氩气加载，向片空心腔体内部按照压力-时间曲线加载气压，防止凹陷缺陷产生。多点推杆冲头装置基本体位移-时间曲线及叶片空心腔体压力-时间曲线加载完成后，保温保压一段时间使叶片进行高温应力松弛，减少回弹，保证成形精度。
6.扭转完成后，停止加热。待叶片冷却后，释放叶片空心腔体内气体，移动多点推杆冲头装置各个多点推杆冲头装置基本体至初始时刻位置。将叶片其从加热装置中移出，叶片扭转成形完成。
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种空心叶片多点同步热扭转成形装置，其特征在于，包含：叶片榫头夹持装置、多点推杆冲头装置及加热装置；其中，
叶片榫头夹持装置包含：叶片+x侧榫头夹持装置压板、叶片榫头夹持装置固定底座、叶片-x侧榫头夹持装置压板、压板螺母A、压板垫块A、压板螺杆A、压板底部固定螺母A、压板螺母B、压板垫块B、压板螺杆B、压板底部固定螺母B、压板螺母C、压板垫块C、压板螺杆C、压板底部固定螺母C、压板螺母D、压板垫块D、压板螺杆D、压板底部固定螺母D；压板螺杆A、压板螺杆B均穿过叶片+x侧榫头夹持装置压板，并分别穿过压板螺母A、压板垫块A、压板底部固定螺母A以及压板螺母B、压板垫块B、压板底部固定螺母B将叶片+x侧榫头夹持装置压板压紧，限制叶片沿z轴方向移动，压板垫块A与压板垫块B分别限制了叶片沿+x方向及-y方向移动；压板螺杆C、压板螺杆D均穿过叶片-x侧榫头夹持装置压板，并分别穿过压板螺母C、压板垫块C、压板底部固定螺母C以及压板螺母D、压板垫块D、压板底部固定螺母D将叶片-x侧榫头夹持装置压板压紧，限制叶片沿z轴方向移动，压板垫块C与压板垫块D分别限制了叶片沿-x方向及+y方向移动；底座的两端分别设有凹槽，压板底部固定螺母A、压板底部固定螺母B、压板底部固定螺母C及压板底部固定螺母D分别设于不同的凹槽中；
多点推杆冲头装置包含：若干个多点推杆冲头装置基本体、叶片-y侧基本体固定板及叶片+y侧基本体固定板，该多点推杆冲头装置基本体包含：滚珠丝杠螺母、滚珠丝杠螺杆、基本体推杆冲头、波纹管、基本体推杆、轴承A、轴承B、连轴器及步进电机；滚珠丝杠螺杆依次穿过滚珠丝杠螺母、轴承A及轴承B，滚珠丝杠螺杆通过连轴器与步进电机连接，基本体推杆伸入加热装置一端通过螺纹连接基本体推杆冲头，加热装置外侧一端与滚珠丝杠螺母相连，步进电机通过连轴器驱动滚珠丝杠螺杆旋转，从而带动滚珠丝杠螺母沿滚珠丝杠螺杆轴向直线运动，并带动基本体推杆与基本体推杆冲头直线运动，基本体推杆冲头推动叶片扭转成形；波纹管与加热装置中的水冷装置焊接，另一侧与基本体推杆焊接；轴承A及轴承B固定于叶片-y侧基本体固定板或的叶片+y侧基本体固定板的开孔内，支撑固定多点推杆冲头装置基本体；
加热装置包含：叶片-y侧水冷装置、叶片-y侧保温层、叶片顶部水冷装置、叶片顶部保温层、叶片顶部加热板、叶片+x侧保温层、叶片+x侧加热板、叶片+y侧水冷装置、叶片+y侧保温层、叶片底部加热板、叶片底部保温层、叶片底部水冷装置、叶片-x侧加热板、叶片-x侧保温层、电阻丝加热棒；上述叶片榫头夹持装置置于叶片底部加热板上；叶片-y侧水冷装置、叶片顶部水冷装置、叶片+y侧水冷装置、叶片底部水冷装置组成水冷却层；叶片-y侧保温层、叶片顶部保温层、叶片+x侧保温层、叶片+y侧保温层、叶片顶部保温层、叶片-x侧保温层组成保温层；叶片顶部加热板、叶片+x侧加热板、叶片底部加热板、叶片-x侧加热板组成加热装置加热层，各层之间通过螺栓螺母连接；电阻丝加热棒布置于各加热板中，通电后加热，通过加热装置将叶片温度提升至扭转成形温度。
2.根据权利要求1所述的空心叶片多点同步热扭转成形装置，其特征在于，所述的凹槽为T型槽。
3.根据权利要求1所述的空心叶片多点同步热扭转成形装置，其特征在于，所述扭转成形装置还包含叶片空心腔体气压加载管路，其为与叶片材料相同的空心管，一端焊接于叶片榫头上，与叶片空心腔体相通，另一端接外部气压加载装置，气体通过该叶片空心腔体气压加载管路进入叶片空心腔体，在多点扭转成形过程中，从叶片内部施加向外侧压力。
4.一种空心叶片多点同步热扭转成形方法，其特征在于，包括步骤如下：
1）构建合金空心叶片扭转前的毛坯模型及叶片扭转后的成品模型；
2）根据叶片外形设计叶片榫头夹持装置及根据叶片模型网格划分设计基本体推杆冲头形状；
3）进行叶片材料高温成形性能测试，获得材料在不同温度下的成形性能参数，结合叶片扭转成形毛坯模型、叶片成品模型及基本体推杆冲头形状，应用有限元法优化多点推杆冲头装置基本体位移-时间加载曲线及叶片空心腔体气压-时间加载曲线；
4）将叶片固定于叶片榫头夹持装置，并连接叶片空心腔体气压加载管路后一同移入加热装置中；
5）移动各多点推杆冲头装置基本体至扭转成形设计初始位置，进行加热，按优化的多点推杆冲头装置基本体位移-时间加载曲线及叶片空心腔体气压-时间加载曲线执行多点同步扭转及气压加载；
6）扭转完成后，停止加热，待叶片冷却后，取出叶片，叶片扭转成形完成。
5.根据权利要求4所述的空心叶片多点同步热扭转成形方法，其特征在于，所述步骤3）中多点推杆冲头装置基本体位移及叶片空心腔体气压加载计算过程为：根据扭转前叶片毛坯外形，确定各个基本体推杆冲头的初始时刻位置，使各个基本体推杆冲头与叶片毛坯接触，叶片+y侧多点成形装置各个多点推杆冲头装置基本体初始时刻位置为PA1+0，PB1+0，PC1+0，PD1+0，……，PZ1+0；叶片-y侧多点成形装置各个多点推杆冲头装置基本体初始时刻位置为PA1-0，PB1-0，PC1-0，PD1-0，……，PZ1-0；根据扭转后叶片外形，确定各个基本体推杆冲头的最终时刻位置，叶片+y侧多点成形装置各个多点推杆冲头装置基本体位置为PA1+，PB1+，PC1+，PD1+，……，PZ1+；叶片-y侧多点成形装置各个多点推杆冲头装置基本体位置为PA1-，PB1-，PC1-，PD1-，……，PZ1-；各个基本体位移为TA1+0=PA1+-PA1+0，TB1+0=PB1+-PB1+0，TC1+0=PC1+-PC1+0，TD1+0=PD1+-PD1+0，……TZ1+0=PZ1+-PZ1+0；TA1-0=PA1--PA1-0，TB1-0=PB1--PB1-0，TC1-0=PC1--PC1-0，TD1-0=PD1--PD1-0，……，TZ1-0=PZ1--PZ1-0；多点推杆冲头装置基本体对应网格内无划分叶片则多点推杆冲头装置基本体的位置与其邻近多点推杆冲头装置基本体位移相同；多点推杆冲头装置基本体的位移加载分为n次实施加载，在有限元中，模拟第一次加载，即各个多点推杆冲头装置基本体位移为TA1+0/n，TB1+0/n，TC1+0/n，……，TZ1+0/n；TA1-0/n，TB1-0/n，TC1-0/n，……TZ1-0/n，调整气压加载参数，避免叶片蒙皮塌陷，根据第一步加载完成后的叶片外形，重新计算各网格内多点推杆冲头装置基本体的位置、剩余位移及第二步加载位移，在有限元中，模拟第二次加载，获得第二次气压加载参数，依此方法依次计算n步加载过程中的多点推杆冲头装置基本体位移加载及叶片空心腔体气压加载。
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