CN114211204A - 一种γ形半截面端环及其超塑成形方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种γ形半截面端环及其超塑成形方法，属于轻量化结构设计及超塑成形技术领域，解决了现有技术中γ形半截面端环原材料利用率低、加工周期长、装配和焊接过程控制及终成形精度保证的难度大、工艺流程复杂的问题。端环包括外壳、夹环、外筒和内壳，外壳和外筒套设于内壳的外壁，端环的两端分别为内环端和外环端。沿内环端至外环端的方向，外壳和外筒依次布置且深熔连接或扩散连接；夹环位于外壳的内环端与内壳的内环端之间且分别与两者扩散连接。方法为向两个端环毛坯的外壳坯、外筒坯和内壳坯之间构成的内外密闭腔体中充气；分别向两个内壳坯与工艺筒之间构成的内工封闭腔体内充气。该端环和方法的原材料利用率高。

Description

一种γ形半截面端环及其超塑成形方法

技术领域

本发明属于轻量化结构设计及超塑成形技术领域，尤其涉及一种γ形半截面端环及其超塑成形方法。

背景技术

目前，γ形半截面端环前后端面由于需与其余结构件装配或焊接，往往厚度较大或成形精度较高，而γ形半截面区域则仅需要较小的材料厚度就能满足构件整体使用性能及轻量化的要求。

上述γ形半截面端环通常的超塑成形方法有以下两种：

第一种方法，采用铸造或锻造的方式整体成形γ形半截面端环毛坯后，机加去量至最终状态，此种超塑成形方法原材料利用率低、加工周期长，难以满足成本控制及大规模生产的需求。

第二种方法，针对铸造或锻造成形存在的问题，设计γ形半截面端环拆分，减少铸造或锻造毛坯尺寸，预留与γ形半截面零件装配接口，将γ形半截面端环的γ形半截面区域采用钣金工艺成形成独立构件后，通过电子束焊接或激光焊接的方式实现端环的终成形，此种超塑成形方法虽然提高了原材料的部分利用率，但是，伴随的增加端环构件拆分后独立构件的装配、焊接过程控制及终成形精度保证的难度，增加了端环制造的工艺流程，难以满足低成本、高效生产的需求。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提一种轻量化γ形半截面端环分层及工装设计、超塑成形方法，解决了现有技术中γ形半截面端环原材料利用率低、加工周期长、装配和焊接过程控制及终成形精度保证的难度大、工艺流程复杂的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种γ形半截面端环，包括外壳、夹环、外筒和内壳，外壳和外筒套设于内壳的外壁，端环的两端分别为内环端和外环端。沿内环端至外环端的方向，外壳和外筒依次布置且深熔连接或扩散连接；夹环位于外壳的内环端与内壳的内环端之间且分别与两者扩散连接。

进一步地，外壳和外筒的接触部位采用电子束或激光焊深熔连接或扩散连接。

进一步地，内壳与外壳在γ形半截面区域扩散连接。

进一步地，外壳的中心为开口，用于为端环内安装空间的进出通道。

进一步地，外筒与外壳的接触面为厚度3～20mm的环形平面。

进一步地，夹环的内壁面和外壁面均为圆柱面环形。

进一步地，夹环的前端面和部分侧面与外壳扩散连接，夹环的后端面和剩余部分的侧面与内壳扩散连接。

本发明提供了一种γ形半截面端环的超塑成形方法，包括如下步骤：

步骤1：提供两个端环毛坯和一套成形工装，将两个端环毛坯对称置于成形工装中，端环毛坯包括外壳坯、外筒坯、夹环坯、内壳坯和工艺壳，外壳坯和外筒坯套设于内壳坯的外壁，沿内环端至外环端的方向，外壳坯和外筒坯依次布置，夹环坯位于外壳坯的内环端与内壳坯的内环端之间；

步骤2：对端环毛坯和成形工装进行加热，使得端环毛坯软化；

步骤3：分别向两个端环毛坯的外壳坯、外筒坯和内壳坯之间构成的内外密闭腔体中充气，使得外壳坯和外筒坯的外壁紧贴成形工装的内壁；

步骤4：分别向两个内壳坯与工艺筒之间构成的内工封闭腔体内充气，使得内壳坯的外壁紧贴外壳坯、外筒坯和夹环坯，得到异型端框。

进一步地，上述外壳坯与夹环坯的接触部位的内径位置采用电子束或激光焊封焊。

进一步地，上述外壳坯与外筒坯的接触部位采用电子束或激光封焊。

进一步地，上述筒坯与内壳坯的接触部位的外径位置采用电子束或激光焊封焊。

与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

a)本发明提供的γ形半截面端环，通过将端环结构分为内壳和外壳，并通过夹环形成半截面形状为γ的端环整体结构，通过有限数量零件装配和超塑成形，提供近似最终状态的可用构件毛坯，少量机加保证构件最终成形，运用低成本、高效、快速、较准确的构件制造技术提供毛坯，在端环制造阶段，提高端环的精度、强度等质量指标，完成部件级制造并输送给端环总成使用，可提高原材料的利用率，缩短零件制造工艺流程及周期，减低零件制造、部件装配成本，稳定部件级端环质量指标，满足快速、高效、低成本、智能化、自动化生产的端环需求。

b)本发明提供的γ形半截面端环，上述内壳、外壳与夹环的接触部位采用扩散连接，能够确保两两独立的结构接触部位基本完全贴合(焊合率可到接触面接的99％以上)，高效连接形成端环整体，从而能够提高端环成形后的强度和刚度。

c)本发明提供的γ形半截面端环，外壳与外筒接触部位采用电子束或激光焊深熔连接的方式属于高能束流焊接范畴，焊接过程控制精度高、焊后焊缝外观美观、焊缝内部致密性高、具有较好的密封性能，且焊接变形小，能够较好的适应后续整体扩散连接的需求；外壳与外筒接触部位若采用扩散连接的方式进行则是将后续整体扩散连接部分工作内容提前完成。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1a为本发明实施例一提供的γ形半截面端环的结构示意图；

图1b为本发明实施例一提供的γ形半截面端环的剖视图；

图1c为本发明实施例一提供的γ形半截面端环中γ形的局部示意图；

图2a为本发明实施例二提供的γ形半截面端环的超塑成形方法中毛坯的结构示意图；

图2b为本发明实施例二提供的γ形半截面端环的超塑成形方法中毛坯的剖视图；

图2c为本发明实施例二提供的γ形半截面端环的超塑成形方法中内外排气管和排气气路支架的结构示意图；

图2d为本发明实施例二提供的γ形半截面端环的超塑成形方法中内外进气管和进气气路支架的结构示意图；

图2e为本发明实施例二提供的γ形半截面端环的超塑成形方法中内工进气管的结构示意图；

图2f为本发明实施例二提供的γ形半截面端环的超塑成形方法中成形工装的结构示意图；

图2g为本发明实施例二提供的γ形半截面端环的超塑成形方法中成形工装的剖视图；

图2h为本发明实施例二提供的γ形半截面端环的超塑成形方法中成形工装和模具的装配示意图。

附图标记：

101-外壳；102-夹环；103-外筒；104-内壳；

201-外壳坯；202-夹环坯；203-外筒坯；204-内壳坯；205-内工进气管；206-进气气路支架；207-排气气路支架；208-内外进气管；209-内外排气管；

301-下模；302-上模；303-芯模；304-侧向压模；305-驱动模。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本发明的一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。

实施例一

本实施例提供了一种γ形半截面端环，参见图1a至1c，包括外壳101、夹环102、外筒103和内壳104，外壳101和外筒103套设于内壳104的外壁，端环的两端分别为内环端和外环端。沿内环端至外环端的方向，外壳101和外筒103依次布置且深熔连接或扩散连接，两者的接触部位可采用电子束或激光焊深熔连接(毛坯状态全深度焊透)或扩散连接(毛坯状态仅保证扩散连接密封要求)；夹环102位于外壳101的内环端与内壳104的内环端之间且分别与两者扩散连接，内壳104与外壳101在γ形半截面区域扩散连接。

需要说明的是，通过夹环102的设置，将内壳104和外壳101在内环端分开，从而能够形成半截面形状为γ的端环结构。

另外需要说明的是，扩散连接是指相互接触的材料表面，在温度和压力的作用下相互靠近，局部发生塑性变形，原子间产生相互扩散，在界面接触处形成扩散层，从而实现可靠连接。

与现有技术相比，本实施例提供的γ形半截面端环，通过将端环结构分为内壳104和外壳101，并通过夹环102形成半截面形状为γ的端环整体结构，通过有限数量零件装配和超塑成形，提供近似最终状态的可用构件毛坯，少量机加保证构件最终成形，运用低成本、高效、快速、较准确的构件制造技术提供毛坯，在端环制造阶段，提高端环的精度、强度等质量指标，完成部件级制造并输送给端环总成使用，可提高原材料的利用率，缩短零件制造工艺流程及周期，减低零件制造、部件装配成本，稳定部件级端环质量指标，满足快速、高效、低成本、智能化、自动化生产的端环需求。

同时，上述内壳104、外壳101与夹环102的接触部位采用扩散连接，能够确保两两独立的结构接触部位基本完全贴合(焊合率可到接触面接的99％以上)，高效连接形成端环整体，从而能够提高端环成形后的强度和刚度。

此外，外壳101与外筒103接触部位采用电子束或激光焊深熔连接的方式属于高能束流焊接范畴，焊接过程控制精度高、焊后焊缝外观美观、焊缝内部致密性高、具有较好的密封性能，且焊接变形小，能够较好的适应后续整体扩散连接的需求；外壳101与外筒103接触部位若采用扩散连接的方式进行则是将后续整体扩散连接部分工作内容提前完成。

对于外壳101的形状，具体来说，其为复杂曲面零件，外壳101的中心为开口，用于为端环内安装空间的进出通道。沿逐渐远离外筒103方向，外壳101包括第一平面环、球面环和第二平面环，第一平面环的直径大于第二平面环的直径，球面环靠近第一平面环一端的直径大于球面环靠近第二平面环一端的直径，第一平面环与球面环之间和/或第二平面环与球面环之间通过桥接曲面、倒圆角等方式过度连接，第一平面环、球面环和第二平面环的内壁与内壳104扩散连接；或者，外壳101整体为球面环、椭球面环或其他曲面。

对于外筒103的结构，具体来说，其为高强度筒体，外筒103与外壳101的接触面为厚度3～20mm的环形平面。

对于夹环102的结构，具体来说，其为内壁面和外壁面均为圆柱面环形，夹环102的前端面和部分侧面与外壳101扩散连接，夹环102的后端面和剩余部分的侧面与内壳104扩散连接，与外壳101和内壳104成为整体。

实施例二

本实施例提供了一种γ形半截面端环的超塑成形方法，参见图2a至2h，包括如下步骤：

步骤1：提供两个端环毛坯和一套成形工装，将两个端环毛坯对称置于成形工装中，端环毛坯包括外壳坯201、外筒坯203、夹环坯202、内壳坯204和工艺壳，外壳坯201和外筒坯203套设于内壳坯204的外壁，沿内环端至外环端的方向，外壳坯201和外筒坯203依次布置，夹环坯202位于外壳坯201的内环端与内壳坯204的内环端之间；

步骤2：对端环毛坯和成形工装进行加热，使得端环毛坯软化；

步骤3：分别向两个端环毛坯的外壳坯201、外筒坯203和内壳坯204之间构成的内外密闭腔体中充气，使得外壳坯201和外筒坯203的外壁紧贴成形工装的内壁；

步骤4：分别向两个内壳坯204与工艺筒之间构成的内工封闭腔体内充气，使得内壳坯204的外壁紧贴外壳坯201、外筒坯203和夹环坯202，得到异型端框。

与现有技术相比，本实施例提供的γ形半截面端环的超塑成形方法的有益效果与实施例一提供的γ形半截面端环的有益效果基本相同，在此不一一赘述。

其中，在端环毛坯中，外壳坯201与夹环坯202的接触部位的内径位置采用电子束或激光焊封焊，确保扩散连接密封要求；外壳坯201与外筒坯203的接触部位采用电子束或激光封焊，确保扩散连接密封要求；外筒坯203与内壳坯204的接触部位的外径位置采用电子束或激光焊封焊，确保扩散连接密封要求，且封焊前应完成后述的进气气路支架206和排气气路支架207敷设及定位焊；内壁壳与夹环坯202的接触部位的内径位置采用电子束或激光焊封焊，确保扩散连接密封要求；内壳坯204与工艺壳接触部位的内外径位置采用电子束或激光封焊，确保扩散连接密封要求。

为了实现内外密闭腔体的进气和排气，上述内外密闭腔体上设有内外进气管208和内外排气管209。一方面，通过打开内外进气管208和内外排气管209，内外进气管208进气，内外排气管209排气，能够实现内外密闭腔体的气体置换，确保内外密闭腔体内为惰性气体氛围；另一方面，将内外进气管208打开，内外排气管209关闭，能够对内外密闭腔体进行充气，提供超塑成形的驱动气压。

相应地，为了实现内工密闭腔体的进气和排气，上述内工密闭腔体上开设内工进气管205，通过打开内工进气管205，能够对内工密闭腔体进行重启，提供超塑成形的驱动气压。

需要说明的是，由于内壳坯204与工艺筒形成的内工密闭腔体的空间极为有限，存在少量的空气可以认为对超塑成形过程中内壳坯204基本没无影响，因此，该内工密闭腔体未设内工出气管，仅通过内工进气管205对内工密闭腔体进行加压，提供超塑成形驱动力即可。

为了保证在超塑成形过程中的气路通畅，上述端环毛坯还包括内外封闭腔体中的进气气路支架206和排气气路支架207，进气气路支架206以夹环坯202的外环面为起点至内外进气管208为终点，进气气路支架206套设于内外进气管208的外壁，内外进气管208采用手工氩弧焊实现与外筒坯203和内壳坯204连接，要求内外进气管208与外筒坯203和内壳坯204形成的内外封闭腔体联通；排气气路支架207以夹环坯202的外环面为起点至内外排气管209为终点，排气气路支架207套设于内外排气管209的外壁，内外排气管209采用手工氩弧焊实现与外筒坯203和内壳坯204连接，要求内外进气管208与外筒坯203和内壳坯204形成的内外封闭腔体联通。通过进气气路支架206和排气气路支架207的设置，在内壳坯204的超塑成形过程中，在进气气路支架206和排气气路支架207的两侧能够形成微小的气体通道，保证在超塑成形过程中的气路通畅。

对于γ形半截面端环的成形工装的结构，采用上下分型、两端开口、顶部驱动以及侧向加压式的设计，具体来说，该成形工装包括下模301、上模302、芯模303、两个侧向压模304以及用于驱动侧向压模304沿侧向压模304的轴向运动的驱动模305。上模302与下模301扣合使得两者内部构成γ形半截面端环的成形型腔，上模302和下模301两端均设有半圆形缺口，上模302的半圆形缺口和下模301的半圆形缺口构成圆形孔，两个侧向压模304位于上模302和下模301两侧，侧向压模304插入圆形孔中并延伸至成形型腔中，通过通孔实现侧向压模304的安装及轴向运动，使得侧向压模304的轴向运动始终与成形工装的回转中心轴线、端环毛坯的回转中心轴线重合，同时，限制侧向压模304的运动范围，防止其超过成形极限，导致端环出现撕裂、破损等现象；下模301和上模302均设有半圆形凹槽，两个半圆形凹槽对称设置形成用于容纳芯模303的环形凹槽，通过环形凹槽限制芯模303在上模302和下模301中的径向运动和轴向运动，使其能够在超塑成形过程中与上模302和下模301不发生相对运动。

对于驱动模305驱动侧向压模304的驱动方式，示例性地，侧向压模304上开设侧压槽，驱动模305上设有侧压凸起，侧压凸起位于侧压槽中，驱动模305与侧向压模304的运动方向垂直，通过相互配合的侧压槽的槽壁和侧压凸起的侧壁之间的相互挤压，将驱动模305的垂直运动转化为侧向压模304的水平运动，确保端环毛坯在后续扩散连接过程中时刻被侧向压模304压紧，贴合至上模302及下模301的理论型面上。

值得注意的是，侧向压模304上设置的顶压转侧压的侧压槽，在驱动模305的作用下，可能由于初始接触面积不够(极限线接触)，在驱动模305下压过程中导致侧向压模304出现压塌的现象，进而导致顶压转侧压的功能失效，因此，需要压模及压模驱动槽，增大其在初始状态下与驱动模305的接触面积，示例性地，侧压槽和侧压凸起的形状均为V形，侧压槽的夹角为20°～94.92°。这样，通过将侧压槽和侧压凸起的接触面改为随形斜面，确保下压过程中与侧向压模304无干涉，同时确保侧向压模304侧向移动行程满足成形工装的使用需求。

为了保证驱动模305不会与上模302和下模301发生横向位移，保证驱动力不发生偏斜，上述上模302上设有驱动模305安装槽，通过驱动模305安装槽限制驱动模305的水平运动。

为了能够实现一次成形两套端环，上述上模302和下模301分别以芯模303垂直于轴向的中心面为基准左右对称，使得上模302和下模301构成的成形腔为两个左右对称的成形腔。

需要说明的是，下模301与上模302的成形面关于分型面对称，各包含端环50％的理论型面，扩散连接时在压力作用下，端环与成形工装型面完全贴合，可以认为成形工装内型面既是端环最终外型面，成形工装分型所在截面的型面为γ形半截面，在垂直于分型面上成形工装各个截面均为半圆形，便于端环毛坯的装入以及扩散连接后端环的脱模。

为了能够避让端环毛坯的内外进气管208、内外排气管209和内工进气管205，上述成形工装对应的位置还设有内外进气孔、内外排气孔和内工进气孔，从而确保成形工装合模及运动过程中不对管路造成损伤，确保气路通畅，确保管路在后续成形过程中不被压扁、堵塞，保障进气及排气通畅。

相应地，为了形成内外进气孔、内外排气孔和/或内工进气孔，上模302和下模301上设有内外进气槽、内外排气槽和内工进气槽，上模302的内外进气槽和下模301的内外进气槽构成内外进气孔，上模302的内外排气槽和下模301的内外排气槽构成内外排气孔，上模302的内工进气槽和下模301的内工进气槽构成内工进气孔。

对于成形工装的材料，成形工装采用膨胀率高于端环材料的金属制造。示例性地，上述端环的材料为钛合金，相应地，成形工装的材料可以为Ni7N或石墨；上述端环的材料为铝合金，相应地，成形工装的材料可以为不锈钢或高碳钢；端环的材料为高温合金合金，相应地，成形工装的材料为Ni7N或石墨；或者，端环的材料为复合材料或塑料，成形工装的材料为金属材料或其他与产品材料不发生粘连的材料。这样，采用膨胀率高于端环材料的金属进行成形工装的制备是为了保证端环在受热过程中时刻被成形工装压紧、贴合至成形工装型面，确保端环外形满足结构使用需求。

为了保证成形工装与端环毛坯之间的装配精度，上述步骤1中，将将两个端环毛坯对称置于成形工装中包括如下步骤：

步骤11：将下模301放置在水平工作台面上；

步骤12：将其中一个侧向压模304套接在其中一个夹环坯202的内部，将另一个侧向压模304套接在另一个夹环坯202的内部，然后，将两个侧向压模304和两套端环毛坯分别装配至芯模303的两侧后，并整体放置在下模301内，端环毛坯上的内外进气管208、内外排气管209和内工进气管205位于下模301上预留的管路避让位置，芯模303的外环面与下模301的半圆形缺口贴合，左右两侧的型面与端环毛坯的工艺壳贴合；

步骤13：上模302对齐下模301放置，自重确保闭合；

步骤14：安装驱动模305至上模302顶部对应安装槽内，驱动模305左右两侧的侧压凸起与侧向压模304的侧压槽贴合；

步骤15：将成形工装整体放置在热成形压力机底部工作平台，固定下模301与下平台，固定驱动模305与上平台；

步骤16：控制压力机上平台下移，驱动模305下压，整体合模，将将两个端环毛坯对称置于成形工装中。

示例性地，上述步骤2中，当端环为钛合金端环时，加热温度为850℃～950℃，当端环为铝合金端环时，加热温度为350℃～450℃。

上述步骤1和步骤2之间还包括如下步骤：

驱动模305施加顶紧压力前，打开内外排气管209出气，从内外进气管208进行充气，充气压力0.1～0.2MPa，充气时间30～60min，置换内外封闭腔体内的空气，实现惰性气体氛围。

上述步骤2包括如下步骤：

置换完成后，关闭内外排气管209，从内外进气管208增压至3～4MPa，上平台下压，驱动模305下移，两端侧向压模304向靠近彼此方向运动，保持30～45min，打开内外排气管209泄压，同时，降低内外进气管208进气压力至0.1～0.2MPa，使得外壳坯201和外筒坯203的外壁紧贴成形工装的内壁。

上述步骤3包括如下步骤：

从内工进气管205充压，充压至3～4MPa，保持2～2.5h，使得内壳坯204的外壁紧贴外壳坯201、外筒坯203和夹环坯202，实现内壳坯204与外壳坯201、夹环坯202和外筒坯203的扩散连接，；断开内工进气管205，自由放气；随炉冷却至常温，断开内外进气管208压力，开炉，解除固定，上平台上移，将成形工装整体取出，打开驱动模305和上模302，取出端环(带余量)及芯模303。

为了进一步提高端环的质量，上述步骤e之后还可以包括以下几种处理步骤：

去除内外进气管208、内外排气管209和内工进气管205，管路去除方式不限定，示例性地，可以采用激光切割。

激光切割去除工艺筒与内壳坯204封焊电子束或激光焊缝，使得工艺坯与端环分离。

机加共去除端环的加工余量，保证特性部位的尺寸。

高压水清洗去除端环内外表面可能存在的机加冷却液和油等，并对端环进行烘干处理。

机械清理进气气路支架206和排气气路支架207的外露端口，采用激光冷焊封堵进气气路支架206和排气气路支架207。

吹砂或酸洗、碱崩对端环进行内外表面清洗。

为了提高表面抗腐蚀、耐磨性能，可以对钛合金端环进行表面微弧氧化、着色化学氧化等处理，对铝合金可以进行化学氧化、达克罗、黑色或黄色着色处理等。

为了提高表面光洁度，可以采用300～1000目的砂纸、砂带对端环的局部难清理部位进行抛光处理。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种γ形半截面端环，其特征在于，包括外壳、夹环、外筒和内壳，所述外壳和外筒套设于内壳的外壁，所述端环的两端分别为内环端和外环端；

沿内环端至外环端的方向，所述外壳和外筒依次布置且深熔连接或扩散连接；

所述夹环位于外壳的内环端与内壳的内环端之间且分别与两者扩散连接。

2.根据权利要求1所述的γ形半截面端环，其特征在于，所述外壳和外筒的接触部位采用电子束或激光焊深熔连接或扩散连接。

3.根据权利要求1所述的γ形半截面端环，其特征在于，所述内壳与外壳在γ形半截面区域扩散连接。

4.根据权利要求1所述的γ形半截面端环，其特征在于，所述外壳的中心为开口，用于为端环内安装空间的进出通道。

5.根据权利要求1所述的γ形半截面端环，其特征在于，所述外筒与外壳的接触面为厚度3～20mm的环形平面。

6.根据权利要求1所述的γ形半截面端环，其特征在于，所述夹环的内壁面和外壁面均为圆柱面环形。

7.根据权利要求1所述的γ形半截面端环，其特征在于，所述夹环的前端面和部分侧面与外壳扩散连接，所述夹环的后端面和剩余部分的侧面与内壳扩散连接。

8.一种γ形半截面端环的超塑成形方法，其特征在于，用于制备如权利要求1至7所述的γ形半截面端环，所述超塑成形方法包括如下步骤：

步骤1：提供两个端环毛坯和一套成形工装，将两个端环毛坯对称置于成形工装中，所述端环毛坯包括外壳坯、外筒坯、夹环坯、内壳坯和工艺壳，所述外壳坯和外筒坯套设于内壳坯的外壁，沿内环端至外环端的方向，所述外壳坯和外筒坯依次布置，所述夹环坯位于外壳坯的内环端与内壳坯的内环端之间；

步骤2：对端环毛坯和成形工装进行加热，使得端环毛坯软化；

步骤3：分别向两个端环毛坯的外壳坯、外筒坯和内壳坯之间构成的内外密闭腔体中充气，使得外壳坯和外筒坯的外壁紧贴成形工装的内壁；

步骤4：分别向两个内壳坯与工艺筒之间构成的内工封闭腔体内充气，使得内壳坯的外壁紧贴外壳坯、外筒坯和夹环坯，得到异型端框。

9.根据权利要求8所述的γ形半截面端环的超塑成形方法，其特征在于，所述外壳坯与夹环坯的接触部位的内径位置采用电子束或激光焊封焊。

10.根据权利要求8所述的γ形半截面端环的超塑成形方法，其特征在于，所述外壳坯与外筒坯的接触部位采用电子束或激光封焊。

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