CN115971319A - 一种分流二通筒体的超塑成形方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分流二通筒体的超塑成形方法，属于轻量化结构设计及超塑成形领域，解决了现有技术中分流二通筒体轻量化较差、零件返工报废率高的问题。该方法包括将分流二通筒体毛坯置于凹模中，凸模装至凹模和毛坯上，压紧合模；对分流二通筒体毛坯、凸模和凹模进行加热，使得毛坯软化；向分流二通筒体毛坯内充气，分流二通筒体毛坯在气体压力作用下发生超塑成形，逐渐贴合到凸模和凹模上，完成分流二通筒体的超塑成形。本发明可用于分流二通筒体的超塑成形。

Description

一种分流二通筒体的超塑成形方法

技术领域

本发明属于轻量化结构设计及超塑成形领域，特别是涉及一种分流二通筒体的超塑成形方法。

背景技术

目前超塑成形过程中，最常见的轻量化结构往往是平板多层结构和回转体多层结构，超塑成形结构多以形成零件封闭腔体式加强筋及完全开敞腔体式结构为主，零件结构的单一性，决定并影响了相关技术难以在制造业中开展应用和推广。

分流二通筒体的制造可以采用如下两种方式：

其中一种方式，采用多段蒙皮或壳体、局部采用铸造机加工框和筋，辅以前后端框等特征形成零件对接结构。

另一种方式，采用整体铸造或3D打印毛坯，再进行机加工。

但是，此类零件必然带来壁厚比较厚、轻量化程度受限制等问题，同时产品装配过程中的零件精度高要求，导致零件的返工、报废层出不穷，严重影响制造的周期、效率以及抬高了零件的质量控制成本。

发明内容

鉴于以上分析，本发明旨在提供一种分流二通筒体的超塑成形方法，解决了现有技术中分流二通筒体轻量化较差、零件返工报废率高的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种分流二通筒体的超塑成形方法包括如下步骤：

步骤1：提供一分流二通筒体毛坯以及相互配合的凸模和凹模，分流二通筒体毛坯中，仅沿流体管路轴向设置的圆弧面采用曲面板材，其他位置均采用平面板材制成；

步骤2：将分流二通筒体毛坯置于凹模中，凸模装至凹模和毛坯上，压紧合模；

步骤3：对分流二通筒体毛坯、凸模和凹模进行加热，使得毛坯软化；

步骤4：向分流二通筒体毛坯内充气，分流二通筒体毛坯在气体压力作用下发生超塑成形，逐渐贴合到凸模和凹模上，完成分流二通筒体的超塑成形，得到分流二通筒体。

进一步地，在凸模和凹模压紧合模之前，分流二通筒体毛坯内不加压充气。

进一步地，分流二通筒体的材质为TA15板材；步骤3的加热温度为850℃～950℃。

进一步地，步骤4包括如下步骤：

步骤41：以充气压力为0.4～0.6MPa向分流二通筒体毛坯内充气，保压8～12min，对沿流体管路轴向设置的圆弧面进行成形；

步骤42：提高充气压力至1.8～2.3MPa，保压18～20min，推动分流二通筒体毛坯分别向上方和下方拉伸；

步骤43：提高充气压力至2.8～3.2MPa，保压8～10min，使得分流二通筒体毛坯的各个拐角处完全贴合至凸模和凹模上，完成分流二通筒体的超塑成形得到分流二通筒体。

进一步地，分流二通筒体的材质为铝合金板材；步骤3的加热温度为350℃～550℃。

进一步地，步骤4包括如下步骤：

步骤41：以充气压力为1.0～1.2MPa向分流二通筒体毛坯内充气，保压10～15min，对沿流体管路轴向设置的圆弧面进行成形；

步骤42：提高充气压力至3.0～3.5MPa，保压18～20min，推动分流二通筒体毛坯分别向上方和下方拉伸；

步骤43：提高充气压力至5.5～6.0MPa，保压15～20min，使得分流二通筒体毛坯的各个拐角处完全贴合至凸模和凹模上，完成分流二通筒体的超塑成形得到分流二通筒体。

进一步地，步骤43之后还包括如下步骤：

步骤44：继续保压20～30min，然后，对分流二通筒体进行放气，将供气压力降至0.004～0.006MPa，持续供气。

进一步地，完成分流二通筒体的超塑成形之后还包括如下步骤：

对分流二通筒体的内表面和外表面依次进行碱崩、酸洗、抛光和打磨，得到气路和外表面光滑的分流二通筒体。

进一步地，凸模和凹模采用膨胀率高于分流二通筒体材料的金属制造。

进一步地，凸模包括上模板以及设于上模板上的芯模，芯模的外形面沿逐渐远离上模板的方向分为芯模预留形面、主外成形面和分流裆形面，芯模预留形面分为左胀形面、前导正面、右胀形面和后导正面，四者依次连接围成密闭的类似于环形形面；凹模的内形面分为依次设置的上拉伸腔、主内形面和下胀形腔，上拉伸腔与芯模预留形面位置相对应，主内形面与主外成形面的位置相对应。

与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

本发明提供的分流二通筒体的超塑成形方法能够制得具有整体性、轻量化的分流二通筒体结构，不同于现有超塑工艺单内外形的制造工艺、传统工艺的分段成形后焊接装配的制造流程，具有快速、毛坯精度要求低、装配成本低等特点，能够有效缩短质量控制周期和流程，降低零件制造流程数量和时间耗费，降低零件制造、部件装配的成本投入，稳定分流二通筒体结构的质量指标，适于满足高效、智能、自动需求。

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1为本发明提供实施例一提供的分流二通筒体的超塑成形方法的流程示意图；

图2为本发明提供实施例一提供的分流二通筒体的超塑成形方法中毛坯的结构示意图；

图3为本发明提供实施例一提供的分流二通筒体的超塑成形方法中毛坯的分解示意图；

图4为本发明提供实施例一提供的分流二通筒体的超塑成形方法中凸模和凹模的结构示意图；

图5为本发明提供实施例一提供的分流二通筒体的超塑成形方法中凸模的结构示意图；

图6为本发明提供实施例一提供的分流二通筒体的超塑成形方法中凹模的结构示意图；

图7为本发明提供实施例一提供的分流二通筒体的超塑成形方法中毛坯与凸模、凹模的装配示意图；

图8为本发明提供实施例一提供的分流二通筒体的超塑成形方法所制得的分流二通筒体的结构示意图。

附图标记：

100-分流二通筒体；200-分流二通筒体毛坯；201-左弧板；202-左封头；203-左弯板；204-分流裆；205-右弯板；206-右封头；207-右弧板；208-底板；209-通气管；300-凸模；301-上模板；302-主外成形面；303-左胀形面；304-前导正面；305-分流裆形面；400-凹模；401-通气槽；402-上拉伸腔；403-主内形面；404-下胀形腔。

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。

分流二通筒体主要用于气流的输送，为了能够降低气体流阻，保证进气效率，分流二通筒体的壁面通常为平面或者曲面，不存在拐角结构，但是，现有的超塑成形通常用于平面或者筒体等规则形状的成形，对于存在过多曲面、不存在拐角的结构(例如，分流二通筒体)，毛坯的结构、设计和制造非常复杂，导致此种结构的毛坯制造可行性较差，通常无法实现此种结构的超塑成形。

实施例一

本实施例提供了一种分流二通筒体的超塑成形方法，参见图1，用于分流二通筒体100的制备，该超塑成形方法包括如下步骤：

步骤1：提供一分流二通筒体毛坯200以及相互配合的凸模300和凹模400，分流二通筒体毛坯200中，仅沿流体管路轴向设置的圆弧面采用曲面板材，其他位置均采用平面板材制成，参见图2至图7；

步骤2：将分流二通筒体毛坯200置于凹模400中，凸模300装至凹模400和分流二通筒体毛坯200上，压紧合模；

步骤3：对分流二通筒体毛坯200、凸模300和凹模400进行加热，使得分流二通筒体毛坯200软化；

步骤4：向分流二通筒体毛坯200内充气(例如，惰性气体)，分流二通筒体毛坯200在气体压力作用下发生超塑成形，逐渐贴合到凸模300和凹模400上，完成分流二通筒体100的超塑成形，得到分流二通筒体100，参见图8。

与现有技术相比，本实施例提供的分流二通筒体的超塑成形方法能够制得具有整体性、轻量化的分流二通筒体100的结构，不同于现有超塑工艺单内外形的制造工艺、传统工艺的分段成形后焊接装配的制造流程，具有快速、毛坯精度要求低、装配成本低等特点，能够有效缩短质量控制周期和流程，降低零件制造流程数量和时间耗费，降低零件制造、部件装配的成本投入，稳定分流二通筒体100结构的质量指标，适于满足高效、智能、自动需求。

示例性地，上述分流二通筒体毛坯200的结构如下：

分流二通筒体毛坯200包括左弧板201、左封头202、左弯板203、分流裆204、右弯板205、右封头206、右弧板207和底板208。左弧板201和左弯板203围成分流二通筒体毛坯200的其中一个流体通路，右弧板207和右弯板205围成分流二通筒体毛坯200的另一个流体通路，左弧板201的上端和左弯板203的上端均与左封头202连接，左封头202的边缘形状与左弧板201的上端和左弯板203的上端围成的形状共形，左弯板203的下端与分流裆204的一侧连接，右弧板207和右弯板205的上端均与右封头206连接，右封头206的边缘形状与右弧板207的上端和右弯板205的上端围成的形状共形，右弯板205的下端与分流裆204的另一侧连接，分流裆204的下端分别与左弧板201和右弧板207的侧面连接，左弧板201和右弧板207的下端均与底板208连接，从而能够形成内部密闭的分流二通筒体毛坯200。

通过对分流二通筒体100壁面结构的分析，对其进行简化和拆解，将分流二通筒体100的复杂曲面分解为左弧板201、左弯板203、分流裆204、右弯板205和右弧板207，使得分流二通筒体毛坯200具有制造可行性，此外，通过底板208和左封头202的设置，使得左弧板201、左封头202、左弯板203、分流裆204、右弯板205、右封头206、右弧板207和底板208形成内部密闭的分流二通筒体毛坯200，从而能够实现分流二通筒体100的超塑成形。

此外，采用此种结构的分流二通筒体毛坯200，左弧板201、左弯板203、右弯板205和右弧板207在成形过程中，能够对分流裆204区域产生向上的提拉驱动力，从而能够将分流裆204贴合在凸模300上。

其中，左封头202、右封头206和底板208为平板件。

左弯板203的横截面形状为凹字形，包括依次连接的第一左倒角板、第一左平板、第二左倒角板、第二左平板、第三左倒角板、第三左平板和第四左倒角板，第一左平板通过第一左倒角板与左弧板201的一侧固定连接，第三左平板通过第四左倒角板与左弧板201的另一侧固定连接，从而围成分流二通筒体毛坯200的其中一个流体通路，第一左倒角板、第二左倒角板、第三左倒角板和第四左倒角板均位于倒角处。

右弯板205的横截面形状为凹字形，包括依次连接的第一右倒角板、第一右平板、第二右倒角板、第二右平板、第三右倒角板、第三右平板和第四右倒角板，第一右平板通过第一右倒角板与右弧板207的一侧固定连接，第三右平板通过第四右倒角板与右弧板207的另一侧固定连接，从而围成分流二通筒体毛坯200的另一个流体通路，第一右倒角板、第二右倒角板、第三右倒角板和第四右倒角板均位于倒角处。

分流裆204包括依次连接的第一裆部倒角板、第一梯形过渡平板、第二裆部倒角板、第一裆部平板、第三裆部倒角板、第二梯形过渡平板和第四裆部倒角板。

相应地，基于上述结构的左弯板203、右弯板205和分流裆204，各个部件之间的连接关系如下：

第一左倒角板的下端与第一裆部倒角板的一侧连接，第一左倒角板的上端与左封头202连接，第一右倒角板的下端与第一裆部倒角板的另一侧连接，第一右倒角板的上端与右封头206连接。

第一左平板的下端与第一梯形过渡平板的一侧连接，第一左平板的上端与左封头202连接，第一右平板的下端与第一梯形过渡平板的另一侧连接，第一右平板的上端与右封头206连接。

第二左倒角板的下端与第二裆部倒角板的一侧连接，第二左倒角板的上端与左封头202连接，第二右倒角板的下端与第二裆部倒角板的另一侧连接，第二右倒角板的上端与右封头206连接。

第二左平板的下端与第一裆部平板的一侧连接，第二左平板的上端与左封头202连接，第二右平板的下端与第一裆部平板的另一侧连接，第二右平板的上端与右封头206连接。

第三左倒角板的下端与第三裆部倒角板的一侧连接，第三左倒角板的上端与左封头202连接，第三右倒角板的下端与第三裆部倒角板的另一侧连接，第三右倒角板的上端与右封头206连接。

第三左平板的下端与第二梯形过渡平板的一侧连接，第三左平板的上端与左封头202连接，第三右平板的下端与第二梯形过渡平板的另一侧连接，第三右平板的上端与右封头206连接。

第四左倒角板的下端与第四裆部倒角板的一侧连接，第四左倒角板的上端与左封头202连接，第四右倒角板的下端与第四裆部倒角板的另一侧连接，第四右倒角板的上端与右封头206连接。

采用上述结构的分流二通筒体毛坯200，根据分流二通筒体100的功能、结构和成形难点，在分流二通筒体100的分流裆和过渡圆角区，需要设计零件的材料发生拉伸变形，因此，在分流裆204位置设计梯形过渡区，在分流二通筒体100的分流裆和过渡圆角区设计钝角性过渡平板(例如，第一左倒角板、第二左倒角板、第三左倒角板、第四左倒角板、第一右倒角板、第二右倒角板、第三右倒角板、第四右倒角板、第一裆部倒角板、第二裆部倒角板、第三裆部倒角板和第四裆部倒角板)，达到在成形中分流二通筒体毛坯200防止破裂的目的。因为这种形状可以控制变形方式以拉伸变形为主，剪切变形近似为零。

为了能够提高分流裆204与凸模300的贴合性，上述分流裆204上设有挡板，通过挡板将分流二通筒体毛坯200内的空间分为两个成形腔，分别向两个成形腔内充气，从而能够提高分流裆204与凸模300的贴合性以及分流裆204成形的圆滑过渡质量和稳定性。

需要说明的是，在凸模300和凹模400压紧合模之前，分流二通筒体毛坯200内不加压充气，从而能够防止气压导致分流二通筒体毛坯200的变形。

具体来说，对于TA15板材来说，上述步骤3的加热温度为850℃～950℃。

上述步骤4包括如下步骤：

步骤41：以充气压力为0.4～0.6MPa向分流二通筒体毛坯200内充气，保压8～12min，对流体管路轴向设置的圆弧面进行成形；

步骤42：提高充气压力至1.8～2.3MPa，保压18～20min，推动左封头202和右封头206带动左弧板201、左弯板203、右弯板205和右弧板207分别向上方和下方拉伸；

步骤43：提高充气压力至2.8～3.2MPa，保压8～10min，使得分流二通筒体毛坯200的各个拐角处完全贴合至凸模300和凹模400上，完成分流二通筒体100的超塑成形，得到分流二通筒体100。

对于铝合金板材来说，上述步骤3的加热温度为350℃～550℃。

上述步骤4包括如下步骤：

步骤41：以充气压力为1.0～1.2MPa向分流二通筒体毛坯200内充气，保压10～15min，对流体管路轴向设置的圆弧面进行成形；

步骤42：提高充气压力至3.0～3.5MPa，保压18～20min，推动左封头202和右封头206带动左弧板201、左弯板203、右弯板205和右弧板207分别向上方和下方拉伸；

步骤43：提高充气压力至5.5～6.0MPa，保压15～20min，使得分流二通筒体毛坯200的各个拐角处完全贴合至凸模300和凹模400上，完成分流二通筒体100的超塑成形，得到分流二通筒体100。

为了避免分流二通筒体100的超塑成形后内部的高温导致分流二通筒体100发生氧化，上述步骤43之后还包括如下步骤：

步骤44：继续保压20～30min，然后，对分流二通筒体100进行放气，将供气压力降至0.004～0.006MPa，持续供气，保证分流二通筒体100内气体的纯度。

需要说明的是，在完成分流二通筒体100的超塑成形之后，还包括去除余量的步骤，具体来说，去除余量包括如下步骤：

对左封头202、右封头206和底板208的上端和下端进行切割，去掉余量，实现分流二通筒体100的上下通气。

为了保证获得的分流二通筒体100内外的清洁性，上述去除余量之后还包括如下步骤：

对分流二通筒体100的内表面和外表面依次进行碱崩、酸洗、抛光和打磨，得到气路和外表面光滑的分流二通筒体100。

对于分流二通筒体毛坯200的制作，上述步骤1之前还包括如下步骤：

步骤A：分别制作左弧板201、左封头202、左弯板203、分流裆204、右弯板205、右封头206、右弧板207和底板208；

步骤B：对左弧板201、左封头202、左弯板203、分流裆204、右弯板205、右封头206、右弧板207和底板208进行密封对接焊接(例如，电子束焊接、激光焊、钎焊或氩弧焊)，得到分流二通筒体毛坯200。

示例性地，上述步骤A中，对于平板件，也就是左封头202、右封头206和底板208，可以采用激光切、水切割、线切割、圆盘剪床、手持盘剪刀或手剪刀等方式进行加工。

上述步骤A中，分流裆204、左弯板203和右弯板205可以采用折弯机、翻板机、热成形或电致塑成形等方式，开展四个弯、两个梯形端的加工。其中，端部圆角完全可以近似直线圆角加工，成形后，将圆角区外的平面剪切去掉，并和左弧板201、右弧板207对应部位进行修配，实现平面和弧形面的近似对齐焊接，在焊接时，采用保护气氛围保护焊缝处金属材质性能，例如：20钢采用二氧化碳或氮保护，铝合金和钛合金不锈钢等采用氩气保护等。

上述步骤A中，对于左弯板203和右弯板205的制作，为了提高加工效率，两者在制作过程中设计成一体，整体成形，具体成形方式可以采用渐进折弯或滚弯成形等方式加工，由于截面多变，成形方式可以参考中国专利申请CN201351145.8一种马鞍形曲面成形装置及马鞍形曲面工件成形方法或CN310557313.2一种钛合金蒙皮冷折弯成形方法。

需要说明的是，本实施例中，对于分流二通筒体毛坯200各个零件的分割方式主要采用冷成形，尤其是钛合金冷成形。

本实施例包含但不限于，将各个零件重新分割，以适应其他成形方法的分型方法。例如，将中间分流裆和左弯板203、右弯板205设计为一体，采用热成形实现加工，或者，将左弧板201和左弯板203作为一个筒形毛坯，同时取消左弯板203端折弯后平表面，取而代之为曲面，焊接后在加热或常温条件进行成形。

为了能够提高零件余量值，左弧板201、右弧板207、左弯板203和右弯板205的上端比分流二通筒体100的理论边缘高0～10mm，左弧板201和右弧板207的下端比分流二通筒体100的理论边缘低0～10mm，一方面，能够应对后续功能性延长零件留有足够优化余地，同时，能够优化上下拉伸的基数，加大周向变形量，有助于提高分流裆204圆角过渡区的成形精度，周长增长，提高材料在气压变形的圆滑趋势，降低剪切力产生的风险，提高SPF的安全性和稳定性。

对于凸模300和凹模400，采用膨胀率高于分流二通筒体100材料的金属制造，示例性地，钛合金分流二通筒体100的模具采用Ni7N，铝合金分流二通筒体100的模具采用不锈钢或高碳钢等材料。

对于凸模300的结构，具体来说，其包括上模板301以及设于上模板301上的芯模，芯模的外形面沿逐渐远离上模板301的方向分为芯模预留形面、主外成形面302和分流裆形面305，芯模预留形面分为左胀形面303、前导正面304、右胀形面和后导正面，四者依次连接围成密闭的类似于环形形面。其中，左胀形面303和右胀形面属于向上拉伸部分，两者与凹模400的上拉伸腔闭合形成上变形拉伸区域，可以提供分流二通筒体毛坯200向上提拉的驱动，也能够为圆角过渡区在最终贴合模具过程中，提供周向拉伸的操作空间。

为了能够进一步提高分流裆204与凸模300的贴合性，上述芯模分流裆与分流二通筒体100的设计模型位置一致，其高度应和分流二通筒体毛坯200的分流裆204的上表面接触而不压紧。

需要说明的是，在凸模300和凹模400的合模过程中，前导正面304和后导正面与凹模400之间的间隙不超过0.02mm，这是因为，前导正面304和后导正面处于凸模300和凹模400对齐后最后闭合行程，两者具有导向作用，便于凸模300和凹模400型面的匹配和精确对接。

为了便于后续去除余量，芯模预留形面的高度为50～100mm。

对于凹模400的结构，具体来说，其内形面分为依次设置的上拉伸腔402、主内形面403和下胀形腔404，其中，上拉伸腔402与芯模预留形面位置相对应，主内形面403与主外成形面302的位置相对应。

可以理解的是，为了能够放置通气管209，上述凹模400上需要开设通气槽401，通气管209穿过通气槽401后与分流二通筒体毛坯200内连通，从而实现充气。

为了保证充气和排气通畅，上述通气槽401开设于芯模预留形面上，且距离芯模预留形面的上端距离为8～12mm，示例性地，通气槽401的横截面形状为矩形或者圆形均可，以确保通气管209在通气槽401内不被压扁，保障充气、排气通畅。

需要说明的是，为了能够让分流二通筒体毛坯200顺利装入或卸出凸模300和凹模400中，凸模300和凹模400的型面截面的为口大底小的结构。

但是，从贴合度的角度考虑，下胀形腔404的横截面面积大于主内形面403，也就是说，凹模400的内形面存在变宽的区域，这样，在充气过程中，下胀形腔404位置毛坯的变形增大，能够进一步拉伸主内形面403位置的毛坯变形，提高主内形面403与毛坯之间的贴合性，由于下胀形腔404为变宽区域，毛坯无法直接装入或卸出凸模300和凹模400，因此，凹模400需要为分体式。

示例性地，下胀形腔404的高度为100～200mm，为后续功能性延长零件留有足够优化余地，也能加大下腔体的周向变形量，有助于提高分流裆圆角过渡区的成形精度，原理是周长增长，提高材料在气压变形的圆滑趋势，降低剪切力产生的风险，提高SPF的安全性和稳定性。

对于分流二通筒体毛坯200与凸模300、凹模400之间的协调装配，也就是步骤2包括如下步骤：

步骤21：将凸模300对齐装入凹模400，并放入热成形压力机中，凸模300固定于上平台，凹模400固定于下平台；

步骤22：控制热成形压力机上平台上移，开模，露出凸模300的外形面和凹模400的内形面；

步骤23：将左封头202、左弯板203、分流裆、右弯板205、右封头206和右弧板207点定位，放入凹模400内，根据凸模300的分流裆形面305距离凹模400内底面高度，调试毛坯的尺寸，可以磨削零件降低高度，也可以在内底面垫板材或垫块提高高度。根据通气槽401的位置，提高5mm，在通气管209安装位置标记管路接口定位点；根据上拉伸腔402的下边缘棱线，调试毛坯上端高度高于此线，也可以在内底面垫板材或垫块提高高度；

步骤24：将毛坯各个零件取出，在管路接口定位点钻通气孔，安装通气管209并完全焊接；

步骤25：将各个零件(例如，左弧板201、左弯板203、分流裆、右弯板205和右弧板207)的对接处进行完全焊接，在焊接是采用保护气氛围保护焊缝处金属材质性能，例如：碳钢采用二氧化碳或氮气保护，铝合金和钛合金不锈钢等采用氩气保护等。

步骤26：定位并焊接上下两端头左封头202、右封头206和底板208，过程中通气保护；通过上述毛坯制备过程，形成了两个内外联通的密闭腔体，焊接后，置换筒内气的方法，横放毛坯，两个通气管209其中一个朝上、另一个朝下，将氩气接到下面的通气管209上，缓慢换气，慢慢充入筒内，根据密度不同缓缓将空气排出朝上的通气管209，检测方法可以用火柴点燃后靠近上端管路，若火苗熄灭则上端管路已排光空气。将管路封闭，装入凹模400之内。

步骤27：将热成形压力机上平台下移，凸模300和凹模400分型面密合，整体压紧合模。

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)

1.一种分流二通筒体的超塑成形方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：提供一分流二通筒体毛坯以及相互配合的凸模和凹模，所述分流二通筒体毛坯中，仅沿流体管路轴向设置的圆弧面采用曲面板材，其他位置均采用平面板材制成；

步骤2：将分流二通筒体毛坯置于凹模中，凸模装至凹模和毛坯上，压紧合模；

步骤3：对分流二通筒体毛坯、凸模和凹模进行加热，使得毛坯软化；

步骤4：向分流二通筒体毛坯内充气，分流二通筒体毛坯在气体压力作用下发生超塑成形，逐渐贴合到凸模和凹模上，完成分流二通筒体的超塑成形，得到分流二通筒体。

2.根据权利要求1所述的分流二通筒体的超塑成形方法，其特征在于，在凸模和凹模压紧合模之前，所述分流二通筒体毛坯内不加压充气。

3.根据权利要求1所述的分流二通筒体的超塑成形方法，其特征在于，所述分流二通筒体的材质为TA15板材；

所述步骤3的加热温度为850℃～950℃。

4.根据权利要求3所述的分流二通筒体的超塑成形方法，其特征在于，所述步骤4包括如下步骤：

步骤41：以充气压力为0.4～0.6MPa向分流二通筒体毛坯内充气，保压8～12min，对沿流体管路轴向设置的圆弧面进行成形；

步骤42：提高充气压力至1.8～2.3MPa，保压18～20min，推动分流二通筒体毛坯分别向上方和下方拉伸；

步骤43：提高充气压力至2.8～3.2MPa，保压8～10min，使得分流二通筒体毛坯的各个拐角处完全贴合至凸模和凹模上，完成分流二通筒体的超塑成形得到分流二通筒体。

5.根据权利要求1所述的分流二通筒体的超塑成形方法，其特征在于，所述分流二通筒体的材质为铝合金板材；

所述步骤3的加热温度为350℃～550℃。

6.根据权利要求5所述的分流二通筒体的超塑成形方法，其特征在于，所述步骤4包括如下步骤：

步骤41：以充气压力为1.0～1.2MPa向分流二通筒体毛坯内充气，保压10～15min，对沿流体管路轴向设置的圆弧面进行成形；

步骤42：提高充气压力至3.0～3.5MPa，保压18～20min，推动分流二通筒体毛坯分别向上方和下方拉伸；

步骤43：提高充气压力至5.5～6.0MPa，保压15～20min，使得分流二通筒体毛坯的各个拐角处完全贴合至凸模和凹模上，完成分流二通筒体的超塑成形得到分流二通筒体。

7.根据权利要求4或6所述的分流二通筒体的超塑成形方法，其特征在于，所述步骤43之后还包括如下步骤：

步骤44：继续保压20～30min，然后，对分流二通筒体进行放气，将供气压力降至0.004～0.006MPa，持续供气。

8.根据权利要求1至6任一项所述的分流二通筒体的超塑成形方法，其特征在于，所述完成分流二通筒体的超塑成形之后还包括如下步骤：

对分流二通筒体的内表面和外表面依次进行碱崩、酸洗、抛光和打磨，得到气路和外表面光滑的分流二通筒体。

9.根据权利要求1至6任一项所述的分流二通筒体的超塑成形方法，其特征在于，所述凸模和凹模采用膨胀率高于分流二通筒体材料的金属制造。

10.根据权利要求1至6任一项所述的分流二通筒体的超塑成形方法，其特征在于，所述凸模包括上模板以及设于上模板上的芯模，所述芯模的外形面沿逐渐远离上模板的方向分为芯模预留形面、主外成形面和分流裆形面，所述芯模预留形面分为左胀形面、前导正面、右胀形面和后导正面，四者依次连接围成密闭的环形形面；

所述凹模的内形面分为依次设置的上拉伸腔、主内形面和下胀形腔，所述上拉伸腔与芯模预留形面位置相对应，所述主内形面与主外成形面的位置相对应。

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