CN117564178A - 一种超大异形钛合金零件超塑成型装置及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钛合金成型技术领域，且公开了一种超大异形钛合金零件超塑成型装置及工艺，解决了在对异形钛合金零件进行加工时，需要更换不同规格的上料机构对板料进行上料的问题，其包括底座，所述底座上固定连接有机架，机架上固定连接有第一液压伸缩杆，第一液压伸缩杆的底端固定连接有上模，底座上固定连接有位于上模下方的下模，底座的上方设有控制箱，底座上固定连接有水平位置调节结构，水平位置调节结构用于驱动控制箱水平方向移动，控制箱为底端开口的空腔结构，控制箱内设有支撑盘，支撑盘和控制箱的顶部内壁通过若干第一连接柱连接，支撑盘的下方设有若干支撑架；便于对异形的板料进行上料加工，提高了适用范围和便利性。

Description

一种超大异形钛合金零件超塑成型装置及工艺

技术领域

本发明属于钛合金成型技术领域，具体为一种超大异形钛合金零件超塑成型装置及工艺。

背景技术

钛合金由于强度高、耐腐蚀性好以及生物兼容性好等优点在航空航天、化学以及海洋工业等领域具有广泛的应用。超塑成型是以超塑性金属为模具型腔坯料，在超塑性状态下，将工艺凸模压入坯料内部实现模具型腔成形加工的一种工艺方法，现有技术中，公开号为CN115921650A的中国专利公开了一种等壁厚钛合金薄壁球壳气压超塑成形方法、成型模具，可以解决产品拉伸过程中存在产品球顶表面厚度不一致的现象，其中，在对异形钛合金零件进行加工时，需要更换不同规格的上料机构对板料进行上料，不便于实际操作。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种超大异形钛合金零件超塑成型装置及工艺，有效的解决了上述背景技术中在对异形钛合金零件进行加工时，需要更换不同规格的上料机构对板料进行上料的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超大异形钛合金零件超塑成型装置，包括底座，所述底座上固定连接有机架，机架上固定连接有第一液压伸缩杆，第一液压伸缩杆的底端固定连接有上模，底座上固定连接有位于上模下方的下模，底座的上方设有控制箱，底座上固定连接有水平位置调节结构，水平位置调节结构用于驱动控制箱水平方向移动，控制箱为底端开口的空腔结构，控制箱内设有支撑盘，支撑盘和控制箱的顶部内壁通过若干第一连接柱连接，支撑盘的下方设有若干支撑架，支撑盘上设有与若干个支撑架相配合的旋转调整机构，支撑盘上贯穿有转动连接的旋转套，支撑盘上设有与旋转套相配合的驱动件，支撑架上转动连接有第一丝杆，第一丝杆和旋转套通过啮合阻尼传动件连接，第一丝杆的外部套设有螺纹套，螺纹套远离支撑架的一端设有侧板，侧板的底部固定连接有夹板，侧板上开设有导向槽，导向槽内设有第一导向块，第一导向块和螺纹套固定连接，控制箱上设有与若干个侧板相配合的滑动升降组件。

优选的，所述啮合阻尼传动件包括固定安装于第一丝杆上的第一阻尼盘，支撑架上贯穿有转动连接的连接轴，连接轴上固定连接有第二阻尼盘和第一伞齿轮，第二阻尼盘和第一阻尼盘相接触，旋转套的外部固定套设有位于支撑盘下方的第二伞齿轮，且第一伞齿轮和第二伞齿轮相啮合。

优选的，所述旋转调整机构包括固定安装于支撑盘底部的第一支撑环，第一支撑环的底部开设有第一环形槽，支撑架上固定连接有第二导向块，且第二导向块位于第一环形槽内，支撑架上固定连接有第一固定架，支撑盘的下方设有按压环，按压环的顶部和第一固定架相接触，支撑盘上设有与按压环相配合的按压器，支撑盘上设有与支撑架相配合的推动单元。

优选的，所述按压器包括若干固定安装于按压环顶部的连接板，连接板贯穿支撑盘，连接板的顶端与位于支撑盘上方的支撑块固定连接，支撑块的一侧设有按压板，支撑块上设有与按压板相配合的倾斜面，按压板的一侧设有第二固定架，第二固定架上开设有滑槽，按压板的一端位于滑槽内，按压板和滑槽的内壁通过若干压缩弹簧连接，支撑盘上固定连接有若干连接块，第二固定架和连接块通过第二液压伸缩杆连接。

优选的，所述推动单元包括固定安装于支撑架底部的凸块，旋转套内设有转轴，支撑盘的顶部固定连接有第三固定架，第三固定架上固定连接有第一电机，第一电机的输出端和转轴的顶端固定连接，转轴的底端设有与凸块相配合的弹性锁死结构。

优选的，所述弹性锁死结构包括设置于支撑盘下方的支撑板，支撑板和转轴固定连接，支撑板的上方设有两个滑块，滑块上设有与凸块相配合的倾斜面，支撑板的下方设有活动板，滑块的底部和活动板通过第二连接柱连接，且第二连接柱贯穿支撑板，第二连接柱的外部套设有拉伸弹簧，拉伸弹簧的两端分别与支撑板和活动板固定连接，活动板的顶部固定连接有止动柱，止动柱的顶部和支撑板的底部相接触。

优选的，所述驱动件包括固定安装于支撑盘上的第二电机，第二电机的输出端固定连接有第一齿轮，旋转套的外部固定套设有与第一齿轮相啮合的第二齿轮。

优选的，所述滑动升降组件包括设置于支撑盘上方的第二支撑环，第二支撑环上固定连接有若干支撑部，支撑部上贯穿有第二丝杆，第二丝杆和支撑部的连接方式为螺纹连接，第二丝杆的底端和支撑盘通过轴承连接，第二丝杆的顶端固定连接有第三齿轮，控制箱内转动连接有齿圈，且第三齿轮和齿圈相啮合，控制箱上固定连接有第三电机，第三电机的输出端固定连接有第四齿轮，且第四齿轮和齿圈相啮合，夹板和第二支撑环通过旋转滑动件连接。

优选的，所述旋转滑动件包括设置于夹板一侧的活动柱，活动柱的外部套设有固定套，固定套和夹板固定连接，第二支撑环上开设有第二环形槽，活动柱上固定连接有第三导向块，且第三导向块位于第二环形槽内。

本发明还提供了一种超大异形钛合金零件超塑成型工艺，包括如上述所述的超大异形钛合金零件超塑成型装置，包括以下步骤：步骤一：通过物料输送设备将需要超塑成型的板料输送至预设位置，通过水平位置调节结构驱动控制箱水平方向移动，以使控制箱移动至板料的上方，通过旋转调整机构驱动支撑架相对支撑盘旋转，支撑架驱动侧板和夹板同步旋转，使得夹板与板料的侧面处于同一倾斜角度。

步骤二：当若干个夹板的角度均调整完毕时，通过滑动升降组件驱动若干个侧板下移，当夹板的底部水平位置和板料的底部水平位置一致，通过驱动件驱动旋转套旋转，旋转套通过啮合阻尼传动件驱动若干个第一丝杆同步自转，以使第一丝杆驱动螺纹套和侧板移动，侧板驱动夹板朝向板料的侧面移动，若干个夹板同步夹持住板料时，通过滑动升降组件驱动若干个侧板上移。

步骤三：当夹板和板料的底部水平位置与下模的顶部水平位置一致时，滑动升降组件停止驱动若干个侧板上移，通过水平位置调节结构驱动控制箱水平方向移动，板料朝向下模的顶部移动，当板料移动至下模顶部上的预设位置后，通过驱动件驱动旋转套反向旋转，以使若干个夹板朝向远离板料的方向移动，解除对板料的夹持，同时通过滑动升降组件驱动若干个侧板上移，以使夹板不再位于板料的一侧。

步骤四：当夹板上移至预设高度时，通过水平位置调节结构驱动控制箱水平方向移动，以使控制箱不再位于上模和下模之间，即可完成板料的上料，通过第一液压伸缩杆驱动上模下移，以使上模和下模合模，即可对板料进行超塑成型加工。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过旋转调整机构驱动支撑架相对支撑盘旋转，支撑架驱动侧板和夹板同步旋转，使得夹板与板料的侧面处于同一倾斜角度，当若干个夹板的角度均调整完毕时，通过滑动升降组件驱动若干个侧板下移，当夹板的底部水平位置和板料的底部水平位置一致，通过驱动件驱动旋转套旋转，旋转套通过啮合阻尼传动件驱动若干个第一丝杆同步自转，以使第一丝杆驱动螺纹套和侧板移动，侧板驱动夹板朝向板料的侧面移动，若干个夹板同步夹持住板料时，通过滑动升降组件驱动若干个侧板上移，当夹板和板料的底部水平位置与下模的顶部水平位置一致时，滑动升降组件停止驱动若干个侧板上移，通过水平位置调节结构驱动控制箱水平方向移动，板料朝向下模的顶部移动，当板料移动至下模顶部上的预设位置后，通过驱动件驱动旋转套反向旋转，以使若干个夹板朝向远离板料的方向移动，解除对板料的夹持，同时通过滑动升降组件驱动若干个侧板上移，以使夹板不再位于板料的一侧，当夹板上移至预设高度时，通过水平位置调节结构驱动控制箱水平方向移动，以使控制箱不再位于上模和下模之间，即可完成板料的上料，通过第一液压伸缩杆驱动上模下移，以使上模和下模合模，即可对板料进行超塑成型加工，便于对异形的板料进行上料加工，提高了适用范围和便利性。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：图1为本发明整体的结构示意图。

图2为本发明控制箱内部的结构示意图。

图3为本发明图2中A处的局部放大示意图。

图4为本发明图2中B处的局部放大示意图。

图5为本发明支撑盘的结构示意图。

图6为本发明支撑盘剖切的结构示意图。

图7为本发明支撑板的结构示意图。

图8为本发明侧板的结构示意图。

图9为本发明第二固定架的结构示意图。

图10为本发明支撑架的结构示意图。

图中：1、底座；2、机架；3、第一液压伸缩杆；4、上模；5、下模；6、控制箱；7、支撑盘；8、第一连接柱；9、支撑架；10、旋转套；11、第一丝杆；12、螺纹套；13、侧板；14、夹板；15、导向槽；16、第一导向块；17、第一阻尼盘；18、第二阻尼盘；19、连接轴；20、第一伞齿轮；21、第一支撑环；22、第一环形槽；23、第二导向块；24、第一固定架；25、按压环；26、连接板；27、支撑块；28、按压板；29、第二固定架；30、滑槽；31、压缩弹簧；32、连接块；33、第二液压伸缩杆；34、凸块；35、转轴；36、第三固定架；37、第一电机；38、支撑板；39、滑块；40、活动板；41、第二连接柱；42、拉伸弹簧；43、止动柱；44、第二电机；45、第一齿轮；46、第二齿轮；47、活动柱；48、固定套；49、第三导向块；50、第二支撑环；51、第二环形槽；52、支撑部；53、第二丝杆；54、第三齿轮；55、齿圈；56、第三电机；57、第四齿轮；58、第二伞齿轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一，由图1至图10给出，本发明包括底座1，底座1上固定连接有机架2，机架2上固定连接有第一液压伸缩杆3，第一液压伸缩杆3的底端固定连接有上模4，底座1上固定连接有位于上模4下方的下模5，底座1的上方设有控制箱6，底座1上固定连接有水平位置调节结构，水平位置调节结构用于驱动控制箱6水平方向移动，控制箱6为底端开口的空腔结构，控制箱6内设有支撑盘7，支撑盘7和控制箱6的顶部内壁通过若干第一连接柱8连接，支撑盘7的下方设有若干支撑架9，支撑盘7上设有与若干个支撑架9相配合的旋转调整机构，支撑盘7上贯穿有转动连接的旋转套10，支撑盘7上设有与旋转套10相配合的驱动件，支撑架9上转动连接有第一丝杆11，第一丝杆11和旋转套10通过啮合阻尼传动件连接，第一丝杆11的外部套设有螺纹套12，螺纹套12远离支撑架9的一端设有侧板13，侧板13的底部固定连接有夹板14，侧板13上开设有导向槽15，导向槽15内设有第一导向块16，第一导向块16和螺纹套12固定连接，控制箱6上设有与若干个侧板13相配合的滑动升降组件；通过旋转调整机构驱动支撑架9相对支撑盘7旋转，支撑架9驱动侧板13和夹板14同步旋转，使得夹板14与板料的侧面处于同一倾斜角度，当若干个夹板14的角度均调整完毕时，通过滑动升降组件驱动若干个侧板13下移，当夹板14的底部水平位置和板料的底部水平位置一致，通过驱动件驱动旋转套10旋转，旋转套10通过啮合阻尼传动件驱动若干个第一丝杆11同步自转，以使第一丝杆11驱动螺纹套12和侧板13移动，侧板13驱动夹板14朝向板料的侧面移动，若干个夹板14同步夹持住板料时，通过滑动升降组件驱动若干个侧板13上移，当夹板14和板料的底部水平位置与下模5的顶部水平位置一致时，滑动升降组件停止驱动若干个侧板13上移，通过水平位置调节结构驱动控制箱6水平方向移动，板料朝向下模5的顶部移动，当板料移动至下模5顶部上的预设位置后，通过驱动件驱动旋转套10反向旋转，以使若干个夹板14朝向远离板料的方向移动，解除对板料的夹持，同时通过滑动升降组件驱动若干个侧板13上移，以使夹板14不再位于板料的一侧，当夹板14上移至预设高度时，通过水平位置调节结构驱动控制箱6水平方向移动，以使控制箱6不再位于上模4和下模5之间，即可完成板料的上料，通过第一液压伸缩杆3驱动上模4下移，以使上模4和下模5合模，即可对板料进行超塑成型加工，便于对异形的板料进行上料加工，提高了适用范围和便利性。

实施例二，在实施例一的基础上，由图6和图10给出，啮合阻尼传动件包括固定安装于第一丝杆11上的第一阻尼盘17，支撑架9上贯穿有转动连接的连接轴19，连接轴19上固定连接有第二阻尼盘18和第一伞齿轮20，第二阻尼盘18和第一阻尼盘17相接触，旋转套10的外部固定套设有位于支撑盘7下方的第二伞齿轮58，且第一伞齿轮20和第二伞齿轮58相啮合，驱动件包括固定安装于支撑盘7上的第二电机44，第二电机44的输出端固定连接有第一齿轮45，旋转套10的外部固定套设有与第一齿轮45相啮合的第二齿轮46。

通过第二电机44驱动第一齿轮45旋转，第一齿轮45通过第二齿轮46驱动旋转套10旋转，旋转套10驱动第二伞齿轮58旋转，第二伞齿轮58通过第一伞齿轮20驱动连接轴19和第二阻尼盘18旋转，第二阻尼盘18通过摩擦力驱动第一阻尼盘17和第一丝杆11自转，第一丝杆11即可驱动螺纹套12和侧板13水平方向移动，当其中两个夹板14夹持住板料后，随着第二伞齿轮58的持续旋转，与两个夹板14相对应的两个第二阻尼盘18无法通过摩擦力驱动第一阻尼盘17和第一丝杆11旋转，以使夹持住板料的两个夹板14停止移动，与其他的夹板14相对应的第二阻尼盘18通过摩擦力驱动第一阻尼盘17和第一丝杆11持续旋转，直至相对应的夹板14与板料的侧面紧贴，夹板14停止，最终若干个夹板14同步夹持住板料。

实施例三，在实施例一的基础上，由图5、图6、图7、图9和图10给出，旋转调整机构包括固定安装于支撑盘7底部的第一支撑环21，第一支撑环21的底部开设有第一环形槽22，支撑架9上固定连接有第二导向块23，且第二导向块23位于第一环形槽22内，支撑架9上固定连接有第一固定架24，支撑盘7的下方设有按压环25，按压环25的顶部和第一固定架24相接触，支撑盘7上设有与按压环25相配合的按压器，支撑盘7上设有与支撑架9相配合的推动单元，按压器包括若干固定安装于按压环25顶部的连接板26，连接板26贯穿支撑盘7，连接板26的顶端与位于支撑盘7上方的支撑块27固定连接，支撑块27的一侧设有按压板28，支撑块27上设有与按压板28相配合的倾斜面，按压板28的一侧设有第二固定架29，第二固定架29上开设有滑槽30，按压板28的一端位于滑槽30内，按压板28和滑槽30的内壁通过若干压缩弹簧31连接，支撑盘7上固定连接有若干连接块32，第二固定架29和连接块32通过第二液压伸缩杆33连接，推动单元包括固定安装于支撑架9底部的凸块34，旋转套10内设有转轴35，支撑盘7的顶部固定连接有第三固定架36，第三固定架36上固定连接有第一电机37，第一电机37的输出端和转轴35的顶端固定连接，转轴35的底端设有与凸块34相配合的弹性锁死结构，弹性锁死结构包括设置于支撑盘7下方的支撑板38，支撑板38和转轴35固定连接，支撑板38的上方设有两个滑块39，滑块39上设有与凸块34相配合的倾斜面，支撑板38的下方设有活动板40，滑块39的底部和活动板40通过第二连接柱41连接，且第二连接柱41贯穿支撑板38，第二连接柱41的外部套设有拉伸弹簧42，拉伸弹簧42的两端分别与支撑板38和活动板40固定连接，活动板40的顶部固定连接有止动柱43，止动柱43的顶部和支撑板38的底部相接触。

需要调节支撑架9的位置时，通过第一电机37驱动转轴35旋转，转轴35通过支撑板38驱动两个滑块39转动，当滑块39移动至需要改变位置的支撑架9的下方时，支撑架9底部的凸块34与其中一个滑块39上的倾斜面相接触，随着转轴35和支撑板38的持续旋转，凸块34在其中一个滑块39的倾斜面上滑动，凸块34推动滑块39、第二连接柱41、活动板40和止动柱43下移，拉伸弹簧42处于拉伸状态，凸块34滑至其中一个滑块39的顶部时，滑块39下降至最低位置，随着支撑板38的持续旋转，凸块34滑至两个滑块39之间，拉伸弹簧42拉动活动板40上移，以使两个滑块39分别与凸块34的两侧相接触，两个滑块39限位凸块34的位置，且止动柱43和支撑板38的底部相接触，此时通过第二液压伸缩杆33驱动第二固定架29朝向远离支撑块27的方向移动，按压板28不再按压在支撑块27的倾斜面上，按压板28不再对支撑块27和连接板26进行支撑，按压环25、连接板26和支撑块27因自身重力下移，按压环25的顶部不再按压第一固定架24，解除对支撑架9位置的限定，随着转轴35和支撑板38的持续旋转，两个滑块39通过凸块34推动支撑架9旋转，第二导向块23在第一环形槽22内滑动，当支撑架9旋转至预设位置后，第二电机44停止驱动第一齿轮45旋转，转轴35和支撑板38停止旋转，通过第二液压伸缩杆33驱动第二固定架29朝向支撑块27移动，按压板28按压在支撑块27上的倾斜面上，随着第二固定架29的持续移动，增加按压板28位于滑槽30内的长度，压缩弹簧31处于压缩状态，按压板28按压在支撑块27上的力度增加，按压板28在支撑块27的倾斜面上滑动，以使支撑块27驱动连接板26和按压环25上移，最终按压环25的顶部按压在第一固定架24上，根据压缩弹簧31的形变程度，控制按压环25按压在第一固定架24上的力度，当按压环25按压第一固定架24的力度达到预设值时，第一固定架24和支撑架9相对支撑盘7固定，完成支撑架9位置的调节，此时第二电机44再次驱动第一齿轮45旋转，以使转轴35驱动支撑板38再次旋转，凸块34推动另一个相对应的滑块39下移，最终凸块34从滑块39的上方滑过，当转轴35驱动支撑板38移动至下一个支撑架9的下方时，同理，即可开始对下一个支撑架9的位置进行调整。

实施例四，在实施例一的基础上，由图2、图3、图4和图8给出，滑动升降组件包括设置于支撑盘7上方的第二支撑环50，第二支撑环50上固定连接有若干支撑部52，支撑部52上贯穿有第二丝杆53，第二丝杆53和支撑部52的连接方式为螺纹连接，第二丝杆53的底端和支撑盘7通过轴承连接，第二丝杆53的顶端固定连接有第三齿轮54，控制箱6内转动连接有齿圈55，且第三齿轮54和齿圈55相啮合，控制箱6上固定连接有第三电机56，第三电机56的输出端固定连接有第四齿轮57，且第四齿轮57和齿圈55相啮合，夹板14和第二支撑环50通过旋转滑动件连接，旋转滑动件包括设置于夹板14一侧的活动柱47，活动柱47的外部套设有固定套48，固定套48和夹板14固定连接，第二支撑环50上开设有第二环形槽51，活动柱47上固定连接有第三导向块49，且第三导向块49位于第二环形槽51内。

当第一丝杆11自转，以使螺纹套12和侧板13水平方向移动时，侧板13驱动固定套48在活动柱47的外部滑动，当支撑架9相对支撑盘7旋转时，侧板13同步旋转，侧板13通过固定套48和活动柱47驱动第三导向块49在第二环形槽51内滑动，需要调整侧板13和夹板14的高度时，通过第三电机56驱动第四齿轮57旋转，第四齿轮57驱动齿圈55旋转，齿圈55驱动若干个第三齿轮54同步旋转，第三齿轮54驱动第二丝杆53旋转，以使第二丝杆53驱动支撑部52和第二支撑环50竖直方向移动，第二支撑环50通过第三导向块49和活动柱47驱动固定套48和侧板13竖直方向移动，第一导向块16在导向槽15内滑动，即可改变侧板13和夹板14的高度。

本实施例的一种超大异形钛合金零件超塑成型工艺，包括如上述的超大异形钛合金零件超塑成型装置，包括以下步骤：步骤一：通过物料输送设备将需要超塑成型的板料输送至预设位置，通过水平位置调节结构驱动控制箱6水平方向移动，以使控制箱6移动至板料的上方，通过旋转调整机构驱动支撑架9相对支撑盘7旋转，支撑架9驱动侧板13和夹板14同步旋转，使得夹板14与板料的侧面处于同一倾斜角度。

步骤二：当若干个夹板14的角度均调整完毕时，通过滑动升降组件驱动若干个侧板13下移，当夹板14的底部水平位置和板料的底部水平位置一致，通过驱动件驱动旋转套10旋转，旋转套10通过啮合阻尼传动件驱动若干个第一丝杆11同步自转，以使第一丝杆11驱动螺纹套12和侧板13移动，侧板13驱动夹板14朝向板料的侧面移动，若干个夹板14同步夹持住板料时，通过滑动升降组件驱动若干个侧板13上移。

步骤三：当夹板14和板料的底部水平位置与下模5的顶部水平位置一致时，滑动升降组件停止驱动若干个侧板13上移，通过水平位置调节结构驱动控制箱6水平方向移动，板料朝向下模5的顶部移动，当板料移动至下模5顶部上的预设位置后，通过驱动件驱动旋转套10反向旋转，以使若干个夹板14朝向远离板料的方向移动，解除对板料的夹持，同时通过滑动升降组件驱动若干个侧板13上移，以使夹板14不再位于板料的一侧。

步骤四：当夹板14上移至预设高度时，通过水平位置调节结构驱动控制箱6水平方向移动，以使控制箱6不再位于上模4和下模5之间，即可完成板料的上料，通过第一液压伸缩杆3驱动上模4下移，以使上模4和下模5合模，即可对板料进行超塑成型加工。

工作原理：工作时，通过物料输送设备将需要超塑成型的板料输送至预设位置，通过水平位置调节结构驱动控制箱6水平方向移动，以使控制箱6移动至板料的上方，通过旋转调整机构驱动支撑架9相对支撑盘7旋转，支撑架9驱动第一丝杆11和螺纹套12同步旋转，进而使得侧板13和夹板14同步旋转，使得夹板14与板料的侧面处于同一倾斜角度，当若干个夹板14的角度均调整完毕时，通过滑动升降组件驱动若干个侧板13下移，当夹板14的底部水平位置和板料的底部水平位置一致，通过驱动件驱动旋转套10旋转，旋转套10通过啮合阻尼传动件驱动若干个第一丝杆11同步自转，以使第一丝杆11驱动螺纹套12和侧板13移动，侧板13驱动夹板14朝向板料的侧面移动，其中两个夹板14夹持住板料后，夹持住板料的两个夹板14停止移动，其他的夹板14再依次与板料的其他侧面紧贴，若干个夹板14同步夹持住板料时，通过滑动升降组件驱动若干个侧板13上移，当夹板14和板料的底部水平位置与下模5的顶部水平位置一致时，滑动升降组件停止驱动若干个侧板13上移，通过水平位置调节结构驱动控制箱6水平方向移动，板料朝向下模5的顶部移动，当板料移动至下模5顶部上的预设位置后，通过驱动件驱动旋转套10反向旋转，以使若干个夹板14朝向远离板料的方向移动，解除对板料的夹持，同时通过滑动升降组件驱动若干个侧板13上移，以使夹板14不再位于板料的一侧，当夹板14上移至预设高度时，通过水平位置调节结构驱动控制箱6水平方向移动，以使控制箱6不再位于上模4和下模5之间，即可完成板料的上料，通过第一液压伸缩杆3驱动上模4下移，以使上模4和下模5合模，即可对板料进行超塑成型加工，便于对异形的板料进行上料加工，提高了适用范围和便利性。

通过第二电机44驱动第一齿轮45旋转，第一齿轮45通过第二齿轮46驱动旋转套10旋转，旋转套10驱动第二伞齿轮58旋转，第二伞齿轮58通过第一伞齿轮20驱动连接轴19和第二阻尼盘18旋转，第二阻尼盘18通过摩擦力驱动第一阻尼盘17和第一丝杆11自转，第一丝杆11即可驱动螺纹套12和侧板13水平方向移动，当其中两个夹板14夹持住板料后，随着第二伞齿轮58的持续旋转，与两个夹板14相对应的两个第二阻尼盘18无法通过摩擦力驱动第一阻尼盘17和第一丝杆11旋转，以使夹持住板料的两个夹板14停止移动，与其他的夹板14相对应的第二阻尼盘18通过摩擦力驱动第一阻尼盘17和第一丝杆11持续旋转，直至相对应的夹板14与板料的侧面紧贴，夹板14停止，最终若干个夹板14同步夹持住板料。

需要调节支撑架9的位置时，通过第一电机37驱动转轴35旋转，转轴35通过支撑板38驱动两个滑块39转动，当滑块39移动至需要改变位置的支撑架9的下方时，支撑架9底部的凸块34与其中一个滑块39上的倾斜面相接触，随着转轴35和支撑板38的持续旋转，凸块34在其中一个滑块39的倾斜面上滑动，凸块34推动滑块39、第二连接柱41、活动板40和止动柱43下移，拉伸弹簧42处于拉伸状态，凸块34滑至其中一个滑块39的顶部时，滑块39下降至最低位置，随着支撑板38的持续旋转，凸块34滑至两个滑块39之间，拉伸弹簧42拉动活动板40上移，以使两个滑块39分别与凸块34的两侧相接触，两个滑块39限位凸块34的位置，且止动柱43和支撑板38的底部相接触，此时通过第二液压伸缩杆33驱动第二固定架29朝向远离支撑块27的方向移动，按压板28不再按压在支撑块27的倾斜面上，按压板28不再对支撑块27和连接板26进行支撑，按压环25、连接板26和支撑块27因自身重力下移，按压环25的顶部不再按压第一固定架24，解除对支撑架9位置的限定，随着转轴35和支撑板38的持续旋转，两个滑块39通过凸块34推动支撑架9旋转，第二导向块23在第一环形槽22内滑动，当支撑架9旋转至预设位置后，第二电机44停止驱动第一齿轮45旋转，转轴35和支撑板38停止旋转，通过第二液压伸缩杆33驱动第二固定架29朝向支撑块27移动，按压板28按压在支撑块27上的倾斜面上，随着第二固定架29的持续移动，增加按压板28位于滑槽30内的长度，压缩弹簧31处于压缩状态，按压板28按压在支撑块27上的力度增加，按压板28在支撑块27的倾斜面上滑动，以使支撑块27驱动连接板26和按压环25上移，最终按压环25的顶部按压在第一固定架24上，根据压缩弹簧31的形变程度，控制按压环25按压在第一固定架24上的力度，当按压环25按压第一固定架24的力度达到预设值时，第一固定架24和支撑架9相对支撑盘7固定，完成支撑架9位置的调节，此时第二电机44再次驱动第一齿轮45旋转，以使转轴35驱动支撑板38再次旋转，凸块34推动另一个相对应的滑块39下移，最终凸块34从滑块39的上方滑过，当转轴35驱动支撑板38移动至下一个支撑架9的下方时，同理，即可开始对下一个支撑架9的位置进行调整。

当第一丝杆11自转，以使螺纹套12和侧板13水平方向移动时，侧板13驱动固定套48在活动柱47的外部滑动，当支撑架9相对支撑盘7旋转时，侧板13同步旋转，侧板13通过固定套48和活动柱47驱动第三导向块49在第二环形槽51内滑动，需要调整侧板13和夹板14的高度时，通过第三电机56驱动第四齿轮57旋转，第四齿轮57驱动齿圈55旋转，齿圈55驱动若干个第三齿轮54同步旋转，第三齿轮54驱动第二丝杆53旋转，以使第二丝杆53驱动支撑部52和第二支撑环50竖直方向移动，第二支撑环50通过第三导向块49和活动柱47驱动固定套48和侧板13竖直方向移动，第一导向块16在导向槽15内滑动，即可改变侧板13和夹板14的高度。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种超大异形钛合金零件超塑成型装置，其特征在于：包括底座（1），所述底座（1）上固定连接有机架（2），机架（2）上固定连接有第一液压伸缩杆（3），第一液压伸缩杆（3）的底端固定连接有上模（4），底座（1）上固定连接有位于上模（4）下方的下模（5），底座（1）的上方设有控制箱（6），底座（1）上固定连接有水平位置调节结构，水平位置调节结构用于驱动控制箱（6）水平方向移动，控制箱（6）为底端开口的空腔结构，控制箱（6）内设有支撑盘（7），支撑盘（7）和控制箱（6）的顶部内壁通过若干第一连接柱（8）连接，支撑盘（7）的下方设有若干支撑架（9），支撑盘（7）上设有与若干个支撑架（9）相配合的旋转调整机构，支撑盘（7）上贯穿有转动连接的旋转套（10），支撑盘（7）上设有与旋转套（10）相配合的驱动件，支撑架（9）上转动连接有第一丝杆（11），第一丝杆（11）和旋转套（10）通过啮合阻尼传动件连接，第一丝杆（11）的外部套设有螺纹套（12），螺纹套（12）远离支撑架（9）的一端设有侧板（13），侧板（13）的底部固定连接有夹板（14），侧板（13）上开设有导向槽（15），导向槽（15）内设有第一导向块（16），第一导向块（16）和螺纹套（12）固定连接，控制箱（6）上设有与若干个侧板（13）相配合的滑动升降组件。

2.根据权利要求1所述的一种超大异形钛合金零件超塑成型装置，其特征在于：所述啮合阻尼传动件包括固定安装于第一丝杆（11）上的第一阻尼盘（17），支撑架（9）上贯穿有转动连接的连接轴（19），连接轴（19）上固定连接有第二阻尼盘（18）和第一伞齿轮（20），第二阻尼盘（18）和第一阻尼盘（17）相接触，旋转套（10）的外部固定套设有位于支撑盘（7）下方的第二伞齿轮（58），且第一伞齿轮（20）和第二伞齿轮（58）相啮合。

3.根据权利要求1所述的一种超大异形钛合金零件超塑成型装置，其特征在于：所述旋转调整机构包括固定安装于支撑盘（7）底部的第一支撑环（21），第一支撑环（21）的底部开设有第一环形槽（22），支撑架（9）上固定连接有第二导向块（23），且第二导向块（23）位于第一环形槽（22）内，支撑架（9）上固定连接有第一固定架（24），支撑盘（7）的下方设有按压环（25），按压环（25）的顶部和第一固定架（24）相接触，支撑盘（7）上设有与按压环（25）相配合的按压器，支撑盘（7）上设有与支撑架（9）相配合的推动单元。

4.根据权利要求3所述的一种超大异形钛合金零件超塑成型装置，其特征在于：所述按压器包括若干固定安装于按压环（25）顶部的连接板（26），连接板（26）贯穿支撑盘（7），连接板（26）的顶端与位于支撑盘（7）上方的支撑块（27）固定连接，支撑块（27）的一侧设有按压板（28），支撑块（27）上设有与按压板（28）相配合的倾斜面，按压板（28）的一侧设有第二固定架（29），第二固定架（29）上开设有滑槽（30），按压板（28）的一端位于滑槽（30）内，按压板（28）和滑槽（30）的内壁通过若干压缩弹簧（31）连接，支撑盘（7）上固定连接有若干连接块（32），第二固定架（29）和连接块（32）通过第二液压伸缩杆（33）连接。

5.根据权利要求3所述的一种超大异形钛合金零件超塑成型装置，其特征在于：所述推动单元包括固定安装于支撑架（9）底部的凸块（34），旋转套（10）内设有转轴（35），支撑盘（7）的顶部固定连接有第三固定架（36），第三固定架（36）上固定连接有第一电机（37），第一电机（37）的输出端和转轴（35）的顶端固定连接，转轴（35）的底端设有与凸块（34）相配合的弹性锁死结构。

6.根据权利要求5所述的一种超大异形钛合金零件超塑成型装置，其特征在于：所述弹性锁死结构包括设置于支撑盘（7）下方的支撑板（38），支撑板（38）和转轴（35）固定连接，支撑板（38）的上方设有两个滑块（39），滑块（39）上设有与凸块（34）相配合的倾斜面，支撑板（38）的下方设有活动板（40），滑块（39）的底部和活动板（40）通过第二连接柱（41）连接，且第二连接柱（41）贯穿支撑板（38），第二连接柱（41）的外部套设有拉伸弹簧（42），拉伸弹簧（42）的两端分别与支撑板（38）和活动板（40）固定连接，活动板（40）的顶部固定连接有止动柱（43），止动柱（43）的顶部和支撑板（38）的底部相接触。

7.根据权利要求1所述的一种超大异形钛合金零件超塑成型装置，其特征在于：所述驱动件包括固定安装于支撑盘（7）上的第二电机（44），第二电机（44）的输出端固定连接有第一齿轮（45），旋转套（10）的外部固定套设有与第一齿轮（45）相啮合的第二齿轮（46）。

8.根据权利要求1所述的一种超大异形钛合金零件超塑成型装置，其特征在于：所述滑动升降组件包括设置于支撑盘（7）上方的第二支撑环（50），第二支撑环（50）上固定连接有若干支撑部（52），支撑部（52）上贯穿有第二丝杆（53），第二丝杆（53）和支撑部（52）的连接方式为螺纹连接，第二丝杆（53）的底端和支撑盘（7）通过轴承连接，第二丝杆（53）的顶端固定连接有第三齿轮（54），控制箱（6）内转动连接有齿圈（55），且第三齿轮（54）和齿圈（55）相啮合，控制箱（6）上固定连接有第三电机（56），第三电机（56）的输出端固定连接有第四齿轮（57），且第四齿轮（57）和齿圈（55）相啮合，夹板（14）和第二支撑环（50）通过旋转滑动件连接。

9.根据权利要求8所述的一种超大异形钛合金零件超塑成型装置，其特征在于：所述旋转滑动件包括设置于夹板（14）一侧的活动柱（47），活动柱（47）的外部套设有固定套（48），固定套（48）和夹板（14）固定连接，第二支撑环（50）上开设有第二环形槽（51），活动柱（47）上固定连接有第三导向块（49），且第三导向块（49）位于第二环形槽（51）内。

10.一种超大异形钛合金零件超塑成型工艺，包括如权利要求1所述的超大异形钛合金零件超塑成型装置，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：通过物料输送设备将需要超塑成型的板料输送至预设位置，通过水平位置调节结构驱动控制箱（6）水平方向移动，以使控制箱（6）移动至板料的上方，通过旋转调整机构驱动支撑架（9）相对支撑盘（7）旋转，支撑架（9）驱动侧板（13）和夹板（14）同步旋转，使得夹板（14）与板料的侧面处于同一倾斜角度；

步骤二：当若干个夹板（14）的角度均调整完毕时，通过滑动升降组件驱动若干个侧板（13）下移，当夹板（14）的底部水平位置和板料的底部水平位置一致，通过驱动件驱动旋转套（10）旋转，旋转套（10）通过啮合阻尼传动件驱动若干个第一丝杆（11）同步自转，以使第一丝杆（11）驱动螺纹套（12）和侧板（13）移动，侧板（13）驱动夹板（14）朝向板料的侧面移动，若干个夹板（14）同步夹持住板料时，通过滑动升降组件驱动若干个侧板（13）上移；

步骤三：当夹板（14）和板料的底部水平位置与下模（5）的顶部水平位置一致时，滑动升降组件停止驱动若干个侧板（13）上移，通过水平位置调节结构驱动控制箱（6）水平方向移动，板料朝向下模（5）的顶部移动，当板料移动至下模（5）顶部上的预设位置后，通过驱动件驱动旋转套（10）反向旋转，以使若干个夹板（14）朝向远离板料的方向移动，解除对板料的夹持，同时通过滑动升降组件驱动若干个侧板（13）上移，以使夹板（14）不再位于板料的一侧；

步骤四：当夹板（14）上移至预设高度时，通过水平位置调节结构驱动控制箱（6）水平方向移动，以使控制箱（6）不再位于上模（4）和下模（5）之间，即可完成板料的上料，通过第一液压伸缩杆（3）驱动上模（4）下移，以使上模（4）和下模（5）合模，即可对板料进行超塑成型加工。