一种飞机挡板超塑成型模具及工艺的制作方法

1.本发明属于超塑成型技术领域，具体为一种飞机挡板超塑成型模具及工艺。


背景技术：

2.近年来，随着航空航天飞行器性能的不断提升，整体化和轻量化已成为航空航天零部件的发展趋势，钛合金多层结构内部中空，可最大限度满足飞行器的轻量化。其中，飞机上的部分挡板在加工过程中需要使用到超塑成型模具，现有技术中，公开号为cn114346396a的中国专利公开了一种双层口盖壁板超塑成形/扩散连接模具和方法，通过向下模通气管内通入高压惰性气体，保压以实现帽筋层的超塑成形，待帽筋完全贴模后卸载通气管内的气压并降温以实现双层口盖壁板的超塑成形/扩散连接，但是，成型部在贴合型腔的过程中，由于型腔上开设有用于扩散连接的充气孔，而充气孔内缺少支撑部，容易导致成型部上出现凸起，影响了产品的合格率。


技术实现要素：

3.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种飞机挡板超塑成型模具及工艺，有效的解决了上述背景技术中充气孔内缺少支撑部，容易导致成型部上出现凸起，影响了产品合格率的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种飞机挡板超塑成型模具，包括下模和上模，所述上模上开设有型腔，下模上开设有第一气孔，下模上固定连接有与第一气孔相配合的第一气管，且第一气孔用于放置双层板坯上的第二气管，第一气孔内设有与第二气管相配合的密封件，上模的底部固定连接有第一密封环，上模上开设有若干凹槽，凹槽的底部内壁和型腔的顶部内壁通过第二气孔连通，且第二气孔内设有密封圆台，上模的顶部固定连接有若干密封壳，且密封壳和凹槽设置的数目一致，密封壳位于相对应的凹槽的上方，密封壳上设有第三气管，凹槽的底部内壁和型腔的顶部内壁通过两个通孔连通，相邻两个通孔分别位于密封圆台的两侧，通孔内设有推动柱，推动柱和通孔通过导向单元连接，且密封圆台的底部水平位置和推动柱的底部水平位置均与型腔的顶部内壁水平位置一致，密封圆台和密封壳通过拉伸单元连接，密封圆台的上方设有两个按压板，且按压板倾斜设置，按压板的外部套设有摆动套，摆动套和凹槽通过转动单元连接，推动柱的顶部固定连接有支撑板，且支撑板的顶端和摆动套相接触，密封壳上设有与按压板相配合的按压调整组件。
5.优选的，所述按压调整组件包括设置于按压板上方的第一活动座，第一活动座的底部固定连接有两个侧板，侧板上开设有矩形孔，且相邻两个侧板分别位于按压板的两侧，矩形孔内设有活动柱，且活动柱和按压板固定连接，第一活动座上贯穿有两个螺纹套，且第一活动座和螺纹套的连接方式为螺纹连接，螺纹套的外部套设有第一固定板，螺纹套和第一固定板的连接处设有轴承，第一固定板的顶部和密封壳的顶部内壁固定连接，第一活动座上固定连接有限位板，且限位板贯穿第一固定板，密封壳内设有与两个螺纹套相配合的分离式旋转组件。
6.优选的，所述分离式旋转组件包括设置于密封壳内的转轴，相邻两个螺纹套均套设于转轴的外部，转轴和密封壳通过水平调整器连接，转轴的两端分别套设有旋转套，旋转套贯穿密封壳，旋转套和密封壳的连接处设有轴承，旋转套远离转轴的一端与位于密封壳一侧的转盘固定连接，旋转套的内壁上固定连接有导向条，转轴上开设有与导向条相配合的第一导向槽，且导向条位于对应的第一导向槽内，螺纹套和转轴通过滑动啮合件连接。
7.优选的，所述滑动啮合件包括固定套设于螺纹套外部的齿轮，相邻两个螺纹套相远离的一端分别设有第一齿圈，第一齿圈和转轴通过支架连接，相邻两个第一齿圈相靠近的一侧分别设有第二齿圈，第二齿圈和第一齿圈均套设于同一个齿轮的外部，第二齿圈和密封壳通过弹力件连接。
8.优选的，所述弹力件包括至少两个固定安装于第二齿圈上的支撑部，支撑部上贯穿有第一导向柱，第一导向柱的一端和密封壳的内壁固定连接，第一导向柱的外部套设有第一拉伸弹簧，且第一拉伸弹簧的两端分别与支撑部和密封壳的内壁固定连接。
9.优选的，所述水平调整器包括套设于转轴外部的第二活动座，转轴和第二活动座的连接处设有轴承，第二活动座的一侧设有第二固定板，第二固定板和密封壳的内壁固定连接，第二固定板和第二活动座通过液压伸缩杆连接。
10.优选的，所述转动单元包括固定安装于摆动套上的连接轴，连接轴远离摆动套的一端和凹槽的内壁通过轴承连接，导向单元包括固定安装于推动柱上的导向块，通孔的内壁上开设有与导向块相配合的第二导向槽，且导向块位于对应的第二导向槽内。
11.优选的，所述拉伸单元包括固定安装于密封圆台顶部的棱柱，棱柱的上方设有固定柱，固定柱的顶端和密封壳的顶部内壁固定连接，固定柱上开设有滑槽，棱柱的顶端位于滑槽内，且棱柱的顶端和滑槽的顶部内壁通过第二拉伸弹簧连接。
12.优选的，所述密封件包括设置于第一气孔内的第二密封环，且第二密封环用于支撑第二气管的底部，第二密封环的下方设有固定环，固定环和第一气孔的内壁固定连接，第二密封环的底部和固定环的顶部通过若干压缩弹簧连接，第二密封环的底部固定连接有若干第二导向柱，且第二导向柱贯穿固定环。
13.本发明还提供了一种飞机挡板超塑成型工艺，包括如上述所述的飞机挡板超塑成型模具，包括以下步骤：
14.步骤一：根据成型部的位置，在双层板坯上涂抹阻焊剂，非成型部相对应的位置不需要涂抹阻焊剂，然后工作人员通过焊接设备对双层板坯进行焊接封边，并在双层板坯上焊接第二气管，以及在双层板坯上开设与第二气管相配合的进气孔；
15.步骤二：当双层板坯处理完毕后，工作人员将双层板坯放置于下模上，且第二气管插入第一气孔内，最后合上上模，将下模和上模升温至钛合金的超塑成形扩散连接温度，待下模和上模到达钛合金的超塑成形扩散连接温度后，给上模施加机械压力，以使第一密封环、双层板坯与型腔构成密闭腔体，同时向第三气管内通入高压惰性气体，高压惰性气体进入到密封壳和凹槽内，高压惰性气体通过密封圆台和第二气孔内壁之间的缝隙进入到型腔内，在设定的时间段内保压，以实现双层板坯非超塑成型区域的扩散连接；
16.步骤三：当扩散连接结束后，卸载第三气管内的气压，同时向第一气管内通入高压惰性气体，高压惰性气体通过第一气孔和第二气管进入到双层板坯内，在设定的时间段内保压，以使成型部超塑成形；
17.步骤四：成型部超塑成形的过程中，成型部推动推动柱上移，推动柱通过支撑板驱动摆动套旋转摆动，摆动套通过驱动按压板旋转，改变按压板的倾斜角度，按压板的底端驱动密封圆台下移，当成型部与型腔的内壁相结合时，推动柱的底端完全滑入通孔内，推动柱底部的水平位置与型腔的顶部内壁水平位置一致，同时密封圆台完全滑入第二气孔内，密封圆台的底部水平位置和型腔的顶部内壁水平位置一致，通过推动柱和密封圆台分别对通孔和第二气孔进行填充，避免成型部上出现凸起，成型部贴模后，卸载第一气管内的气压并降温，即可实现飞机挡板的超塑成形和扩散连接。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
19.（1）、根据成型部的位置，在双层板坯上涂抹阻焊剂，非成型部相对应的位置不需要涂抹阻焊剂，然后工作人员通过焊接设备对双层板坯进行焊接封边，并在双层板坯上焊接第二气管，以及在双层板坯上开设与第二气管相配合的进气孔，当双层板坯处理完毕后，工作人员将双层板坯放置于下模上，且第二气管插入第一气孔内，最后合上上模，将下模和上模升温至钛合金的超塑成形扩散连接温度，待下模和上模到达钛合金的超塑成形扩散连接温度后，给上模施加机械压力，以使第一密封环、双层板坯与型腔构成密闭腔体，同时向第三气管内通入高压惰性气体，高压惰性气体进入到密封壳和凹槽内，高压惰性气体通过密封圆台和第二气孔内壁之间的缝隙进入到型腔内，在设定的时间段内保压，以实现双层板坯非超塑成型区域的扩散连接，当扩散连接结束后，卸载第三气管内的气压，同时向第一气管内通入高压惰性气体，高压惰性气体通过第一气孔和第二气管进入到双层板坯内，在设定的时间段内保压，以使成型部超塑成形，成型部超塑成形的过程中，成型部推动推动柱上移，推动柱通过支撑板驱动摆动套旋转摆动，摆动套通过驱动按压板旋转，改变按压板的倾斜角度，按压板的底端驱动密封圆台下移，当成型部与型腔的内壁相结合时，推动柱的底端完全滑入通孔内，推动柱底部的水平位置与型腔的顶部内壁水平位置一致，同时密封圆台完全滑入第二气孔内，密封圆台的底部水平位置和型腔的顶部内壁水平位置一致，通过推动柱和密封圆台分别对通孔和第二气孔进行填充，避免成型部上出现凸起，成型部贴模后，卸载第一气管内的气压并降温，即可实现飞机挡板的超塑成形和扩散连接，有效的避免了成型部上出现凸起，提高了产品合格率，减少后期返修加工的概率，便于实际使用；
20.（2）、当推动柱上移，推动柱通过支撑板驱动摆动套旋转摆动时，摆动套驱动按压板同步旋转，活动柱在矩形孔内滑动，按压板推动密封圆台下移，当推动柱的底端完成滑入通孔内，而密封圆台未完全滑入第二气孔内，密封圆台的底部水平位置和型腔的顶部内壁水平位置没有一致时，通过分离式旋转组件驱动其中一个相对应的螺纹套旋转，螺纹套驱动第一活动座和侧板水平方向移动，侧板推动活动柱在矩形孔内滑动，改变按压板位于摆动套内的长度，以使按压板的底端按压密封圆台下移，最终使得密封圆台的底部和型腔的顶部内壁水平位置一致，可以对密封圆台的位置进行校正，确保推动柱底部的水平位置与型腔的顶部内壁水平位置一致时，密封圆台的底部水平位置与型腔的顶部内壁水平位置也一致；
21.（3）、转轴水平方向移动时，导向条在第一导向槽内滑动，当转盘旋转时，转盘通过旋转套和导向条驱动转轴同步旋转，第一拉伸弹簧初始状态处于拉伸状态，第一拉伸弹簧对支撑部和第二齿圈施加拉力，以使第二齿圈和第一齿圈紧贴，转轴水平方向移动时，转轴通过支架驱动第一齿圈移动，当第一齿圈是朝向远离第二齿圈的方向移动时，第一齿圈脱
离与其相对应的齿轮，第一拉伸弹簧驱动支撑部和第二齿圈移动，以使第二齿圈完全套设于齿轮的外部，此时齿轮和螺纹套相对第二齿圈和密封壳固定，反之，当第一齿圈朝向靠近第二齿圈的方向移动时，第一齿圈推动第二齿圈脱离齿轮，第一齿圈完全套设于齿轮的外部，且齿轮和螺纹套可以相对密封壳旋转，转轴旋转时，转轴可以通过支架和第一齿圈驱动齿轮和螺纹套同步旋转，当不需要驱动转轴和两个螺纹套旋转时，转轴居中设置于密封壳内，第二齿圈和第一齿圈均套设于同一个齿轮的外部，转轴和螺纹套均相对第二齿圈和密封壳固定，避免转轴和螺纹套因非人为因素转动，当需要驱动其中一个螺纹套旋转时，液压伸缩杆驱动第二活动座移动，第二活动座驱动转轴水平方向移动，以使转轴朝向另一个不需要旋转的螺纹套的方向移动，转轴通过支架带动两个第一齿圈移动，其中一个第一齿圈完全套设于需要旋转的螺纹套和齿轮的外部，且第一齿圈推动与其相邻的第二齿圈不再位于齿轮的外部，以使转轴和需要旋转的螺纹套处于可以同步旋转的关系，同时，由于转轴水平方向移动，另一个第一齿圈不再套设于不需要旋转的螺纹套和齿轮的外部，且另一个第二齿圈完全套设于不需要旋转的螺纹套和齿轮的外部，不需要旋转的螺纹套和齿轮相对密封壳固定，工作人员通过转盘驱动转轴旋转时，转轴可以和需要旋转的螺纹套同步旋转，不需要旋转的螺纹套相对密封壳固定，可以驱动单个螺纹套，不需要旋转两个螺纹套时，可以对两个螺纹套同时进行锁死；
22.（4）、通过连接轴和轴承的设计，以使摆动套转动连接于凹槽内，通过导向块和第二导向槽的设计，以使推动柱相对通孔竖直方向平稳的移动，当推动柱上移，以使按压板驱动密封圆台下移时，棱柱跟随密封圆台下移，棱柱位于滑槽内的长度变短，第二拉伸弹簧处于拉伸状态，最终使得密封圆台完全滑入第二气孔内，当没有外力对推动柱的底部进行支撑时，推动柱由于重力的原因下移，同时第二拉伸弹簧驱动棱柱和密封圆台上移，使得密封圆台相对第二气孔上移，以使密封圆台和第二气孔的内壁之间留有缝隙，当往第三气管内通入高压惰性气体时，高压惰性气体可以从密封圆台和第二气孔之间的缝隙进入到型腔内，当第二气管的底端插入第一气孔内时，第二气管推动第二密封环下移，压缩弹簧处于压缩状态，第二密封环的顶部和第二气管的底部紧贴，当往第一气孔内通入高压惰性气体时，避免高压惰性气体从第二气管的外壁和第一气孔的内壁之间的缝隙跑出，通过第二导向柱的设计，以使第二密封环相对固定环竖直方向平稳的滑动。
附图说明
23.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。
24.在附图中：
25.图1为本发明整体的结构示意图；
26.图2为本发明下模局部剖切的结构示意图；
27.图3为本发明图2中a处的局部放大示意图；
28.图4为本发明上模局部剖切的结构示意图；
29.图5为本发明图4中b处的局部放大示意图；
30.图6为本发明水平调整器的结构示意图；
31.图7为本发明转轴和旋转套拆分的结构示意图；
32.图8为本发明棱柱和固定柱拆分的结构示意图。
33.图中：1、下模；2、上模；3、型腔；4、第一气孔；5、第一气管；6、第一密封环；7、双层板坯；8、第二气管；9、成型部；10、凹槽；11、密封壳；12、第三气管；13、第二气孔；14、密封圆台；15、通孔；16、推动柱；17、支撑板；18、按压板；19、摆动套；20、第一活动座；21、侧板；22、矩形孔；23、活动柱；24、转轴；25、螺纹套；26、第一固定板；27、限位板；28、旋转套；29、转盘；30、第一导向槽；31、导向条；32、齿轮；33、第一齿圈；34、支架；35、第二齿圈；36、支撑部；37、第一导向柱；38、第一拉伸弹簧；39、第二活动座；40、第二固定板；41、液压伸缩杆；42、连接轴；43、导向块；44、第二导向槽；45、棱柱；46、固定柱；47、滑槽；48、第二拉伸弹簧；49、第二密封环；50、固定环；51、第二导向柱；52、压缩弹簧。
具体实施方式
34.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。
35.实施例一，由图1至图8给出，本发明包括下模1和上模2，上模2上开设有型腔3，下模1上开设有第一气孔4，下模1上固定连接有与第一气孔4相配合的第一气管5，且第一气孔4用于放置双层板坯7上的第二气管8，第一气孔4内设有与第二气管8相配合的密封件，上模2的底部固定连接有第一密封环6，上模2上开设有若干凹槽10，凹槽10的底部内壁和型腔3的顶部内壁通过第二气孔13连通，且第二气孔13内设有密封圆台14，上模2的顶部固定连接有若干密封壳11，且密封壳11和凹槽10设置的数目一致，密封壳11位于相对应的凹槽10的上方，密封壳11上设有第三气管12，凹槽10的底部内壁和型腔3的顶部内壁通过两个通孔15连通，相邻两个通孔15分别位于密封圆台14的两侧，通孔15内设有推动柱16，推动柱16和通孔15通过导向单元连接，且密封圆台14的底部水平位置和推动柱16的底部水平位置均与型腔3的顶部内壁水平位置一致，密封圆台14和密封壳11通过拉伸单元连接，密封圆台14的上方设有两个按压板18，且按压板18倾斜设置，按压板18的外部套设有摆动套19，摆动套19和凹槽10通过转动单元连接，推动柱16的顶部固定连接有支撑板17，且支撑板17的顶端和摆动套19相接触，密封壳11上设有与按压板18相配合的按压调整组件，通过推动柱16和密封圆台14分别对通孔15和第二气孔13进行填充，避免成型部9上出现凸起，成型部9贴模后，卸载第一气管5内的气压并降温，即可实现飞机挡板的超塑成形和扩散连接，有效的避免了成型部9上出现凸起，提高了产品合格率，减少后期返修加工的概率，便于实际使用。
36.实施例二，在实施例一的基础上，由图4、图5、图6和图8给出，按压调整组件包括设置于按压板18上方的第一活动座20，第一活动座20的底部固定连接有两个侧板21，侧板21上开设有矩形孔22，且相邻两个侧板21分别位于按压板18的两侧，矩形孔22内设有活动柱23，且活动柱23和按压板18固定连接，第一活动座20上贯穿有两个螺纹套25，且第一活动座20和螺纹套25的连接方式为螺纹连接，螺纹套25的外部套设有第一固定板26，螺纹套25和第一固定板26的连接处设有轴承，第一固定板26的顶部和密封壳11的顶部内壁固定连接，第一活动座20上固定连接有限位板27，且限位板27贯穿第一固定板26，密封壳11内设有与两个螺纹套25相配合的分离式旋转组件；
37.当推动柱16上移，推动柱16通过支撑板17驱动摆动套19旋转摆动时，摆动套19驱动按压板18同步旋转，活动柱23在矩形孔22内滑动，按压板18推动密封圆台14下移，当推动柱16的底端完成滑入通孔15内，而密封圆台14未完全滑入第二气孔13内，密封圆台14的底部水平位置和型腔3的顶部内壁水平位置没有一致时，通过分离式旋转组件驱动其中一个相对应的螺纹套25旋转，螺纹套25驱动第一活动座20和侧板21水平方向移动，侧板21推动活动柱23在矩形孔22内滑动，改变按压板18位于摆动套19内的长度，以使按压板18的底端按压密封圆台14下移，最终使得密封圆台14的底部和型腔3的顶部内壁水平位置一致，可以对密封圆台14的位置进行校正，确保推动柱16底部的水平位置与型腔3的顶部内壁水平位置一致时，密封圆台14的底部水平位置与型腔3的顶部内壁水平位置也一致。
38.实施例三，在实施例二的基础上，由图4、图5、图6和图7给出，分离式旋转组件包括设置于密封壳11内的转轴24，相邻两个螺纹套25均套设于转轴24的外部，转轴24和密封壳11通过水平调整器连接，转轴24的两端分别套设有旋转套28，旋转套28贯穿密封壳11，旋转套28和密封壳11的连接处设有轴承，旋转套28远离转轴24的一端与位于密封壳11一侧的转盘29固定连接，旋转套28的内壁上固定连接有导向条31，转轴24上开设有与导向条31相配合的第一导向槽30，且导向条31位于对应的第一导向槽30内，螺纹套25和转轴24通过滑动啮合件连接，滑动啮合件包括固定套设于螺纹套25外部的齿轮32，相邻两个螺纹套25相远离的一端分别设有第一齿圈33，第一齿圈33和转轴24通过支架34连接，相邻两个第一齿圈33相靠近的一侧分别设有第二齿圈35，第二齿圈35和第一齿圈33均套设于同一个齿轮32的外部，第二齿圈35和密封壳11通过弹力件连接，弹力件包括至少两个固定安装于第二齿圈35上的支撑部36，支撑部36上贯穿有第一导向柱37，第一导向柱37的一端和密封壳11的内壁固定连接，第一导向柱37的外部套设有第一拉伸弹簧38，且第一拉伸弹簧38的两端分别与支撑部36和密封壳11的内壁固定连接，水平调整器包括套设于转轴24外部的第二活动座39，转轴24和第二活动座39的连接处设有轴承，第二活动座39的一侧设有第二固定板40，第二固定板40和密封壳11的内壁固定连接，第二固定板40和第二活动座39通过液压伸缩杆41连接；
39.转轴24水平方向移动时，导向条31在第一导向槽30内滑动，当转盘29旋转时，转盘29通过旋转套28和导向条31驱动转轴24同步旋转，第一拉伸弹簧38初始状态处于拉伸状态，第一拉伸弹簧38对支撑部36和第二齿圈35施加拉力，以使第二齿圈35和第一齿圈33紧贴，转轴24水平方向移动时，转轴24通过支架34驱动第一齿圈33移动，当第一齿圈33是朝向远离第二齿圈35的方向移动时，第一齿圈33脱离与其相对应的齿轮32，第一拉伸弹簧38驱动支撑部36和第二齿圈35移动，以使第二齿圈35完全套设于齿轮32的外部，此时齿轮32和螺纹套25相对第二齿圈35和密封壳11固定，反之，当第一齿圈33朝向靠近第二齿圈35的方向移动时，第一齿圈33推动第二齿圈35脱离齿轮32，第一齿圈33完全套设于齿轮32的外部，且齿轮32和螺纹套25可以相对密封壳11旋转，转轴24旋转时，转轴24可以通过支架34和第一齿圈33驱动齿轮32和螺纹套25同步旋转，当不需要驱动转轴24和两个螺纹套25旋转时，转轴24居中设置于密封壳11内，第二齿圈35和第一齿圈33均套设于同一个齿轮32的外部，转轴24和螺纹套25均相对第二齿圈35和密封壳11固定，避免转轴24和螺纹套25因非人为因素转动，当需要驱动其中一个螺纹套25旋转时，液压伸缩杆41驱动第二活动座39移动，第二活动座39驱动转轴24水平方向移动，以使转轴24朝向另一个不需要旋转的螺纹套25的方向
移动，转轴24通过支架34带动两个第一齿圈33移动，其中一个第一齿圈33完全套设于需要旋转的螺纹套25和齿轮32的外部，且第一齿圈33推动与其相邻的第二齿圈35不再位于齿轮32的外部，以使转轴24和需要旋转的螺纹套25处于可以同步旋转的关系，同时，由于转轴24水平方向移动，另一个第一齿圈33不再套设于不需要旋转的螺纹套25和齿轮32的外部，且另一个第二齿圈35完全套设于不需要旋转的螺纹套25和齿轮32的外部，不需要旋转的螺纹套25和齿轮32相对密封壳11固定，工作人员通过转盘29驱动转轴24旋转时，转轴24可以和需要旋转的螺纹套25同步旋转，不需要旋转的螺纹套25相对密封壳11固定，可以驱动单个螺纹套25，不需要旋转两个螺纹套25时，可以对两个螺纹套25同时进行锁死。
40.实施例四，在实施例一的基础上，由图2、图3、图4、图5和图8给出，转动单元包括固定安装于摆动套19上的连接轴42，连接轴42远离摆动套19的一端和凹槽10的内壁通过轴承连接，导向单元包括固定安装于推动柱16上的导向块43，通孔15的内壁上开设有与导向块43相配合的第二导向槽44，且导向块43位于对应的第二导向槽44内，拉伸单元包括固定安装于密封圆台14顶部的棱柱45，棱柱45的上方设有固定柱46，固定柱46的顶端和密封壳11的顶部内壁固定连接，固定柱46上开设有滑槽47，棱柱45的顶端位于滑槽47内，且棱柱45的顶端和滑槽47的顶部内壁通过第二拉伸弹簧48连接，密封件包括设置于第一气孔4内的第二密封环49，且第二密封环49用于支撑第二气管8的底部，第二密封环49的下方设有固定环50，固定环50和第一气孔4的内壁固定连接，第二密封环49的底部和固定环50的顶部通过若干压缩弹簧52连接，第二密封环49的底部固定连接有若干第二导向柱51，且第二导向柱51贯穿固定环50；
41.通过连接轴42和轴承的设计，以使摆动套19转动连接于凹槽10内，通过导向块43和第二导向槽44的设计，以使推动柱16相对通孔15竖直方向平稳的移动，当推动柱16上移，以使按压板18驱动密封圆台14下移时，棱柱45跟随密封圆台14下移，棱柱45位于滑槽47内的长度变短，第二拉伸弹簧48处于拉伸状态，最终使得密封圆台14完全滑入第二气孔13内，当没有外力对推动柱16的底部进行支撑时，推动柱16由于重力的原因下移，同时第二拉伸弹簧48驱动棱柱45和密封圆台14上移，使得密封圆台14相对第二气孔13上移，以使密封圆台14和第二气孔13的内壁之间留有缝隙，当往第三气管12内通入高压惰性气体时，高压惰性气体可以从密封圆台14和第二气孔13之间的缝隙进入到型腔3内，当第二气管8的底端插入第一气孔4内时，第二气管8推动第二密封环49下移，压缩弹簧52处于压缩状态，第二密封环49的顶部和第二气管8的底部紧贴，当往第一气孔4内通入高压惰性气体时，避免高压惰性气体从第二气管8的外壁和第一气孔4的内壁之间的缝隙跑出，通过第二导向柱51的设计，以使第二密封环49相对固定环50竖直方向平稳的滑动。
42.本实施例的一种飞机挡板超塑成型工艺，包括如上述的飞机挡板超塑成型模具，包括以下步骤：
43.步骤一：根据成型部9的位置，在双层板坯7上涂抹阻焊剂，非成型部9相对应的位置不需要涂抹阻焊剂，然后工作人员通过焊接设备对双层板坯7进行焊接封边，并在双层板坯7上焊接第二气管8，以及在双层板坯7上开设与第二气管8相配合的进气孔；
44.步骤二：当双层板坯7处理完毕后，工作人员将双层板坯7放置于下模1上，且第二气管8插入第一气孔4内，最后合上上模2，将下模1和上模2升温至钛合金的超塑成形扩散连接温度，待下模1和上模2到达钛合金的超塑成形扩散连接温度后，给上模2施加机械压力，
以使第一密封环6、双层板坯7与型腔3构成密闭腔体，同时向第三气管12内通入高压惰性气体，高压惰性气体进入到密封壳11和凹槽10内，高压惰性气体通过密封圆台14和第二气孔13内壁之间的缝隙进入到型腔3内，在设定的时间段内保压，以实现双层板坯7非超塑成型区域的扩散连接；
45.步骤三：当扩散连接结束后，卸载第三气管12内的气压，同时向第一气管5内通入高压惰性气体，高压惰性气体通过第一气孔4和第二气管8进入到双层板坯7内，在设定的时间段内保压，以使成型部9超塑成形；
46.步骤四：成型部9超塑成形的过程中，成型部9推动推动柱16上移，推动柱16通过支撑板17驱动摆动套19旋转摆动，摆动套19通过驱动按压板18旋转，改变按压板18的倾斜角度，按压板18的底端驱动密封圆台14下移，当成型部9与型腔3的内壁相结合时，推动柱16的底端完全滑入通孔15内，推动柱16底部的水平位置与型腔3的顶部内壁水平位置一致，同时密封圆台14完全滑入第二气孔13内，密封圆台14的底部水平位置和型腔3的顶部内壁水平位置一致，通过推动柱16和密封圆台14分别对通孔15和第二气孔13进行填充，避免成型部9上出现凸起，成型部9贴模后，卸载第一气管5内的气压并降温，即可实现飞机挡板的超塑成形和扩散连接。
47.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。
48.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。

技术特征：
1.一种飞机挡板超塑成型模具，包括下模（1）和上模（2），其特征在于：所述上模（2）上开设有型腔（3），下模（1）上开设有第一气孔（4），下模（1）上固定连接有与第一气孔（4）相配合的第一气管（5），且第一气孔（4）用于放置双层板坯（7）上的第二气管（8），第一气孔（4）内设有与第二气管（8）相配合的密封件，上模（2）的底部固定连接有第一密封环（6），上模（2）上开设有若干凹槽（10），凹槽（10）的底部内壁和型腔（3）的顶部内壁通过第二气孔（13）连通，且第二气孔（13）内设有密封圆台（14），上模（2）的顶部固定连接有若干密封壳（11），且密封壳（11）和凹槽（10）设置的数目一致，密封壳（11）位于相对应的凹槽（10）的上方，密封壳（11）上设有第三气管（12），凹槽（10）的底部内壁和型腔（3）的顶部内壁通过两个通孔（15）连通，相邻两个通孔（15）分别位于密封圆台（14）的两侧，通孔（15）内设有推动柱（16），推动柱（16）和通孔（15）通过导向单元连接，且密封圆台（14）的底部水平位置和推动柱（16）的底部水平位置均与型腔（3）的顶部内壁水平位置一致，密封圆台（14）和密封壳（11）通过拉伸单元连接，密封圆台（14）的上方设有两个按压板（18），且按压板（18）倾斜设置，按压板（18）的外部套设有摆动套（19），摆动套（19）和凹槽（10）通过转动单元连接，推动柱（16）的顶部固定连接有支撑板（17），且支撑板（17）的顶端和摆动套（19）相接触，密封壳（11）上设有与按压板（18）相配合的按压调整组件。2.根据权利要求1所述的一种飞机挡板超塑成型模具，其特征在于：所述按压调整组件包括设置于按压板（18）上方的第一活动座（20），第一活动座（20）的底部固定连接有两个侧板（21），侧板（21）上开设有矩形孔（22），且相邻两个侧板（21）分别位于按压板（18）的两侧，矩形孔（22）内设有活动柱（23），且活动柱（23）和按压板（18）固定连接，第一活动座（20）上贯穿有两个螺纹套（25），且第一活动座（20）和螺纹套（25）的连接方式为螺纹连接，螺纹套（25）的外部套设有第一固定板（26），螺纹套（25）和第一固定板（26）的连接处设有轴承，第一固定板（26）的顶部和密封壳（11）的顶部内壁固定连接，第一活动座（20）上固定连接有限位板（27），且限位板（27）贯穿第一固定板（26），密封壳（11）内设有与两个螺纹套（25）相配合的分离式旋转组件。3.根据权利要求2所述的一种飞机挡板超塑成型模具，其特征在于：所述分离式旋转组件包括设置于密封壳（11）内的转轴（24），相邻两个螺纹套（25）均套设于转轴（24）的外部，转轴（24）和密封壳（11）通过水平调整器连接，转轴（24）的两端分别套设有旋转套（28），旋转套（28）贯穿密封壳（11），旋转套（28）和密封壳（11）的连接处设有轴承，旋转套（28）远离转轴（24）的一端与位于密封壳（11）一侧的转盘（29）固定连接，旋转套（28）的内壁上固定连接有导向条（31），转轴（24）上开设有与导向条（31）相配合的第一导向槽（30），且导向条（31）位于对应的第一导向槽（30）内，螺纹套（25）和转轴（24）通过滑动啮合件连接。4.根据权利要求3所述的一种飞机挡板超塑成型模具，其特征在于：所述滑动啮合件包括固定套设于螺纹套（25）外部的齿轮（32），相邻两个螺纹套（25）相远离的一端分别设有第一齿圈（33），第一齿圈（33）和转轴（24）通过支架（34）连接，相邻两个第一齿圈（33）相靠近的一侧分别设有第二齿圈（35），第二齿圈（35）和第一齿圈（33）均套设于同一个齿轮（32）的外部，第二齿圈（35）和密封壳（11）通过弹力件连接。5.根据权利要求4所述的一种飞机挡板超塑成型模具，其特征在于：所述弹力件包括至少两个固定安装于第二齿圈（35）上的支撑部（36），支撑部（36）上贯穿有第一导向柱（37），第一导向柱（37）的一端和密封壳（11）的内壁固定连接，第一导向柱（37）的外部套设有第一
拉伸弹簧（38），且第一拉伸弹簧（38）的两端分别与支撑部（36）和密封壳（11）的内壁固定连接。6.根据权利要求3所述的一种飞机挡板超塑成型模具，其特征在于：所述水平调整器包括套设于转轴（24）外部的第二活动座（39），转轴（24）和第二活动座（39）的连接处设有轴承，第二活动座（39）的一侧设有第二固定板（40），第二固定板（40）和密封壳（11）的内壁固定连接，第二固定板（40）和第二活动座（39）通过液压伸缩杆（41）连接。7.根据权利要求1所述的一种飞机挡板超塑成型模具，其特征在于：所述转动单元包括固定安装于摆动套（19）上的连接轴（42），连接轴（42）远离摆动套（19）的一端和凹槽（10）的内壁通过轴承连接，导向单元包括固定安装于推动柱（16）上的导向块（43），通孔（15）的内壁上开设有与导向块（43）相配合的第二导向槽（44），且导向块（43）位于对应的第二导向槽（44）内。8.根据权利要求1所述的一种飞机挡板超塑成型模具，其特征在于：所述拉伸单元包括固定安装于密封圆台（14）顶部的棱柱（45），棱柱（45）的上方设有固定柱（46），固定柱（46）的顶端和密封壳（11）的顶部内壁固定连接，固定柱（46）上开设有滑槽（47），棱柱（45）的顶端位于滑槽（47）内，且棱柱（45）的顶端和滑槽（47）的顶部内壁通过第二拉伸弹簧（48）连接。9.根据权利要求1所述的一种飞机挡板超塑成型模具，其特征在于：所述密封件包括设置于第一气孔（4）内的第二密封环（49），且第二密封环（49）用于支撑第二气管（8）的底部，第二密封环（49）的下方设有固定环（50），固定环（50）和第一气孔（4）的内壁固定连接，第二密封环（49）的底部和固定环（50）的顶部通过若干压缩弹簧（52）连接，第二密封环（49）的底部固定连接有若干第二导向柱（51），且第二导向柱（51）贯穿固定环（50）。10.一种飞机挡板超塑成型工艺，包括如权利要求1所述的飞机挡板超塑成型模具，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：根据成型部（9）的位置，在双层板坯（7）上涂抹阻焊剂，非成型部（9）相对应的位置不需要涂抹阻焊剂，然后工作人员通过焊接设备对双层板坯（7）进行焊接封边，并在双层板坯（7）上焊接第二气管（8），以及在双层板坯（7）上开设与第二气管（8）相配合的进气孔；步骤二：当双层板坯（7）处理完毕后，工作人员将双层板坯（7）放置于下模（1）上，且第二气管（8）插入第一气孔（4）内，最后合上上模（2），将下模（1）和上模（2）升温至钛合金的超塑成形扩散连接温度，待下模（1）和上模（2）到达钛合金的超塑成形扩散连接温度后，给上模（2）施加机械压力，以使第一密封环（6）、双层板坯（7）与型腔（3）构成密闭腔体，同时向第三气管（12）内通入高压惰性气体，高压惰性气体进入到密封壳（11）和凹槽（10）内，高压惰性气体通过密封圆台（14）和第二气孔（13）内壁之间的缝隙进入到型腔（3）内，在设定的时间段内保压，以实现双层板坯（7）非超塑成型区域的扩散连接；步骤三：当扩散连接结束后，卸载第三气管（12）内的气压，同时向第一气管（5）内通入高压惰性气体，高压惰性气体通过第一气孔（4）和第二气管（8）进入到双层板坯（7）内，在设定的时间段内保压，以使成型部（9）超塑成形；步骤四：成型部（9）超塑成形的过程中，成型部（9）推动推动柱（16）上移，推动柱（16）通过支撑板（17）驱动摆动套（19）旋转摆动，摆动套（19）通过驱动按压板（18）旋转，改变按压
板（18）的倾斜角度，按压板（18）的底端驱动密封圆台（14）下移，当成型部（9）与型腔（3）的内壁相结合时，推动柱（16）的底端完全滑入通孔（15）内，推动柱（16）底部的水平位置与型腔（3）的顶部内壁水平位置一致，同时密封圆台（14）完全滑入第二气孔（13）内，密封圆台（14）的底部水平位置和型腔（3）的顶部内壁水平位置一致，通过推动柱（16）和密封圆台（14）分别对通孔（15）和第二气孔（13）进行填充，避免成型部（9）上出现凸起，成型部（9）贴模后，卸载第一气管（5）内的气压并降温，即可实现飞机挡板的超塑成形和扩散连接。

技术总结
本发明涉及超塑成型技术领域，且公开了一种飞机挡板超塑成型模具及工艺，解决了充气孔内缺少支撑部，容易导致成型部上出现凸起，影响了产品合格率的问题，其包括下模和上模，所述上模上开设有型腔，下模上开设有第一气孔，下模上固定连接有与第一气孔相配合的第一气管，且第一气孔用于放置双层板坯上的第二气管，第一气孔内设有与第二气管相配合的密封件，上模的底部固定连接有第一密封环，上模上开设有若干凹槽，凹槽的底部内壁和型腔的顶部内壁通过第二气孔连通，且第二气孔内设有密封圆台；有效的避免了成型部上出现凸起，提高了产品合格率，减少后期返修加工的概率，便于实际使用。际使用。际使用。


技术研发人员：赵斌 田浩 曲源泽 王野 李本新 孟德洋 董奇峰 李晨 孙贺兴 高帅 刘德龙 步建新 裴家骏
受保护的技术使用者：辽宁华天航空科技股份有限公司
技术研发日：2023.08.03
技术公布日：2023/9/7