轴Un个支架、η个凸模2、凹模3和底座； 在所述底座的上表面均布有η个滑轨，各滑轨的走向为该底座的径向；所述各支架下表面 的滑槽分别与位于底座上表面的各滑轨嵌合，组合成为圆形的组合体；圆锥形芯轴的小直 径端位于所述的组合体内，并与各支架的内表面贴合；所述芯轴的下端面与底座的上表面 之间的间距为所述支架垂直高度的1/3 ;η个凸模2分别固定在各支架上；两个半圆形的凹 模瓣对合成为圆形的凹模3并套装在各凸模的外表面；所述凹模的内表面和所述凸模的外 表面均为工件的成形面；所述凸模的厚度+所处位置的支架的厚度+芯轴1的直径=毛坯 的内径。
[0060] 本实施例采用的卧式环乳机为D53k数控径轴向辗环机。
[0061] 本实施例中环件形状如图3所示，环件壁厚b = 13mm，环件上下直边长度Ii1= h2 =8Ctam，过渡圆角R1= ICtam，圆弧R 2= 5Ctam，环件外径D = lOOCtam，环件外留2謹的加工 余量，环件材料为TC4钛合金。具体成形过程如下：
[0062] 步骤一、毛坯设计。
[0063] 所述毛坯设计包括确定胀形毛坯外径Rz、胀形毛坯内径rz、胀形毛坯高度h z、初始 毛坯内径r。、初始毛坯轴向高度h。和初始毛坯外径R。。
[0064] 根据未进行精加工的环件尺寸计算胀形工艺毛坯，所述未精加工环件壁厚为bf， 未精加工环件的最小外径为Rfmin，最大外径为Rfmax，所述未精加工环件壳体厚度的1/2处的 轴向长度为If;所述胀形工艺毛坯为薄壁矩形环件，壁厚为b z，高度为hz，外径为Rz，内径为 rz。胀形工艺毛坯尺寸计算公式为：
[0068] 在轴向高度较大的薄壁环件辗乳过程中，环件会产生轴向高度的缩减；通过公式 (4)确定所述轴向高度缩减量Ah :
[0070] 公式⑷中，r。为初始毛坯内径，R2为芯辊半径，h。为初始毛坯轴向高度，Ab为 初始毛坯壁厚总减小量。
[0071] 由于薄壁环件辗乳过程中轴向高度会减小，所以需采用径轴向辗乳，轴向高度的 辗乳量要大于环件辗乳过程中轴向高度的缩减量。环件辗乳芯辊半径为R 2，初始毛坯内径 r。选取比R 2稍大的值。在确定初始毛坯的尺寸时，令
[0078] 本实施例中，未精加工环件壁厚bf= 17mm，h lf= h 2f= 132mm，未精加工环件最小 外径Rf_= 502mm，未精加工环件最大外径R f_= 552mm，精加工环件壳体厚度的1/2处的 轴向长度为 If= h lf+h2f+ π (Rlf+R2f) = 352. 4mm。
[0079] 通过公式⑴~（3)分别得到以下参数：毛坯外径Rz= 502mm，毛坯内径r z = 483mm，高度 hz= 352. 4mm。
[0080] 薄壁环件的径轴向辗乳过程中，选取芯辊半径R2= 140mm，初始毛坯内径r。= 150mm，并通过公式（4)~（9)得到初始初始毛还尺寸，初始毛还外径R。= 200mm，初始毛还 轴向高度h。= 376. 9mm。
[0081] 步骤二，制备初始毛坯。
[0082] 采用常规方法，对切好的钛合金块料按照设计好的毛坯尺寸进行镦粗、冲孔，成形 外径为R。，内径为r。，轴向高度为h。的初始毛坯。
[0083] 步骤三，成形胀形工艺毛坯。
[0084] 将加工好的初始毛坯放入加热炉中加热至适宜成形温度，加热完成后将毛坯放到 环乳机上进行径轴向热辗乳。由于环件壁厚较小，乳制曲线采用直线，芯辊的每转进给量保 持为环件实时壁厚的1/n倍，所述η的取值范围通过公式（10)、（11)确定：
[0092] R1为驱动辊半径，R2为芯辊半径，R为环件外径，r为环件内径，b为环件壁厚，δ =arctan μ，Ah为芯辑每转进给量，Δ t为环件每转时间，t。为驱动辑每转时间。
[0093] 将初始毛坯辗乳成为薄壁矩形环件，该环件的外径为Rz，壁厚为匕，轴向高度为 hz;得到刚模热胀形的毛坯。
[0094] 本实施例中，所述环件材料为TC4,加热温度为930°C，乳制曲线为直线，η = 25。
[0095] 步骤四，成形异形环件。
[0096] 将胀形毛坯放入加热炉中加热至适宜成形温度，将加热好的胀形毛坯套进刚模胀 形凸模外围进行胀形，胀形过程中模具芯轴在压力机作用下芯轴向下移动，从而使凸模块 沿径向水平移动，将毛坯压入凹模中，成形环件；为使环件变形均匀，且达到较高的几何精 度，将胀形过程分为三次，每次胀形完成后将环件旋转角度α进行下一次胀形。因为环件 直径最大处为变形量最不均匀且几何精度最低处，通过控制每次胀形后环件最大外径来分 配每次的胀形量。环件的初始最大外径为R z，第一次胀形完成后环件最大外径为R1;将环件 旋转角度α进行第二次胀形，第二次胀形完成后环件最大外径为R 2，再次将环件旋转角度 α进行第三次胀形，将环件胀形至最终尺寸，最大外径为Rfniax。三次胀形时，环件的旋转方 向相同。所述三次胀形芯轴的下移量分别为Sp SjP S 3，每次胀形的时间均为IOs~20s， 完成胀形后环件旋转β角，旋转β角后对环件保压30s。
[0097] 第一次胀形后环件最大外径R1、第二次胀形后环件最大外径R2、环件旋转角度α、 胀形完成后环件的旋转角度β、三次胀形芯轴的下移量Sp &和S 3分别通过公式（15)~ (21)确定：
[0105] m为模具凸模分瓣数，Θ为胀形模具芯轴的锥角。
[0106] 本实施例中，Rz= 502mm，R fmax= 552mm，m = 12，Θ = 9。。通过公式（15)、（16)、 (17)、（18)分别得到：R1= 518. 14mm，R2= 534. 8mm，α = 10。，β = 15。。通过公式（19)、 (20)、（21)分别得到 J1= 101. 9mm，S2= 105. 2, S2= 108. 6mm，胀形时间为 12S〇
[0107] 步骤五，精加工。
[0108] 通过切削加工去除预留的加工余量，并且可以切削掉环件因加热产生的氧化皮， 得到最终环件。
[0109] 本实例中所述加工余量为2mm。
[0110] 实施例2
[0111] 本实施例是一种采用钛合金乳胀复合成形工艺成形如图4所示环件的方法。
[0112] 在采用乳胀复合成形工艺成形异形环件时，采用申请号为201510197511. 1的发 明创造中公开的胀形模具。所述胀形模具包括芯轴Un个支架、η个凸模2、凹模3和底座； 在所述底座的上表面均布有η个滑轨，各滑轨的走向为该底座的径向；所述各支架下表面 的滑槽分别与位于底座上表面的各滑轨嵌合，组合成为圆形的组合体；圆锥形芯轴的小直 径端位于所述的组合体内，并与各支架的内表面贴合；所述芯轴的下端面与底座的上表面 之间的间距为所述支架垂直高度的1/3 ;η个凸模2分别固定在各支架上；两个半圆形的凹 模瓣对合成为圆形的凹模3并套装在各凸模的外表面；所述凹模的内表面和所述凸模的外 表面均为工件的成形面；所述凸模的厚度+所处位置的支架的厚度+芯轴1的直径=毛坯 的内径。
[0113] 本实施例采用的卧式环乳机为D53k数控径轴向辗环机。
[0114] 本实施例中环件形状如图4所示，环件壁厚b = OmnbD1= 500mm，D 2= 600mm，环 件外表面锥形母线长L = 240mm，环件外留2mm的加工余量，环件材料为TC4钛合金。具体 成形过程如下：
[0115] 步骤一、毛坯设计。
[0116] 所述毛坯设计包括确定胀形毛坯外径Rz、胀形毛坯内径rz、胀形毛坯高度h z、初始 毛坯内径r。、初始毛坯轴向高度h。和初始毛坯外径R。。
[0117] 根据未进行精加工的环件尺寸计算胀形工艺毛坯，所述未精加工环件壁厚为bf， 未精加工环件的最小外径为R fmin，最大外径为Rfmax，所述未精加工环件壳体厚度的1/2处的 轴向长度为I f;所述胀形工艺毛坯为薄壁矩形环件，壁厚为b z，高度为hz，外径为Rz，内径为 rz。胀形工艺毛坯尺寸计算公式为：
[0121] 在轴向高度较大的薄壁环件辗乳过程中，环件会产生轴向高度