1.一种用于立式管材的气胀热成形方法，其特征在于，其包括以下步骤：S1、分别对上冲头和下冲头进行初始预紧；

S2、通过定位销将上成形镶块与下成形镶块连接，使得上成型镶块和下成型镶块的型腔面围合形成型腔通道空间；

S3、将上冲头安装到上成形镶块的小内径型腔内，利用橡胶锤敲击上冲头上端面直到上冲头不在发生位移，此时上冲头的密封刃口和待加工合金管坯配合良好；

S4、将安装完成的模具的下模座放置在液压机的工作台上，将上冲头的上端和液压机的工作端连接，保证下模座放置平整，且上冲头位于液压机工作台面的中心；

S5、将空气供给装置和上冲头的气体通道连接，将加热棒分别放入上成型镶块和下成型镶块的加热棒通孔中，利用温度控制装置，对上成型镶块和下成型镶块加热，直到达到待加工合金管坯的理想成形温度T0，保温3～5min；

S6、利用液压机施加预紧力：控制液压机的工作端向靠近模具的方向运动，带动上冲头运动，控制液压机对上冲头施加30～200N的预紧力，保压3～5min，使得下冲头的下端面与下模座接触良好，下冲头的上端面与待加工合金管坯接触良好，上冲头的密封刃口与待加工合金管坯接触良好；

S7、打开空气供应装置，向待加工合金管坯内供应气压，同时配合液压机带动上冲头向待加工合金管坯施加推进压力，促使待加工合金管坯的管壁在受热状态下向外膨胀并贴合上成型镶块和下成型镶块围合形成的型腔通道空间成形，当空气供给装置无法继续向冲头内充入气体时，成形结束，得到空心零件；

所述气压的具体值根据如下公式确定：

其中，σs为待加工合金管坯的屈服强度，t为待加工合金管坯的壁厚，d为待加工合金管坯的外径，ξ是待加工合金管坯中轴向应力σz和环向应力σθ的比值，在实际生产中一般取0；

所述推进压力的具体值根据如下公式确定：

‑3

Fa＝(Fp+Fμ+Ft)×10

Fμ＝πdlμpiμ

Ft＝πdtσs

其中，di为待加工合金管坯的内径，lμ为待加工合金管坯与模具型面的接触长度，pi为待加工合金管坯的内部压力，用ps代替，μ为摩擦因数，t为待加工合金管坯壁厚，σs为待加工合金管坯的屈服强度；

S8、保持步骤S7中推进压力不变，停止对模具加热，同时控制液压机向远离模具的方向运动，泄去模具中空心零件的气压，拆下上成形镶块，取出空心零件。

2.根据权利要求1所述的用于立式管材的气胀热成形方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括以下步骤：S11、通过过渡配合的方式将待加工合金管坯的上端安装到冲头塞上，并通过视觉检测保证待加工合金管坯的下端面与冲头座的上端面之间不存在明显的间隙；

S12、对下冲头进行初始预紧：将安装好待加工合金管坯的下冲头安装到下成型镶块的型腔内，保证下冲头中冲头座的下端面和下成型镶块的小内径型腔面对齐，并通过内六角螺栓将下成形镶块固定到下模座上。

3.根据权利要求1所述的用于立式管材的气胀热成形方法，其特征在于，在步骤S2中，所述型腔通道空间为中部内径大且两端部内径小的筒状结构，所述型腔通道空间的大内径中部为气胀成形模腔部。

4.根据权利要求1所述的用于立式管材的气胀热成形方法，其特征在于，所述步骤S5中，测量所述待加工合金管坯理想成形温度的具体步骤如下：S51、制作高温单向拉伸实验中待加工合金管坯的试件，并确定单向拉伸实验中待加工合金管坯的标距l0；

S52、确定高温单向拉伸实验的实验温度为0.5Tm～Tm，其中Tm为待加工合金管坯熔点以‑4 ‑1及实验应变速率范围为10 ～10 ；

S53、利用高温单向拉伸机采用等应变速率的方法对待加工合金管坯进行单向拉伸实验，测得在同一应变速率，不同实验温度下的最大位移Δl；

S54、计算待加工合金管坯的同一应变速率，不同实验温度下待加工合金管坯的延伸率，计算公式如下：其中，Δl为加工合金管坯的最大位移，l0为待加工合金管坯的标距；

S55、比较所有求得的待加工合金管坯延伸率，最大延伸率对应的温度即为待加工合金管坯的理想成形温度。

5.根据权利要求1或者4所述的用于立式管材的气胀热成形方法，其特征在于，在步骤S5中，判断模具中温度恒定的依据如下：T1＝T0±0.5

其中，T1为开始实验时温度控制装置显示的温度，T0为理想成形温度。

6.一种用于立式管材的气胀热成形模具，使用在如权利要求1‑5任一项所述的用于立式管材的气胀热成形方法中，其包括下模座、下成形镶块、热电偶通孔、上成型镶块、上冲头、加热棒通孔和下冲头，其特征在于，所述下成形镶块的下端面通过内六角螺栓和所述下模座的上端面固定连接，所述下冲头位于所述下成形镶块中心的型腔孔内，所述下冲头的冲头座和所述下成形镶块的下端面平齐，所述下冲头的冲头塞和待加工合金管坯的下端连接，所述上成型镶块的下端面通过定位销和所述下成形镶块的上端面接触连接，所述上冲头位于所述上成型镶块中心的型腔孔内，所述上冲头的中心设有气体通道，所述上冲头的下端设有密封刃口，且和所述待加工合金管坯的上端连接，所述下成形镶块的一侧设有热电偶通孔，所述加热棒通孔对称分布在所述下成形镶块和所述上成形镶块的两侧。

7.根据权利要求6所述的用于立式管材的气胀热成形模具，其特征在于，所述热电偶通孔和所述下成型镶块型腔面轴线的距离小于所述加热棒通孔和所述下成型镶块型腔面轴线的距离，所述加热棒通孔和所述下成型镶块型腔面的间隔距离为5～10mm。

8.根据权利要求6所述的用于立式管材的气胀热成形模具，其特征在于，所述上冲头上密封刃口的直径和所述待加工合金管坯的内径相等，所述上冲头上密封刃口的长度为3mm。