超塑成形(简称SPF)工艺是航空航天领域零部件成形的关键技术。该技术凭借对零部件结构完整性和承载效率的提升,以及对飞行器结构重量的减轻,被誉为现代航空航天产业生产的龙头技术。在传统的制造方法中,飞行器舵体的制作往往采用铆接、螺接、焊接等方式,通过拼凑单个零部件来完成部件的装配,其缺点是零件多、工作量大、可靠性差。超塑成形技术的出现,通过气胀整体成形的方式能够一次成形出舵体所要求的中空多层结构,同时提高了飞行器性能,降低了生产成本。随着理论研究的深入和实际应用需求的提升,中空多层结构向着尺寸越来越大、层数越来越多、形状越来越复杂的方向发展,其中四层板中空多层结构件受到了越来越多的重视。我国对超塑成形多层板结构件研究起步较晚,目前与发达国家相比还存在较大差距。舵体结构作为航空航天领域的重要零部件,一直以来都受到国内外学者的关注。其中,在某些发达国家舵体结构件的超塑成形研究已进入实质性的大规模工程应用阶段,而在我国,该技术仅处于试验阶段。因此,对舵体结构件采用超塑成形技术进行试制,得到相对优化的成形工艺路线,显得尤为重要。针对上述问题,本文以TC4合金为研究对象,在掌握超塑成形基本原理的基础上,通过高温拉伸实验和微观组织分析,结合有限元仿真模拟得出的结果,在超塑成形试验机上完成了四层板直立筋型舵体结构件的试制,并分析了试制结果。研究结果表明:在既定工艺路线下,四层板结构件成形情况良好,表面没有褶皱或开裂现象,在成形过程中面板气室和芯板气室易出现串气现象,影响成形结果。成形后各部位壁厚较为均匀,最大减薄率在25%以下。试验确定了温度为875℃,真空度在10-3pa,最大成形圧力为3.5Mpa的成形工艺,为后续多层板结构件试制提供了参考。