飞机零部件中钛合金钣金件的占比逐年增加,热成形技术为钛合金钣金件加工的重要工艺方法。目前我国航企钛合金热成形中高温模具的频繁更换仍采用人工装卸模具方式、模具与工作平台的连接仍使用传统的压板装置,导致生产过程中存在诸多问题,因此改进热成形模具高温下的装卸方式及连接方式十分关键。本文以国内某航企的现有热成形设备为研究对象,提出一种钛合金热成形的换模系统方案。方案中使用高温换模车取代人工装卸模具,换模车自动化程度高、定位精度高。模具预定位台与换模车配合使用实现了模具在常温状态下的预定位并确保高温下的定位精度。方案中升温炉、降温炉作为热成形机加热、冷却模具的辅助设备,结合高温换模车的使用可实现高温模具的转运,并确保模具由预定位台运送至升温炉、再送至热成形机时位置准确,减少占用热成形机时间,提高使用效率。模具连接装置采用工字形结构,其连接稳定、拆装方式简单,可减少模具装卸时间、适用于自动化换模。本文在相关结构的设计过程中,基于有限元理论,使用ANSYS Workbench软件进行热分析、热-结构耦合分析及优化,以确定结构尺寸。最后使用DELMIA软件进行换模流程仿真、碰撞干涉检测及人机任务仿真,以验证换模系统方案的合理性与可行性。本文通过具体案例,介绍了一种用于热成形的高温模具预定位、更换及连接的方案,初步形成了高温下的结构设计、分析与验证的研究方法,该方法为相关设计工作提供了经验参考,具有一定的先进性、拓展性和普遍意义。