CN117087183A - 一种膨胀成型装置及其成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种膨胀成型装置及其成型方法，涉及管件成型技术领域。该膨胀成型装置包括底座、外模筒、位移机构、静端锁封机构、动端锁封机构和芯轴。模筒、位移机构和静端锁封机构均安装于底座上，静端锁封机构连接于外模筒的一端，且与芯轴连接，芯轴设置于外模筒内，且与外模筒同轴设置，位移机构与动端锁封机构连接，位移机构用于带动动端锁封机构运动，以使动端锁封机构盖设于外模筒远离静端锁封机构的一端，芯轴设置有进气通道，进气通道用于供高压气体通入，以使管坯膨胀成型。本发明提供的膨胀成型装置能够同时实现管件主体段和承口段的膨胀成型，成型效率高，成型效果好，并且能够有效避免应力集中，保证管件的力学性能。

Description

一种膨胀成型装置及其成型方法

技术领域

本发明涉及管件成型技术领域，具体而言，涉及一种膨胀成型装置及其成型方法。

背景技术

目前，为了便于连接以及保证连接密封性，一般会在管件主体段的端部设置承口段，对于这类管件，传统的成型方式是首先利用挤塑机将塑料挤出形成管坯，随后将管坯套入取样中间体进行取样，以挤压膨胀成型管件的主体段，接着对管件进行冷却定型以及切割，然后将管件的一端输送到烘箱内进行加热软化，再将软化端及时输送到扩口装置中进行固定，接着将扩口芯棒推入软化端内部，以挤压膨胀成型管件的承口段。这样一来，管件的主体段和承口段需要分步成型，成型效率低，成型效果差，并且通过挤压扩口的方式成型的承口段容易出现应力集中，影响管件的力学性能，甚至出现承口段破裂、断裂等问题，安全性差。

有鉴于此，设计出一种成型效率高的膨胀成型装置及其成型方法特别是在管件生产中显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种膨胀成型装置，能够同时实现管件主体段和承口段的膨胀成型，成型效率高，成型效果好，并且能够有效避免应力集中，保证管件的力学性能。

本发明的另一目的在于提供一种膨胀成型装置的成型方法，能够同时实现管件主体段和承口段的膨胀成型，成型效率高，成型效果好，并且能够有效避免应力集中，保证管件的力学性能。

本发明是采用以下的技术方案来实现的。

一种膨胀成型装置，包括底座、外模筒、位移机构、静端锁封机构、动端锁封机构和芯轴，外模筒、位移机构和静端锁封机构均安装于底座上，静端锁封机构连接于外模筒的一端，且与芯轴连接，芯轴设置于外模筒内，且与外模筒同轴设置，芯轴用于供管坯套入，以使管坯的第一端部伸入静端锁封机构，静端锁封机构用于对第一端部进行锁紧和密封，位移机构与动端锁封机构连接，位移机构用于带动动端锁封机构运动，以使动端锁封机构盖设于外模筒远离静端锁封机构的一端，并使管坯的第二端部伸入动端锁封机构，动端锁封机构用于对第二端部进行锁紧和密封，芯轴设置有进气通道，进气通道用于供高压气体通入，以使管坯膨胀成型。

可选地，静端锁封机构包括静端外壳、静端模壳、静端锁紧组件和静端密封组件，静端模壳与外模筒连接，且连接于静端外壳内，静端外壳与芯轴连接，芯轴穿过静端模壳设置，芯轴和静端模壳之间形成用于容置第一端部的环形空腔，静端锁紧组件安装于静端外壳内，静端锁紧组件用于将第一端部锁紧于环形空腔内，静端密封组件与静端模壳连接，静端密封组件用于密封第一端部和静端模壳以及芯轴之间的间隙。

可选地，静端锁紧组件包括第一驱动件、连接件和锁紧柱，静端模壳开设有与环形空腔连通的滑动孔，锁紧柱可滑动地设置于滑动孔内，第一驱动件通过连接件与锁紧柱连接，第一驱动件用于通过连接件带动锁紧柱沿其轴向从滑动孔伸入环形空腔，以将第一端部压紧于芯轴外。

可选地，连接件具有一抵持斜面，锁紧柱设置有圆头部，圆头部与抵持斜面滑动配合，连接件的运动方向垂直于锁紧柱的轴向。

可选地，静端锁紧组件还包括弹性件，滑动孔为台阶孔，锁紧柱的周面设置有止挡部，弹性件套设于锁紧柱外，且设置于滑动孔内，弹性件的一端与滑动孔的台阶面抵持，另一端与止挡部抵持。

可选地，锁紧柱和滑动孔的数量均为多个，多个锁紧柱呈环形阵列分布，且均与连接件连接，每个锁紧柱与一个滑动孔滑动配合。

可选地，静端密封组件包括第一密封圈和第二密封圈，第一密封圈和第二密封圈同轴且贴合设置，静端模壳开设有与环形空腔连通的安装槽，第一密封圈嵌设于安装槽内，第一密封圈用于套设于第一端部外，第二密封圈与静端模壳连接，且套设于芯轴外，第二密封圈用于与第一端部的自由端抵持。

可选地，动端锁封机构包括动端外壳、动端模壳、动端锁紧组件和动端密封件，动端模壳连接于动端外壳内，动端模壳用于与外模筒连接，动端锁紧组件安装于动端外壳内，动端锁紧组件用于将第二端部锁紧于动端模壳内，动端密封件与动端模壳连接，动端密封件用于密封第二端部和动端模壳之间的间隙。

可选地，动端锁紧组件包括第二驱动件、滑动块和铰接杆，第二驱动件与滑动块连接，滑动块设置于动端模壳内，滑动块用于供第二端部套入，铰接杆的一端与动端外壳铰接，另一端伸入动端模壳，且与滑动块滑动配合，第二驱动件用于通过滑动块带动铰接杆朝靠近动端模壳的方向转动，以将第二端部压紧于动端模壳内。

可选地，滑动块设置有滑槽，滑槽的延伸方向倾斜于滑动块的运动方向，铰接杆设置有球头部，球头部可滑动地设置于滑槽内。

可选地，滑槽和铰接杆的数量均为多个，多个滑槽呈环形阵列地设置于滑动块的周面上，每个铰接杆与一个滑槽滑动配合。

可选地，动端密封件包括第三密封圈，动端模壳内开设有限位槽，第三密封圈嵌设于限位槽内，第三密封圈用于套设于第二端部外。

可选地，位移机构包括第三驱动件、传动组件和位移架，第三驱动件安装于底座上，且通过传动组件与位移架传动连接，动端锁封机构安装于位移架上，第三驱动件用于通过位移架带动动端锁封机构沿外模筒的轴向靠近或者远离外模筒。

可选地，膨胀成型装置还包括运送机构，运送机构包括第四驱动件和承载架，第四驱动件安装于底座上，且与承载架连接，外模筒和静端锁封机构均安装于承载架上，第四驱动件用于通过承载架同步带动外模筒和静端锁封机构运动。

一种膨胀成型装置的成型方法，应用于上述的膨胀成型装置，该膨胀成型装置的成型方法包括：将管坯沿其轴向送入外模筒，且套设于芯轴外，直至第一端部伸入静端锁封机构，以实现第一端部的密封；利用静端锁封机构对第一端部进行锁紧；利用位移机构带动动端锁封机构盖设于外模筒远离静端锁封机构的一端，并使第二端部伸入动端锁封机构，以实现第二端部的密封；利用动端锁封机构对第二端部进行锁紧；向进气通道内通入高压气体，以使管坯膨胀成型。

本发明提供的膨胀成型装置及其成型方法具有以下有益效果：

本发明提供的膨胀成型装置，外模筒、位移机构和静端锁封机构均安装于底座上，静端锁封机构连接于外模筒的一端，且与芯轴连接，芯轴设置于外模筒内，且与外模筒同轴设置，芯轴用于供管坯套入，以使管坯的第一端部伸入静端锁封机构，静端锁封机构用于对第一端部进行锁紧和密封，位移机构与动端锁封机构连接，位移机构用于带动动端锁封机构运动，以使动端锁封机构盖设于外模筒远离静端锁封机构的一端，并使管坯的第二端部伸入动端锁封机构，动端锁封机构用于对第二端部进行锁紧和密封，芯轴设置有进气通道，进气通道用于供高压气体通入，以使管坯膨胀成型。与现有技术相比，本发明提供的膨胀成型装置由于采用了相对设置于外模筒两端的静端锁封机构和动端锁封机构以及设置于外模筒内的芯轴，所以能够同时实现管件主体段和承口段的膨胀成型，成型效率高，成型效果好，并且能够有效避免应力集中，保证管件的力学性能。

本发明提供的膨胀成型装置的成型方法，应用于膨胀成型装置，能够同时实现管件主体段和承口段的膨胀成型，成型效率高，成型效果好，并且能够有效避免应力集中，保证管件的力学性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的膨胀成型装置的轴测视图；

图2为本发明实施例提供的膨胀成型装置应用的管坯的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的膨胀成型装置生产得到的管件的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的膨胀成型装置中静端锁封机构与外模筒连接的结构示意图；

图5为图4中静端锁紧组件与静端模壳配合的一个视角的结构示意图；

图6为图4中静端锁紧组件与静端模壳配合的另一个视角的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的膨胀成型装置中动端锁封机构与外模筒连接的结构示意图；

图8为图7中动端锁紧组件的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的膨胀成型装置的俯视图。

图标：100-膨胀成型装置；110-底座；120-外模筒；130-位移机构；131-第三驱动件；132-传动组件；133-位移架；140-静端锁封机构；141-静端外壳；142-静端模壳；1421-滑动孔；143-静端锁紧组件；1431-第一驱动件；1432-连接件；1433-锁紧柱；1434-抵持斜面；1435-圆头部；1436-弹性件；1437-止挡部；144-静端密封组件；1441-第一密封圈；1442-第二密封圈；145-环形空腔；150-动端锁封机构；151-动端外壳；152-动端模壳；153-动端锁紧组件；1531-第二驱动件；1532-滑动块；1533-铰接杆；1534-滑槽；1535-球头部；154-动端密封件；1541-第三密封圈；160-芯轴；161-进气通道；162-出气口；170-运送机构；171-第四驱动件；172-承载架；180-型腔；200-管坯；210-第一端部；220-第二端部；300-管件；310-第一锁封段；320-主体段；330-承口段；340-第二锁封段。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

请结合参照图1至图4，本发明实施例提供了一种膨胀成型装置100，用于对管坯200进行膨胀成型，以得到管件300。其能够同时实现管件300主体段320和承口段330的膨胀成型，成型效率高，成型效果好，并且能够有效避免应力集中，保证管件300的力学性能。

本实施例中，膨胀成型装置100应用于管坯200的膨胀成型，以制成管件300，管件300为双轴取向聚氯乙烯管(PVC-O管)，管件300包括依次连接的第一锁封段310、主体段320、承口段330和第二锁封段340，其中，第一锁封段310和第二锁封段340相对设置于管件300的两端，第一锁封段310和第二锁封段340均用于供膨胀成型装置100锁紧和密封，以固定管件300与膨胀成型装置100的相对位置，便于进行主体段320和承口段330的膨胀成型，在管件300成型完成后，需要将第一锁封段310和第二锁封段340切除，保留主体段320和承口段330作为产品。但并不仅限于此，在其它实施例中，膨胀成型装置100也可以应用于其它材质的管坯200的膨胀成型，对管件300的材质不作具体限定。

进一步地，管坯200相对设置有第一端部210和第二端部220。其中，管坯200的第一端部210的位置与管件300的第一锁封段310的位置相对应，第一端部210在膨胀成型后形成第一锁封段310；管坯200的第二端部220的位置与管件300的承口段330和第二锁封段340的位置相对应，第二端部220在膨胀成型后形成承口段330和第二锁封段340。

膨胀成型装置100包括底座110、外模筒120、位移机构130、静端锁封机构140、动端锁封机构150、芯轴160和运送机构170。其中，外模筒120、位移机构130和静端锁封机构140均安装于底座110上，底座110用于对外模筒120、位移机构130和静端锁封机构140进行支撑。静端锁封机构140连接于外模筒120的一端，且与芯轴160连接，以固定芯轴160和外模筒120的相对位置。芯轴160设置于外模筒120内，且与外模筒120同轴设置，芯轴160用于供管坯200套入，以使管坯200的第一端部210伸入静端锁封机构140，并使管坯200设置于外模筒120内。静端锁封机构140用于对第一端部210进行锁紧和密封，以固定第一端部210的位置，并且实现第一端部210的密封。位移机构130与动端锁封机构150连接，位移机构130用于带动动端锁封机构150运动，以使动端锁封机构150盖设于外模筒120远离静端锁封机构140的一端，并使管坯200的第二端部220伸入动端锁封机构150，此时管坯200设置于动端锁封机构150、外模筒120和静端锁封机构140共同围成的型腔180内。动端锁封机构150用于对第二端部220进行锁紧和密封，以固定第二端部220的位置，并且实现第二端部220的密封。芯轴160设置有进气通道161，进气通道161用于供高压气体通入，以使管坯200在气压作用下膨胀成型，并得到管件300。本实施例中，芯轴160的周面上开设有与进气通道161连通的出气口162，出气口162用于供高压气体吹出。具体地，在管坯200膨胀成型的过程中，外模筒120能够对主体段320的外形尺寸进行限定，动端锁封机构150能够对承口段330的外形尺寸进行限定，以同时实现管件300主体段320和承口段330的膨胀成型，成型效率高，成型效果好，并且承口段330是吹胀成型的，相较于现有技术中挤压扩口的方式，能够有效避免应力集中，保证管件300的力学性能，安全可靠。

需要说明的是，运送机构170安装于底座110上，且同时与外模筒120和静端锁封机构140连接，运送机构170用于同步带动外模筒120和静端锁封机构140运动，以将成型完成的管件300运送至下一工位，便于对其进行下一步地加工处理。

静端锁封机构140包括静端外壳141、静端模壳142、静端锁紧组件143和静端密封组件144。静端模壳142与外模筒120连接，且连接于静端外壳141内，静端外壳141用于固定静端模壳142的位置，以保证静端模壳142与外模筒120连接的稳定性。静端外壳141与芯轴160连接，芯轴160穿过静端模壳142设置，且伸入外模筒120，芯轴160和静端模壳142之间形成用于容置第一端部210的环形空腔145。具体地，静端锁紧组件143安装于静端外壳141内，静端锁紧组件143用于将第一端部210锁紧于环形空腔145内，以防止第一端部210相对于静端模壳142运动，从而防止管坯200相对于外模筒120运动；静端密封组件144与静端模壳142连接，静端密封组件144用于密封第一端部210和静端模壳142以及芯轴160之间的间隙，以防止高压气体漏出的情况发生，保证膨胀成型效果和膨胀成型效率。

请结合参照图5和图6，静端锁紧组件143包括第一驱动件1431、连接件1432和锁紧柱1433。静端模壳142开设有与环形空腔145连通的滑动孔1421，锁紧柱1433可滑动地设置于滑动孔1421内，锁紧柱1433能够相对于滑动孔1421滑动，以伸入环形空腔145或者从环形空腔145内退出，滑动孔1421的侧壁用于锁紧柱1433进行导向和限位，以防止锁紧柱1433发生偏斜或者卡死的情况。具体地，第一驱动件1431安装于静端外壳141内，且通过连接件1432与锁紧柱1433连接，第一驱动件1431用于通过连接件1432带动锁紧柱1433沿其轴向从滑动孔1421伸入环形空腔145，以将第一端部210压紧于芯轴160外，从而固定静端模壳142、第一端部210和芯轴160的相对位置，实现第一端部210的锁紧功能。

本实施例中，连接件1432具有一抵持斜面1434，锁紧柱1433设置有圆头部1435，圆头部1435与抵持斜面1434滑动配合，连接件1432能够通过抵持斜面1434推动圆头部1435运动，从而使得锁紧柱1433在滑动孔1421内滑动。具体地，连接件1432的运动方向垂直于锁紧柱1433的轴向，在第一驱动件1431带动连接件1432朝靠近外模筒120的方向运动的过程中，连接件1432的抵持斜面1434与圆头部1435滑动配合，以使锁紧柱1433相对于滑动孔1421滑动，并伸入环形空腔145。

进一步地，静端锁紧组件143还包括弹性件1436。滑动孔1421为台阶孔，锁紧柱1433的周面设置有止挡部1437，弹性件1436套设于锁紧柱1433外，且设置于滑动孔1421内，弹性件1436的一端与滑动孔1421的台阶面抵持，另一端与止挡部1437抵持，以便于实现锁紧柱1433的复位。具体地，弹性件1436始终处于压缩状态，弹性件1436能够通过止挡部1437向锁紧柱1433施加弹力，以使锁紧柱1433具有一个朝远离环形空腔145的方向运动的趋势。这样一来，当第一驱动件1431带动连接件1432朝靠近外模筒120的方向运动时，连接件1432推动锁紧柱1433克服弹性件1436的弹力且伸入环形空腔145，以实现第一端部210的锁紧功能；当第一驱动件1431带动连接件1432朝远离外模筒120的方向运动时，锁紧柱1433在弹性件1436的弹力作用下退出环形空腔145，以实现复位功能。

本实施例中，弹性件1436为弹簧，但并不仅限于此，在其它实施例中，弹性件1436也可以为橡胶套或者硅胶套，对弹性件1436的材质不作具体限定。

本实施例中，锁紧柱1433、滑动孔1421和弹性件1436的数量均为多个，多个锁紧柱1433呈环形阵列分布，且均与连接件1432连接，每个锁紧柱1433与一个滑动孔1421滑动配合，每个弹性件1436套设于一个锁紧柱1433外，多个锁紧柱1433共同作用，以增强对第一端部210的锁紧效果，进一步地固定静端模壳142、第一端部210和芯轴160的相对位置。具体地，连接件1432呈环状，抵持斜面1434为环形面，连接件1432能够通过抵持斜面1434同时对多个锁紧柱1433施加推力，以使多个锁紧柱1433同步伸入环形空腔145。

静端密封组件144包括第一密封圈1441和第二密封圈1442。第一密封圈1441和第二密封圈1442同轴且贴合设置，以增强密封效果。静端模壳142开设有与环形空腔145连通的安装槽，第一密封圈1441嵌设于安装槽内，静端模壳142能够通过安装槽对第一密封圈1441进行限位，第一密封圈1441用于套设于第一端部210外，以密封第一端部210与静端模壳142之间的间隙。第二密封圈1442与静端模壳142连接，且套设于芯轴160外，第二密封圈1442用于与第一端部210的自由端抵持，以密封第一端部210与芯轴160之间的间隙。

具体地，第一密封圈1441和第二密封圈1442均设置于环形空腔145的末端，在第一端部210伸入环形空腔145的过程中，第一端部210穿过第一密封圈1441设置，且与第二密封圈1442抵持，第一密封圈1441和第二密封圈1442共同作用，以同时密封第一端部210和静端模壳142以及芯轴160之间的间隙，防止高压气体漏出的情况发生，保证膨胀成型效果和膨胀成型效率。

请结合参照图7和图8，动端锁封机构150包括动端外壳151、动端模壳152、动端锁紧组件153和动端密封件154。动端模壳152连接于动端外壳151内，动端模壳152用于与外模筒120连接，动端外壳151用于固定动端模壳152的位置，以保证动端模壳152与外模筒120连接的稳定性。动端锁紧组件153安装于动端外壳151内，动端锁紧组件153用于将第二端部220锁紧于动端模壳152内，以防止第二端部220相对于动端模壳152运动，从而防止管坯200相对于外模筒120运动；动端密封件154与动端模壳152连接，动端密封件154用于密封第二端部220和动端模壳152之间的间隙，以防止高压气体漏出的情况发生，保证膨胀成型效果和膨胀成型效率。

值得注意的是，在静端锁封机构140将第一端部210锁紧和密封完成后，位移机构130带动整个动端锁封机构150沿外模筒120的轴向运动，直至动端模壳152盖设于外模筒120远离静端模壳142的一端，此时动端模壳152、外模筒120和静端模壳142共同围成型腔180，第二端部220以及部分芯轴160伸入动端模壳152设置，随后利用动端锁紧组件153将动端模壳152内的第二端部220锁紧，以防止第二端部220相对于动端模壳152运动。

进一步地，在管坯200膨胀成型的过程中，管坯200的中部在高压气体的气压作用下发生膨胀变形，且贴合于外模筒120的内表面，以形成管件300的主体段320；管坯200的第一端部210在高压气体的气压作用下发生膨胀变形，且贴合于静端模壳142的内表面，以形成管件300的第一锁封段310；管坯200的第二端部220在高压气体的气压作用下发生膨胀变形，且贴合于动端模壳152的内表面，以形成管件300的承口段330和第二锁封段340。

动端锁紧组件153包括第二驱动件1531、滑动块1532和铰接杆1533。第二驱动件1531与滑动块1532连接，第二驱动件1531能够带动滑动块1532沿外模筒120的轴向运动。滑动块1532设置于动端模壳152内，滑动块1532用于供第二端部220套入，即第二端部220在动端模壳152盖设于外模筒120外时套设于滑动块1532外。具体地，铰接杆1533的一端与动端外壳151铰接，另一端伸入动端模壳152，且与滑动块1532滑动配合，第二驱动件1531用于通过滑动块1532带动铰接杆1533朝靠近动端模壳152的方向转动，以将第二端部220压紧于动端模壳152内，从而固定第二端部220和动端模壳152的相对位置，实现第二端部220的锁紧功能。

本实施例中，滑动块1532设置有滑槽1534，滑槽1534的延伸方向倾斜于滑动块1532的运动方向，滑动块1532的运动方向即为外模筒120的轴向。铰接杆1533的自由端设置有球头部1535，球头部1535可滑动地设置于滑槽1534内，球头部1535能够相对于滑槽1534滑动，滑槽1534能够对球头部1535进行导向和限位，以防止球头部1535脱离滑动块1532，球头部1535用于将第二端部220压紧于动端模壳152内。具体地，当第二驱动件1531带动滑动块1532朝远离外模筒120的方向运动时，滑动块1532通过滑槽1534与球头部1535的配合带动铰接杆1533向外(朝远离滑动块1532轴线的方向)转动，以实现第二端部220的锁紧功能；当第二驱动件1531带动滑动块1532朝靠近外模筒120的方向运动时，滑动块1532通过滑槽1534与球头部1535的配合带动铰接杆1533向内(朝靠近滑动块1532轴线的方向)转动，以实现复位功能。

本实施例中，滑槽1534和铰接杆1533的数量均为多个，多个滑槽1534呈环形阵列地设置于滑动块1532的周面上，每个铰接杆1533与一个滑槽1534滑动配合，每个铰接杆1533设置有一个球头部1535，多个铰接杆1533共同作用，以增强对第二端部220的锁紧效果，进一步地固定第二端部220和动端模壳152的相对位置。

动端密封件154包括第三密封圈1541。动端模壳152内开设有限位槽，第三密封圈1541嵌设于限位槽内，动端模壳152能够通过限位槽对第三密封圈1541进行限位，第三密封圈1541用于套设于第二端部220外，以密封第二端部220与动端模壳152之间的间隙。具体地，在动端模壳152盖设于外模筒120外时，第二端部220穿过第三密封圈1541设置，第三密封圈1541能够密封第二端部220与动端模壳152之间的间隙，防止高压气体漏出的情况发生，保证膨胀成型效果和膨胀成型效率。

请参照图9，位移机构130包括第三驱动件131、传动组件132和位移架133。第三驱动件131安装于底座110上，且通过传动组件132与位移架133传动连接，动端锁封机构150安装于位移架133上，第三驱动件131用于通过位移架133带动动端锁封机构150沿外模筒120的轴向靠近或者远离外模筒120，以实现动端模壳152与外模筒120的连接或者分离。具体地，当动端模壳152盖设于外模筒120远离静端模壳142的一端，且与外模筒120连接时，动端模壳152、外模筒120和静端模壳142共同围成密封的型腔180，便于实现管坯200的膨胀成型以得到管件300；当动端模壳152与外模筒120分离时，动端模壳152对外模筒120的开口进行让位，便于实现管坯200的上料以及管件300的下料。

运送机构170包括第四驱动件171和承载架172。第四驱动件171安装于底座110上，且与承载架172连接，外模筒120和静端锁封机构140均安装于承载架172上，第四驱动件171用于通过承载架172同步带动外模筒120和静端锁封机构140运动，以便于带动管坯200运动，并且便于将成型完成的管件300运送至下一工位。具体地，第四驱动件171带动承载架172运动的方向垂直于外模筒120的轴向，以避免外模筒120在运动过程中与动端锁封机构150发生干涉。

本实施例中，第一驱动件1431、第二驱动件1531、第三驱动件131和第四驱动件171均为液压油缸，但并不仅限于此，在其它实施例中，第一驱动件1431、第二驱动件1531、第三驱动件131和第四驱动件171可以均为电缸，也可以均为气缸，对第一驱动件1431、第二驱动件1531、第三驱动件131和第四驱动件171的类型不作具体限定。

本发明实施例还提供了一种膨胀成型装置100的成型方法，应用于膨胀成型装置100，该膨胀成型装置100的成型方法包括以下步骤：

步骤S110：将管坯200沿其轴向送入外模筒120，且套设于芯轴160外，直至第一端部210伸入静端锁封机构140，以实现第一端部210的密封。

需要说明的是，在步骤S110中，将预热软化后的管坯200沿其轴向送入外模筒120，在此过程中，管坯200套入芯轴160，即管坯200设置于芯轴160和外模筒120之间，直至管坯200的第一端部210伸入环形空腔145，穿过第一密封圈1441，且与第二密封圈1442抵持，此时第一密封圈1441和第二密封圈1442共同作用，以密封第一端部210和静端模壳142以及芯轴160之间的间隙。

步骤S120：利用静端锁封机构140对第一端部210进行锁紧。

需要说明的是，在步骤S120中，启动静端锁封机构140的第一驱动件1431，以带动连接件1432沿外模筒120的轴向朝靠近外模筒120的方向运动，在此过程中，抵持斜面1434与锁紧柱1433的圆头部1435滑动配合，以使锁紧柱1433相对于滑动孔1421滑动，并伸入环形空腔145，直至将第一端部210压紧于芯轴160外，以锁紧静端模壳142、第一端部210和芯轴160的相对位置。

步骤S130：利用运送机构170带动外模筒120运动至与动端锁封机构150相对应的位置。

需要说明的是，在步骤S130中，启动运送机构170的第四驱动件171，以通过承载架172同步带动外模筒120和静端锁封机构140运动，使得外模筒120运动至与动端锁封机构150相对应的位置，便于实现动端锁封机构150与外模筒120的连接。

步骤S140：利用位移机构130带动动端锁封机构150盖设于外模筒120远离静端锁封机构140的一端，并使第二端部220伸入动端锁封机构150，以实现第二端部220的密封。

需要说明的是，在步骤S140中，启动位移机构130的第三驱动件131，以通过位移架133带动动端锁封机构150沿外模筒120的轴向靠近外模筒120，直至动端模壳152与外模筒120连接，此时动端模壳152、外模筒120和静端模壳142共同围成密封的型腔180，在此过程中，管坯200的第二端部220伸入动端模壳152，且穿过第三密封圈1541，第三密封圈1541用于密封第二端部220与动端模壳152之间的间隙。

步骤S150：利用动端锁封机构150对第二端部220进行锁紧。

需要说明的是，在步骤S150中，启动动端锁封机构150的第二驱动件1531，以带动滑动块1532沿外模筒120的轴向朝远离外模筒120的方向运动，在此过程中，铰接杆1533的球头部1535与滑槽1534滑动配合，以使铰接杆1533朝远离滑动块1532轴线的方向转动，直至将第二端部220压紧于动端模壳152内，以锁紧第二端部220和动端模壳152的相对位置。

步骤S160：向进气通道161内通入高压气体，以使管坯200膨胀成型。

需要说明的是，在步骤S160中，通过进气通道161和出气口162向管坯200内通入高压气体，以使管坯200在高压气体的作用下发生膨胀成型，且贴合于型腔180的内表面，从而完成管坯200的膨胀成型，得到管件300。在此过程中，管坯200的第一端部210贴合于静端模壳142的内表面，以成型管件300的第一锁封段310；管坯200的中部贴合于外模筒120的内表面，以成型管件300的主体段320；管坯200的第二端部220贴合于动端模壳152的内表面，以成型管件300的承口段330和第二锁封段340。

步骤S170：利用动端锁封机构150松开第二端部220，利用位移机构130带动动端锁封机构150远离外模筒120，并利用运送机构170带动外模筒120运动至下一工位。

需要说明的是，在步骤S170中，首先控制第二驱动件1531带动滑动块1532沿外模筒120的轴向朝靠近外模筒120的方向运动，在此过程中，铰接杆1533的球头部1535与滑槽1534滑动配合，以使铰接杆1533朝靠近滑动块1532轴线的方向回转，并脱离第二端部220，此时第二端部220不再夹持于铰接杆1533和动端模壳152之间，实现第二端部220的松开；随后控制位移机构130复位，第三驱动件131通过位移架133带动动端锁封机构150沿外模筒120的轴向远离外模筒120，在此过程中，管坯200的第二端部220缩出动端模壳152，以实现动端模壳152与外模筒120的分离；接着利用运送机构170的第四驱动件171通过承载架172同步带动外模筒120和静端锁封机构140运动，以带动管件300发生运动，从而将成型完成的管件300运送至下一工位。

本发明实施例提供的膨胀成型装置100，外模筒120、位移机构130和静端锁封机构140均安装于底座110上，静端锁封机构140连接于外模筒120的一端，且与芯轴160连接，芯轴160设置于外模筒120内，且与外模筒120同轴设置，芯轴160用于供管坯200套入，以使管坯200的第一端部210伸入静端锁封机构140，静端锁封机构140用于对第一端部210进行锁紧和密封，位移机构130与动端锁封机构150连接，位移机构130用于带动动端锁封机构150运动，以使动端锁封机构150盖设于外模筒120远离静端锁封机构140的一端，并使管坯200的第二端部220伸入动端锁封机构150，动端锁封机构150用于对第二端部220进行锁紧和密封，芯轴160设置有进气通道161，进气通道161用于供高压气体通入，以使管坯200膨胀成型。与现有技术相比，本发明提供的膨胀成型装置100由于采用了相对设置于外模筒120两端的静端锁封机构140和动端锁封机构150以及设置于外模筒120内的芯轴160，所以能够同时实现管件300主体段320和承口段330的膨胀成型，成型效率高，成型效果好，并且能够有效避免应力集中，保证管件300的力学性能。使得膨胀成型装置100的膨胀成型方法步骤简单，实用高效。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种膨胀成型装置，其特征在于，包括底座、外模筒、位移机构、静端锁封机构、动端锁封机构和芯轴，所述外模筒、所述位移机构和所述静端锁封机构均安装于所述底座上，所述静端锁封机构连接于所述外模筒的一端，且与所述芯轴连接，所述芯轴设置于所述外模筒内，且与所述外模筒同轴设置，所述芯轴用于供管坯套入，以使所述管坯的第一端部伸入所述静端锁封机构，所述静端锁封机构用于对所述第一端部进行锁紧和密封，所述位移机构与所述动端锁封机构连接，所述位移机构用于带动所述动端锁封机构运动，以使所述动端锁封机构盖设于所述外模筒远离所述静端锁封机构的一端，并使所述管坯的第二端部伸入所述动端锁封机构，所述动端锁封机构用于对所述第二端部进行锁紧和密封，所述芯轴设置有进气通道，所述进气通道用于供高压气体通入，以使所述管坯膨胀成型。

2.根据权利要求1所述的膨胀成型装置，其特征在于，所述静端锁封机构包括静端外壳、静端模壳、静端锁紧组件和静端密封组件，所述静端模壳与所述外模筒连接，且连接于所述静端外壳内，所述静端外壳与所述芯轴连接，所述芯轴穿过所述静端模壳设置，所述芯轴和所述静端模壳之间形成用于容置所述第一端部的环形空腔，所述静端锁紧组件安装于所述静端外壳内，所述静端锁紧组件用于将所述第一端部锁紧于所述环形空腔内，所述静端密封组件与所述静端模壳连接，所述静端密封组件用于密封所述第一端部和所述静端模壳以及所述芯轴之间的间隙。

3.根据权利要求2所述的膨胀成型装置，其特征在于，所述静端锁紧组件包括第一驱动件、连接件和锁紧柱，所述静端模壳开设有与所述环形空腔连通的滑动孔，所述锁紧柱可滑动地设置于所述滑动孔内，所述第一驱动件通过所述连接件与所述锁紧柱连接，所述第一驱动件用于通过所述连接件带动所述锁紧柱沿其轴向从所述滑动孔伸入所述环形空腔，以将所述第一端部压紧于所述芯轴外。

4.根据权利要求3所述的膨胀成型装置，其特征在于，所述连接件具有一抵持斜面，所述锁紧柱设置有圆头部，所述圆头部与所述抵持斜面滑动配合，所述连接件的运动方向垂直于所述锁紧柱的轴向。

5.根据权利要求3所述的膨胀成型装置，其特征在于，所述静端锁紧组件还包括弹性件，所述滑动孔为台阶孔，所述锁紧柱的周面设置有止挡部，所述弹性件套设于所述锁紧柱外，且设置于所述滑动孔内，所述弹性件的一端与所述滑动孔的台阶面抵持，另一端与所述止挡部抵持。

6.根据权利要求3所述的膨胀成型装置，其特征在于，所述锁紧柱和所述滑动孔的数量均为多个，多个所述锁紧柱呈环形阵列分布，且均与所述连接件连接，每个所述锁紧柱与一个所述滑动孔滑动配合。

7.根据权利要求2所述的膨胀成型装置，其特征在于，所述静端密封组件包括第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈和所述第二密封圈同轴且贴合设置，所述静端模壳开设有与所述环形空腔连通的安装槽，所述第一密封圈嵌设于所述安装槽内，所述第一密封圈用于套设于所述第一端部外，所述第二密封圈与所述静端模壳连接，且套设于所述芯轴外，所述第二密封圈用于与所述第一端部的自由端抵持。

8.根据权利要求1所述的膨胀成型装置，其特征在于，所述动端锁封机构包括动端外壳、动端模壳、动端锁紧组件和动端密封件，所述动端模壳连接于所述动端外壳内，所述动端模壳用于与所述外模筒连接，所述动端锁紧组件安装于所述动端外壳内，所述动端锁紧组件用于将所述第二端部锁紧于所述动端模壳内，所述动端密封件与所述动端模壳连接，所述动端密封件用于密封所述第二端部和所述动端模壳之间的间隙。

9.根据权利要求8所述的膨胀成型装置，其特征在于，所述动端锁紧组件包括第二驱动件、滑动块和铰接杆，所述第二驱动件与所述滑动块连接，所述滑动块设置于所述动端模壳内，所述滑动块用于供所述第二端部套入，所述铰接杆的一端与所述动端外壳铰接，另一端伸入所述动端模壳，且与所述滑动块滑动配合，所述第二驱动件用于通过所述滑动块带动所述铰接杆朝靠近所述动端模壳的方向转动，以将所述第二端部压紧于所述动端模壳内。

10.根据权利要求9所述的膨胀成型装置，其特征在于，所述滑动块设置有滑槽，所述滑槽的延伸方向倾斜于所述滑动块的运动方向，所述铰接杆设置有球头部，所述球头部可滑动地设置于所述滑槽内。

11.根据权利要求10所述的膨胀成型装置，其特征在于，所述滑槽和所述铰接杆的数量均为多个，多个所述滑槽呈环形阵列地设置于所述滑动块的周面上，每个所述铰接杆与一个所述滑槽滑动配合。

12.根据权利要求8所述的膨胀成型装置，其特征在于，所述动端密封件包括第三密封圈，所述动端模壳内开设有限位槽，所述第三密封圈嵌设于所述限位槽内，所述第三密封圈用于套设于所述第二端部外。

13.根据权利要求1所述的膨胀成型装置，其特征在于，所述位移机构包括第三驱动件、传动组件和位移架，所述第三驱动件安装于所述底座上，且通过所述传动组件与所述位移架传动连接，所述动端锁封机构安装于所述位移架上，所述第三驱动件用于通过所述位移架带动所述动端锁封机构沿所述外模筒的轴向靠近或者远离所述外模筒。

14.根据权利要求1所述的膨胀成型装置，其特征在于，所述膨胀成型装置还包括运送机构，所述运送机构包括第四驱动件和承载架，所述第四驱动件安装于所述底座上，且与所述承载架连接，所述外模筒和所述静端锁封机构均安装于所述承载架上，所述第四驱动件用于通过所述承载架同步带动所述外模筒和所述静端锁封机构运动。

15.一种膨胀成型装置的成型方法，其特征在于，应用于如权利要求1至14任一项所述的膨胀成型装置，所述膨胀成型装置的成型方法包括：

将所述管坯沿其轴向送入所述外模筒，且套设于所述芯轴外，直至所述第一端部伸入所述静端锁封机构，以实现所述第一端部的密封；

利用所述静端锁封机构对所述第一端部进行锁紧；

利用所述位移机构带动所述动端锁封机构盖设于所述外模筒远离所述静端锁封机构的一端，并使所述第二端部伸入所述动端锁封机构，以实现所述第二端部的密封；

利用所述动端锁封机构对所述第二端部进行锁紧；

向所述进气通道内通入高压气体，以使所述管坯膨胀成型。