CN118080710A - 一种异形薄壁变径管成型设备和工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种异形薄壁变径管成型设备和工艺，成型设备包括扩管机构和减壁定径机构，扩管机构包括成型内模、第一驱动组件、两个扩管外模、第二驱动组件以及限位组件，成型内模的外形与异形薄壁变径管的内腔相适配，两个扩管外模合模时共同形成腔体，腔体的腔壁形状与异形薄壁变径管的外形相同，成型内模插入腔体时，腔体的腔壁与成型内模之间形成扩管空间，限位组件用于抵接异形薄壁变径管胚料的端部以限制异形薄壁变径管胚料的轴向移动；减壁定径机构的减壁模的中部设有减壁通孔，减壁通孔的直径等于大直径管的外径，减壁通孔与成型内模同轴线设置。利用该成型设备能得到符合设计尺寸要求的异形薄壁变径管，而且无需重复装料，提高成型效率。

Description

一种异形薄壁变径管成型设备和工艺

技术领域

本发明涉及薄壁管技术领域，具体涉及一种异形薄壁变径管成型设备和工艺。

背景技术

目前，对于横截面异形且不等径的管件成型多采用液压涨形或冲压模具成型。液压涨形设备投入较大，且难以稳定达到图纸直径±0.02mm的稳定性CPK要求，对于管件减壁量更是难以达到要求，因此不适合此类产品的生产；而冲压模具在扩管和减壁过程中，需要对管件进行重复装料，导致异形薄壁变径管的成型效率较低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种异形薄壁变径管成型设备和工艺，能够得到符合设计尺寸要求的异形薄壁变径管，而且无需重复装料，能够提高异形薄壁变径管的成型效率。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种异形薄壁变径管成型设备，包括机架上依次设置的扩管机构和减壁定径机构，异形薄壁变径管包括轴向相连的小直径管和大直径管；

扩管机构包括成型内模、驱动成型内模轴向移动的第一驱动组件、两个对称设置的扩管外模、驱动两个扩管外模相向或者相背移动的第二驱动组件以及限位组件，成型内模的外形与异形薄壁变径管的内腔相适配，两个扩管外模合模时共同形成可供成型内模插入的腔体，腔体的腔壁形状与异形薄壁变径管的外形相同，成型内模插入腔体时，腔体的腔壁与成型内模之间形成扩管空间，扩管空间与异形薄壁变径管的形状相同，限位组件设置在扩管外模远离第一驱动组件的一端，限位组件用于抵接异形薄壁变径管胚料的端部以限制异形薄壁变径管胚料的轴向移动；

减壁定径机构包括减壁模，减壁模的中部设有减壁通孔，减壁通孔的直径等于大直径管的外径，减壁通孔与成型内模同轴线设置。

优选的，成型内模包括轴向相连的小直径部和大直径部，小直径部的外形适配小直径管的内腔，大直径部的外形适配大直径管的内腔，大直径部连接第一驱动组件；

腔体包括相互连通的第一腔室和第二腔室，第一腔室的腔壁形状与小直径管的外形相同，第二腔室的腔壁形状与大直径部的外形相同，第二腔室靠近第一驱动组件。

优选的，限位组件包括两个对称设置的限位块，两个限位块分别设置在两个扩管外模远离第一驱动组件的一端，两个限位块合并时形成限位槽，限位槽的内径大于小直径部的直径且小于小直径管的外径。

优选的，腔体靠近第一驱动组件的一端设有沿成型内模插入方向逐渐缩小的锥形入口。

优选的，两个扩管外模中，其中一个扩管外模上设有定位杆，另一个扩管外模上设有与定位杆相适配的插孔，定位杆和插孔分别设置在两个扩管外模相对的一面。

优选的，减壁定径机构远离扩管机构的一侧设有用于将异形薄壁变径管从成型内模上拆下的脱模机构。

优选的，脱模机构包括两个对称设置的脱模块和第三驱动组件，两个脱模块合模时形成脱模通孔，脱模通孔与成型内模同轴线设置，脱模通孔的内径大于成型内模的最大直径且小于大直径管的外径，第三驱动组件驱动两个脱模块相向或者相背移动。

优选的，第三驱动组件包括固定块、两个对称设置的驱动块以及驱动两个驱动块上下移动的气缸；

固定块固定设置在减壁模远离扩管机构的一侧，固定块背向减壁模的面上设有两条竖向滑道和一条横向滑道，横向滑道贯穿两条竖向滑道，固定块的中部设有可供异形薄壁变径管通过的穿孔，穿孔与成型内模同轴线设置；

两个驱动块分别滑动于两条竖向滑道内，两个驱动块相向的一面设有第一导向斜面，两个驱动块相背的一面设有第二导向斜面；

两个脱模块均设有滑动于横向滑道内的滑动部，滑动部的中部竖向设有可供驱动块穿过的的通槽，通槽的内侧设有与第一导向斜面配合的第一配合斜面，通槽的外侧设有与第二导向斜面配合的第二配合斜面；

当两个驱动块沿两条竖向滑道向下移动时，第一导向斜面抵接第一配合斜面以使两个脱模块合模，当两个驱动块沿两条竖向滑道向上移动时，第二导向斜面抵接第二配合斜面以使两个脱模块分离。

优选的，还包括设置在机架上的喷油机构，喷油机构的出油管与腔体连通。

本发明的另一目的是提供一种异形薄壁变径管成型工艺，异形薄壁变径管成型工艺中用到了上述任一项权利要求的异形薄壁变径管成型设备，异形薄壁变径管成型工艺包括以下步骤：

先将异形薄壁变径管料套设在成型内模小直径的一段上，再通过第二驱动组件驱动两个扩管外模相向移动使两个扩管外模合模且限位组件随扩管外模移动，两个扩管外模合模形成腔体，然后通过第一驱动组件驱动成型内模轴向移动使套设有异形薄壁变径管胚料的成型内模插入腔体内，当异形薄壁变径管胚料的端面抵接限位组件时，异形薄壁变径管胚料停止移动，成型内模继续轴向移动，使得异形薄壁变径管胚料被成型内模强制扩开，在腔体的腔壁与成型内模之间的扩管空间内形成异形薄壁变径管半成品；

随后，通过第二驱动组件驱动两个扩管外模相背移动使两个扩管外模分离且限位组件被移开，再通过第一驱动组件驱动成型内模继续轴向移动使套设有异形薄壁变径管半成品的成型内模穿过减壁模的中部的减壁通孔得到异形薄壁变径管成品。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)异形薄壁变径管成型设备包括扩管机构和减壁定径机构，扩管机构包括可轴向移动的成型内模、可相向或者相背移动的两个扩管外模以及用于异形薄壁变径管限位的限位组件，减壁定径机构包括带有减壁通孔的减壁模，套设在成型内模上的异形薄壁变径管胚料随成型内模轴向移动至两个扩管外模之间的腔体且异形薄壁变径管胚料抵接限位组件时，异形薄壁变径管胚料停止移动而成型内模继续移动，使得异形薄壁变径管胚料在腔体的腔壁与成型内模之间的扩管空间内被扩管，实现直径不等的管件变径，扩管后扩管外模和限位组件复位，成型内模继续轴向移动并带动异形薄壁变径管穿过减壁通孔完成异形薄壁变径管的减壁，减壁过程稳定，壁厚和直径受控，能够得到符合设计尺寸要求的异形薄壁变径管；

(2)通过成型内模轴向移动时带动管件在减壁模内进行挤压加工，随后经过减壁定径机构实现减壁和定径，有利于减少设备的投入成本，而且异形薄壁变径管成型设备将扩管工序、减壁工序和定径工序整合在一台设备上，一次装料完成多道工序的加工，减少了重复装料的次数，降低了累计公差，提高了成型效率，操作人员作业时只需装料一次，其余工序都由设备自动完成，操作简单，普通员工通过简单培训即可快速掌握操作方法，有利于缩短上岗培训的时间，提高经济效益。

附图说明

图1为异形薄壁变径管的结构示意图；

图2为本发明的异形薄壁变径管成型设备的立体结构示意图；

图3为本发明的异形薄壁变径管成型设备中扩管机构、减壁定径机构、脱模机构和喷油机构的立体结构示意图；

图4为本发明的异形薄壁变径管成型设备中成型内模的结构示意图；

图5为本发明的异形薄壁变径管成型设备中位于右侧的扩管外模的立体结构示意图；

图6为本发明的异形薄壁变径管成型设备中位于左侧的扩管外模的立体结构示意图；

图7为本发明的异形薄壁变径管成型设备中成型内模、扩管外模和限位块的结构示意图；

图8为图7中A处的放大结构示意图；

图9为本发明的异形薄壁变径管成型设备中减壁模的结构示意图；

图10为沿图9中A-A线的剖视图；

图11为本发明的异形薄壁变径管成型设备中限位块的立体结构示意图；

图12为本发明的异形薄壁变径管成型设备中限位块的结构示意图；

图13为本发明的异形薄壁变径管成型设备中脱模块分离状态下的脱模机构结构示意图；

图14为本发明的异形薄壁变径管成型设备中脱模块合模状态下的脱模机构结构示意图；

图15为本发明的异形薄壁变径管成型设备中固定块的立体结构示意图；

图16为本发明的异形薄壁变径管成型设备中两个脱模块合模状态下的立体结构示意图；

图17为本发明的异形薄壁变径管成型设备中异形薄壁变径管穿过脱模块的立体结构示意图。

附图标识：

100-扩管机构；101-成型内模；1011-小直径部；1012-大直径部；102-扩管外模；1021-腔体；1021a-第一腔室；1021b-第二腔室；1022-锥形入口；1023-定位杆；1024-插孔；103-扩管空间；104-第一电缸；105-第二电缸；106-限位块；1061-限位槽；107-导轨；108-滑块；

200-减壁定径机构；201-减壁模；2011-减壁通孔；

300-脱模机构；301-固定块；3011-竖向滑道；3012-横向滑道；3013-穿孔；302-驱动块；3021-第一导向斜面；3022-第二导向斜面；303-脱模块；3031-滑动部；3031a-通槽；3031b-第一配合斜面；3031c-第二配合斜面；3032-脱模通孔；304-气缸；

400-喷油机构；401-出油管；

500-异形薄壁变径管；501-小直径管；502-大直径管。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，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，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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。

参见图2至图10，本发明提供一种异形薄壁变径管成型设备，该设备用于成型如图1所述的异形薄壁变径管500，异形薄壁变径管500包括轴向相连的小直径管501和大直径管502，在本实施例中，小直径管501的外径为6.5±0.02mm，壁厚为0.2～0.22mm，大直径管502的外径为7±0.02mm，壁厚为0.18～0.2mm，异形薄壁变径管500的截面为D形。

异形薄壁变径管成型设备包括机架上依次设置的扩管机构100和减壁定径机构200；

扩管机构100包括成型内模101、驱动成型内模101轴向移动的第一驱动组件、两个对称设置的扩管外模102、驱动两个扩管外模102相向或者相背移动的第二驱动组件以及限位组件，成型内模101的外形与异形薄壁变径管500的内腔相适配，两个扩管外模102合模时共同形成可供成型内模101插入的腔体1021，腔体1021的腔壁形状与异形薄壁变径管500的外形相同，成型内模101插入腔体1021时，腔体1021的腔壁与成型内模101之间形成扩管空间103，扩管空间103与异形薄壁变径管500的形状相同，限位组件设置在扩管外模102远离第一驱动组件的一端，限位组件用于抵接异形薄壁变径管胚料的端部以限制异形薄壁变径管胚料的轴向移动；

减壁定径机构200包括减壁模201，减壁模201的中部设有减壁通孔2011，减壁通孔2011的直径等于大直径管502的外径，减壁通孔2011与成型内模101同轴线设置。

使用该设备成型异形薄壁变径管的工艺为：先将异形薄壁变径管胚料(外径为6.5mm，壁厚为0.22mm)套设在成型内模101小直径的一段上，再通过第二驱动组件驱动两个扩管外模102相向移动使两个扩管外模102合模且限位组件随扩管外模102移动，两个扩管外模102合模形成腔体1021，然后通过第一驱动组件驱动成型内模101轴向移动使套设有异形薄壁变径管胚料的成型内模101插入腔体1021内，当异形薄壁变径管胚料的端面抵接限位组件时，异形薄壁变径管胚料停止移动，成型内模101继续轴向移动，使得异形薄壁变径管胚料被成型内模101强制扩开，在腔体1021的腔壁与成型内模101之间的扩管空间103内形成异形薄壁变径管半成品(小直径段的外径为6.5mm，壁厚为0.22mm，大直径段的外径为7.1～7.2mm，壁厚为0.22mm)；

随后，通过第二驱动组件驱动两个扩管外模102相背移动使两个扩管外模102分离且限位组件被移开，再通过第一驱动组件驱动成型内模101继续轴向移动使套设有异形薄壁变径管半成品的成型内模101穿过减壁模201的中部的减壁通孔2011得到异形薄壁变径管成品，减壁通孔2011的直径为7mm，异形薄壁变径管半成品在成型内模101和减壁通孔2011的内外挤压下产生塑性变形，大直径段的外径变小为7mm，同时壁厚也减小为0.2mm，达到设计的尺寸，此时得到的异形薄壁变径管成品具有图1所示的尺寸。

在本实施例中，第一驱动组件为第一电缸104，第一电缸104驱动成型内模101轴向移动，第二驱动组件为两个第二电缸105，两个第二电缸105分别连接两个扩管外模102以实现两个扩管外模102相向或者相背移动；第一电缸104和第二电缸105均可换成液压缸或者气缸，电缸的优势在于，电缸作为动力来源，行程可以分段精密控制，实现数据目视化，方便调试和生产。

异形薄壁变径管成型设备包括扩管机构100和减壁定径机构200，扩管机构100包括可轴向移动的成型内模101、可相向或者相背移动的两个扩管外模102以及用于异形薄壁变径管500限位的限位组件，减壁定径机构200包括带有减壁通孔2011的减壁模201，套设在成型内模101上的异形薄壁变径管胚料随成型内模101轴向移动至两个扩管外模102之间的腔体1021且异形薄壁变径管胚料抵接限位组件时，异形薄壁变径管胚料停止移动而成型内模101继续移动，使得异形薄壁变径管胚料在腔体1021的腔壁与成型内模101之间的扩管空间103内被扩管，实现直径不等的管件变径，扩管后扩管外模102和限位组件复位，成型内模101继续轴向移动并带动异形薄壁变径管穿过减壁通孔2011完成异形薄壁变径管的减壁，减壁过程稳定，壁厚和直径受控，能够得到符合设计尺寸要求的异形薄壁变径管；

通过成型内模101轴向移动时带动管件在减壁模201内进行挤压加工，随后经过减壁定径机构200实现减壁和定径，有利于减少设备的投入成本，而且异形薄壁变径管成型设备将扩管工序、减壁工序和定径工序整合在一台设备上，一次装料完成多道工序的加工，减少了重复装料的次数，降低了累计公差，操作人员作业时只需装料一次，其余工序都由设备自动完成，操作简单，普通员工通过简单培训即可快速掌握操作方法，有利于缩短上岗培训的时间，提高经济效益。

具体的，参见图4，成型内模101包括轴向相连的小直径部1011和大直径部1012，小直径部1011的外形适配小直径管501的内腔，小直径部1011即为成型内模101的小直径段，大直径部1012的外形适配大直径管502的内腔，大直径部1012即为成型内模101的大直径段，大直径部1012连接第一驱动组件，小直径部1011可供异形薄壁变径管胚料(外径为6.5mm，壁厚为0.22mm)套入，一开始，异形薄壁变径管胚料套在小直径部1011上，随着成型内模101的移动进行扩管和减壁定径，扩管过程中小直径部1011的端面抵接限位组件；

参见图5，腔体1021包括相互连通的第一腔室1021a和第二腔室1021b，第一腔室1021a的腔壁形状与小直径管501的外形相同，第二腔室1021b的腔壁形状与大直径部1012的外形相同，第二腔室1021b靠近第一驱动组件，套有异形薄壁变径管胚料的成型内模101插入腔体1021时，首先进入第二腔室1021b，再进入第一腔室1021a。

优选的，参见图5至图7，为了方便套有异形薄壁变径管胚料的成型内模101进入腔体1021，在腔体1021靠近第一驱动组件的一端设有沿成型内模101插入方向逐渐缩小的锥形入口1022，锥形入口1022靠近第一驱动组件的一端直径大于等于第二腔室1021b的直径，使得套有异形薄壁变径管胚料的成型内模101进入腔体1021时无需进行精准的对位，提高了容错率。

参见图3、图7、图11和图12，在本实施例中，限位组件包括两个对称设置的限位块106，两个限位块106分别设置在两个扩管外模102远离第一驱动组件的一端，两个限位块106合并时形成限位槽1061，限位槽1061的内径大于小直径部1011的直径且小于异形薄壁变径管的小直径管501的外径，使得成型内模101的小直径部1011可以进入限位槽1061，而异形薄壁变径管胚料的外径和壁厚与小直径管501的外径和壁厚相同，限位槽1061的内径小于异形薄壁变径管的小直径管501的外径，使得异形薄壁变径管胚料不能进入限位槽1061而是与限位块106相抵接，使异形薄壁变径管胚料停止移动，起到限制异形薄壁变径管胚料移动的目的。两个限位块106分别设置在两个扩管外模102，即一个扩管外模102连接一个限位块106，两个扩管外模102合模时能够带动两个限位块106相向移动合并，两个扩管外模102分离时带动两个限位块106分离，不影响成型内模101的往减壁定径机构方向移动。

优选的，为了确保两个扩管外模102的合模对位，在两个扩管外模102中，其中一个扩管外模102上设有定位杆1023，另一个扩管外模102上设有与定位杆1023相适配的插孔1024，定位杆1023和插孔1024分别设置在两个扩管外模102相对的一面，参见图5和图6，定位杆1023设置在右侧扩管外模102靠近左侧扩管外模102的面上，插孔1024设置在左侧扩管外模102靠近右侧扩管外模102的面上，左侧和右侧的两个扩管外模102合模时，右侧扩管外模102的定位杆1023插入左侧扩管外模102的插孔1024内，避免两个扩管外模102合模时位置偏移导致影响扩管效果。

优选的，参见图3，机架上设有导轨107，导轨107上滑动设有两个滑块108，两个扩管外模102分别安装在两个滑块108的相对面上，两个滑块108的相背面分别连接一个第二电缸105，第二电缸105运行时带动滑块108沿导轨107移动，滑块108上的扩管外模102随之移动，滑块108和导轨107的设置能够进一步避免两个扩管外模102合模时位置偏移。

优选的，参见图10，减壁通孔2011的中段的直径等于大直径管502的外径，减壁通孔2011的前段和后端呈对称的锥形结构，锥形结构从外至内逐渐缩小，锥形结构的设置，方便减壁定径工序中套设有异形薄壁变径管半成品的成型内模101进入减壁通孔2011中段，也方便了完成减壁定径后的异形薄壁变径管离开减壁模201。

优选的，参见图3、图3、图13至图16，减壁定径机构200远离扩管机构100的一侧设有用于将异形薄壁变径管500从成型内模101上拆下的脱模机构300。在减壁定径机构200中完成减壁定径的异形薄壁变径管成品随成型内模101继续轴向移动，整条异形薄壁变径管成品穿过减壁定径机构200中减壁模201的减壁通孔2011，通过脱模机构300将异形薄壁变径管500从成型内模101上拆下，完成脱模，成型内模101反向轴向移动复位，可进行下一个异形薄壁变径管的成型。通过成型内模101轴向移动时带动管件在减壁模201内进行挤压加工实现扩管，随后经过减壁定径机构200实现减壁和定径，最后经过脱模机构300脱模，异形薄壁变径管成型设备将扩管工序、减壁工序、定径工序和脱模工序整合在一台设备上，有利于减少设备的投入成本，一次装料后，成型内模101单次轴向移动时能够完成多道工序的加工，减少了重复装料的次数，降低了累计公差，操作人员作业时只需装料一次，其余工序都由设备自动完成，操作简单，普通员工通过简单培训即可快速掌握操作方法，有利于缩短上岗培训的时间，提高经济效益。

在本实施例中，脱模机构300包括两个对称设置的脱模块303和第三驱动组件，两个脱模块303合模时形成脱模通孔3032，脱模通孔3032与成型内模101同轴线设置，脱模通孔3032的内径大于成型内模101的最大直径且小于大直径管502的外径，第三驱动组件驱动两个脱模块303相向或者相背移动。在减壁定径机构200中完成减壁定径的异形薄壁变径管成品随成型内模101继续轴向移动，整条异形薄壁变径管成品穿过减壁定径机构200中减壁模201的减壁通孔2011并使异形薄壁变径管成品的末端(即异形薄壁变径管成品靠近第一驱动组件的一端，也是大直径管502的末端)穿过两个脱模块303之间的区域，随后利用第三驱动组件驱动两个脱模块303相向移动，使两个脱模块303套在成型内模101的末端上，此时由于脱模通孔3032的内径大于成型内模101的最大直径且小于大直径管502的外径，成型内模101能够通过脱模通孔3032而异形薄壁变径管的大直径管502不能通过，当第一驱动组件驱动成型内模101反向移动，异形薄壁变径管的末端抵接脱模块303，直至成型内模101完全离开异形薄壁变径管后异形薄壁变径管完成脱模。

具体的，第三驱动组件包括固定块301、两个对称设置的驱动块302以及驱动两个驱动块302上下移动的气缸304；

固定块301固定设置在减壁模201远离扩管机构100的一侧，固定块301背向减壁模201的面上设有两条竖向滑道3011和一条横向滑道3012，横向滑道3012贯穿两条竖向滑道3011，固定块301的中部设有可供异形薄壁变径管500通过的穿孔3013，穿孔3013与成型内模101同轴线设置；

两个驱动块302分别滑动于两条竖向滑道3011内，两个驱动块302相向的一面设有第一导向斜面3021，两个驱动块302相背的一面设有第二导向斜面3022；

两个脱模块303均设有滑动于横向滑道3012内的滑动部3031，滑动部3031的中部竖向设有可供驱动块302穿过的的通槽3031a，通槽3031a的内侧设有与第一导向斜面3021配合的第一配合斜面3031b，通槽3031a的外侧设有与第二导向斜面3022配合的第二配合斜面3031c；

当两个驱动块302沿两条竖向滑道3011向下移动时，第一导向斜面3021抵接第一配合斜面3031b以使两个脱模块303合模，当两个驱动块302沿两条竖向滑道3011向上移动时，第二导向斜面3022抵接第二配合斜面3031c以使两个脱模块303分离。

减壁定径工序完成后，第一驱动组件继续驱动成型内模101向前运动，直至异形薄壁变径管完全穿过两个脱模块303之间的区域，如图13和图17。此时第一驱动组件，气缸304推动两个驱动块302向下运动，两个驱动块302的第一导向斜面抵接并且继续向下移动挤压脱模块303的第一配合斜面3031b，使两个脱模块303相向移动，两个脱模块303合模，两个脱模块303合模后，脱模通孔3032和成型内模101之间有很小的间隙，可以允许成型内模101自由通过，但成型内模1上的异形薄壁变径管被阻挡无法通过，如图14和图16。气缸304向下运动到位后，第一驱动组件开始驱动成型内模101进行缩回复位运动，随着第一驱动组件带动成型内模101缩回，由于两个脱模块303的阻挡作用，异形薄壁变径管会从成型内模101上脱落，脱模位置下方可设接料盒，用于收集异形薄壁变径管。当第一驱动组件缩回到达初始位时，气缸304带动两个驱动块302上升复位，驱动两个脱模块303分离打开，至此脱模工序完成，此时可以进入下一循环。

优选的，还包括设置在机架上的喷油机构400，喷油机构400的出油管401与腔体1021连通。喷油机构400为扩管工序喷油润滑，在成型内模101沿腔体1021继续向前伸出时，喷油机构400在设定的行程位置往腔体1021喷出适量的润滑油，以减少胚料与扩管外模之间的摩擦，避免异形薄壁变径管的外观受损。

工作原理：

先将异形薄壁变径管胚料(外径为6.5mm，壁厚为0.22mm)套设在成型内模101小直径的一段上，再通过第二驱动组件驱动两个扩管外模102相向移动使两个扩管外模102合模且限位组件随扩管外模102移动，两个扩管外模102合模形成腔体1021，然后通过第一驱动组件驱动成型内模101轴向移动使套设有异形薄壁变径管胚料的成型内模101插入腔体1021内，当异形薄壁变径管胚料的端面抵接限位组件时，异形薄壁变径管胚料停止移动，成型内模101继续轴向移动，使得异形薄壁变径管胚料被成型内模101强制扩开，在腔体1021的腔壁与成型内模101之间的扩管空间103内形成异形薄壁变径管半成品(小直径段的外径为6.5mm，壁厚为0.22mm，大直径段的外径为7.1～7.2mm，壁厚为0.22mm)；

随后，通过第二驱动组件驱动两个扩管外模102相背移动使两个扩管外模102分离且限位组件被移开，再通过第一驱动组件驱动成型内模101继续轴向移动使套设有异形薄壁变径管半成品的成型内模101穿过减壁模201的中部的减壁通孔2011得到异形薄壁变径管成品，减壁通孔2011的直径为7mm，异形薄壁变径管半成品在成型内模101和减壁通孔2011的内外挤压下产生塑性变形，大直径段的外径变小为7mm，同时壁厚也减小为0.2mm，达到设计的尺寸，此时得到的异形薄壁变径管成品具有图1所示的尺寸；

减壁定径工序完成后，第一驱动组件继续驱动成型内模101向前运动，直至异形薄壁变径管完全穿过两个脱模块303之间的区域，如图13和图17。此时第一驱动组件，气缸304推动两个驱动块302向下运动，两个驱动块302的第一导向斜面抵接并且继续向下移动挤压脱模块303的第一配合斜面3031b，使两个脱模块303相向移动，两个脱模块303合模，两个脱模块303合模后，脱模通孔3032和成型内模101之间有很小的间隙，可以允许成型内模101自由通过，但成型内模1上的异形薄壁变径管被阻挡无法通过，如图14和图16。气缸304向下运动到位后，第一驱动组件开始驱动成型内模101进行缩回复位运动，随着第一驱动组件带动成型内模101缩回，由于两个脱模块303的阻挡作用，异形薄壁变径管会从成型内模101上脱落，脱模位置下方可设接料盒，用于收集异形薄壁变径管。当第一驱动组件缩回到达初始位时，气缸304带动两个驱动块302上升复位，驱动两个脱模块303分离打开，至此脱模工序完成，此时可以进入下一循环。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (10)

1.一种异形薄壁变径管成型设备，其特征在于，

包括机架上依次设置的扩管机构(100)和减壁定径机构(200)，所述异形薄壁变径管(500)包括轴向相连的小直径管(501)和大直径管(502)；

所述扩管机构(100)包括成型内模(101)、驱动所述成型内模(101)轴向移动的第一驱动组件、两个对称设置的扩管外模(102)、驱动两个扩管外模(102)相向或者相背移动的第二驱动组件以及限位组件，所述成型内模(101)的外形与所述异形薄壁变径管(500)的内腔相适配，两个所述扩管外模(102)合模时共同形成可供所述成型内模(101)插入的腔体(1021)，所述腔体(1021)的腔壁形状与所述异形薄壁变径管(500)的外形相同，所述成型内模(101)插入所述腔体(1021)时，所述腔体(1021)的腔壁与所述成型内模(101)之间形成扩管空间(103)，所述扩管空间(103)与所述异形薄壁变径管(500)的形状相同，所述限位组件设置在所述扩管外模(102)远离所述第一驱动组件的一端，所述限位组件用于抵接异形薄壁变径管胚料的端部以限制所述异形薄壁变径管胚料的轴向移动；

所述减壁定径机构(200)包括减壁模(201)，所述减壁模(201)的中部设有减壁通孔(2011)，所述减壁通孔(2011)的直径等于所述大直径管(502)的外径，所述减壁通孔(2011)与所述成型内模(101)同轴线设置。

2.根据权利要求1所述的异形薄壁变径管成型设备，其特征在于，

所述成型内模(101)包括轴向相连的小直径部(1011)和大直径部(1012)，所述小直径部(1011)的外形适配所述小直径管(501)的内腔，所述大直径部(1012)的外形适配所述大直径管(502)的内腔，所述大直径部(1012)连接所述第一驱动组件；

所述腔体(1021)包括相互连通的第一腔室(1021a)和第二腔室(1021b)，所述第一腔室(1021a)的腔壁形状与所述小直径管(501)的外形相同，所述第二腔室(1021b)的腔壁形状与所述大直径部(1012)的外形相同，所述第二腔室(1021b)靠近所述第一驱动组件。

3.根据权利要求2所述的异形薄壁变径管成型设备，其特征在于，

所述限位组件包括两个对称设置的限位块(106)，两个所述限位块(106)分别设置在两个扩管外模(102)远离所述第一驱动组件的一端，两个所述限位块(106)合并时形成限位槽(1061)，所述限位槽(1061)的内径大于所述小直径部(1011)的直径且小于所述小直径管(501)的外径。

4.根据权利要求1所述的异形薄壁变径管成型设备，其特征在于，

所述腔体(1021)靠近所述第一驱动组件的一端设有沿所述成型内模(101)插入方向逐渐缩小的锥形入口(1022)。

5.根据权利要求1所述的异形薄壁变径管成型设备，其特征在于，

两个所述扩管外模(102)中，其中一个扩管外模(102)上设有定位杆(1023)，另一个扩管外模(102)上设有与定位杆(1023)相适配的所述插孔(1024)，所述定位杆(1023)和所述插孔(1024)分别设置在两个所述扩管外模(102)相对的一面。

6.根据权利要求1所述的异形薄壁变径管成型设备，其特征在于，

所述减壁定径机构(200)远离所述扩管机构(100)的一侧设有用于将所述异形薄壁变径管(500)从所述成型内模(101)上拆下的脱模机构(300)。

7.根据权利要求6所述的异形薄壁变径管成型设备，其特征在于，

所述脱模机构(300)包括两个对称设置的脱模块(303)和第三驱动组件，两个所述脱模块(303)合模时形成脱模通孔(3032)，所述脱模通孔(3032)与所述成型内模(101)同轴线设置，所述脱模通孔(3032)的内径大于所述成型内模(101)的最大直径且小于所述大直径管(502)的外径，所述第三驱动组件驱动两个所述脱模块(303)相向或者相背移动。

8.根据权利要求7所述的异形薄壁变径管成型设备，其特征在于，

所述第三驱动组件包括固定块(301)、两个对称设置的驱动块(302)以及驱动两个所述驱动块(302)上下移动的气缸(304)；

所述固定块(301)固定设置在所述减壁模(201)远离所述扩管机构(100)的一侧，所述固定块(301)背向所述减壁模(201)的面上设有两条竖向滑道(3011)和一条横向滑道(3012)，所述横向滑道(3012)贯穿两条所述竖向滑道(3011)，所述固定块(301)的中部设有可供所述异形薄壁变径管(500)通过的穿孔(3013)，所述穿孔(3013)与所述成型内模(101)同轴线设置；

两个所述驱动块(302)分别滑动于两条所述竖向滑道(3011)内，两个所述驱动块(302)相向的一面设有第一导向斜面(3021)，两个所述驱动块(302)相背的一面设有第二导向斜面(3022)；

两个所述脱模块(303)均设有滑动于所述横向滑道(3012)内的滑动部(3031)，所述滑动部(3031)的中部竖向设有可供所述驱动块(302)穿过的的通槽(3031a)，所述通槽(3031a)的内侧设有与所述第一导向斜面(3021)配合的第一配合斜面(3031b)，所述通槽(3031a)的外侧设有与所述第二导向斜面(3022)配合的第二配合斜面(3031c)；

当两个所述驱动块(302)沿两条所述竖向滑道(3011)向下移动时，所述第一导向斜面(3021)抵接所述第一配合斜面(3031b)以使两个所述脱模块(303)合模，当两个所述驱动块(302)沿两条所述竖向滑道(3011)向上移动时，所述第二导向斜面(3022)抵接所述第二配合斜面(3031c)以使两个所述脱模块(303)分离。

9.根据权利要求1所述的异形薄壁变径管成型设备，其特征在于，

还包括设置在机架上的喷油机构(400)，所述喷油机构(400)的出油管(401)与所述腔体(1021)连通。

10.一种异形薄壁变径管成型工艺，其特征在于，

所述异形薄壁变径管成型工艺中用到了所述权利要求1～9中任一项权利要求所述的异形薄壁变径管成型设备，所述异形薄壁变径管成型工艺包括以下步骤：

先将异形薄壁变径管料套设在所述成型内模(101)小直径的一段上，再通过所述第二驱动组件驱动两个所述扩管外模(102)相向移动使两个所述扩管外模(102)合模且所述限位组件随所述扩管外模(102)移动，两个所述扩管外模(102)合模形成腔体(1021)，然后通过所述第一驱动组件驱动所述成型内模(101)轴向移动使套设有所述异形薄壁变径管胚料的所述成型内模(101)插入所述腔体(1021)内，当异形薄壁变径管胚料的端面抵接所述限位组件时，所述异形薄壁变径管胚料停止移动，所述成型内模(101)继续轴向移动，使得所述异形薄壁变径管胚料被所述成型内模(101)强制扩开，在腔体(1021)的腔壁与成型内模(101)之间的扩管空间(103)内形成异形薄壁变径管半成品；

随后，通过所述第二驱动组件驱动两个所述扩管外模(102)相背移动使两个所述扩管外模(102)分离且所述限位组件被移开，再通过所述第一驱动组件驱动所述成型内模(101)继续轴向移动使套设有异形薄壁变径管半成品的成型内模(101)穿过所述减壁模(201)的中部的减壁通孔(2011)得到异形薄壁变径管成品。