[发明专利]一种管材成形模具及其成形方法

权利要求书

1.一种管材成形模具，由冲模、型芯和型模组成，成形型腔位于型模中，由挤入段、右偏挤压段、左偏挤压段、正挤压段和挤出段组成，其特征在于，

所述型模为一中空的圆柱体，中空部分为成形型腔；

所述挤入段为一圆柱体通道，横截面为圆形，圆形的直径为D，挤入段的长度为L；

所述右偏挤压段与挤入段相连接的横截面为圆形，定义为大圆，大圆的直径为D，右偏挤压段与左偏挤压段相连接的横截面为圆形，定义为右偏圆，右偏圆的直径为D－M，右偏挤压段的垂直长度为0.2L；

所述左偏挤压段与右偏挤压段相连接的横截面为圆形，定义为右偏圆，右偏圆的直径为D－M，左偏挤压段与正挤压段相连接的横截面为圆形，定义为左偏圆，左偏圆的直径为D－M，右偏挤压段的垂直长度为0.2L；

所述正挤压段与左偏挤压段相连接的横截面为圆形，定义为左偏圆，左偏圆的直径为D－M，正挤压段与挤出段相连接的横截面为圆形，定义为小圆，小圆的直径为D－2M，正挤压段的垂直长度为0.2L；

所述挤出段为一圆柱体通道，横截面为圆形，圆形的直径为D－2M，挤出段的长度为0.2L。

2.根据权利要求1所述的管材成形模具，其特征在于，在水平面投影上，大圆的圆心、右偏圆的圆心、左偏圆的圆心、大圆和右偏圆的内切点、大圆和左偏圆的内切点、小圆与右偏圆、左偏圆的内切点位于同一直线上；大圆的圆心和右偏圆的圆心的距离为0.5M，右偏圆与大圆内切，大圆的圆心和左偏圆的圆心的距离为0.5M，左偏圆与大圆内切，小圆内切于右偏圆和左偏圆。

3.根据权利要求1所述的管材成形模具，其特征在于，所述冲模为一管件，冲模的横截面为环形，内径为D1，外径为D，冲模的长度为1.2L~1.5L。

4.根据权利要求1所述的管材成形模具，其特征在于，所述模芯为一圆柱体，圆形横截面的直径为D1，模芯的长度为1.8L。

5.根据权利要求1所述的管材成形模具，其特征在于，所述0<M<0.25D，0<D－2M－D1。

6.一种管材管材成形方法，采用权利要求1~5任一项所述的管材成形模具，其特征在于，包括步骤为：

步骤一，准备：清洁管材成形模具的型模的成形型腔，在第一预挤压管材外表面、型芯和管材成形模具的型模的成形型腔上涂抹挤压润滑剂；

步骤二，装配：将第一预挤压管材套在型芯上，将套在型芯上第一预挤压管材放置于管材成形模具的挤入段中，型芯的下端面与管材成形模具的挤出段的下端面重合，第一预挤压管材的下端面与挤入段的下端面相接触，第一预挤压管材的上端面为挤压端面，冲模的一端连接到挤压装置的装夹固定端，另一端为挤压工作端，与第一预挤压管材的挤压端面相接触；

步骤三，挤压成形：开启挤压装置，冲模以0.1D/s ~D/s的挤压速度挤压第一预挤压管材，当冲模的挤压工作端面与管材成形模具的挤入段的下端面重合时，关闭挤压装置，停止冲模的挤压运行；

步骤四，挤出成形：再开启挤压装置，冲模以D/s ~2D/s的速度提升，当冲模完全从管材成形模具的成形型腔出来时，将第二预挤压管材套在型芯上放置于管材成形模具的挤入段中，开启挤压装置，冲模以0.1D/s ~D/s的挤压速度挤压第二预挤压管材，当冲模的挤压端面与管材成形模具的挤入段的下端面重合时，关闭挤压装置，停止冲模的挤压运行，第二预挤压管材会将第一预挤压管材挤出管材成形模具的成形型腔，第一预挤压管材依次经过管材成形模具的挤入段、右偏挤压段、左偏挤压段、正挤压段和挤出段的变形，完成第一预挤压管材的挤压变形；

步骤五，成形收尾：开启挤压装置，冲模以D/s ~2D/s的速度提升，冲模完全从管材成形模具的成形型腔出来。

7.根据权利要求6所述的管材成形方法，其特征在于，所述预挤压管材为圆柱管材，圆柱管材的外径为D，内径为D1，预挤压管材的长度为0.5L~0.8L。