[发明专利]用于管材的等通道变截面挤压模具及挤压成形方法

权利要求书

1.一种用于管材的等通道变截面挤压模具，包括凸模和凹模：凸模一端连接到挤压装置的装夹固定端，另一端为挤压工作端，与所成形管材的一端面相接触；凸模的直径与所成形管材的直径相同；凹模的内孔为挤压模腔；其特征在于，凸模的长度为所成形管材长度的1.3～1.5倍；凹模的挤压模腔沿中心轴线的横截面自入口至出口分为进料段、变形段和定型段；模腔的进料段与定型段均为等径通道，并且进料段与定型段的直径相同，均等同于管材的直径；进料段的长度为所成形管材长度的1.1倍；定型段的长度为所成形管材长度的0.5倍；凹模型腔的变形段为等面积变形状的横截面的通道，包括圆-椭圆截面过渡通道、椭圆截面扭转过渡通道和椭圆-圆截面过渡通道；圆-椭圆截面过渡通道与进料段相接，圆形截面和椭圆形截面之间光滑过渡，并且圆-椭圆截面过渡通道的椭圆形截面的面积等同于圆形截面的面积；圆-椭圆截面过渡通道椭圆形截面的长短轴之比为1.5∶1～2.0∶1，圆-椭圆截面过渡通道的长度为所成形管材长度的0.1～0.12倍；椭圆截面扭转过渡通道一端与圆-椭圆截面过渡通道相接，另一端与椭圆-圆截面过渡通道相接；椭圆截面扭转过渡通道的截面为椭圆形，并且该椭圆截面扭转过渡通道的椭圆形型腔绕其中心轴线连续光滑扭转，使椭圆截面扭转过渡通道两端的椭圆形截面旋转0～90°；椭圆截面扭转过渡通道的长度为所成形管材长度的0.2～0.24倍；椭圆-圆截面过渡通道与定型段相接，椭圆形截面和圆形截面之间光滑过渡，并且圆形截面的面积等同于椭圆-圆截面过渡通道的椭圆形截面的面积；椭圆-圆截面过渡通道的长度为所成形管材长度的0.1～0.12倍。

2.一种利用权利要求1所述用于管材的等通道变截面挤压模具挤压成形管材的方法，其特征在于，具体过程是：

步骤一，准备；对预成形管材进行退火处理，并清洁管材内外壁；将聚氨酯发泡填充剂喷入管材内部，至填充满管材内部体积，放置24小时使其固化；在管材外壁及凹模模腔内壁涂抹润滑剂；

步骤二，装配；将凸模与管材放置于凹模型腔的进料段中，使管材前端面位于凹模型腔的a-a端面，凸模挤压工作端的端面与管材后端面紧密贴合；

步骤三，成形挤压；凸模以1～10mm/s的挤压速度挤压管材，当管材与凸模相接触端的端面完全通过凹模型腔的进料段，进入凹模型腔的a-a端面时，以30～50mm/s的速度将凸模退出凹模；

步骤四，后续挤压；重复步骤二，将凸模与第二个预成形管材放置于进料段中，使第二个管材前端面位于凹模型腔的a-a端面，凸模挤压工作端的端面与第二个管材后端面紧密贴合；重复步骤三，凸模以1～5mm/s的挤压速度挤压第二个管材，利用第二个管材挤压前一个管材，使其继续通过凹模型腔的变形段及定型段，最后挤出凹模型腔；

步骤五，连续挤压；重复步骤四所述的成形挤压和后续挤压过程，反复对多个管材一个接一个连续不断的挤压，成形一个个预制管件。