[发明专利]一种变径管件热塑性软模成形装置及方法

说明书

本发明涉及一种变径管件热塑性软模成形装置及方法。本发明的变径管件热塑性软模成形方法中，动模部分顶压毛坯管材，柱塞顶压热塑性树脂芯模，使热塑性树脂芯模变形，从而使毛坯管材径向向外鼓胀，以在变径管腔内成形出变径管零件，在变径管件成形的过程中，对热塑性树脂芯模加热使其融化，在加热前的成形初期，利用固态热塑性树脂芯模对毛坯管材产生的切向摩擦力带动管壁材料向变形区中心流动，以避免材料过早减薄，在加热后的成形末期，利用熔融态热塑性树脂芯模对毛坯管材的切向粘性附着力促使管材材料向变形区顶点流动，以确保成形后零件的壁厚均匀性，并利用熔融状态热塑性树脂芯模较好的流动性，提高成形后变径管件的变径程度。

技术领域

本发明涉及一种变径管件热塑性软模成形装置及方法。

背景技术

变径管件是使毛坯管材的管壁沿径向鼓胀形成凸起曲面的一种常见零件。目前，加工这类零件的常用方法有刚性分瓣模具成形、液压成形和橡胶成形。

刚性分瓣模具成形方法中分瓣模具伸入毛坯管材中，刚性堵头压入分瓣模具内孔，使管材通过内部鼓胀获得零件，该成形方法简单，但容易造成零件壁厚减薄严重、甚至破裂，且模具加工制造困难，生产升本高；液压成形是将液压油或水通入管材内孔，并在管材两端施加轴向压力，管材在液体压力和轴向压力作用下鼓胀，获得零件，该方法不仅可成形复杂形状零件和薄壁零件，而且零件表面质量较好，但是液体和管材接触界面的切向有益摩擦力过小，成形过程中容易造成管材局部过早颈缩；橡胶成形是采用橡胶代替液压成形中的液体，利用橡胶软模的弹性变形能力，使管材鼓胀成形，可成形较复杂的零件，而且还可克服液体与管材之间切向摩擦力小的问题，利用橡胶与管材接触界面之间较大的切向摩擦力，促进管材材料向变形区流动，但是橡胶容易受本身弹性极限而无法成形出变径量大的管材零件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变径管件热塑性软模成形方法，以解决现有方法成形变径管件时容易造成零件壁厚减薄过大、甚至破裂，以及变径程度受限的技术问题；相应的本发明的目的还在于提供一种变径管件热塑性软模成形装置。

本发明的变径管件热塑性软模成形装置采用如下技术方案：

变径管件热塑性软模成形装置包括：

定模部分，具有用于容纳毛坯管材其中一端的定模安装孔；

动模部分，具有用于容纳毛坯管材另一端的动模安装孔，在外力作用下动模部分与定模部分对合，以使动模部分与定模部分围成的内腔形成变径管腔；

热塑性树脂芯模，用于填充在毛坯管材的内部；

柱塞，其一端用于伸入到毛坯管材中，且与毛坯管材密封装配；

加热热源，用于融化热塑性树脂芯模；

在变径管件成形的过程中，动模部分顶压毛坯管材，定模部分与毛坯管材挡止配合，柱塞顶压热塑性树脂芯模，动模部分或定模部分与热塑性树脂芯模挡止配合。

本发明的有益效果是：本发明的变径管件热塑性软模成形装置中，可通过动模部分顶压毛坯管材，通过柱塞顶压热塑性树脂芯模，以使热塑性树脂芯模变形，并使毛坯管材径向向外扩张，以在变径管腔内形成变径管件，在变径管件成形的过程中，对热塑性树脂芯模加热使其熔融前的成形初期，可利用固态热塑性树脂芯模对毛坯管材产生较大的切向摩擦力和法向压力，通过切向摩擦力带动管壁材料向变形区中心位置流动，以避免材料过早减薄，在对热塑性树脂芯模加热使其熔融后的成形末期，可利用熔融态的热塑性树脂芯模对毛坯管材产生切向粘性附着力和法向压力，切向粘性附着力可促使管材材料向变形区顶点流动，以确保成形后零件的壁厚均匀性，并利用熔融状态热塑性树脂芯模较好的流动性，提高成形后变径管件的变径程度。

进一步地，动模部分包括堵头和上模，所述动模安装孔设置在上模上，堵头封堵在动模安装孔中，堵头用于伸入到毛坯管材中，且与毛坯管材密封装配；在变径管件成形的过程中，堵头用于顶压毛坯管材，且与热塑性树脂芯模挡止配合。