[发明专利]一种将管坯局部周长缩短的模具及其使用方法

说明书

本发明涉及一种将管坯局部周长缩短的模具及其使用方法，属于管坯加工技术及专用装置技术领域。一种将管坯局部周长缩短的模具，包括上模和下模，以及用于插入管坯的管腔中的型芯；所述上模具有上模腔，下模具有下模腔，上模腔和下模腔配合形成模腔；其特殊之处在于，所述型芯放入模腔后，模腔内形成管坯形变腔；上模腔和/或下模腔为扩口状，扩口的两侧为弧状，且扩口的两侧与动模运动的方向成夹角。同时，本申请中还提供了模具的使用方法。本申请的模具及方案，具有简单实用，加工效率高的优点。

技术领域

本发明涉及一种将管坯局部周长缩短的模具及其使用方法，属于管坯加工技术及专用装置技术领域。

背景技术

管件能充分利用材料的刚性，具有更好的抗弯性能和安全性能，被广泛应用在机械结构中。实际承载时，零件各部分受力条件不同，一般的管件在不同位置所需的截面周长是不同的。通常，在抗弯模量大的位置，所设计的截面周长大，而抗弯模量小的位置，截面周长小，零件沿轴线最好具有不同的截面周长或形状。当前有多种技术能实现零件截面周长的改变，如缩管、内高压成形，充压镦形等；但现有的技术存在效率低、需专用装备等问题，制造成本高。尤其是充压镦形工艺，因为需要持续的向管件中进行充压，才能保证工艺的有效性，因此对密封性的要求较高，也必须要有相应的充压设备。为解决改变管坯周长，尤其是局部缩小周长，现有工艺制造存在效率低和成本高等问题，本领域技术人员积极研究，如何提高效率，并降低成本。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，提供一种将管坯局部周长缩短的模具及其使用方法。

本发明是通过如下的技术方案，解决上述技术问题：一种将管坯局部周长缩短的模具，包括上模和下模，以及用于插入管坯的管腔中的型芯；所述上模具有上模腔，下模具有下模腔，上模腔和下模腔配合形成模腔；其特殊之处在于，所述型芯放入模腔后，模腔内形成管坯形变腔；上模腔和/或下模腔为扩口状，扩口的两侧为弧状，且扩口的两侧与动模运动的方向成夹角。

上述技术方案的优点是：本申请通过对扩口的改进，将扩口两侧设计为弧形，模腔的侧壁为有弯曲的弧度；挤压时，对管坯变形的流动方向起到导流的作用；即，通过对扩口侧壁的形状的改进，调整管坯挤压时的受力状态，实现对形变的流动方向的控制；这样设计的模腔，型芯的外壁与模腔壁之间的缝隙成弯曲状，模具对管坯挤压时，管坯的顶部先与模具接触，受压向两侧形变，两侧形变的过程中，开口端受力，管坯变形部分就会向模腔内弯曲的缝隙处变形，最终就可以使管坯变形的部分充满模腔。

为了能够更好的解决本发明要解决的技术问题，在上述技术方案的基础上，还可以做出如下的改进：

进一步，所述的扩口由开口端向底部，跨距依次变小。

上述技术特征在本申请中的优点是：由扩口端向底部平滑的弯曲，更有利于引导形变。

进一步，所述型芯截面的形状与模腔截面的形状相同或相近似。

上述技术特征在本申请中的优点是：型芯与模腔的截面的外廓线相同或者相近，从内侧起变形支撑作用，可以保证保证管坯形变后的壁厚。

进一步，所述型芯与模腔同轴线时，型芯截面的外轮廓线与模腔截面的轮廓线为等距线。

上述的轴位于上模与下模合模后的分模线上；该轴也是与管坯的轴同轴，通常以管坯的轴为型芯的轴。

进一步，所述的上模腔的截面包括上侧弧段和上底弧段，上底弧段半径大于上侧弧段半径。

进一步，所述上底弧段的弦A与过轴弦平行，弦A与过轴弦之间的间距大于1/4过轴弦的弦长。

进一步，所述上模和下模接触面的初始间距小于弦A与过轴弦之间的间距。

进一步，所述的下模腔的截面包括下侧弧段和下底弧段，下底弧段半径大于下侧弧段半径。