[发明专利]大膨胀量管件成形装置及成形方法

权利要求书

1.一种大膨胀量管件成形装置，其特征在于，包括：

成形模具，所述成形模具包括上模具和下模具，所述上模具和所述下模具合模后，二者之间形成与目标管件外轮廓适配的成型腔；

密封冲头，所述密封冲头内开设有流体流道，所述密封冲头用于与管坯的端部密封连接，并通过所述流体流道向所述管坯内部通入压力介质，以使所述管坯在所述成形模具和所述压力介质的双重作用下形成所述目标管件；所述成形模具的两侧均设置有所述密封冲头，分别用于与所述管坯的两端密封连接；

冲头调节机构，所述冲头调节机构与所述密封冲头相连，用于驱动所述密封冲头靠近或远离所述成型腔内的所述管坯。

2.根据权利要求1所述的大膨胀量管件成形装置，其特征在于，所述密封冲头包括内密封冲头和套设于所述内密封冲头外部的外密封冲头，所述外密封冲头用于与所述管坯端部的外轮廓适配，所述内密封冲头用于密封插入所述管坯的端部；所述流体流道开设于所述内密封冲头内。

3.根据权利要求2所述的大膨胀量管件成形装置，其特征在于，所述外密封冲头与所述管坯端部的外轮廓间隙配合，所述内密封冲头与所述管坯端部的内轮廓过盈配合。

4.根据权利要求1所述的大膨胀量管件成形装置，其特征在于，所述压力介质为液体压力介质或气体压力介质。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的大膨胀量管件成形装置，其特征在于，所述冲头调节机构包括轴向调节单元，所述轴向调节单元包括：

第一油缸座，所述第一油缸座设置于所述成形模具的侧部；

轴向驱动油缸，所述轴向驱动油缸设置于所述第一油缸座上，所述轴向驱动油缸的活塞杆与所述管坯的圆形截面共轴，且所述轴向驱动油缸的活塞杆端部设置有弹簧推板；

弹簧，所述弹簧的一端与所述弹簧推板相连，另一端与所述密封冲头相连；

所述轴向驱动油缸用于驱动所述密封冲头靠近或远离所述成型腔内的所述管坯，每个所述密封冲头分别与一所述轴向调节单元相连。

6.根据权利要求5所述的大膨胀量管件成形装置，其特征在于，所述冲头调节机构还包括导轨和浮动调节单元，所述导轨水平设置于所述成形模具的侧部，所述导轨上滑动安装有一滑块；所述浮动调节单元包括：

第二油缸座，所述第二油缸座设置于所述滑块上；

浮动驱动油缸，所述浮动驱动油缸设置于所述第二油缸座上，且所述浮动驱动油缸竖直设置，所述第一油缸座设置于所述浮动驱动油缸的活塞杆顶端；

任意一所述轴向调节单元的底部均配置有所述浮动调节单元和所述导轨。

7.一种大膨胀量管件成形方法，采用如权利要求1～6任意一项所述的大膨胀量管件成形装置实施，其特征在于，包括步骤：

S1、根据目标管件的最大截面当量直径和最小截面当量直径计算获得目标管件的膨胀率，并结合管坯材料的力学性能，确定管坯直径；

S2、根据目标管件的形状轮廓，对所述管坯预处理，以获得预成形管件；

S3、将所述预成形管件置于所述成形模具的所述成型腔中，并利用所述密封冲头封堵所述预成形管件的轴向两端，通过所述密封冲头中的所述流体流道向所述预成形管件内通入压力介质，以使所述预成形管件在所述成形模具和所述压力介质的双重作用下形成目标管件；

S4、取出成形好的目标管件。

8.根据权利要求7所述的大膨胀量管件成形方法，其特征在于，步骤S1中，首先获取目标管件的最大截面周长和最小截面周长，然后根据相应截面周长计算获得所述最大截面当量直径和所述最小截面当量直径。

9.根据权利要求7或8所述的大膨胀量管件成形方法，其特征在于，步骤S2包括：

步骤S1、在所述管坯中，对于目标管件截面当量直径小于所述管坯直径的部分，进行缩径工艺处理，对于目标管件截面当量直径大于所述管坯直径的部分，进行增径工艺处理，以获得初级预成形管件；

步骤S2、根据目标管件的形状轮廓，对所述初级预成形管件的增径部分进行预成形，以获得所述预成形管件。

10.根据权利要求9所述的大膨胀量管件成形方法，其特征在于，在所述初级预成形管件和所述预成形管件成形后，分别进行热处理。