【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及管件成型，尤其涉及一种不等壁厚变截面管的成型装置和成型方法。
技术介绍
1、在骑行设备中，随着科技发展，轻量化要求越来越高。实现轻量化的主要途径有两种：使用轻质材料和采用轻体结构，即材料轻量化和结构轻量化。材料轻量化主要是指采用轻质材料的合金来制造构件，如铝、镁合金等。而对于材料确定的构件，轻量化则主要是靠设计和制造出具有合理几何形状的轻体结构来实现的，如空心管件。
2、目前，已经出现了大量将材料轻量化和结构轻量化两种方式结合起来的空心变截面构件，对于主要承受弯扭载荷的结构，采用空心变截面构件既可减轻质量又可充分利用材料强度。抽管工艺，就是在拉拔力作用下，迫使管件通过模孔与芯轴之间的间隙，获得相应形状和尺寸的管件，存在的问题是，在退料时，管件直接与退料装置接触，对于薄壁管件，易产生变形破坏。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种不等壁厚变截面管的成型装置和成型方法，以解决成型管退料时易发生变形的问题。
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种不等壁厚变截面管的成型装置，包括外套模和芯轴，所述外套模的内孔径大于和所述芯轴的外径，所述芯轴插设在待成型管内并带动所述待成型管穿过所述外套模以得到不等壁厚变截面管，所述芯轴具有变轴径段，所述变轴径段在所述待成型管上挤压形成变管径段，所述变轴径段设有高压气体出口，所述高压气体出口朝向所述变管径段的内壁设置，高压气体从所述高压气体出口喷出并在所述变管径段的内壁形成退料作用力
4、可选地，所述芯轴具有第一轴径段和第二轴径段，所述第一轴径段的轴径大于所述第二轴径段的轴径，所述变轴径段的两端过渡连接所述第一轴径段和所述第二轴径段，所述第一轴径段上设有第一轴向通孔，所述第一轴向通孔的一端为所述高压气体出口，所述第一轴向通孔的另一端为高压气体入口，所述高压气体入口位于所述第一轴径段背离所述变轴径段的端面并连接高压气体供气端。
5、可选地，所述第一轴径段的轴径大于所述待成型管的内孔径，在挤压成型过程中，所述第二轴径段、所述变轴径段和第一轴径段能够顺次进入所述待成型管的内部并在所述待成型管的后端形成变管径段和扩口管段。
6、可选地，所述不等壁厚变截面管的成型装置还包括夹模，所述夹模的内壁与所述不等壁厚变截面管的外壁贴合设置，退料时，所述夹模能够夹紧所述不等壁厚变截面管。
7、可选地，所述芯轴上设有第一喷油口，所述第一喷油口设于所述芯轴的前端端面，所述第一喷油口设有喷雾器以将润滑油喷向所述待成型管的内壁。
8、可选地，所述芯轴上设有第二轴向通孔，所述第二轴向通孔的一端为所述第一喷油口，所述第二轴向通孔的另一端为进油口，所述进油口设于所述芯轴的后端且在挤压成型过程中始终处于所述不等壁厚变截面管的外部，所述进油口连接润滑油供油端。
9、可选地，所述芯轴上设有介质入口和介质出口，所述介质入口和所述介质出口之间通过介质回路连通，所述介质回路设于所述芯轴内部，所述介质回路内流通高温介质以加热所述芯轴。
10、可选地，所述介质回路包括绕所述芯轴的轴线设置的多个第三轴向通孔，多个所述第三轴向通孔的首尾顺次连通设置，在挤压成型过程中，所述介质入口和所述介质出口始终处于所述不等壁厚变截面管的外部。
11、可选地，所述外套模上设有加热器用以加热所述外套模。
12、可选地，所述外套模朝向所述退料方向的一端设有第二喷油口，所述第二喷油口朝向所述待成型管的外侧壁设置。
13、本专利技术还提供一种不等壁厚变截面管的成型方法，根据上述提供的所述不等壁厚变截面管的成型装置，所述不等壁厚变截面管的成型方法包括如下步骤：
14、成型过程：固定外套模，将芯轴的前端伸入待成型管的内部，所述芯轴带动所述待成型管朝向所述外套模运动，所述待成型管在所述外套模和所述芯轴之间的间隙形成不等壁厚变截面管，所述不等壁厚变截面管在所述芯轴的变轴径段形成变管径段；
15、退料过程：所述芯轴沿退料方向运动，当所述芯轴带动所述不等壁厚变截面管至所述不等壁厚变截面管与退料环接触时，高压气体从高压气体出口喷出并在所述不等壁厚变截面管的变管径段的内壁形成退料作用力，所述不等壁厚变截面管与所述芯轴开始脱离。
16、可选地，在所述成型过程和所述退料过程：
17、所述外套模上加热器启动以加热所述外套模；所述外套模上第二喷油口朝向所述待成型管的外侧壁喷润滑油；
18、所述芯轴上的第一喷油口朝向所述待成型管的内壁喷润滑油；
19、所述芯轴上的介质回路内通高温介质以加热所述芯轴。
20、可选地，在所述退料过程，所述外套模替换为夹模，所述夹模绕所述不等壁厚变截面管的外侧壁夹紧所述不等壁厚变截面管。
21、可选地，在所述成型过程，所述变轴径段与所述变管径段接触并形成成型力，所述待成型管与所述外套模接触并形成阻力，所述阻力大于所述成型力并在所述待成型管上优先形成扩径的变管径段和扩口管段。
22、可选地，在所述成型过程，沿挤压成型方向上设有多个外套模，所述外套模包括具有锥形管段的第一外套模和具有直管段的第二外套模，多个所述第一外套模和多个所述外套模能够根据所述不等壁厚变截面管的成型形状进行任意组合。
23、本专利技术的有益效果：
24、本专利技术的不等壁厚变截面管的成型装置，在芯轴的变轴径段设置高压气体出口，在退料时，朝向不等壁厚变截面的变管径段的内壁喷高压气体，使得不等壁厚变截面管和芯轴之间产生退料作用力，便于在不等壁厚变截面管接触退料环后顺利脱离，减小不等壁厚变截面管的端部与退料环之间的作用力，避免不等壁厚变截面管起皱屈曲变形，进而提高成品率。
25、本专利技术的不等壁厚变截面管的成型方法，通过退料过程中在不等壁厚变截面管的变管径段的内壁喷高压气体，使得不等壁厚变截面管和芯轴之间产生退料作用力，便于在不等壁厚变截面管接触退料环时顺利脱离，减小不等壁厚变截面管端部与退料环之间的作用力，避免不等壁厚变截面管起皱屈曲变形，进而提高成品率。
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1.不等壁厚变截面管的成型装置，其特征在于，包括外套模(1)和芯轴(2)，所述外套模(1)的内孔径大于和所述芯轴(2)的外径，所述芯轴(2)插设在待成型管(100)内并带动所述待成型管(100)穿过所述外套模(1)以得到不等壁厚变截面管(200)，所述芯轴(2)具有变轴径段(21)，所述变轴径段(21)在所述待成型管(100)上挤压形成变管径段(201)，所述变轴径段(21)设有高压气体出口(2211)，所述高压气体出口(2211)朝向所述变管径段(201)的内壁设置，高压气体从所述高压气体出口(2211)喷出并在所述变管径段(201)的内壁形成退料作用力。
2.根据权利要求1所述的不等壁厚变截面管的成型装置，其特征在于，所述芯轴(2)具有第一轴径段(22)和第二轴径段(23)，所述第一轴径段(22)的轴径大于所述第二轴径段(23)的轴径，所述变轴径段(21)的两端过渡连接所述第一轴径段(22)和所述第二轴径段(23)，所述第一轴径段(22)上设有第一轴向通孔(221)，所述第一轴向通孔(221)的一端为所述高压气体出口(2211)，所述第一轴向通孔(221)的另一端
3.根据权利要求2所述的不等壁厚变截面管的成型装置，其特征在于，所述第一轴径段(22)的轴径大于所述待成型管(100)的内孔径，在挤压成型过程中，所述第二轴径段(23)、所述变轴径段(21)和第一轴径段(22)能够顺次进入所述待成型管(100)的内部并在所述待成型管(100)的后端形成变管径段(201)和扩口管段(200)。
4.根据权利要求1所述的不等壁厚变截面管的成型装置，其特征在于，还包括夹模(3)，所述夹模(3)的内壁与所述不等壁厚变截面管(200)的外壁贴合设置，退料时，所述夹模(3)能够夹紧所述不等壁厚变截面管(200)。
5.根据权利要求1所述的不等壁厚变截面管的成型装置，其特征在于，所述芯轴(2)上设有第一喷油口(241)，所述第一喷油口(241)设于所述芯轴(2)的前端端面，所述第一喷油口(241)设有喷雾器以将润滑油喷向所述待成型管(100)的内壁。
6.根据权利要求5所述的不等壁厚变截面管的成型装置，其特征在于，所述芯轴(2)上设有第二轴向通孔(24)，所述第二轴向通孔(24)的一端为所述第一喷油口(241)，所述第二轴向通孔(24)的另一端为进油口(242)，所述进油口(242)设于所述芯轴(2)的后端且在挤压成型过程中始终处于所述不等壁厚变截面管(200)的外部，所述进油口(242)连接润滑油供油端。
7.根据权利要求1所述的不等壁厚变截面管的成型装置，其特征在于，所述芯轴(2)上设有介质入口(251)和介质出口(252)，所述介质入口(251)和所述介质出口(252)之间通过介质回路连通，所述介质回路设于所述芯轴(2)内部，所述介质回路内流通高温介质以加热所述芯轴(2)。
8.根据权利要求7所述的不等壁厚变截面管的成型装置，其特征在于，所述介质回路包括绕所述芯轴(2)的轴线设置的多个第三轴向通孔(25)，多个所述第三轴向通孔(25)的首尾顺次连通设置，在挤压成型过程中，所述介质入口(251)和所述介质出口(252)始终处于所述不等壁厚变截面管(200)的外部。
9.根据权利要求1所述的不等壁厚变截面管的成型装置，其特征在于，所述外套模(1)上设有加热器(11)用以加热所述外套模(1)。
10.根据权利要求1所述的不等壁厚变截面管的成型装置，其特征在于，所述外套模(1)朝向所述退料方向的一端设有第二喷油口(12)，所述第二喷油口(12)朝向所述待成型管(100)的外侧壁设置。
11.不等壁厚变截面管的成型方法，其特征在于，根据权利要求1-10任一项所述的不等壁厚变截面管的成型装置，所述不等壁厚变截面管的成型方法包括如下步骤：
12.根据权利要求11所述的不等壁厚变截面管(200)的成型方法，其特征在于，在所述成型过程和所述退料过程：
13.根据权利要求11所述的不等壁厚变截面管(200)的成型方法，其特征在于，在所述退料过程，所述外套模(1)替换为夹模(3)，所述夹模(3)绕所述不等壁厚变截面管(200)的外侧壁夹紧所述不等壁厚变截面管(200)。
14.根据权利要求11所述的不等壁厚变截面管(200)的成型方法，其特征在于，在所述成型过程，所述变轴径段(21)与所述变管径段(201)接触并形成成型力，所述待成型管(100)与所述外套模(1)接触...
【技术特征摘要】
1.不等壁厚变截面管的成型装置，其特征在于，包括外套模(1)和芯轴(2)，所述外套模(1)的内孔径大于和所述芯轴(2)的外径，所述芯轴(2)插设在待成型管(100)内并带动所述待成型管(100)穿过所述外套模(1)以得到不等壁厚变截面管(200)，所述芯轴(2)具有变轴径段(21)，所述变轴径段(21)在所述待成型管(100)上挤压形成变管径段(201)，所述变轴径段(21)设有高压气体出口(2211)，所述高压气体出口(2211)朝向所述变管径段(201)的内壁设置，高压气体从所述高压气体出口(2211)喷出并在所述变管径段(201)的内壁形成退料作用力。
2.根据权利要求1所述的不等壁厚变截面管的成型装置，其特征在于，所述芯轴(2)具有第一轴径段(22)和第二轴径段(23)，所述第一轴径段(22)的轴径大于所述第二轴径段(23)的轴径，所述变轴径段(21)的两端过渡连接所述第一轴径段(22)和所述第二轴径段(23)，所述第一轴径段(22)上设有第一轴向通孔(221)，所述第一轴向通孔(221)的一端为所述高压气体出口(2211)，所述第一轴向通孔(221)的另一端为高压气体入口(2212)，所述高压气体入口(2212)位于所述第一轴径段(22)背离所述变轴径段(21)的端面并连接高压气体供气端。
3.根据权利要求2所述的不等壁厚变截面管的成型装置，其特征在于，所述第一轴径段(22)的轴径大于所述待成型管(100)的内孔径，在挤压成型过程中，所述第二轴径段(23)、所述变轴径段(21)和第一轴径段(22)能够顺次进入所述待成型管(100)的内部并在所述待成型管(100)的后端形成变管径段(201)和扩口管段(200)。
4.根据权利要求1所述的不等壁厚变截面管的成型装置，其特征在于，还包括夹模(3)，所述夹模(3)的内壁与所述不等壁厚变截面管(200)的外壁贴合设置，退料时，所述夹模(3)能够夹紧所述不等壁厚变截面管(200)。
5.根据权利要求1所述的不等壁厚变截面管的成型装置，其特征在于，所述芯轴(2)上设有第一喷油口(241)，所述第一喷油口(241)设于所述芯轴(2)的前端端面，所述第一喷油口(241)设有喷雾器以将润滑油喷向所述待成型管(100)的内壁。
6.根据权利要求5所述的不等壁厚变截面管的成型装置，其特征在于，所述芯轴(2)上设有第二轴向通孔(24)，所述第二轴向通孔(24)的一端为所述第一喷油口(241)，所述第二轴向通孔(24)的另一端为进油口(242)，所述进油口(242)设于所述芯轴(2)的后端且在...
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