本發(fā)明涉及的是一種管材精密成形領(lǐng)域的技術(shù)，具體是一種管形件局部加厚成形裝置及其方法。

背景技術(shù)：
管形件在機(jī)械行業(yè)中是一種十分常見的零部件，管形件之間一般采用螺紋連接，為保證連接處的強(qiáng)度，需要將其進(jìn)行局部加厚處理，因此管形件的局部加厚工藝一直受到關(guān)注。管形件局部鐓鍛是一種典型的加厚方法，局部加厚處容易出現(xiàn)一系列問題，如加厚的尺寸不滿足要求，內(nèi)表面凹凸不平，平滑度較差，影響后續(xù)裝配和服役性能。因此，如何提高管形件加厚質(zhì)量是急需解決的問題。目前，對(duì)于管形件局部加厚，利用不同凸凹模多道次鐓鍛成形，雖然多道次鐓鍛可以增大加厚程度，降低形成折疊缺陷的風(fēng)險(xiǎn)，但是工藝過程參數(shù)不易控制，所得局部加厚零件內(nèi)表面質(zhì)量難以保證。經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利文獻(xiàn)號(hào)CN104439011A，公告日2015.3.25，公開了一種石油鉆桿加厚端成形凸模及其應(yīng)用，凸模包括凸模桿與三個(gè)凸模塊，凸模桿的前端開設(shè)有外螺紋，凸模塊內(nèi)側(cè)開設(shè)有內(nèi)螺紋段，凸模塊共設(shè)有三個(gè)，三個(gè)凸模塊圍合成完整的凸模環(huán)，且三個(gè)凸模塊上的內(nèi)螺紋段圍合成與外螺紋配合的內(nèi)螺紋，凸模環(huán)為中空?qǐng)A錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，有利于控制石油鉆桿的內(nèi)表面質(zhì)量。但該技術(shù)要求每次鐓鍛時(shí)都需要重新組裝凸模，鐓粗完成后還要將凸模拆卸下來，整個(gè)操作過程相對(duì)繁鎖，直接影響生產(chǎn)效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出一種管形件局部加厚成形裝置及其方法，所述成形裝置由凸模組件、活動(dòng)芯軸、凹模、滑塊和頂桿組成，成形過程中，凸模組件與活動(dòng)芯軸剛性接觸，并與凹模形成管件加厚部分的模具型腔，逐步鐓擠壓管料完成管件端部加厚，內(nèi)表面由活動(dòng)芯軸控制，形成的加厚過渡區(qū)表面質(zhì)量良好；活動(dòng)芯軸通過滑塊與頂桿連為一體，取出方便，大幅提高生產(chǎn)效率。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：本發(fā)明涉及一種管形件局部加厚成形裝置，包括：依次相連的頂桿、滑塊、活動(dòng)芯軸、凸模組件和套接于凸模組件外側(cè)的凹模，其中：頂桿、滑塊和活動(dòng)芯軸分別與凹模間隙配合。所述的凸模組件包括：套接的內(nèi)凸模和外凸模。所述的內(nèi)凸模與活動(dòng)芯軸剛性接觸。所述的活動(dòng)芯軸包括：彈性連接并且彼此對(duì)稱的左半芯軸和右半芯軸。所述的滑塊分別與活動(dòng)芯軸和頂桿彈性連接。本發(fā)明涉及一種基于上述裝置的管形件局部加厚成形方法，包括以下步驟：步驟1、定位管坯：沿徑向打開凹模，放入管坯至預(yù)定位置后合攏凹模并壓緊，完成管坯定位。步驟2、模具調(diào)整：連接活動(dòng)芯軸、滑塊和頂桿，形成連接體；把凸模組件移入凹模，直至外凸模與管坯的一端接觸，再將連接體從管坯另一端移入凹模，直至活動(dòng)芯軸與內(nèi)凸模接觸；推動(dòng)頂桿，通過滑塊使活動(dòng)芯軸的兩個(gè)半芯軸處于張開狀態(tài)，形成內(nèi)模腔。步驟3、管形件鐓擠成形：保持頂桿的力不變，與凹模配合的外凸模進(jìn)行軸向移動(dòng)，使管坯沿軸向鐓擠成形，實(shí)現(xiàn)管形件的局部加厚。步驟4、取出管形件：將外凸模和內(nèi)凸模依次從管形件的一端沿軸向移出，此時(shí)兩個(gè)半芯軸合攏，通過頂桿將連接體從管形件的另一端沿軸向移出，打開凹模，取出已完成加厚成形的管形件。技術(shù)效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用了凸模組件、活動(dòng)芯軸與可分凹模形成模具型腔，凸模組件的內(nèi)凸模和外凸模兩個(gè)部分可按順序動(dòng)作；活動(dòng)芯軸分為左半芯軸和右半芯軸，通過彈簧依次與滑塊和頂桿相連，便于從管件中取出；可分凹?？裳貜较?qū)崿F(xiàn)開合，方便管坯的放入與管件的取出。本發(fā)明采用活動(dòng)芯軸與可分凹模配合，并結(jié)合外凸模鐓擠成形，獲得了內(nèi)表面質(zhì)量可控的局部加厚管件，且具有較高的生產(chǎn)效率，便于投入批量生產(chǎn)。附圖說明圖1為本發(fā)明示意圖；圖2為芯軸結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為滑塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖中：1和3為周向彈簧，2為完成加厚成形的管形件，4為凹模，5為頂桿，6和7為連接彈簧，8為滑塊，9為管坯，10為左半芯軸，11為右半芯軸，12為內(nèi)凸模，13為外凸模，14為縫隙。具體實(shí)施方式下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。實(shí)施例1如圖1所示，本實(shí)施例包括：管坯9、依次相連的頂桿5、滑塊8、活動(dòng)芯軸、凸模組件和套接于凸模組件外側(cè)的凹模4，其中：頂桿5、滑塊8和活動(dòng)芯軸通過連接彈簧6和7相連，并且通過管坯9與凹模4間隙配合。所述的凸模組件包括：套接的內(nèi)凸模12和外凸模13。所述的內(nèi)凸模12與活動(dòng)芯軸剛性接觸。所述的凹模4為徑向可分凹模，便于加厚成形后的管形件取出。如圖2所示，所述的活動(dòng)芯軸包括：彼此對(duì)稱的左半芯軸10和右半芯軸11，其中：左半芯軸10和右半芯軸11通過兩端的周向彈簧1、3連接。張開狀態(tài)時(shí)，所述的左半芯軸10和右半芯軸11形成縫隙14。如圖3所示，所述的滑塊8的一端設(shè)有圓臺(tái)形的凸起，另一端設(shè)有凹槽。所述的頂桿5的頂端設(shè)有與凹槽相配合的凸緣，活動(dòng)芯軸的底部設(shè)有與凸起相配合的圓臺(tái)形凹槽。本實(shí)施例通過以下步驟對(duì)管形件進(jìn)行局部加厚成形：步驟1、步驟1、定位管坯9：沿徑向打開凹模4，放入管坯9至預(yù)定位置后合攏凹模4并壓緊，完成管坯9定位。步驟2、模具調(diào)整：連接活動(dòng)芯軸、滑塊8和頂桿5，形成連接體；把凸模組件移入凹模4，直至外凸模13與管坯9的一端接觸，再將連接體從管坯9的另一端移入凹模4，直至活動(dòng)芯軸與內(nèi)凸模12接觸；推動(dòng)頂桿5，通過滑塊8使活動(dòng)芯軸的兩個(gè)半芯軸10和11克服周向彈簧3的約束力微微張開，形成內(nèi)模腔，中間保有縫隙14。步驟3、管形件鐓擠成形：保持頂桿5的力不變，與凹模4配合的外凸模13進(jìn)行軸向移動(dòng)，使管坯9沿軸向鐓擠成形，實(shí)現(xiàn)管形件的局部加厚。所述的管形件為難變形材料時(shí)，可采用熱鐓擠壓成形；管形件為易變材料時(shí)，可采用冷鐓擠成形。步驟4、取出管形件：將外凸模13和內(nèi)凸模12依次從完成加厚成形的管形件2的一端沿軸向移出，此時(shí)兩個(gè)半芯軸10和11由于周向彈簧3收緊而無縫合攏，與完成加厚成形的管形件2的內(nèi)表面分離，移動(dòng)方便；通過頂桿5將連接體從完成加厚成形的管形件2的另一端沿軸向移出，打開凹模4，取出已完成加厚成形的管形件2。所述的縫隙14的寬度小于1mm，優(yōu)選為0.4mm。所述的活動(dòng)芯軸的外表面與管坯9的內(nèi)表面形狀相匹配，活動(dòng)芯軸的外側(cè)錐度與完成加厚成形的管形件2的加厚端過渡區(qū)內(nèi)表面錐度相同，以保證加厚端過渡區(qū)是由活動(dòng)芯軸控制其成形過程。所述的活動(dòng)芯軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，易于取出。所述的周向彈簧1和3的作用力可保證左半芯軸10和右半芯軸11不會(huì)發(fā)生分離。所述的凸模組件與活動(dòng)芯軸、凹模配合，形成用于管坯9加厚的模具型腔，便于控制管形件的內(nèi)表面質(zhì)量。所述的外凸模13用于對(duì)管坯9進(jìn)行鐓擠成形。所述的滑塊8一端的連接彈簧6保證頂桿5與滑塊8始終連接。所述的滑塊8和頂桿5的外表面與管坯9的內(nèi)表面有一定距離，以保證頂桿5帶動(dòng)滑塊8和活動(dòng)芯軸移入與移出時(shí)不會(huì)與管坯9產(chǎn)生接觸，減小阻力。本實(shí)施例管形件內(nèi)表面的成形過程由活動(dòng)芯軸控制，獲得了良好的加厚區(qū)內(nèi)表面質(zhì)量，過渡光滑；活動(dòng)芯軸與頂桿5通過滑塊8連為一體，取出方便，大幅提高生產(chǎn)效率。