一种活动弯头成型模具的制作方法

本发明涉及活动弯头制造技术领域，具体涉及一种活动弯头成型模具。

背景技术：

在油田的固井、压裂等作业中，流体介质必须经过耐高压的管道才能输送至目标位置，活动弯头是连接水泥车与井口的主要零件之一。在现场作业中，受环境制约，不可避免地需要使用活动弯头来改变流体的流向，借助这种活动弯头，管线可以连通成任何角度，同时活动弯头能够吸收由于泵量不均匀而产生的大部分震动。

然而，在压裂施工时，携带石英砂的高压压裂液以很高的速度流过活动弯头内孔，使弯曲部位外侧的孔壁严重磨损，甚至被磨穿。再者，传统制造活动弯头工艺采用煨弯工艺，将直通管拉弯，造成活动弯管拐角处的内径变形，且拐角处的管壁由于受到拉力和压力不均匀而呈现受压受拉情况复杂的状态，特别是受拉应力的管壁晶格被拉伸变得较薄，致密度下降，耐高压能力、耐磨损能力下降，积极破损和开裂；甚至受拉应力的管壁晶格被拉伸过度而本身就造成了很多微裂纹，从而造成活动弯头在施工过程中的破损和开裂。

技术实现要素：

为了克服以上问题，本发明旨在提供一种活动弯头成型模具，能够一次挤压成型制备出活动弯头，确保了活动弯头整体的致密性和密度均匀性，以及确保活动弯头内径尺寸的均匀性。

为了实现上述目的，本发明提供了一种活动弯头成型模具，包括：

上模具，上模具内部设置有上弯型沟道；

下模具，下模具内部设置有下弯型沟道；上模具和下模具合在一起组成所述活动弯头成型模具；其中，上弯型沟道与下弯型沟道随着上模具和下模具的组合而组合在一起，形成完整的弯型通道；弯型通道内用于装载工件坯。

在一些实施例中，所述上模具包括上外模具、上内模具；所述上内模具嵌入固定于所述上外模具内；所述上弯型沟道设置于所述上外模具内；

所述下模具包括下外模具、下内模具；所述下内模具嵌入固定于所述下外模具内；所述下弯型沟道设置于所述下外模具内。

在一些实施例中，所述上外模具的顶部边缘设置有第一卡槽，用于栓销插入而固定于外部；所述下外模具的顶部边缘设置有第二卡槽，用于栓销插入固定于外部。

在一些实施例中，所述上外模具顶部设置有上盖，所述上盖与所述上外模具一体成型或固定连接；所述下外模具底部设置有下盖，所述下盖与所述下外模具一体成型或固定连接；

所述第一卡槽设置于所述上盖边缘；所述第二卡槽设置于所述下盖边缘。

在一些实施例中，所述上模具与所述下模具相对的表面、所述下模具与所述上模具相对的表面设置有相配合的凹孔和凸起，所述凸起插入所述凹孔中，实现上模具和下模具的固定组合。

在一些实施例中，所述上外模具与所述下外模具相对的表面、所述下外模具与所述上外模具相对的表面设置有相配合的凹孔和凸起，所述凸起插入所述凹孔中，实现上外模具和下外模具的固定组合；

所述上内模具与所述下内模具相对的表面、所述下内模具与所述上内模具相对的表面设置有相配合的凹孔和凸起，所述凸起插入所述凹孔中，实现上内模具和下内模具的固定组合。

在一些实施例中，所述上弯型沟道具有第一直段和第一弯段；所述下弯型沟道具有第二直段和第二弯段；第一直段和第二直段构成第一直管道，第一弯段和第二弯段构成第二弯管道，所述第一直管道和所述第二弯管道构成所述弯型沟道。

在一些实施例中，所述第二弯管道的末端内壁设置有矫正件结构，矫正件结构能够沿着第二弯管道的内径方向伸缩，矫正件结构伸出顶住进入第二弯管道末端的工件坯将其弯度矫正。

在一些实施例中，位于所述第一弯段末端的所述上模具设置有镂空区域，位于所述第二弯段末端的所述下模具设置有与所述镂空区域相对应的矫正件结构；所述上模具和所述下模具组合时，所述矫正件结构嵌入所述镂空区域。

在一些实施例中，所述矫正件结构的一侧具有一弧面，所述弧面作为所述第二弯管道末端的一部分内壁；所述矫正件结构能够沿第二弯管道内径方向伸缩，矫正件结构伸出顶住进入第二弯管道末端的工件坯将其弯度矫正。

在一些实施例中，所述下模具还设置有锁模结构；所述下外模具设置有第一开口，所述锁模结构具有抵触件，所述抵触件穿入所述第一开口中向上伸出抵住所述下内模具，从而使得下内模具与所述上内模具呈夹紧状态。

在一些实施例中，所述抵触件还连接有驱动件，驱动件给所述抵触件提供动力；所述抵触件可拆卸连接于所述下外模具上。

本发明的活动弯头成型模具，设置上模具和下模具，上模具和下模具的组合和分离来实现模具的安装与拆卸，以及实现工件坯的取出；上模具内设置上弯型沟道，下模具内设置下弯型沟道，上弯型沟道与下弯型沟道组合实现弯型通道，工件坯从弯型通道的一侧开口挤入弯型通道内，顺着弯型通道的结构而挤压成弯管，采用挤压方式一次成型，避免了传统工艺制备管子时对管子的拉伸变形，简化了拐角处的管壁的应力状态，避免了由于受到拉力和压力不均匀而呈现受压受拉情况复杂的状态，特别是受拉应力的管壁晶格被拉伸变得较薄的问题，提高了弯管外弧壁的致密度、耐高压能力和耐磨损性能，使得管壁密度均匀，避免了微裂纹的产生，提高了活动弯头的质量和延长了其使用寿命。进一步的，上模具包括上内模具和上外模具，下模具包括下内模具和下外模具，提高了模具使用的灵活性，在使用过程中，无需更换上外模具和下外模具，只需更换上内模具和下内模具，就可以实现不同工件坯形状的制备。进一步的，在上外模具的顶部边缘设置第一卡槽，下外模具的顶部外边设置第二开槽，用于栓销插入而将上外模具与下外模具固定于设备上。较佳的，上外模具顶部设置了上盖，下外模具底部设置了下盖，上盖和下盖的设置方便上模具和下模具的安装和拆卸；上模具和下模具采用凸起和凹孔的配合来实现上模具和下模具的卡紧定位。优选的，弯型沟道由第一直管道和第二弯管道构成，工件坯从第一直管道向内挤入，从第二弯管道向外挤出，从而实现活动弯头的成型也即是形成弯管。在工件坯从第一直管道挤入到第二弯管道之后，为了避免工件坯的前端会出现过弯，在第二弯管道的末端内壁设置了矫正件结构，矫正件结构能够沿着第二弯管道的内径方向伸缩，矫正件结构伸出顶住进入第二弯管道末端的工件坯将其弯度矫正。较佳的，矫正件结构设置于第二弯段末端，从而能够实现最佳矫正效果。此外，由于工件坯是采用挤压方式成型的，考虑到模具所承受的压力可能会造成上内模具和下内模具的松动而导致工件坯的成型出现误差，还设置了锁模结构于下模具中。锁模结构设置有抵触件，抵触件穿过下外模具设置的开口二抵住下内模具，使得下内模具与上内模具呈夹紧状态。此外，可以采用驱动件连接抵触件来提供动力，驱动件可以采用油缸等驱动结构。抵触件可以拆卸，方便模具的安装和拆卸。

附图说明

图1为本发明的一个实施例的活动弯头成型模具的组装结构示意图

图2为本发明的一个实施例的活动弯头成型模具的分离结构示意图

图3为本发明的一个实施例的下模具的结构示意图

图4为图3中的下模具的主视结构示意图

图5为本发明的一个实施例的工件坯前端被挤压后过弯的示意图

图6为本发明的一个实施例的上模具和下模具与第一开口的关系示意图

图7为本发明的一个实施例的锁模结构与上模具和下模具的组装关系示意图

具体实施方式

为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合具体实施例，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。

以下结合附图1～6和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式、使用非精准的比例，且仅用以方便、清晰地达到辅助说明本实施例的目的。

请参阅图1和图2，本实施例的活动弯头成型模具，包括：上模具101和下模具102；上模具101和下模具102的组合和分离来实现模具的安装与拆卸，以及实现工件坯g的取出。上模具101内部设置有上弯型沟道，下模具102内部设置有下弯型沟道；上模具101和下模具102合在一起组成活动弯头成型模具。上弯型沟道与下弯型沟道随着上模具101和下模具102的组合而组合在一起，形成完整的弯型通道；弯型通道内用于装载工件坯g。工件坯g从弯型通道的一侧开口挤入弯型通道内，顺着弯型通道的结构而挤压成弯管，采用挤压方式一次成型，避免了传统工艺制备管子时对管子的拉伸变形，简化了拐角处的管壁的应力状态，避免了由于受到拉力和压力不均匀而呈现受压受拉情况复杂的状态，特别是受拉应力的管壁晶格被拉伸变得较薄的问题，提高了弯管外弧壁的致密度、耐高压能力和耐磨损性能，使得管壁密度均匀，避免了微裂纹的产生，提高了活动弯头的质量和延长了其使用寿命。

请参阅图2，上模具101包括上外模具1013、上内模具1014；上内模具1014嵌入固定于上外模具1013内；上弯型沟道设置于上外模具1013内；下模具包括下外模具1024、下内模具1023；下内模具1023嵌入固定于下外模具1024内；下弯型沟道设置于下外模具1024内。因此，提高了模具使用的灵活性，在使用过程中，无需更换上外模具1013和下外模具1024，只需更换上内模具1014和下内模具1023，就可以实现不同工件坯形状的制备。

这里，上外模具1013的顶部边缘设置有第一卡槽1011，用于栓销插入而固定于外部；下外模具1024的顶部边缘设置有第二卡槽1021，用于栓销插入固定于外部，例如设备上。此外，上外模具1013顶部设置有上盖1012，上盖1012与上外模具1013一体成型或固定连接；下外模具1024底部设置有下盖1022，下盖1022与下外模具1024一体成型或固定连接，第一卡槽1011设置于上盖1012边缘；第二卡槽1021设置于下盖1022边缘。上盖1012和下盖1022的设置方便上模具101和下模具102的安装和拆卸。

请参阅图2，上模具101与下模具102相对的表面、下模具102与上模具101相对的表面设置有相配合的凹孔1015和凸起1025，凸起1025插入凹孔1015中，实现上模具101和下模具102的固定组合。上模具101和下模具102采用凸起和凹孔的配合来实现上模具101和下模具102的卡紧定位。具体的，上外模具1013与下外模具1024相对的表面、下外模具1024与上外模具1013相对的表面设置有相配合的凹孔1015和凸起1025，凸起1025插入凹孔1015中，实现上外模具1013和下外模具1024的固定组合；上内模具1014与下内模具1023相对的表面、下内模具1023与上内模具1014相对的表面设置有相配合的凹孔1015和凸起1025，凸起1025插入凹孔1015中，实现上内模具1014和下内模具1023的固定组合。

请参阅图3并结合图2和1，下弯型沟道具有第二直段2026和第二弯段2027；相配合的，上弯型沟道具有第一直段1017和第一弯段1018；第一直段1017和第二直段2026构成第一直管道，第一弯段1018和第二弯段2027构成第二弯管道，第一直管道和第二弯管道构成弯型通道。工件坯g从第一直管道向内挤入，从第二弯管道向外挤出，从而实现活动弯头的成型也即是形成弯管。

请参阅图3并结合图2和1，在工件坯g从第一直管道挤入到第二弯管道之后，为了避免工件坯g的前端会出现过弯(如图5所示)，在第二弯管道的末端内壁设置了矫正件结构2028，第二弯管道的末端内壁设置有矫正件结构2028，矫正件结构2028能够沿着第二弯管道的内径方向伸缩，矫正件结构2028伸出顶住进入第二弯管道末端的工件坯将其弯度矫正。较佳的，矫正件结构设置于第二弯段末端，从而能够实现最佳矫正效果。具体的，如图2和1所示，位于第一弯段1018末端的上模具101设置有镂空区域1016，位于第二弯段2027末端的下模具102设置有与镂空区域1016相对应的矫正件结构2028；上模具101和下模具102组合时，矫正件结构2028嵌入镂空区域1018。这里，请结合图4，矫正件结构2028的一侧具有一弧面20281，弧面20281作为第二弯管道末端的一部分内壁；矫正件结构2028能够沿第二弯管道内径方向伸缩，矫正件结构2028伸出顶住进入第二弯管道末端的工件坯将其弯度矫正。如图5所示，弯型管道内(粗实线)工件坯(网格填充件)的前端被挤压出管道且发生弯曲，将导致成型的弯管前端产生过弯，影响工件质量。因此，按照图5中箭头方向所示，矫正件结构沿箭头方向顶正工件坯g的前端，从而修正成型的弯管前端的形状。

此外，请参阅图6和7并结合图1至图3，由于工件坯g是采用挤压方式成型的，考虑到模具所承受的压力可能会造成上内模具1014和下内模具1023的松动而导致工件坯g的成型出现误差，还设置了锁模结构200于下模具102上。下模具102还设置有锁模结构200；下外模具1024设置有第一开口1029，锁模结构200具有抵触件202，抵触件202穿入第一开口1029中向上伸出抵住下内模具1023，从而使得下内模具1023与上内模具1014呈夹紧状态。抵触件202还连接有驱动件201，驱动件201给抵触件202提供动力；抵触件202可拆卸连接于下外模具1024上，方便模具的安装和拆卸。。这里需要说明的是，驱动件201可以采用油缸、马达等常规技术手段来驱动，这里不作限制。

综上所述，本发明的活动弯头成型模具，设置上模具和下模具，上模具和下模具的组合和分离来实现模具的安装与拆卸，以及实现工件坯的取出；上模具内设置上弯型沟道，下模具内设置下弯型沟道，上弯型沟道与下弯型沟道组合实现弯型通道，工件坯从弯型通道的一侧开口挤入弯型通道内，顺着弯型通道的结构而挤压成弯管，采用挤压方式一次成型，避免了传统工艺制备管子时对管子的拉伸变形，简化了拐角处的管壁的应力状态，避免了由于受到拉力和压力不均匀而呈现受压受拉情况复杂的状态，特别是受拉应力的管壁晶格被拉伸变得较薄的问题，提高了弯管外弧壁的致密度、耐高压能力和耐磨损性能，使得管壁密度均匀，避免了微裂纹的产生，提高了活动弯头的质量和延长了其使用寿命。进一步的，上模具包括上内模具和上外模具，下模具包括下内模具和下外模具，提高了模具使用的灵活性，在使用过程中，无需更换上外模具和下外模具，只需更换上内模具和下内模具，就可以实现不同工件坯形状的制备。进一步的，在上外模具的顶部边缘设置第一卡槽，下外模具的顶部外边设置第二开槽，用于栓销插入而将上外模具与下外模具固定于设备上。较佳的，上外模具顶部设置了上盖，下外模具底部设置了下盖，上盖和下盖的设置方便上模具和下模具的安装和拆卸；上模具和下模具采用凸起和凹孔的配合来实现上模具和下模具的卡紧定位。优选的，弯型沟道由第一直管道和第二弯管道构成，工件坯从第一直管道向内挤入，从第二弯管道向外挤出，从而实现活动弯头的成型也即是形成弯管。在工件坯从第一直管道挤入到第二弯管道之后，为了避免工件坯的前端会出现过弯，在第二弯管道的末端内壁设置了矫正件结构，矫正件结构能够沿着第二弯管道的内径方向伸缩，矫正件结构伸出顶住进入第二弯管道末端的工件坯将其弯度矫正。较佳的，矫正件结构设置于第二弯段末端，从而能够实现最佳矫正效果。此外，由于工件坯是采用挤压方式成型的，考虑到模具所承受的压力可能会造成上内模具和下内模具的松动而导致工件坯的成型出现误差，还设置了锁模结构于下模具中。锁模结构设置有抵触件，抵触件穿过下外模具设置的开口二抵住下内模具，使得下内模具与上内模具呈夹紧状态。此外，可以采用驱动件连接抵触件来提供动力，驱动件可以采用油缸等驱动结构。抵触件可以拆卸，方便模具的安装和拆卸。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然所述实施例仅为了便于说明而举例而已，并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰，本发明所主张的保护范围应以权利要求书所述为准。