1.本发明属于扩径模具技术领域，具体地说，涉及一种小管径无缝钢管端头扩径模具及使用方法。
背景技术：2.在钢管安装工程中，钢管之间的对接连接，要求管端直径和圆度必须达到一定的技术要求。但是，目前直接制成的钢管，需要对其端头进行加工处理，才能使其端口直径和圆度达到使用要求。目前，公知的钢管端头扩径只有大管径钢管，小管径钢管端头都是经过机加工处理，但机加工处理钢管端头，效率低，并且降低钢管端头强度。
3.参考文献cn201710913924.4一种管端扩径提效降费的方法及专用扩径模具，其中提及一种扩径方式，采用的是固定的扩径模具通过移动的放置挤压成型，首先其结构复杂安装繁琐，导致实际扩径的成本过高，其次扩径模具的不同成型孔径效果不同，导致扩孔孔径的变化需要整体式拆除或至少拆除所有扩径模具，导致工序繁琐。
4.有鉴于此特提出本发明。
技术实现要素：5.本发明所要解决的技术问题是：对钢管端头实现快速式扩孔，避免现有技术的扩孔的装置结构复杂，导致工序和成本的增加。
6.为了解决上述技术问题，发明人经过实践和总结得出本发明的技术方案，本发明公开了一种小管径无缝钢管端头扩径模具，包括模具体和模芯锥体，所述模芯锥体包括锥体头，所述模具体包括单瓣模和安装孔，所述单瓣模设置有多组且相对一侧环绕围成安装孔，多组所述单瓣模的一端适于安装在钢管端头内，所述锥体头适于安装在安装孔内并挤压每组单瓣模沿径向扩展。
7.进一步的，所述模芯锥体还包括圆柱体，所述圆柱体与锥体头一体设置，所述圆柱体远离锥体头的一端安装有推拉盘，所述推拉盘与圆柱体固定连接，所述推拉盘背对圆柱体的一侧安装有驱动件，所述驱动件适于连接推拉盘并推动推拉盘运动。
8.进一步的，所述模具体包括大端部和尖端部，多组所述的单瓣模组成的所述大端部外设置有周向槽，所述周向槽内安装有锁紧环，所述锁紧环适于相对固定多组所述单瓣模。
9.进一步的，所述模具体外安装有主体盘，所述主体盘包括后盖、垫圈和前盖，所述后盖和前盖上均开设有中间孔，所述中间孔的孔径均大于圆柱体和尖端部的直径，所述后盖与前盖平行并列设置，所述模具体的大端部安装在前盖和后盖之间，所述大端部的直径小于垫圈的内径。
10.进一步的，所述垫圈的上端设置有注油嘴，所述注油嘴为阶梯孔状且适于由外向内注油。
11.进一步的，每组所述单瓣模背对钢管端头的一侧均开设有第一定位孔，所述后盖
上开设有第二定位孔，所述第一定位孔与第二定位孔相适配，所述第一定位孔与第二定位孔之间安装有导正销，所述导正销适于相对固定后盖和单瓣模。
12.进一步的，所述后盖上开设有第一螺丝沉孔，所述前盖上开设有第二螺丝沉孔，所述垫圈上开设有过渡孔，所述第一螺丝沉孔和第二螺丝沉孔对称分布且适于安装沉头螺丝，所述沉头螺丝适于分别安装在第一螺丝沉孔或第二螺丝沉孔且连接在过渡孔内。
13.进一步的，所述模具体包括六组单瓣模，所述锥体头为六面锥体，所述安装孔为六锥面孔，所述尖端部的直径与钢管端头内径相适配，所述锥体头和安装孔的锥度相一致。
14.一种小管径无缝钢管端头扩径模具的使用方法，包括以下步骤：
15.s1.根据图纸设计，驱动件包括液压缸，液压缸的输出活塞杆的移动量程设为预设值，预设值的大小与锥体头的移动量程相同，且输出活塞杆到达预设值时，锥体头的挤压导致尖端部的沿径向扩展的直径与钢管端头的扩径所需内径相适配；
16.安装模具体：将六组单瓣模组合对称安装，通过锁紧环安装在周向槽上，锁紧环具备弹性适于安装锁紧六组单瓣模，并将六组单瓣模组合成的模具体安装于垫圈内，再通过导正销相对限制模具体和后盖的位置；
17.将前盖与后盖依次分布在垫圈的两侧，通过第一螺丝沉孔和第二螺丝沉孔内均安装沉头螺丝，沉头螺丝将前盖或后盖分别与垫圈相连接，依次确定安装将锥体头、中间孔和尖端部的中心线重合，保证锥体头的工作挤压各个单瓣模的扩展路径相同；
18.s2.扩径前，液压缸的输出活塞杆连接推拉盘，推拉盘回缩带动模芯锥体回缩，模具体的六组单瓣模组成的大端部在锁紧环的抱紧力作用下相对固定，模具体内的安装孔的锥面贴紧锥体头的锥面收缩，使尖端部处于收缩状态，以利于尖端部插入钢管端头内径中；
19.沿注油嘴内注入润滑油，保证锁紧环的锁紧作用和降低扩径的摩擦；
20.s3.扩径时，液压缸的输出活塞杆伸出，推动推拉盘并推动模芯锥体沿安装孔轴向移动，在锥体头的锥面作用下，各个单瓣模沿径向向外扩展运动，即对钢管端头进行扩径，液压缸的输出活塞杆的行程达到预设值后停止保压；
21.s3.扩径后，液压缸的输出活塞杆缩回，推拉盘回缩并带动锥体头回缩，模具体的六组单瓣模组成的大端部在锁紧环的抱紧力作用下相对固定，模具体内的安装孔的锥面贴紧锥体头的锥面收缩，使尖端部处于收缩状态，以利于尖端部退出钢管端头。
22.与现有技术相比，本发明可以获得以下技术效果：
23.本发明通过采用模具受挤压后等间距扩展的方式，来针对现有方式采用固定扩径模具挤压扩孔，导致的成本过大，且需要经常更换扩径模具来实现不同的钢管端头的扩径需求。
24.本发明首先采用锁紧环将大端部的模具体进行限定，随后采用锥体头的顶进送出的方式来实行对尖端部的头部挤压，来实现扩径，锥体头不需要直接和钢管端头接触，避免了破坏钢管端头的质量问题，保证了后期钢管连接的效果，。
25.本发明通过安装主体盘对模芯锥体和模具体进行位置限定，保证了两者之间的同轴效果，以保证实际的扩径质量，通过安装导正销保证连接的垂直效果，消除模芯锥体进出产生的误差，再通过第一螺丝沉孔和第二螺丝沉孔内安装沉头螺丝进行限位安装，达到固定连接的效果。设置注油嘴内适于添加润滑油来保证整体进出高频率重复的效果。
26.本发明的结构简单新颖，安全可靠性强，且设置成本相较现有技术较低，响应速度
快，可以有效的提高工作效率。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为本发明实施例1模芯锥体在模具体内的工作示意图；
29.图2为本发明实施例2的模具体的剖视图；
30.图3为本发明实施例2的模芯锥体的侧视图；
31.图4为本发明实施例2的后盖的侧视图；
32.图5为本发明实施例2的未扩径的状态图；
33.图6为本发明实施例2的扩径时的状态图。
34.图中：1、模具体；11、单瓣模；12、安装孔；13、尖端部；14、大端部；2、模芯锥体；21、锥体头；22、圆柱体；23、推拉盘；3、钢管端头；4、锁紧环；5、主体盘；51、后盖；52、垫圈；53、前盖；54、中间孔；55、注油嘴；56、第一螺丝沉孔；57、第二螺丝沉孔；6、导正销；7、输出活塞杆。
具体实施方式
35.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
36.下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
37.实施例1
38.如图1至图3所示，为本发明的一种实施方案，一种小管径无缝钢管端头扩径模具，包括模具体1和模芯锥体2，模芯锥体2包括锥体头21，模具体1包括单瓣模11和安装孔12，单瓣模11设置有多组且相对一侧环绕围成安装孔12，多组单瓣模11的一端适于安装在钢管端头3内，锥体头21适于安装在安装孔12内并挤压每组单瓣模11沿径向扩展。
39.如图2所示，模具体1包括大端部14和尖端部13，多组的单瓣模11组成的大端部14外设置有周向槽，周向槽为与图2中的上部凹陷处，且环绕其外侧面，周向槽内安装有锁紧环4，锁紧环4适于相对固定多组单瓣模11。锁紧环4为多组并列的卡环，保证了大端部14的移动张裂效果得以限制。
40.模芯锥体2还包括圆柱体22，圆柱体22与锥体头21一体设置，圆柱体22远离锥体头21的一端安装有推拉盘23，推拉盘23与圆柱体22固定连接，推拉盘23背对圆柱体22的一侧安装有驱动件，驱动件适于连接推拉盘23并推动推拉盘23运动。
41.推拉盘23外端安装有液压缸的输出活塞杆7，液压缸的输出效果，可以一方面通过电控时间来限制液压缸的输出时间，或者提供液压回路限制输出活塞杆7的输出时间，来进一步控制输出活塞杆7的量程来达到预设值的效果，此处可采用传统的技术方式得以解决，在此不做阐述。
42.扩径前，输出活塞杆7缩回，推拉盘23带动模芯锥体2回缩，模具体1的各个单瓣模11在锁紧环4的抱紧力作用下，单瓣模11内锥面贴紧模芯锥体2锥面收缩，使扩径模具处于
收缩状态，以利于扩径模具模具体1的工作部位进入钢管内径中。
43.扩径时，输出活塞杆7伸出推动推拉盘23，推拉盘23推动模芯锥体2沿轴向移动，在模芯锥体2的锥面作用下，单瓣模11沿径向向外运动，对钢管端头3进行扩径，输出活塞杆7的行程达到预设值后停止保压；
44.实施例2
45.如图4至图6所示，为本发明的另一种实施方案，在实施例1的基础上，限定模具体1为六组单瓣模11组成，锥体头21为六面锥体，安装孔12为六锥面孔，尖端部13的直径与钢管端头3内径相适配，锥体头21和安装孔12的锥度相一致。在模具体1外安装有主体盘5，主体盘5包括后盖51、垫圈52和前盖53，后盖51和前盖53上均开设有中间孔54，中间孔54的孔径均大于圆柱体22和尖端部13的直径，后盖51与前盖53平行并列设置，模具体1的大端部14安装在前盖53和后盖51之间，大端部14的直径小于垫圈52的内径。
46.为了降低锥体头21的进出摩擦过大问题，在垫圈52的上端设置有注油嘴55，注油嘴55为阶梯孔状且适于由外向内注油。
47.每组单瓣模11背对钢管端头3的一侧均开设有第一定位孔，后盖51上开设有第二定位孔，第一定位孔与第二定位孔相适配，第一定位孔与第二定位孔之间安装有导正销6，导正销6适于相对固定后盖51和单瓣模11。
48.进一步的，后盖51上开设有第一螺丝沉头孔56，前盖53上开设有第二螺丝沉头孔57，垫圈52上开设有过渡孔，第一螺丝沉头孔56和第二螺丝沉头孔57对称分布且适于安装沉头螺丝，沉头螺丝适于分别安装在第一螺丝沉头孔56或第二螺丝沉头孔57且连接在过渡孔内。
49.一种小管径无缝钢管端头扩径模具的使用方法，包括以下步骤：
50.s1.根据图纸设计，驱动件包括液压缸，液压缸的输出活塞杆7的移动量程设为预设值，预设值的大小与锥体头21的移动量程相同，且输出活塞杆7到达预设值时，锥体头21的挤压导致尖端部13的沿径向扩展的直径与钢管端头3的扩径所需内径相适配；
51.安装模具体1：将六组单瓣模11组合对称安装，通过锁紧环4安装在周向槽上，锁紧环4具备弹性适于安装锁紧六组单瓣模11，并将六组单瓣模11组合成的模具体1安装于垫圈52内，再通过导正销6相对限制模具体1和后盖51的位置；
52.将前盖53与后盖51依次分布在垫圈52的两侧，通过第一螺丝沉头孔56和第二螺丝沉头孔57内均安装沉头螺丝，沉头螺丝将前盖53或后盖51分别与垫圈52相连接，依次确定安装将锥体头21、中间孔54和尖端部13的中心线重合，保证锥体头21的工作挤压各个单瓣模11的扩展路径相同；
53.s2.扩径前，液压缸的输出活塞杆7连接推拉盘23，推拉盘23回缩带动模芯锥体2回缩，模具体1的六组单瓣模11组成的大端部14在锁紧环4的抱紧力作用下相对固定，模具体1内的安装孔12的锥面贴紧锥体头21的锥面收缩，使尖端部13处于收缩状态，以利于尖端部13插入钢管端头3内径中；
54.沿注油嘴55内注入润滑油，保证锁紧环4的锁紧作用和降低扩径的摩擦；
55.s3.扩径时，液压缸的输出活塞杆7伸出，推动推拉盘23并推动模芯锥体2沿安装孔12轴向移动，在锥体头21的锥面作用下，各个单瓣模11沿径向向外扩展运动，即对钢管端头3进行扩径，液压缸的输出活塞杆7的行程达到预设值后停止保压；
56.s3.扩径后，液压缸的输出活塞杆7缩回，推拉盘23回缩并带动锥体头21回缩，模具体1的六组单瓣模11组成的大端部14在锁紧环4的抱紧力作用下相对固定，模具体1内的安装孔12的锥面贴紧锥体头21的锥面收缩，使尖端部13处于收缩状态，以利于尖端部13退出钢管端头3。
57.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
58.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
技术特征：1.一种小管径无缝钢管端头扩径模具，其特征在于：包括模具体(1)和模芯锥体(2)，所述模芯锥体(2)包括锥体头(21)，所述模具体(1)包括单瓣模(11)和安装孔(12)，所述单瓣模(11)设置有多组且相对一侧环绕围成安装孔(12)，多组所述单瓣模(11)的一端适于安装在钢管端头(3)内，所述锥体头(21)适于安装在安装孔(12)内并挤压每组单瓣模(11)沿径向扩展。2.根据权利要求1所述的一种小管径无缝钢管端头扩径模具，其特征在于：所述模芯锥体(2)还包括圆柱体(22)，所述圆柱体(22)与锥体头(21)一体设置，所述圆柱体(22)远离锥体头(21)的一端安装有推拉盘(23)，所述推拉盘(23)与圆柱体(22)固定连接，所述推拉盘(23)背对圆柱体(22)的一侧安装有驱动件，所述驱动件适于连接推拉盘(23)并推动推拉盘(23)运动。3.根据权利要求1所述的一种小管径无缝钢管端头扩径模具，其特征在于：所述模具体(1)包括大端部(14)和尖端部(13)，多组所述的单瓣模(11)组成的所述大端部(14)外设置有周向槽，所述周向槽内安装有锁紧环(4)，所述锁紧环(4)适于相对固定多组所述单瓣模(11)。4.根据权利要求1所述的一种小管径无缝钢管端头扩径模具，其特征在于：所述模具体(1)外安装有主体盘(5)，所述主体盘(5)包括后盖(51)、垫圈(52)和前盖(53)，所述后盖(51)和前盖(53)上均开设有中间孔(54)，所述中间孔(54)的孔径均大于圆柱体(22)和尖端部(13)的直径，所述后盖(51)与前盖(53)平行并列设置，所述模具体(1)的大端部(14)安装在前盖(53)和后盖(51)之间，所述大端部(14)的直径小于垫圈(52)的内径。5.根据权利要求4所述的一种小管径无缝钢管端头扩径模具，其特征在于：所述垫圈(52)的上端设置有注油嘴(55)，所述注油嘴(55)为阶梯孔状且适于由外向内注油。6.根据权利要求4所述的一种小管径无缝钢管端头扩径模具，其特征在于：每组所述单瓣模(11)背对钢管端头(3)的一侧均开设有第一定位孔，所述后盖(51)上开设有第二定位孔，所述第一定位孔与第二定位孔相适配，所述第一定位孔与第二定位孔之间安装有导正销(6)，所述导正销(6)适于相对固定后盖(51)和单瓣模(11)。7.根据权利要求6所述的一种小管径无缝钢管端头扩径模具，其特征在于：所述后盖(51)上开设有第一螺丝沉孔(56)，所述前盖(53)上开设有第二螺丝沉孔(57)，所述垫圈(52)上开设有过渡孔，所述第一螺丝沉孔(56)和第二螺丝沉孔(57)对称分布且适于安装沉头螺丝，所述沉头螺丝适于分别安装在第一螺丝沉孔(56)或第二螺丝沉孔(57)且连接在过渡孔内。8.根据权利要求7所述的一种小管径无缝钢管端头扩径模具，其特征在于：所述模具体(1)包括六组单瓣模(11)，所述锥体头(21)为六面锥体，所述安装孔(12)为六锥面孔，所述尖端部(13)的直径与钢管端头(3)内径相适配，所述锥体头(21)和安装孔(12)的锥度相一致。9.一种如权利要求8所述的小管径无缝钢管端头扩径模具的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：s1.根据图纸设计，驱动件包括液压缸，液压缸的输出活塞杆(7)的移动量程设为预设值，预设值的大小与锥体头(21)的移动量程相同，且输出活塞杆(7)到达预设值时，锥体头(21)的挤压导致尖端部(13)的沿径向扩展的直径与钢管端头(3)的扩径所需内径相适配；
安装模具体(1)：将六组单瓣模(11)组合对称安装，通过锁紧环(4)安装在周向槽上，锁紧环(4)具备弹性适于安装锁紧六组单瓣模(11)，并将六组单瓣模(11)组合成的模具体(1)安装于垫圈(52)内，再通过导正销(6)相对限制模具体(1)和后盖(51)的位置；将前盖(53)与后盖(51)依次分布在垫圈(52)的两侧，通过第一螺丝沉孔(56)和第二螺丝沉孔(57)内均安装沉头螺丝，沉头螺丝将前盖(53)或后盖(51)分别与垫圈(52)相连接，依次确定安装将锥体头(21)、中间孔(54)和尖端部(13)的中心线重合，保证锥体头(21)的工作挤压各个单瓣模(11)的扩展路径相同；s2.扩径前，液压缸的输出活塞杆(7)连接推拉盘(23)，推拉盘(23)回缩带动模芯锥体(2)回缩，模具体(1)的六组单瓣模(11)组成的大端部(14)在锁紧环(4)的抱紧力作用下相对固定，模具体(1)内的安装孔(12)的锥面贴紧锥体头(21)的锥面收缩，使尖端部(13)处于收缩状态，以利于尖端部(13)插入钢管端头(3)内径中；沿注油嘴(55)内注入润滑油，保证锁紧环(4)的锁紧作用和降低扩径的摩擦；s3.扩径时，液压缸的输出活塞杆(7)伸出，推动推拉盘(23)并推动模芯锥体(2)沿安装孔(12)轴向移动，在锥体头(21)的锥面作用下，各个单瓣模(11)沿径向向外扩展运动，即对钢管端头(3)进行扩径，液压缸的输出活塞杆(7)的行程达到预设值后停止保压；s3.扩径后，液压缸的输出活塞杆(7)缩回，推拉盘(23)回缩并带动锥体头(21)回缩，模具体(1)的六组单瓣模(11)组成的大端部(14)在锁紧环(4)的抱紧力作用下相对固定，模具体(1)内的安装孔(12)的锥面贴紧锥体头(21)的锥面收缩，使尖端部(13)处于收缩状态，以利于尖端部(13)退出钢管端头(3)。
技术总结本发明公开了一种小管径无缝钢管端头扩径模具及使用方法，包括模具体和模芯锥体，所述模芯锥体包括锥体头，所述模具体包括单瓣模和安装孔，所述单瓣模设置有多组且相对一侧环绕围成安装孔，多组所述单瓣模的一端适于安装在钢管端头内，所述锥体头适于安装在安装孔内并挤压每组单瓣模沿径向扩展。本发明对钢管端头实现快速式扩孔，避免了现有技术的扩孔的装置结构复杂，导致工序和成本的增加。导致工序和成本的增加。导致工序和成本的增加。
技术研发人员：王长福 陈生松 濮传章 孙宪华
受保护的技术使用者：安徽联盟模具工业股份有限公司
技术研发日：2022.03.28
技术公布日：2022/7/5
