本发明公开了一种在线双轴取向塑料小口径管材的挤出成型模具，包括管胚成型区、保温区和双向扩胀区；管胚成型区、保温区和双向扩胀区顺序连接。管胚成型区包括模体、分流锥、芯模支架、机头体、口模、同轴调节螺钉、芯棒、加热器；热电偶和连接螺钉，所述芯棒和芯模支架内的通道设有耐高温绝热软管及接头。本发明对塑料小口径管材(芯棒直径小于20mm)进行轴向、径向拉伸，提高塑料管材的物理力学性能，大大提高了其强度和韧性，提高了管材的同轴度和管壁厚度的均匀性，且大幅度降低了材料的消耗和降低生产成本。