CN105813771B - 旋压成型装置 - Google Patents

Abstract

旋压成型装置具备：使需要成型的板材旋转的旋转轴；挤压板材中的变形对象部位而使板材变形的加工工具；和通过感应加热将变形对象部位进行局部加热的加热器。加热器包括具有在旋转轴的周方向上延伸的沿着板材的二重圆弧状线圈部的通电管。通过循环装置，将冷却液循环至通电管。

Description

旋压成型装置

技术领域

本发明涉及使板材旋转的同时成型为所希望的形状的旋压成型装置。

背景技术

以往，已知有在使板材旋转的同时使加工工具挤压板材从而使该板材变形的旋压成型装置。例如，专利文献1中公开了如图13所示的钛合金用旋压成型装置100。

图13所示的旋压成型装置100包括：将需要成型的板材W挤压在芯模（成型模具）110的赶棒120；和通过高频感应加热，局部加热被赶棒120挤压的部分（变形对象部位）的线圈130。线圈130除了其梢端部以外与赶棒120平行，线圈130的梢端部以靠近赶棒120的梢端部的形式折弯。即，线圈130是通过梢端部以点状进行加热的部件。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本特开2011-218427号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

然而，本发明的发明人等发现在旋压成型装置中，在板材的旋转方向上连续地进行板材变形对象部位的局部加热，则能够得到良好的成型性。从这样的观点出发，本发明的发明人等，作为适合于旋压成型装置的加热器，开发出具有板材旋转方向上延伸且沿着板材的二重圆弧状线圈部的加热器。

然而，在板材的旋转方向上延伸的二重圆弧状的线圈部，由于其长度的缘故，通电时的发热量增多。此外，由于沿着板材形成，因此从板材受热辐射的面积增大。因此，存在旋压成型中线圈部熔化的担忧。

因此，本发明的目的是提供能够防止二重圆弧状的线圈部熔化的旋压成型装置。

解决问题的手段：

为了解决上述问题，本发明的旋压成型装置具备：使需要成型的板材旋转的旋转轴；挤压所述板材中的变形对象部位而使所述板材变形的加工工具；通过感应加热将所述变形对象部位进行局部加热的加热器，所述加热器包括具有在所述旋转轴的周方向上延伸且沿着所述板材的二重圆弧状的线圈部的通电管；和使冷却液循环至所述通电管的循环装置。

根据上述结构，通过循环通电管的冷却液冷却通电管，因此能够防止通电管的线圈部发生熔融。

也可以是上述旋压成型装置还具备包括与所述通电管电气连接且与所述通电管连通的一对连接箱的加热台；所述循环装置向所述一对连接箱的一方供给冷却液，并且从另一方回收冷却液，以此使冷却液循环至所述通电管。根据该结构，通过将加热台的一对连接箱与通电管进行连接，形成电力通路和冷却液通路这两者。因此，能够实现简单的结构。

所述加热器可以是隔着所述板材配置于与所述加工工具相反侧的位置的背面侧加热器、和相对于所述板材配置于与所述加工工具相同侧的位置的表面侧加热器这两者。根据该结构，能够从板厚方向的两侧加热板材，从而能够进一步改善成型性。

也可以是所述加热台形成为如下结构：电流在所述表面侧加热器的通电管和所述背面侧加热器的通电管中串联地流通，且冷却液在所述表面侧加热器的通电管和所述背面侧加热器的通电管中并联地流通。根据该结构，电流在表面侧加热器的通电管和背面侧加热器的通电管中串联地流通，因此能够减小包括双方通电管的共振回路中的共振频率。在感应加热中，共振频率越低，电流穿透深度（涡电流的深度）越深，因此能够在从表面至内部的厚度方向上均匀地加热板材。又，冷却液在表面侧加热器的通电管和背面侧加热器的通电管中并联地流通，因此能够向双方通电管导入相同温度的冷的冷却液，能够有效地冷却双方通电管。

例如也可以是所述表面侧加热器的通电管以及所述背面侧加热器的通电管分别具有从所述线圈部向所述旋转轴的径向外侧延伸的一对引脚部；所加热台包括：与所述表面侧加热器的所述一对引脚部分别连接的表面侧第一继电器箱以及表面侧第二继电器箱；将所述表面侧第一继电器箱和所述一对连接箱中的一方连通的导电性的第一继电器管；与所述背面侧加热器的所述一对引脚部分别连接的背面侧第一继电器箱以及背面侧第二继电器箱；将所述背面侧第二继电器箱和所述一对连接箱中的另一方连通的导电性的第二继电器管；将所述表面侧第一继电器箱和所述背面侧第一继电器箱连通的绝缘性的第一支流管；将所述表面侧第二继电器箱和所述背面侧第二继电器箱连通的绝缘性的第二支流管；和将所述表面侧第二继电器箱和所述背面侧第一继电器箱电气地连接的导电构件。

也可以是所述导电构件是形成为内部有冷却液流通的结构的中空的构件；所述第一支流管和所述第二支流管的一方包括：将流经所述表面侧加热器或所述背面侧加热器的所述通电管的冷却液从所述表面侧第二继电器箱或所述背面侧第一继电器箱导入至所述导电构件的上游管；和从所述导电构件向所述背面侧第二继电器箱或所述表面侧第一继电器箱导入冷却液的下游管。根据该结构，也能够利用冷却表面侧加热器或背面侧加热器的通电管后的冷却液并冷却导电构件。

或者，也可以是上述旋压成型装置还具备与所述导电构件接触且沿着所述导电构件延伸的冷却管；所述第一支流管和所述第二支流管的一方包括：将流经所述表面侧加热器或所述背面侧加热器的所述通电管的冷却液从所述表面侧第二继电器箱或所述背面侧第一继电器箱导入至所述冷却管的上游管；和从所述冷却管向所述背面侧第二继电器箱或所述表面侧第一继电器箱导入冷却液的下游管。根据该结构，也能够利用冷却表面侧加热器或背面侧加热器的通电管后的冷却液并冷却导电构件。

上述旋压成型装置还可以具备安装于所述旋转轴的支持所述板材的中心部的支承治具。支承治具与芯模不同，具有成型面。即，在使用芯模的情况下，通过加工工具，将板材的变形对象部位向芯模挤压，但是在使用支承治具的情况下，通过加工工具，在与支承治具隔开的位置上挤压板材的变形对象部位。换而言之，在板材的背面侧（与加工工具相反侧）确保空间。因此，能够使背面侧加热器与加工中的板材的形状无关地位于与板材的变形对象部位紧挨着的位置，能够适当地加热变形对象部位。

也可以是所述加热器包括：从与所述板材相反侧覆盖所述线圈部的内侧圆弧部的第一芯；从与所述板材相反侧覆盖所述线圈部的外侧圆弧部的第二芯；覆盖所述线圈部的内侧圆弧部以及所述第一芯的内侧隔热层；和覆盖所述线圈部的外侧圆弧部以及所述第二芯的外侧隔热层。根据该结构，能够减少线圈部以及芯从板材所受的热辐射。

发明效果：

根据本发明，能够防止二重圆弧状的线圈部发生熔融。

附图说明

图1是根据本发明第一实施形态的旋压成型装置的概略结构图；

图2是图1所示的旋压成型装置中的表面侧加热器和背面侧加热器以及加热台（heat station）的剖视侧视图；

图3是沿着图2的III-III线的位置上表面侧加热器以及加热台的俯视图；

图4是沿着图2的IV-IV线的位置上背面侧加热器以及加热台的俯视图；

图5是从沿着图2的V-V线的位置观察的加热台的主视图；

图6是从沿着图2的VI-VI线的位置观察的加热台的主视图；

图7中图7A是根据本发明的第二实施形态的旋压成型装置中表面侧加热器的一部分以及加热台的俯视图，图7B是上述旋压成型装置中的背面侧加热器的一部分以及加热台的俯视图；

图8是第二实施形态中的加热台的主视图；

图9是第一变形例的背面侧加热器的一部分的剖视侧视图；

图10是第二变形例的背面侧加热器的一部分的剖视侧视图；

图11是第三变形例的背面侧加热器的一部分的剖视侧视图；

图12是第四变形例的背面侧加热器的一部分的剖视侧视图；

图13是现有的旋压成型装置的概略结构图。

具体实施方式

（第一实施形态）

图1中示出根据本发明第一实施形态的旋压成型装置1。该旋压成型装置1具备：使需要成型的板材9旋转的旋转轴21；介入于旋转轴21和板材9之间的支承治具22；和固定治具31。支承治具22安装于旋转轴21并支持板材9的中心部91，固定治具31与支承治具22一起夹持板材9。此外，旋压成型装置1具备：通过感应加热，将板材9中从旋转轴21的轴心20仅偏离规定距离R的变形对象部位92进行局部加热的表面侧加热器5以及背面侧加热器4；和挤压变形对象部位92而使板材9变形的加工工具10。

旋转轴21的轴方向（轴心20延伸的方向），在本实施形态中为铅锤方向。然而，旋转轴21的轴方向可以是水平方向或倾斜方向。旋转轴21的下部由基台11支持，基台11内配置有使旋转轴21旋转的马达（未图示）。旋转轴21的上表面平坦，在该上表面固定有支承治具22。

板材9例如是平坦的圆形状的板。然而，板材9的形状可以是多角形状或椭圆形状。又，板材9无需一定使整个表面平坦，例如可以是中心部91的厚度比周缘部93的厚度厚，或者整体或一部分预先加工成锥体状。板材9的材质不特别限定，例如是钛合金。

支承治具22具有收敛于板材9中由成型开始位置限定的圆内的尺寸。例如，在支承治具22为圆盘状时，支承治具22的直径为板材9中由成型开始位置限定的圆的直径以下。又，与现有的芯膜不同，板材9不会被支承治具22的径向外侧的侧表面挤压而变形。

固定治具31安装于加压棒32。通过驱动部33加压棒32在上下方向上驱动，从而隔着固定治具31将板材9挤压在支承治具22上。例如，加压棒32以及驱动部33是油压缸，驱动部33固定于配置在旋转轴21的上方的框架12，驱动部33内设置有将加压棒32可旋转地支持的轴承。

另外，加压棒32以及驱动部33不是必需的。例如，固定治具31可以通过螺栓或夹具等紧固构件与板材9一起固定于支承治具22。或者，也可以省略固定治具31，例如通过螺栓将板材9直接固定于支承治具22。

在本实施形态中，挤压板材9的变形对象部位92的加工工具10配置于板材9的上方，通过加工工具10，板材9加工成如容纳支承治具22的朝下开口的形状。即，板材9的上表面为正面，板材9的下表面为背面。然而，加工工具10配置于板材9的下方，通过加工工具10，板材9加工成如容纳固定治具31的朝上开口的形状。即，也可以是板材9的下表面为正面，板材9的上表面为背面。

加工工具10，通过径向移动机构14在旋转轴21的径方向上移动，并且通过轴向移动机构13借由径向移动机构14在旋转轴21的轴方向上移动。轴向移动机构13以架设于上述基台11和框架12的形式延伸。在本实施形态中，作为加工工具10，使用追随板材9的旋转并进行旋转的旋轮（roller）。然而，加工工具10不限于旋轮，例如可以是赶棒。

表面侧加热器5相对于板材9配置于与加工工具10相同侧的位置，背面加热器4配置于隔着板材9与加工工具10相反侧的位置。在本实施形态中，表面侧加热器5以及背面侧加热器4连接于相同的加热台6。表面侧加热器5以及背面侧加热器4以在旋转轴21的轴方向上相互对置的形式配置，加热台6在旋转轴21的径方向上配置于加热器5、4的外侧。

表面侧加热器5以及背面侧加热器4，通过径向移动机构16借由加热台6在旋转轴21的径向上移动，并且通过轴向移动机构15借由加热台6以及径向移动机构16在旋转轴21的轴方向上移动。轴方向移动机构15以架设于上述基台11和框架12的形式延伸。

例如，在表面侧加热器5以及背面侧加热器4中的任意一方安装有测定与板材9变形对象部位92的距离的位移计（未图示）。表面侧加热器5以及背面侧加热器4以该位移计的测定值恒定的形式在旋转轴21的轴方向以及径向上移动。

表面侧加热器5以及背面侧加热器4与加工工具10的相对位置，只要它们位于以旋转轴21的轴心20为中心的大致相同圆周上就不特别限定。例如，表面侧加热器5以及背面侧加热器4可以在旋转轴21的周方向上与加工工具10隔开180度。

接着，参照图2～图6详细说明表面侧加热器5和背面侧加热器4以及加热台6的结构。

表面侧加热器5包括：冷却液流经内部的通电管51；和支持板50。通电管51的截面形状在本实施形态中为正方形形状，但是也可以是其他形状（例如圆形形状）。支持板50例如由耐热性材料（例如陶瓷纤维系材料）构成，并且通过未图示的绝缘构件支持通电管51。又，支持板50通过未图示的绝缘构件固定于加热台6的后述的主体60上。另外，也可以使支持板50由绝缘性树脂构成。在该情况下，支持板50可以直接支持电通管51，也可以使支持板50直接固定于加热台6的主体60。

通电管51具有：在旋转轴21的周方向上延伸且沿着板材9的二重圆弧状的线圈部54；和从线圈部54向旋转轴21的径向外侧延伸的一对引脚部52、53。一对引脚部52、53在与旋转轴21的轴心20垂直的面（本实施形态中水平面）上相互平行，并且从线圈部54的大致中央延伸。即，线圈部54包括一个内侧圆弧部55、和向引脚部52、53两侧扩展的两个外侧圆弧部56。内侧圆弧部55和外侧圆弧部56在旋转轴21的径向上相互隔开。线圈部54的展开角度（两端部之间角度）例如为60～120度。

通电管51，只要是固有阻抗小且导热性良好的材料就可以由其中任意材料构成。例如，作为构成通电管51的材料，例举纯铜、铜合金、黄铜、铝合金等。

又，表面侧加热器5包括从板材9的相反侧覆盖线圈部54的内侧圆弧部55的一个第一芯57、和从板材9的相反侧覆盖外侧圆弧部56的两个第二芯58。第一芯57以及第二芯58用于集中产生于内侧圆弧部55以及外侧圆弧部56周围的磁通，在第一芯57和第二芯58之间确保极小的间隙。

在第一芯57中位于内侧圆弧部55两侧的顶面（本实施形态中，下表面）位于与内侧圆弧部55的一个侧表面相同的平面上，借助于它们形成连续的平坦的面。换而言之，在形成于第一芯57的槽内，以填埋该槽的形式插入内侧圆弧部55。同样如此，各第二芯58中位于外侧圆弧部56两侧的顶面位于与外侧圆弧部56的一个侧表面相同的平面上，借助于它们形成连续的平坦的面。换而言之，在形成于第二芯58的槽内，以填充该槽的形式插入外侧圆弧部56。

第一芯57以及第二芯58通过图示省略的绝缘构件支持于支持板50。第一芯57以及第二芯58例如是金属磁性粉末分散于树脂中而形成的部件。或者，第一芯57以及第二芯58也可以由铁素体钢或硅钢等形成。

背面侧加热器4包括内部有冷却液流通的通电管41、和支持板40。通电管41的截面形状，在本实施形态中为正方形状，但是也可以是其他形状（例如圆形状）。支持板40例如由耐热性材料（例如陶瓷纤维系材料）形成，并且通过图示省略的绝缘构件支持通电管41。又，支持板40通过图示省略的绝缘构件固定于加热台6的后述的主体60。另外，也可以使支持板40由绝缘性树脂构成。在该情况下，支持板40可以直接支持通电管41，也可以直接固定于加热台6的主体60。

通电管41具有：在旋转轴21的周方向上延伸且沿着板材9的二重圆弧状的线圈部44、和从线圈部44向旋转轴21的径方向外侧延伸的一对引脚部42、43。一对引脚部42、43在与旋转轴21的轴心20垂直的面（本实施形态中水平面）上相互平行，且从线圈部44的大致中央延伸。即，线圈部44包括一个内侧圆弧部45、和向引脚部42、43的两侧扩展的两个外侧圆弧部46。内侧圆弧部45和外侧圆弧部46在旋转轴21的径方向上相互隔开。线圈部44的展开角度（两端部之间的角度）例如是60～120度。

通电管41，只要是固有阻抗小且导热性良好的材料就可以由其中任意材料构成。例如，作为构成通电管41的材料，例举纯铜、铜合金、黄铜、铝合金等。

又，背面侧加热器4包括从板材9的相反侧覆盖线圈部44的内侧圆弧部45的一个第一芯47、和从板材9的相反侧覆盖外侧圆弧部46的两个第二芯48。第一芯47以及第二芯48用于集中产生于内侧圆弧部45以及外侧圆弧部46周围的磁通，在第一芯47和第二芯48之间确保极小的间隙。

在第一芯47中位于内侧圆弧部45两侧的顶面（本实施形态中，上表面）位于与内侧圆弧部45的一个侧表面相同的平面上，借助于它们形成连续的平坦的面。换而言之，在形成于第一芯47的槽内，以填埋该槽的形式插入内侧圆弧部45。同样如此，各第二芯48中位于外侧圆弧部46两侧的顶面位于与外侧圆弧部46的一个侧表面相同的平面上，借助于它们形成连续的平坦的面。换而言之，在形成于第二芯48的槽内，以填充该槽的形式插入外侧圆弧部46。

第一芯47以及第二芯48通过图示省略的绝缘构件支持于支持板40。第一芯47以及第二芯48例如是金属磁性粉末分散于树脂中而形成的部件。或者，第一芯47以及第二芯48也可以由铁素体钢或硅钢等形成。

连接有表面侧加热器5以及背面侧加热器4的加热台6包括：箱状的主体60；和固定于主体60中的与旋转轴21相向的侧表面上的一对连接箱（第一连接箱61以及第二连接箱62）。此外，加热台6包括配置于连接箱61、62的前方的四个继电器箱（表面侧第一继电器箱71、表面侧第二继电器箱72、背面侧第一继电器箱75以及背面侧第二继电器箱76）。

在主体60的内部形成有向表面侧加热器5的通电管51以及背面侧加热器4的通电管41施加电压的交流电源回路。第一连接箱61以及第二连接箱62由导电性材料形成，并且隔着绝缘板65相邻。第一连接箱61以及第二连接箱62分别与主体60内的电源回路电气连接。在本实施形态中，第一连接箱61以及第二连接箱62以跨越表面侧加热器5和背面侧加热器4的形式在铅垂方向上延伸。

第一连接箱61和第二连接箱62通过表面侧加热器5的通电管51以及背面侧加热器4的通电管41相互电气连接。即，交流电流通过通电管51、41从连接箱61、62的一方向另一方流通。交流电流的频率并不特别限定，但是优选的是5k～400kHz的高频率。即，表面侧加热器5以及背面侧加热器4的感应加热优选的是高频感应加热。在板材9较大的情况下（例如，板材9的直径为1m左右的情况、或者板厚为30mm左右的情况）或板材9为非磁性体的情况下，通电管51、41中流通的电流成为较大电流（例如3000A以上）。例如，在板材9由钛合金形成的情况下，通电管51、41中有大电流流通，以此板材9的变形对象部位92被加热至约900℃左右。

又，本实施形态中，通过图6所示的循环装置8，向第一连接箱61供给冷却液，并且从第二连接箱62回收冷却液。借助于此，冷却液循环至表面侧加热器5的通电管51以及背面侧加热器4的通电管41。具体而言，在第一连接箱61中设置有第一端口63，在第二连接箱62中设置有第二端口64。

循环装置8包括：贮留冷却液的储箱83；连接储箱83和第一连接箱61的第一端口63的供给管81；和连接第二连接箱62的第二端口64和储箱83的回收管82。供给管81上设置有从储箱83向第一连接箱61输送冷却液的泵84，在回收管82上设置有用于冷却因流通通电管51、41而温度上升的冷却液的散热器85。散热器85可以是冷却液与大气之间的热交换器，也可以是冷却液与其他热介质之间的热交换器。冷却液例如是水，也可以使用其他液体。

加热台6形成为如下结构：电流在表面侧加热器5的通电管51和背面侧加热器4的通电管41中串联地流通，且冷却液在表面侧加热器5的通电管51和背面侧加热器4的通电管41中并联地流通。上述四个继电器箱以及后述的导电构件7用于实现该结构。

表面侧第一继电器箱71、表面侧第二继电器箱72、背面侧第一继电器箱75以及背面侧第二继电器箱76全部由导电性材料（例如钢）形成。又，继电器箱71、72、75、76上分别设置有端口73、74、77、78。表面侧第一继电器箱71和表面侧第二继电器箱72在连接箱61、62的前方在左右排列，背面侧第一继电器箱75以及背面侧第二继电器箱76分别配置于表面侧第一继电器箱71以及表面侧第二继电器箱72的正下方。

表面侧第一继电器箱71与表面侧加热器5的一方（图3中从加热台6朝向旋转轴21时左侧）的引脚部52连接，表面侧第二继电器箱72与另一方（图3中从加热台6朝向旋转轴21时右侧）的引脚部53连接。背面侧第一继电器箱75与背面侧加热器4的一方（图4中从加热台6朝向旋转轴21时左侧）的引脚部42连接，背面侧第二继电器箱76与另一方（图4中从加热台6朝向旋转轴21时右侧）的引脚部43连接。

又，表面侧第一继电器箱71通过第一继电器管6a与第一连接箱61连通，背面侧第二继电器箱76通过第二继电器管6b与第二连接箱62连通。第一继电器管6a由导电性材料形成（例如铜管），并且将表面侧第一继电器箱71和第一连接箱61电气地连接。第二继电器管6b由导电性材料形成（例如铜管），并且将背面侧第二继电器箱76和第二连接箱62电气地连接。

此外，表面侧第一继电器箱71通过绝缘性的第一支流管6c与背面侧第一继电器箱75连通，表面侧第二继电器箱72通过绝缘性的第二支流管6d与背面侧第二继电器箱76连通。又，表面侧第二继电器箱72通过导电构件7与背面侧第一继电器箱75电气地连接。

在本实施形态中，第一支流管6c由单一的管（tube）构成，第二支流管6d包括被导电构件7分断的上游管6e以及下游管6f。在这里，“管”是表示柔性的树脂性的软管。

在本实施形态中，导电构件7以面接触表面侧第二继电器箱72的上表面以及背面侧第一继电器箱75的下表面的形式折弯成曲柄状。因此，将导电构件7更换成高度不同的导电构件7、或者在表面侧第二继电器箱72以及背面侧第一继电器箱75的至少一方和导电构件7之间插入导电性的间隔件（spacer），以此能够变更表面侧加热器5的线圈部54和背面侧加热器4的线圈部44之间的间隔。

导电构件7是形成为内部有冷却液流通的结构的中空的构件。在导电构件7的表面侧第二继电器箱72侧的端部设置有第一端口7a，在导电构件7的背面侧第一继电器箱75侧的端部设置有第二端口7b。而且，导电构件7的第一端口7a通过上游管6e与表面侧第二继电器箱72的端口74连接，第二端口7b通过下游管6f与背面侧第二继电器箱76的端口78连接。另外，也可以是以使冷却液反向流入导电构件7的形式上游管6e连接表面侧第二继电器箱72的端口74和第二端口7b，下游管6f连接第一端口7a和背面侧第二继电器箱76的端口78。

根据上述结构，表面侧加热器5的通电管51通过表面侧第一继电器箱71以及第一继电器管6a与第一连接箱61电气连接且连通。又，通电管51通过表面侧第二继电器箱72、导电构件7、背面侧第一继电器箱75、背面侧加热器4的通电管41、背面侧第二继电器箱76以及第二继电器管6b与第二连接箱62电气地连接，并且通过表面侧第二继电器箱72、上游管6e、导电构件7、下游管6f、背面侧第二继电器箱76以及第二继电器管6b与第二连接箱62连通。

又，背面侧加热器4的通电管41通过背面侧第二继电器箱76以及第二继电器管6b与第二连接箱62电气地连接且连通。又，通电管41通过背面侧第一继电器箱75、导电构件7、表面侧第二继电器箱72、表面侧加热器5的通电管51、表面侧第一继电器箱71以及第一继电器管6a与第一连接箱61电气地连接，并且通过背面侧第一继电器箱75、第一支流管6c、表面侧第一继电器箱71以及第一继电器管6a与第一连接箱61连通。

例如，在电流从第一连接箱61流入第二连接箱62时，该电流依次流入第一继电器管6a、表面侧第一继电器箱71、表面侧加热器5的通电管51、表面侧第二继电器箱72、导电构件7、背面侧第一继电器箱75、背面侧加热器4的通电管41、背面侧第二继电器箱76以及第二继电器管6b。即，在表面侧加热器5的通电管51和背面侧加热器4的通电管41中，电流以相同方向流通。

又，通过循环装置8向第一连接箱61供给冷却液时，该冷却液在表面侧第一连接箱61中分配为流入表面侧加热器5的通电管51的部分和流入背面侧加热器4的通电管41的部分。流入表面侧加热器5的通电管51的冷却液通过上游管6e从表面侧第二继电器箱72导入至导电构件7。流入导电构件7的冷却液通过下游管6f从导电构件7导入至背面侧第二继电器箱76，在这里与流入背面侧加热器4的通电管41的冷却液合流。合流后的冷却液通过循环装置8从第二连接箱62回收。像这样，在表面侧加热器5的通电管51和背面侧加热器4的通电管41中，冷却液也以相同的方向流通。

另外，表面侧第一继电器箱71无需一定是单体的箱，也可以由各自连接有第一继电器管6a以及引脚部52的两个分割箱、和连接这些分割箱之间的组装有T接头的管构成。在该情况下，两个分割箱之间通过另一导电构件或分割箱之间的金属接点电气地连接。该变形也可以适用于背面侧第二继电器箱76中。

又，通过改变电气连接形态以及冷却液的流路结构，以此可以使表面侧加热器5和背面侧加热器4有不同的电流和/或冷却液的流通方向。此外，加热台6也可以形成为电流在表面侧加热器5的通电管51和背面侧加热器4的通电管41中并联地流通的结构。

如上所述，在本实施形态的旋压成型装置1中，通过加热器4、5双方的通电管41、51中循环的冷却液冷却通电管41、51，因此能够防止通电管41、51的线圈部44、54发生熔融。

又，本实施形态中，电流在表面侧加热器5的通电管51和背面侧加热器4的通电管41中串联地流通，因此能够减小包括双方通电管41、51的共振回路中的共振频率。在感应加热中，共振频率越低，电流穿透深度（涡电流的深度）越深，因此能够在从表面至内部的厚度方向上均匀地加热板材9。又，冷却液在表面侧加热器5的通电管51和背面侧加热器4的通电管41中并联地流通，因此能够向双方通电管41、51导入相同温度的冷的冷却液，能够有效地冷却双方通电管41、51。

此外，在本实施形态中，第二支流管6d包括被导电构件7分断的上游管6e以及下游管6f，因此也能够利用冷却表面侧加热器5的通电管51后的冷却液并冷却导电构件7。

（第二实施形态）

接着，参照图7A和图7B以及图8说明根据本发明的第二实施形态的旋压成型装置。另外，在本实施形态中，对于与第一实施形态相同的构成要素标以相同的符号，并且省略重复说明。

本实施形态的旋压成型装置形成为冷却液朝向与第一实施形态相反的方向流通的结构。即，第二连接箱62的第二端口64与供给管81连接，第一连接箱61的第一端口63与回收管82连接。因此，循环装置8向第二连接箱62供给冷却液，并且从第一连接箱61回收冷却液。

又，在本实施形态中，流入背面侧加热器4的通电管41的冷却液通过上游管6e从背面侧第一继电器箱75导入至导电构件7，流入导电构件7的冷却液通过下游管6f从导电构件7导入至表面侧第一继电器箱71。即，将第二继电器箱72、76相互连通的第二支流管6d由单一的管构成，将第一继电器箱71、75相互连通的第一支流管6c包括被导电构件7分断的上游管6e以及下游管6f。

在本实施形态中，也能够获得与第一实施形态相同的效果。又，在本实施形态中，第一支流管6c包括被导电构件7分断的上游管6e以及下游管6f，因此也能够利用冷却背面侧加热器4的通电管41后的冷却液并冷却导电构件7。

（其他实施形态）

本发明不限于上述实施形态，在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行各种变形。

例如，在第一实施形态以及第二实施形态中使用支承治具22，但是也可以采用芯模以代替支承治具22。然而，在使用芯模时，通过加工工具，将板材的变形对象部位向芯模挤压。相对于此，在使用支承治具22时，板材9的变形对象部位92在与支承治具22隔开的位置上被加工工具10挤压。换而言之，在板材9的背面侧（与加工工具10的相反侧）确保空间。因此，能够与加工中的板材9的形状无关地使背面侧加热器4位于与板材9的变形对象部位92紧挨着的位置，能够适当地加热变形对象部位92。

又，无需一定采用表面侧加热器5和背面侧加热器4双方，也可以仅采用任意一方。在该情况下，也可以省略继电器箱以及继电器管，并且将通电管（51或41）的引脚部（52、53或42、42）直接与加热台6的连接箱61、62连接。然而，如第一实施形态以及第二实施形态所示，如果采用表面侧加热器5和背面侧加热器4双方，就能够从板厚方向的两侧加热板材9，并且进一步改善成型性。

又，采用在表面侧加热器5的通电管51和背面侧加热器4的通电管41中并联地流通冷却液以及电流这两者的结构时，省略继电器箱以及继电器管，并且将表面侧加热器5的通电管51以及背面侧加热器4的通电管41与连接箱61、62直接连接，以此可以将连接箱61、62作为集管以及分电器使用。在该情况下不需要导电构件7。

又，导电构件7无需一定是中空。例如，导电构件7也可以是金属板。在该情况下，图示省略，但是也可以设置与导电构件7接触且沿着导电构件7延伸的冷却管。而且，上游管6e将冷却液从表面侧第二继电器箱72或背面侧第一继电器箱75导入至所述冷却管，下游管6f从所述冷却管向背面侧第二继电器箱76或表面侧第一继电器箱71导入冷却液。通过该结构，也能够利用冷却表面侧加热器5的通电管51或 背面侧加热器4的通电管41后的冷却液并冷却导电构件7。

在中空的导电构件7或沿着导电构件7的冷却管中流通冷却液时，也可以使第一支流管6c以及第二支流管6d双方由单一的管构成，并将从供给管81以及回收管82分支的歧管与导电构件7或冷却管连接。

又，加热台6无需一定包括一对连接箱61、62，取而代之也可以在主体60的侧表面设置有一对端子。在该情况下，也可以用电缆代替继电器管6a、6b连接表面侧第一继电器箱71与一方的端子、以及背面侧第二继电器箱76与另一方的端子。而且，也可以是循环装置8向表面侧第一继电器箱71供给冷却液，并且从背面侧第二继电器箱76回收冷却液。然而，如果是像第一实施形态以及第二实施形态那样加热台6包括与加热器的通电管连通的一对连接箱61、62的结构，就可通过将加热台6的一对连接箱61、62与通电管进行连接，以此形成电力通路和冷却液通路这两者。因此，能够实现简单的结构。

然而，在板材9的变形对象部位92加热至700℃以上的高温时，表面侧加热器5的芯57、58和/或背面侧加热器4的芯47、48的温度，因来自于板材9的热辐射而存在超过居里点（磁性消失的温度）的担忧。将变形对象部位92加热至高温的情况例如是板材9由钛合金、钢、不锈钢、Ni合金、铜合金等形成的情况。从这样的观点出发，优选的是表面侧加热器5和/或背面侧加热器4中采用图9～图12所示的结构。另外，在图9～图12中，示出第一变形例～第四变形例的背面侧加热器4，但是图9～图12所示的结构可以采用于表面侧加热器5中是不言而喻的。

在图9所示的第一变形例的背面侧加热器4中，在第一芯47上形成有内侧隔热层35，在各第二芯48上形成有外侧隔热层36。内侧隔热层35是扁平的薄层，覆盖内侧圆弧部45以及第一芯47的顶面。同样如此，外侧隔热层36是扁平的薄层，覆盖外侧圆弧部46以及第二芯48的顶面。根据该结构，能够减少线圈部以及芯从板材所受的热辐射。

内侧隔热层35以及外侧隔热层36，只要是具有绝缘性以及耐热性的材料就可以由其中任意材料构成。例如，内侧隔热层35以及外侧隔热层36可以是将隔热涂料固化而形成的涂膜，也可以是由陶瓷系耐热材料形成的板。

在图10所示的第二变形例的背面侧加热器4中，作为内侧隔热层35以及外侧隔热层36，使用扁平的冷却管。根据该结构，能够得到与图9相同的效果，并且能够积极地冷却第一芯47以及第二芯48。在冷却管中，与通电管41相互独立地流通有冷却用的热介质。例如，通过不同于供给管81（参照图6）的通路，从储箱83（参照图6）向冷却管供给冷却液。或者，流入冷却管的热介质可以与流通通电管41的热介质不相同。冷却管例如由陶瓷系耐热材料形成。

在图11所示的第三变形例的背面侧加热器4中，冷却管37设置为与第一芯47的内侧曲面以及第二芯48的外侧曲面紧贴。根据该结构，能够积极地冷却第一芯47以及第二芯48。冷却管37中，与通电管41相互独立地流入冷却用热介质。冷却管37，只要是具有绝缘性以及耐热性的材料就可以由其中任意材料构成。例如，冷却管37由陶瓷系耐热材料形成。

在图12所示的第四变形例的背面侧加热器4中，设置有围绕背面侧加热器4的外罩38。又，在外罩38内配置有朝向第一芯47以及第二芯48输送风的风扇39。根据该结构，能够在不冷却板材9的情况下冷却第一芯47和第二芯48以及线圈部44。外罩38，只要是具有绝缘性以及耐热性的材料就可以由其中任意材料构成。例如，外罩38由陶瓷系耐热材料形成。

另外，图9或图10所示的结构可以与图11和/或图12所示的结构相互组合是不言而喻的。

工业应用性：

本发明在对由各种原材料形成的板材进行旋压成型时有用。

符号说明：

1A、1B 旋压成型装置；

10 加工工具；

21 旋转轴；

22 支承治具；

35 内侧隔热层；

36 外侧隔热层；

4 背面侧加热器；

5 表面侧加热器；

41、51 通电管；

42、43、52、53 引脚部；

44、54 线圈部；

47、57 第一芯；

48、58 第二芯；

6 加热台；

61、62 连接箱；

6a 第一继电器管；

6b 第二继电器管；

6c 第一支流管；

6d 第二支流管；

6e 上游管；

6f 下游管；

71 表面侧第一继电器箱；

72 表面侧第二继电器箱；

75 背面侧第一继电器箱；

76 背面侧第二继电器箱；

8 循环装置；

9 板材；

92 变形对象部位。

Claims (6)

1.一种旋压成型装置，具备：

使需要成型的板材旋转的旋转轴；

挤压所述板材中的变形对象部位而使所述板材变形的加工工具；

隔着所述板材配置于与所述加工工具相反侧的位置、通过感应加热将所述变形对象部位进行局部加热的背面侧加热器，所述背面侧加热器包括具有在所述旋转轴的周方向上延伸且沿着所述板材的二重圆弧状的线圈部的通电管；

相对于所述板材配置于与所述加工工具相同侧的位置、通过感应加热将所述变形对象部位进行局部加热的表面侧加热器，所述表面侧加热器包括具有在所述旋转轴的周方向上延伸且沿着所述板材的二重圆弧状的线圈部的通电管，

包括与所述背面侧加热器的通电管及所述表面侧加热器的通电管电气连接且与所述背面侧加热器的通电管及所述表面侧加热器的通电管连通的一对连接箱的加热台，和

向所述一对连接箱的一方供给冷却液并且从另一方回收冷却液、以此使冷却液循环至所述背面侧加热器的通电管及所述表面侧加热器的通电管的内部的循环装置，

所述加热台形成为如下结构：

电流在所述表面侧加热器的通电管和所述背面侧加热器的通电管中串联地流通，且冷却液在所述表面侧加热器的通电管和所述背面侧加热器的通电管中并联地流通。

2.根据权利要求1所述的旋压成型装置，其特征在于，

所述表面侧加热器的通电管以及所述背面侧加热器的通电管分别具有从所述线圈部向所述旋转轴的径向外侧延伸的一对引脚部；

所述加热台包括：

与所述表面侧加热器的所述一对引脚部分别连接的表面侧第一继电器箱以及表面侧第二继电器箱；

将所述表面侧第一继电器箱和所述一对连接箱中的一方连通的导电性的第一继电器管；

与所述背面侧加热器的所述一对引脚部分别连接的背面侧第一继电器箱以及背面侧第二继电器箱；

将所述背面侧第二继电器箱和所述一对连接箱中的另一方连通的导电性的第二继电器管；

将所述表面侧第一继电器箱和所述背面侧第一继电器箱连通的绝缘性的第一支流管；

将所述表面侧第二继电器箱和所述背面侧第二继电器箱连通的绝缘性的第二支流管；和

将所述表面侧第二继电器箱和所述背面侧第一继电器箱电气地连接的导电构件。

3.根据权利要求2所述的旋压成型装置，其特征在于，

所述导电构件是形成为内部有冷却液流通的结构的中空的构件；

所述第一支流管和所述第二支流管的一方包括：

将流经所述表面侧加热器或所述背面侧加热器的所述通电管的冷却液从所述表面侧第二继电器箱或所述背面侧第一继电器箱导入至所述导电构件的上游管；和

从所述导电构件向所述背面侧第二继电器箱或所述表面侧第一继电器箱导入冷却液的下游管。

4.根据权利要求2所述的旋压成型装置，其特征在于，

还具备与所述导电构件接触且沿着所述导电构件延伸的冷却管；

所述第一支流管和所述第二支流管的一方包括：

将流经所述表面侧加热器或所述背面侧加热器的所述通电管的冷却液从所述表面侧第二继电器箱或所述背面侧第一继电器箱导入至所述冷却管的上游管；和

从所述冷却管向所述背面侧第二继电器箱或所述表面侧第一继电器箱导入冷却液的下游管。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的旋压成型装置，其特征在于，

还具备安装于所述旋转轴的支持所述板材的中心部的支承治具。

6.根据权利要求1至4中任意一项所述的旋压成型装置，其特征在于，

所述背面侧加热器及所述表面侧加热器分别包括：

从与所述板材相反侧覆盖所述线圈部的内侧圆弧部的第一芯；

从与所述板材相反侧覆盖所述线圈部的外侧圆弧部的第二芯；

覆盖所述线圈部的内侧圆弧部以及所述第一芯的内侧隔热层；和

覆盖所述线圈部的外侧圆弧部以及所述第二芯的外侧隔热层。