CN106457723B - 成型系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种成型系统，所公开的成型系统使金属管在模具内膨胀而成型。成型系统具备：预成型装置，其对金属管材料进行预成型；成型装置，其具有向已预成型且被加热的金属管材料内供给气体而使其膨胀的气体供给部及安装有模具的主体部；及切割装置，其切割成型后的金属管的至少一部分。气体供给部以不在俯视下连结预成型装置与主体部的第1直线上及俯视下连结切割装置与主体部的第2直线上配置的方式设置。

Description

成型系统

技术领域

本发明涉及一种对金属管进行成型的成型系统。

背景技术

以往，已知有通过向已加热的金属管材料内供给气体而使其膨胀来进行成型的成型装置。例如，专利文献1中所示的成型装置具备成对的上模及下模、在上模与下模之间保持金属管材料的保持部以及向保持部中所保持的金属管材料内供给气体的气体供给部。在该成型装置中，通过向保持在上模与下模之间的状态的金属管材料内供给气体，能够使金属管材料膨胀而成型为与模具的形状相对应的形状。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3761820号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

在此，有时在使金属管材料膨胀之前，预先进行弯曲加工等预成型。并且，有时对膨胀成型后的金属管实施切割加工。在如此对金属管材料连续实施一系列的预成型加工、成型加工及切割加工的情况下，若在从预成型装置向成型装置输送金属管材料的路径上配置有气体供给部，则气体供给部将成为输送金属管材料时的障碍。因此，需要考虑在输送金属管材料时使气体供给部以大幅远离成型装置的主体部的方式移动。在这种情况下，存在用于移动气体供给部的移动机构大型化的问题。并且，也存在需要用于大幅移动气体供给部的时间且金属管成型的周期时间变长的问题。在从成型装置向切割装置输送成型后的金属管的路径上配置有气体供给部的情况下，有可能出现同样的问题。

本发明的目的在于提供一种成型装置的气体供给部不会成为从预成型装置输送至成型装置的金属管材料及从成型装置输送至切割装置的金属管的阻碍的成型系统。

用于解决技术课题的手段

基于本发明的一方式的使金属管在模具内膨胀而成型的成型系统，其具备：预成型装置，其对金属管材料进行预成型；成型装置，其具有向已预成型且被加热的金属管材料内供给气体而使其膨胀的气体供给部及安装有模具的主体部；及切割装置，其切割成型后的金属管的至少一部分，气体供给部以不在俯视下连结预成型装置与主体部的的第1直线上及俯视下连结切割装置与主体部的第2直线上配置的方式设置。

根据这种成型系统，气体供给部以不在俯视下连结预成型装置与主体部的第1直线上及俯视下连结切割装置与主体部的第2直线上配置的方式设置。由此，当从预成型装置向成型装置输送已预成型的金属管材料时，未在金属管材料的输送路径的一部分即第1直线上配置气体供给部。因此，成型装置的气体供给部不会成为从预成型装置输送至成型装置的金属管材料的阻碍。而且，当从成型装置向切割装置输送已成型的金属管时，未在金属管的输送路径的一部分即第2直线上配置气体供给部。因此，成型装置的气体供给部不会成为从成型装置输送至切割装置的金属管的阻碍。因此，根据上述成型系统，无需大型化用于移动气体供给部的移动机构及大幅移动气体供给部，因此该气体供给部不会成为从预成型装置输送至成型装置的金属管材料及从成型装置输送至切割装置的金属管的阻碍。

并且，当将在成型装置的中心相互正交的水平方向设为第1方向及第2方向时，也可以是预成型装置及切割装置配置在比成型装置更靠近第1方向的一侧，预成型装置配置在比成型装置更靠近第2方向的一侧，切割装置配置在比成型装置更靠近第2方向的另一侧。

根据这种成型系统，预成型装置、成型装置及切割装置在水平方向上并未配置成一列，俯视下例如能够以V字形或U字形等来进行配置。因此，与将预成型装置、成型装置及切割装置简单地配置成一列的情况相比，能够缩小成型系统的占地面积。

在此，气体供给部也可以隔着成型装置的中心且沿第2方向设置一对。在这种情况下，例如金属管材料从预成型装置输送至成型装置时，能够以配置在成型装置中的一对气体供给部与金属管材料不发生干扰的方式相对于成型装置配置预成型装置。

并且，也可以是成型系统具备从预成型装置向成型装置输送金属管材料的操作装置，操作装置配置在比成型装置更靠近第1方向的一侧，并且配置在预成型装置与切割装置之间。在这种情况下，能够以被输送的金属管材料与成型装置的气体供给部等各种组件不发生干扰的方式配置输送该金属管材料的操作装置。

并且，成型系统也可以具备设置在比成型装置更靠近第1方向的另一侧的壁部及设置在比壁部更靠近第1方向的另一侧且向气体供给部供给气体的气体供给源。通过如此隔着成型装置并在与预成型装置及切割装置的相反侧配置壁部，能够缩短第1方向上的壁部与成型装置的距离。因此，能够进一步缩小成型系统的占地面积。

并且，当将在成型装置的中心相互正交的水平方向设为第1方向及第2方向时，也可以是气体供给部远离成型装置的中心且沿第1方向进行设置，预成型装置、成型装置及切割装置沿第2方向进行配置。

根据这种成型系统，当从预成型装置向沿第2方向排列的成型装置输送已预成型的金属管材料时，未在金属管材料的输送路径上配置气体供给部，因此成型装置的气体供给部不会成为从预成型装置输送至成型装置的金属管材料的阻碍。而且，当从成型装置向沿第2方向排列的切割装置输送已成型的金属管时，未在金属管的输送路径上配置气体供给部，因此成型装置的气体供给部不会成为从成型装置输送至切割装置的金属管的阻碍。因此，能够沿第1方向配置远离成型装置的中心的气体供给部，并且能够沿相对于第1方向正交的第2方向排列预成型装置、成型装置及切割装置，从而能够缩小成型系统的占地面积。

并且，气体供给部也可以隔着成型装置的中心且沿第1方向设置一对。在这种情况下，当金属管材料从预成型装置输送至成型装置时，能够以一对气体供给部与金属管材料不发生干扰的方式相对于成型装置配置预成型装置。并且，当金属管从成型装置输送至切割装置时，能够以一对气体供给部与金属管不发生干扰的方式相对于成型装置配置切割装置。

并且，预成型装置、成型装置及切割装置也可以沿第2方向依次配置。在这种情况下，能够对金属管材料(金属管)以按序输送的方式连续实施一系列的预成型工序、成型工序及切割工序。

发明效果

根据本发明的一方式，能够提供一种成型装置的气体供给部不会成为从预成型装置输送至成型装置的金属管材料及从成型装置输送至切割装置的金属管的阻碍的成型系统。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的成型系统的概略俯视图。

图2是成型装置及吹塑机构的概略结构图。

图3是沿图2所示的III-III线的剖视图，是吹塑成型模具的概略剖视图。

图4是电极周边的放大图，图4(a)是表示由电极保持金属管材料的状态的图，图4(b)是表示密封部件与电极抵接的状态的图，图4(c)是电极的主视图。

图5是表示基于成型装置的制造工序的图，图5(a)是表示在模具内装有金属管材料的状态的图，图5(b)是表示金属管材料保持在电极上的状态的图。

图6是表示基于成型装置的吹塑成型工序及该工序之后的流程的图。

图7是表示金属管材料及金属管的图，图7(a)是表示预成型前的金属管材料的图，图7(b)是表示预成型后的金属管材料的图，图7(c)是表示成型途中的金属管材料的图，图7(d)是表示成型后的金属管的图，图7(e)是表示切割端部后的金属管的图。

图8是表示吹塑成型模具的动作与金属管材料的形状的变化的另一例的图，图8(a)是表示将金属管材料装入吹塑成型模具内的状态的图，图8(b)是表示吹塑成型时的状态的图，图8(c)是表示通过冲压而成型有凸缘部的状态的图。

图9是本发明的另一实施方式所涉及的成型系统的概略俯视图。

具体实施方式

以下，参考附图对基于本发明的成型系统的优选实施方式进行说明。另外，在各图中相同部分或相当部分标注相同的符号，并省略重复说明。

＜成型系统的结构＞

图1是本实施方式所涉及的成型系统的概略俯视图。如图1所示，成型系统1作为主体具备对金属管材料进行预成型的预成型装置2、对已预成型的金属管材料进行成型的成型装置10及切割已成型的金属管的至少一部分的切割装置3。成型系统1除了上述结构以外，还具备向成型装置10供给高压气体(气体)的气体供给源4、设置在成型装置10与气体供给源4之间的壁部5、从预成型装置2向成型装置10输送已预成型的金属管材料的第1操作装置6、从成型装置10向切割装置3输送已成型的金属管的第2操作装置7及从气体供给源4向成型装置10供给气体的路径8。

在以下的说明中，将通过成型装置10所成型的管称为金属管80(参考图7(d)，将通过成型装置10成型前的阶段的管称为金属管材料14～14B(参考图7(a)～(c)。并且，将通过切割装置3切断金属管80的两侧端部80c,80d后的管称为金属管90(参考图7(e)。

并且，以下，为了说明，如图1所示，在俯视下，将在成型装置10的中心相互正交的水平方向分别设为方向X(第1方向)及方向Y(第2方向)。预成型装置2及切割装置3配置在比成型装置10更靠近方向X的一侧(以下，简称为方向X的一侧)。并且，预成型装置2比成型装置10更靠近方向Y的一侧(以下，简称为方向Y的一侧)，切割装置3配置在比成型装置10更靠近方向Y的另一侧(以下，简称为方向Y的另一侧)。即，预成型装置2、成型装置10及切割装置3在俯视下以V字形(或U字形)来进行配置。预成型装置2与成型装置10(例如预成型装置2的中央与成型装置10的中央)在俯视下由第1直线L1连结，成型装置10与切割装置3(例如成型装置10的中央与切割装置3的中央)在俯视下由第2直线L2连结。

壁部5设置在比成型装置10更靠近方向X的另一侧(以下，简称为方向X的另一侧)，气体供给源4设置在比壁部5更靠近方向X的另一侧。

第1操作装置6配置在比成型装置10更靠近方向X的一侧，并且配置在预成型装置2与切割装置3之间。更详细而言，第1操作装置6在预成型装置2与切割装置3之间配置在方向Y的一侧。第2操作装置7配置在比成型装置10更靠近方向X的一侧，并且配置在第1操作装置6与切割装置3之间。更详细而言，第2操作装置7在预成型装置2与切割装置3之间配置在方向Y的另一侧。

预成型装置2是通过对所输送的金属管材料14实施预成型而将金属管材料14变形为所希望的形状的装置。在此所说的预成型是指通过成型装置10对金属管80进行成型之前对金属管材料14进行塑性变形。作为预成型，例如可以举出弯曲加工或压印加工等各种塑性加工。在本实施方式中，预成型装置2对金属管材料14的规定位置进行弯曲加工(预弯加工)。因此，预成型装置2例如具有用于把持金属管材料14的组件及用于对该被把持的金属管材料14施加压力而实施弯曲加工的组件等。

成型装置10是通过使用安装在主体部100上的吹塑成型模具(模具)13(参考图2)将已预成型的金属管材料14A(参考图7(b)变形为所希望的形状而得到金属管80的装置。成型装置10具有保持金属管材料14A的端部的管保持机构30(参考图2)及向金属管材料14A供给气体而使其膨胀的一对气体供给机构(气体供给部)40,40。一对气体供给机构40,40隔着成型装置10的中心且沿方向Y配置。一对气体供给机构40,40分别经由路径8与气体供给源4连接。一对气体供给机构40,40均未配置在图1所示的第1直线L1上及第2直线L2上。对成型装置10的结构的更详细的内容及基于成型装置10的成型方法的详细内容以后进行说明，但在俯视下主体部100的中央与成型装置10的中央重叠。

切割装置3是通过切割成型后的金属管80的至少一部分来得到金属管90的装置。作为通过切割装置3来切割金属管80的方法，例如可以举出激光加工、挤压加工或线切割加工等各种切割加工。在本实施方式中，切割装置3对金属管80的未进行成型的端部80c,80d(参考图7(d)照射激光来进行切割。通过该激光切割所形成的金属管90例如经研磨处理等而作为产品出库。

气体供给源4是经由路径8向一对气体供给机构40,40供给高压气体的装置。气体供给源4例如具有压缩机及空气瓶，并使用由气体供给源4供给的高压气体，进行设置在成型装置10中的金属管材料14A的成型(详细内容以后进行说明)。作为高压气体例如可使用高压空气或高压氮气等。

壁部5在方向X上设置在成型装置10与气体供给源4之间，是沿方向Y延伸的混凝土制的壁部。通过隔着成型装置10并在与预成型装置2及切割装置3的相反侧配置壁部5，能够缩短壁部5与成型装置10在方向X上的距离。壁部5例如也可以作为成型装置10或气体供给源4中出现故障时的防护壁来利用。

第1操作装置6是从预成型装置2向成型装置10输送金属管材料14A的装置。作为第1操作装置6例如可使用具有多轴的机械手臂或送料机等。在本实施方式中，从在成型装置10内的规定位置设置金属管材料14A的观点考虑，使用机械手臂。第1操作装置6以如下方式配置，即，在输送金属管材料14A时，该金属管材料14A与成型装置10的一侧的气体供给机构40不接触或不发生干扰。

第2操作装置7是从成型装置10向切割装置3输送金属管80的装置。作为第2操作装置7例如可使用具有多轴的机械手臂或送料机等。在本实施方式中，从在切割装置3内的规定位置设置金属管80的观点考虑，使用机械手臂。第2操作装置7以成型装置10的另一侧的气体供给机构40不会成为被输送的金属管80的阻碍的方式配置。

＜成型装置及吹塑机构的结构＞

图2是成型装置及吹塑机构的概略结构图。如图2所示，对金属管80进行成型的成型装置10具备：由上模12及下模11构成的吹塑成型模具13；移动上模12及下模11中的至少一个的滑动件82；产生用于移动滑动件82的驱动力的驱动部81；在上模12与下模11之间保持金属管材料14A的管保持机构30；向由管保持机构30保持的金属管材料14A内部供给高压气体(气体)的一对气体供给机构40；向由管保持机构30保持的金属管材料14A通电而进行加热的加热机构(加热部)50；控制上述驱动部81、上述管保持机构30、上述吹塑成型模具13的动作及上述加热机构50的控制部70；以及对吹塑成型模具13进行强制水冷的水循环机构72。并且，一对气体供给机构40,40与供给高压气体的吹塑机构60连接。

控制部70进行当金属管材料14A被加热至淬火温度(AC3相变点温度以上)时闭合吹塑成型模具13并且向被加热的金属管材料14A吹入高压气体等一系列的控制。因此，控制部70除了控制管保持机构30及加热机构50等以外，还控制吹塑机构60的动作。

下模11固定在较大的基台15上。下模11由较大的钢铁制块构成且在其上面具备型腔(凹部)16。而且，在下模11的左右端(图1中的左右端)附近设置有电极容纳空间11a，且在该电极容纳空间11a内具备构成为通过致动器(未图示)沿上下能够进退的第1电极17及第2电极18。在这些第1电极17、第2电极18的上面，分别形成有与金属管材料14A的下侧外周面相对应的半圆弧状的凹槽17a,18a(参考图4(c)，并使金属管材料14A以恰好嵌合在该凹槽17a,18a的部分的方式载置。并且，在第1电极17的正面(模具的外侧方向的面)形成有周围朝向凹槽17a以锥形倾斜而凹陷的锥形凹面17b，在第2电极18的正面形成有周围朝向凹槽18a以锥形倾斜而凹陷的锥形凹面18b。另外，在下模11中形成有冷却水通路19，在大致中央具备从下方插入的热电偶21。该热电偶21通过弹簧22上下移动自如地被支撑。

另外，位于下模11侧的一对第1电极17、第2电极18构成管保持机构30，并且在上模12与下模11之间能够升降地支撑金属管材料14A。并且，热电偶21只是测温机构的一例，也可以是如辐射温度计或光温度计那样的非接触型温度传感器。另外，若得到通电时间与温度之间的相互关系，则省略测温机构的结构也是充分可能的。

上模12是在下面具备型腔(凹部)24且内置有冷却水通路25的较大的钢铁制块。上模12中，上端部固定在滑动件82上。而且，固定有上模12的滑动件82通过加压缸26悬吊，并通过导向缸27限制横向振动地被引导。本实施方式所涉及的驱动部81具备产生用于移动滑动件82的驱动力的伺服马达83。驱动部81由将驱动加压缸26的流体(当作为加压缸26采用液压缸时为工作油)向该加压缸26供给的流体供给部构成。

如上所述，吹塑成型模具13安装在主体部100上，因此成型装置10的主体部100至少具有基台15及滑动件82。

控制部70通过控制驱动部81的伺服马达83，控制向加压缸26供给的流体的量。由此，能够控制滑动件82的移动。另外，驱动部81并不限于如上述经由加压缸26对滑动件82赋予驱动力，例如，也可以是在滑动件82上机械连接驱动部而将由伺服马达83产生的驱动力直接或间接地赋予滑动件82。例如，可以采用具有偏心轴、赋予使偏心轴旋转的旋转力的驱动源(例如，伺服马达及减速机等)及将偏心轴的旋转运动转换为直线运动而使滑动件移动的转换部(例如，连结杆或偏心套等)的驱动机构。另外，在本实施方式中，仅是上模12移动，但也可以是除了上模12以外下模也移动，或代替上模12而下模11移动。并且，在本实施方式中，驱动部81也可以不具备伺服马达83。

并且，在设置在上模12的左右端(图2中的左右端)附近的电极容纳空间12a内，与下模11同样，具备构成为通过致动器(未图示)沿上下能够进退的第1电极17及第2电极18。在这些第1电极17、第2电极18的下面分别形成有与金属管材料14A的上侧外周面相对应的半圆弧状的凹槽17a,18a(参考图4(c)，并在该凹槽17a,18a中恰好能够嵌合金属管材料14A。并且，在第1电极17的正面(模具的外侧方向的面)形成有周围朝向凹槽17a以锥形倾斜而凹陷的锥形凹面17b，在第2电极18的正面形成有周围朝向凹槽18a以锥形倾斜而凹陷的锥形凹面18b。由此，位于上模12侧的一对第1电极17、第2电极18也构成管保持机构30，若用上下一对第1电极17、第2电极18从上下方向夹持金属管材料14A，则构成为能够将金属管材料14A的外周以恰好遍及整周密合的方式包围。

图3是从侧面方向观察吹塑成型模具13的概略剖面。该图是沿图2中的III-III线的吹塑成型模具13的剖视图，示出了吹塑成型时的模具位置的状态。如图3所示，在下模11的上面形成有矩形的型腔16。在上模12的下面，在与下模11的型腔16相对的位置形成有矩形的型腔24。在吹塑成型模具13闭合的状态下，通过下模11的型腔16与上模12的型腔24的组合，形成矩形的空间即主型腔部MC。如图3(a)所示，配置在主型腔部MC内的金属管材料14A通过膨胀而如图3(b)所示与主型腔部MC的内壁部面接触，并成型为该主型腔部MC的形状(在此为剖面矩形)。

如图2所示，一对气体供给机构40分别具有缸体单元42、配合缸体单元42的动作进退移动的活塞杆43及活塞杆43上的与管保持机构30侧的前端连结的密封部件44。缸体单元42经由块体41载置固定在基台15上。各密封部件44的前端形成有前端变细的锥形面45。一侧的锥形面45构成为能够恰好与第1电极17的锥形凹面17b嵌合抵接的形状，另一侧的锥形面45构成为能够恰好与第2电极18的锥形凹面18b嵌合抵接的形状(参考图4)。在密封部件44中设置有从缸体单元42侧向前端延伸且供由吹塑机构60供给的高压气体流动的气体通路46。

加热机构50具有电源51、从该电源51延伸而与第1电极17和第2电极18连接的导线52及插设于该导线52上的开关53。控制部70通过从(A)传递信息，从热电偶21获取温度信息，以控制加压缸26及开关53等。

水循环机构72包括积存水的水槽73、汲取积存在该水槽73中的水并进行加压而向下模11的冷却水通路19及上模12的冷却水通路25输送的水泵74及配管75。虽然省略，但可以在配管75中插设降低水温的冷却塔或净化水的过滤器。

吹塑机构60包括高压气体源61、积存由该高压气体源61供给的高压气体的蓄能器62、从该蓄能器62延伸至缸体单元42的第1管体63、插设在该第1管体63中的压力控制阀64及切换阀65、从蓄能器62延伸至形成在密封部件44内的气体通路46的第2管体67、插设在该第2管体67中的开关阀68及止回阀69。而且，通过吹塑机构60中的高压气体源61及蓄能器62，构成图1所示的气体供给源4。并且，通过吹塑机构60中的第2管体67、开关阀68及止回阀69，构成图1所示的路径8。在本实施方式中，路径8包含第1管体63、压力控制阀64及切换阀65。

压力控制阀64发挥将与由密封部件44侧所要求的按压力相符的工作压力的高压气体向缸体单元42供给的作用。止回阀69发挥防止在第2管体67内高压气体逆流的作用。切换阀65及开关阀68等由控制部70控制。

＜成型系统的作用＞

接着，对成型系统1的作用进行说明。图5表示从投入作为材料的金属管材料14A的管投入工序至向金属管材料14A通电而进行加热的通电加热工序。首先，准备能够淬火的钢种的金属管材料14(参考图7(a)。在预成型装置2中保持该金属管材料14，并通过对金属管材料14实施弯曲加工，得到金属管材料14A(参考图7(b)。如图5(a)所示，将该金属管材料14A通过第1操作装置6(参考图1)载置(投入)于下模11侧所具备的第1电极17、第2电极18上。在第1电极17、第2电极18中分别形成有凹槽17a,18a，因此通过该凹槽17a,18a金属管材料14A被定位。接着，控制部70(参考图2)通过控制管保持机构30，在该管保持机构30中保持金属管材料14A。具体而言，如图5(b)，启动能够使第1电极17、第2电极18进退的致动器(未图示)，以使各位于上下的第1电极17、第2电极18接近并抵接。通过该抵接，金属管材料14A的两侧端部从上下被第1电极17、第2电极18夹持。并且，关于该挟持，由于分别形成在第1电极17、第2电极18上的凹槽17a,18a的存在，以遍及金属管材料14A的整周而密合的状态被夹持。但是，并不限于遍及金属管材料14A的整周而密合的结构，也可以是第1电极17、第2电极18与金属管材料14A的周向上的一部分抵接的结构。

接着，如图2所示，控制部70通过控制加热机构50，对金属管材料14A进行加热。具体而言，控制部70将加热机构50的开关53设为“开启”。如此一来，电力从电源51供给至金属管材料14A，通过金属管材料14A中存在的阻抗，金属管材料14A本身发热(焦耳热)。此时，热电偶21的测量值始终被监控，根据该结果控制通电。

图6表示基于成型装置的吹塑成型工序及该工序之后的流程。如图6所示，对加热后的金属管材料14A闭合吹塑成型模具13，并将金属管材料14A配置在该吹塑成型模具13的型腔内并密闭。然后，通过启动气体供给机构40的缸体单元42，用密封部件44密封金属管材料14A的两端(一并参考图4)。在结束密封后，将高压气体吹入金属管材料14A内，并将通过加热而软化的金属管材料14A沿型腔的形状使其变形，得到金属管材料14B。

金属管材料14A被加热至高温(950℃左右)而软化，从而能够以相对低压来进行吹塑成型。具体而言，作为高压气体，当采用4MPa且常温(25℃)的压缩空气时，该压缩空气在已密封的金属管材料14A内最终被加热至950℃左右。压缩空气进行热膨胀，根据波义耳-查尔斯定律，达到约16～17MPa。即，通过对950℃的金属管材料14A进行热膨胀的压缩空气，能够容易地进行膨胀，并且经金属管材料14B能够得到金属管80。

被吹塑成型而膨胀的金属管材料14B的外周面与下模11的型腔16接触而被快速冷却，并且与上模12的型腔24接触而被快速冷却(上模12与下模11热容较大且被控制在低温，因此若金属管材料14B接触，则管表面的热量迅速被模具侧吸收。)而进行淬火。这种冷却法称为模具接触冷却或模具冷却。刚被快速冷却后奥氏体转变为马氏体。冷却的后半部分冷却速度变小，因此通过回热马氏体转变为另外的组织(屈氏体、索氏体等)。因此，无需另行进行回火处理。并且，在本实施方式中，代替模具冷却，或除了模具冷却以外，还可通过向金属管80供给冷却介质来进行冷却。

如上述对金属管材料14A进行吹塑成型后进行冷却，并通过进行开模，得到具有大致矩形筒状的管部80a及平板状的凸缘部80b的金属管80(参考图7(d)。

接着，参考图8对基于上模12及下模11的成型的情况进行详细的说明。另外，在以下的说明中，将与成型途中的金属管材料14B及吹塑成型模具13的开模前的金属管80的管部80a相对应的部分称为“第1成型部分14a”，将与凸缘部80b相对应的部分称为“第2成型部分14b”。

如图8(a)、图8(b)所示，在本实施方式所涉及的成型装置10中，吹塑成型并不是在上模12与下模11完全闭合(已夹紧)的状态下进行。即通过保持一定的分开状态，在主型腔部MC旁边形成有副型腔部SC1,SC2的状态下，进行吹塑成型。在该状态下，在型腔24的基准线LV1上的表面与型腔16的基准线LV2上的表面之间形成有主型腔部MC。并且，在上模12中比主型腔部MC更外侧的第1突起12b的表面与下模11中比主型腔部MC更靠外侧的第1突起11b的表面之间形成有副型腔部SC1。同样，在上模12中比主型腔部MC更外侧的第2突起12c的表面与下模11中比主型腔部MC更靠外侧的第2突起11c的表面之间形成有副型腔部SC2。主型腔部MC与副型腔部SC1,SC2成为相互连通的状态。并且，在本实施方式中，构成副型腔部SC1的上模12的第1突起12b的表面与下模11的第1突起11b的表面以沿上下方向相互分开的状态延伸至上模12及下模11的宽度方向(图8中为纸面右侧)上的端部。同样地，构成副型腔部SC2的上模12的第2突起12c的表面与下模11的第2突起11c的表面分别以沿上下方向相互分开的状态延伸至上模12及下模11的宽度方向上的端部(图8中为纸面左侧)。因此，副型腔部SC1,SC2与模具外部连通。其结果，如图8(b)所示，通过加热而软化且注入有高压气体的金属管材料14B，不仅在主型腔部MC中膨胀，还进入到副型腔部SC1,SC2的部分而膨胀。

在图8所示的例子中，主型腔部MC构成为剖面矩形，因此金属管材料14A按照该形状被吹塑成型，由此成型为剖面矩形筒状。另外，该部分与成为管部80a的第1成型部分14a相对应。但是，主型腔部MC的形状并无特别限定，根据所希望的形状，可以采用剖面圆形、剖面椭圆形及剖面多边形等所有形状。并且，主型腔部MC与副型腔部SC1,SC2连通，因此金属管材料14B的一部分进入副型腔部SC1,SC2。通过压扁该部分，而与成为凸缘部80b的第2成型部分14b相当。

如图8(c)所示，在吹塑成型后或吹塑成型途中的阶段，使分开的上模12与下模11接近。通过该动作，副型腔部SC1,SC2的容积变小，第2成型部分14b的内部空间消失，成为折叠的状态。即，通过该上模12与下模11的接近，进入副型腔部SC1,SC2内的金属管材料14B的第2成型部分14b被冲压而压扁。其结果，在金属管材料14B的外周面成型有以沿该金属管材料14B的长边方向的方式被压扁的第2成型部分14b。另外，这些从吹塑成型到凸缘部80b的冲压成型结束为止的时间虽然也根据金属管材料14的种类有所不同，但大约为1～2秒左右即可结束。

在图8所示的例子中，在构成副型腔部SC1的上模12的第1突起12b的表面与下模11的第1突起11b的表面之间形成有与被压扁的第2成型部分14b(即凸缘部80b)的厚度相对应的间隙。同样地，在构成副型腔部SC2的上模12的第2突起12c的表面与下模11的第2突起11c的表面之间形成有与被压扁的第2成型部分14b(即凸缘部80b)的厚度相对应的间隙。在该状态下，副型腔部SC1,SC2也成为与模具外部连通的状态。即，在图8所示的例子中，副型腔部SC1,SC2在成型金属管80的凸缘部80b(金属管材料14B的第2成型部分14b)时，从成型开始至成型结束，与模具外部连通。由此，从开始成型至结束成型，副型腔部SC1,SC2的空气能够排出至模具外部，因此能够提高成型品的质量。

并且，通过吹塑成型后的上模12与下模11的接近，不仅进入到副型腔部SC1,SC2内的金属管材料14B的第2成型部分14b被压扁，而且主型腔部MC部分的金属管材料14B的第1成型部分14a也被压扁。金属管材料14B被加热而软化，因此通过调节闭模的速度或压缩气体等，能够精加工成没有松弛或复原的金属管80。

而且，关于如此得到的金属管80，使用第2操作装置7将金属管80从成型装置10输送至切割装置3。在切割装置3，通过切割金属管80中的没有膨胀的两侧端部80c,80d，得到成型品即金属管90(参考图7(e)。

根据如此实施一系列处理的成型系统1，一对气体供给机构40,40双方以不在俯视下连结预成型装置2与成型装置10的主体部100的第1直线L1上及俯视下连结切割装置3与主体部100的第2直线L2上配置的方式设置。由此，当从预成型装置2向主体部100输送已预成型的金属管材料14A时，未在金属管材料14A的输送路径的一部分即第1直线L1上配置气体供给机构40,40。因此，成型装置10的气体供给机构40,40不会成为从预成型装置2输送至成型装置10的金属管材料14A的阻碍。而且，当从成型装置10向切割装置3输送已成型的金属管80时，未在金属管80的输送路径的一部分即第2直线L2上配置气体供给机构40,40。因此，成型装置10的气体供给机构40,40不会成为从成型装置10输送至切割装置3的金属管80的阻碍。因此，根据成型系统1，无需大型化用于移动气体供给机构40,40的移动机构即缸体单元42等及大幅移动气体供给机构40,40的活塞杆43等，因此成型装置10的气体供给机构40,40不会成为从预成型装置2输送至成型装置10的金属管材料14A及从成型装置10输送至切割装置3的金属管80的阻碍。

并且，预成型装置2及切割装置3配置在比成型装置10更靠近方向X的一侧，预成型装置2配置在比成型装置10更靠近方向Y的一侧，切割装置3配置在比成型装置10更靠近方向Y的另一侧。在这种情况下，预成型装置2、成型装置10及切割装置3在水平方向上并不配置成一列，而俯视下例如以V字形或U字形等来进行配置。作为具体例，当将预成型装置2、成型装置10及切割装置3简单地配置成一列时，俯视下的成型系统所占区域的长边方向(方向Y)的最大长度为约21m，该区域的短边方向(方向X)的最大长度为约13m，将这些长度相乘而求出的面积为约273m²。另一方面，俯视下本实施方式所涉及的成型系统1所占区域的长边方向的最大长度为约17.5m，该区域的短边方向的最大长度为约14m，面积为约245m²。即，与将预成型装置2、成型装置10及切割装置3简单地配置成一列的情况相比，能够缩小成型系统1的占地面积。

并且，一对气体供给机构40,40隔着成型装置10的中心且沿方向Y设置。由此，在金属管材料14A被从预成型装置2输送至成型装置10时，能够以该一对气体供给机构40,40与金属管材料14A不发生干扰的方式相对于成型装置10配置预成型装置2。

并且，成型系统1具备从预成型装置2向成型装置10输送金属管材料14A的第1操作装置6，第1操作装置6配置在比成型装置10更靠近方向X的一侧，并且配置在预成型装置2与切割装置3之间。因此，能够以被输送的金属管材料14A与成型装置10的一侧的气体供给机构40不发生干扰的方式配置输送金属管材料14A的第1操作装置6。同样地，成型系统1具备从成型装置10向切割装置3输送金属管80的第2操作装置7，第2操作装置7配置在比成型装置10更靠近方向X的一侧，并且配置在第1操作装置6与切割装置3之间。因此，能够以成型装置10的另一侧的气体供给机构40不会成为被输送的金属管80的阻碍的方式配置第2操作装置7。

并且，成型系统1具备设置在比成型装置10更靠近方向X的另一侧的壁部5及设置在比壁部5更靠近方向X的另一侧且向气体供给机构40供给气体的气体供给源4。因此，能够隔着成型装置10并在预成型装置2和切割装置3的相反侧配置壁部5，能够缩短壁部5与成型装置10的方向X上的距离。因此，能够进一步缩小成型系统1的占地面积。

＜另一实施方式所涉及的成型系统的结构＞

图9是另一实施方式所涉及的成型系统的概略俯视图。如图9所示，在另一实施方式所涉及的成型系统1A中，与图1所示的成型系统1相比，预成型装置2、成型装置10、切割装置3、第1操作装置6、第2操作装置7及路径8的位置关系不同。

预成型装置2、成型装置10及切割装置3沿方向Y依次配置。即，成型装置10在方向Y上被预成型装置2与切割装置3夹住。更详细而言，预成型装置2配置在比成型装置10更靠近方向Y的一侧，切割装置3配置在比成型装置10更靠近方向Y的另一侧。因此，预成型装置2与成型装置10之间的区域成为沿方向Y延伸的直线状的金属管材料14A的输送路径，成型装置10与切割装置3之间的区域成为沿方向Y延伸的直线状的金属管80的输送路径。在此，连结预成型装置2与成型装置10的第1直线L1及连结成型装置10与切割装置3的第2直线L2成为沿方向Y的相同的线。即，第1直线L1成为金属管材料14A的输送路径，第2直线L2成为金属管80的输送路径。

第1操作装置6配置在比成型装置10更靠近方向X的一侧，并且配置在预成型装置2与成型装置10之间。更详细而言，第1操作装置6配置在比成型装置10更靠近方向X的一侧，并且配置在方向Y的一侧。第2操作装置7配置在比成型装置10更靠近方向X的一侧，并且配置在成型装置10与切割装置3之间。更详细而言，第2操作装置7配置在比成型装置10更靠近方向X的一侧，并且配置在方向Y的另一侧。

成型装置10中所包含的一对气体供给机构40,40隔着成型装置10的中心且沿方向X配置。一对气体供给机构40,40未配置在金属管材料14A的输送路径即预成型装置2与成型装置10之间的区域及金属管80的输送路径即成型装置10与切割装置3之间的区域。即，一对气体供给机构40,40均未配置在第1直线L1、第2直线L2上。

根据这种另一实施方式所涉及的成型系统1A，预成型装置2、成型装置10及切割装置3沿方向Y依次配置，成型装置10中所包含的一对气体供给机构40,40隔着成型装置10的中心且沿相对于方向Y正交的方向X配置。由此，在金属管材料14A的输送路径上未配置一对气体供给机构40,40，且在金属管80的输送路径上未配置一对气体供给机构40,40，因此该一对气体供给机构40,40更不会成为从成型装置10输送至切割装置3的金属管80的阻碍。而且，能够沿方向X排列一对气体供给机构40,40，并且能够沿方向Y排列预成型装置2、成型装置10及切割装置3，从而能够缩小成型系统1A的占地面积。

并且，预成型装置2、成型装置10及切割装置3沿方向Y依次配置，因此能够对金属管材料14A(金属管80)以按序输送的方式连续实施一系列的预成型工序、成型工序及切割工序。

以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不受上述实施方式的任何限定。例如，上述实施方式中的成型装置10可以不必一定具有加热机构50。金属管材料14A在设置于成型装置10时也可以是已经被加热。在这种情况下，管保持机构30也可以不由第1电极17及第2电极18构成。

并且，也可以是上述实施方式中的一对气体供给机构40,40双方均与气体供给源4不连接，也可以是一对气体供给机构40,40中的一方与气体供给源4连接。在这种情况下，也可以是一对气体供给机构40,40中的任一个成为排出高压气体的机构。

并且，在上述实施方式中，将一对气体供给机构40,40隔着成型装置10的中心且沿方向Y进行设置。在上述另一实施方式中，将一对气体供给机构40,40隔着成型装置10且沿方向X进行设置。但是，也能够将该一对气体供给机构40,40设成一个。即，该气体供给机构40成为远离成型装置10的中心且沿方向X或Y设置。

并且，在上述实施方式中的金属管80,90上设置有凸缘部，但成型系统1,1A也能够适用于对不设置凸缘部的金属管进行成型的情况。

符号说明

1,1A-成型系统，2-预成型装置，3-切割装置，4-气体供给源，5-壁部，6-第1操作装置(操作装置)，7-第2操作装置，10-成型装置，11-下模，12-上模，13-吹塑成型模具(模具)，14,14A,14B-金属管材料，30-管保持机构，40-气体供给机构(气体供给部)，50-加热机构，60-吹塑机构，70-控制部，80,90-金属管，80a-管部，80b-凸缘部，80c,80d-端部，100-主体部，L1-第1直线，L2-第2直线，MC-主型腔部，SC1,SC2-副型腔部，X-方向(第1方向)，Y-方向(第2方向)。

Claims (8)

1.一种成型系统，其使金属管在模具内膨胀而进行成型，所述成型系统具备：

预成型装置，其对金属管材料进行预成型；

成型装置，其具有向已预成型且被加热的所述金属管材料内供给气体而使其膨胀的气体供给部及安装有所述模具的主体部；及

切割装置，其切割成型后的所述金属管的至少一部分，

所述气体供给部以不在俯视下连结所述预成型装置与所述主体部的第1直线上及俯视下连结所述切割装置与所述主体部的第2直线上配置的方式设置。

2.根据权利要求1所述的成型系统，其中，

当将在所述成型装置的中心相互正交的水平方向设为第1方向及第2方向时，所述预成型装置及所述切割装置配置在比所述成型装置更靠近所述第1方向的一侧，

所述预成型装置配置在比所述成型装置更靠近所述第2方向的一侧，

所述切割装置配置在比所述成型装置更靠近所述第2方向的另一侧。

3.根据权利要求2所述的成型系统，其中，

所述气体供给部隔着所述成型装置的中心且沿所述第2方向设置有一对。

4.根据权利要求3所述的成型系统，其具备：

操作装置，从所述预成型装置向所述成型装置输送所述金属管材料，

所述操作装置配置在比所述成型装置更靠近所述第1方向的一侧，并且配置在所述预成型装置与所述切割装置之间。

5.根据权利要求1所述的成型系统，其中，

当将在所述成型装置的中心相互正交的水平方向设为第1方向及第2方向时，所述气体供给部远离所述成型装置的中心并且沿所述第1方向设置，

所述预成型装置、所述成型装置及所述切割装置沿所述第2方向配置。

6.根据权利要求5所述的成型系统，其中，

所述气体供给部隔着所述成型装置的中心且沿所述第1方向设置有一对。

7.根据权利要求5或6所述的成型系统，其中，

所述预成型装置、所述成型装置及所述切割装置沿所述第2方向依次配置。

8.根据权利要求2～6中任一项所述的成型系统，其具备：

壁部，设置在比所述成型装置更靠近所述第1方向的另一侧；及

气体供给源，设置在比所述壁部更靠近所述第1方向的另一侧且向所述气体供给部供给所述气体。