CN110038951B - 成型装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种成型装置，能够容易地成型出所希望的形状的凸缘部及管部。通过控制部的控制，从气体供给部向金属管材料(14)内供给气体以在副型腔部(SC1、SC2)内使金属管材料(14)的一部分膨胀之后，驱动驱动机构使上模(12)及下模(11)挤压膨胀的金属管材料(14)的一部分(14a、14b)而成型出凸缘部(100b、100c)。并且，通过控制部的控制，从气体供给部向成型凸缘部(100b、100c)之后的金属管材料(14)内供给气体以在主型腔部(MC)内成型管部(100a)。如此由控制部控制气体供给部及驱动机构，从而能够容易地成型出所希望的形状的凸缘部(100b、100c)及管部(100a)。

Description

成型装置
本申请是申请日为2015年12月3日，申请号为201580066717.9，发明名称为“成型装置及成型方法”的原申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种成型装置及成型方法。
背景技术
以往，已知有一种向被加热的金属管材料内供给气体以使其膨胀，从而进行具有管部及凸缘部的金属管的成型的成型装置。例如，专利文献1所示的成型装置具备：彼此成对的上模及下模；气体供给部，向保持于上模与下模之间的金属管材料内供给气体；第1型腔部(主型腔)，通过上述上模及下模的相合而形成并成型出管部；及第2型腔部(副型腔)，与第1型腔部连通并成型出凸缘部。该成型装置中，关闭模具彼此并且向金属管材料内供给气体使金属管材料膨胀，从而能够同时成型出上述管部和上述凸缘部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-000654号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，利用上述成型装置同时成型管部和凸缘部时，有时导致成为凸缘部的金属管材料的一部分过于膨胀，使凸缘部过大。该情况下，有时凸缘部的厚度过薄及凸缘部挠曲，存在无法获得所希望的形状的凸缘部的问题。
另一方面，向金属管材料内供给气体以使成为凸缘部的金属管材料的一部分不会过于膨胀的情况下，有时管部没有充分膨胀，存在无法获得所希望的形状的金属管的问题。
本发明的一方式的目的在于，提供一种能够容易地成型出所希望的形状的凸缘部及管部的成型装置及成型方法。
用于解决课题的手段
基于本发明的一方式的成型出具有管部及凸缘部的金属管的成型装置具备：彼此成对的第1模具及第2模具；驱动机构，使第1模具及第2模具中的至少一个模具向模具彼此相合的方向移动；气体供给部，向保持于第1模具与第2模具之间并被加热的金属管材料内供给气体；及控制部，分别控制驱动机构的驱动及气体供给部的气体供给，第1模具及第2模具构成用于成型管部的第1型腔部及与第1型腔部连通且用于成型凸缘部的第2型腔部，控制部如下进行控制：从气体供给部向金属管材料内供给气体以在第2型腔部内使金属管材料的一部分膨胀；驱动驱动机构，使得用第1模具及第2模具挤压膨胀的金属管材料的一部分而成型出凸缘部；从气体供给部向成型凸缘部之后的金属管材料内供给气体以在第1型腔部内成型出管部。
根据这种成型装置，能够通过控制部的控制，在从气体供给部向金属管材料内供给气体使得在第2型腔部内使金属管材料的一部分膨胀之后，驱动驱动机构，用第1模具及第2模具挤压膨胀的金属管材料一部分以成型出凸缘部。并且，能够通过控制部的控制，从气体供给部向成型凸缘部之后的金属管材料内供给气体以在第1型腔部内成型出管部。如此，控制部控制气体供给部及驱动机构而分别成型出金属管中的凸缘部和管部，从而能够容易地成型出所希望的形状的凸缘部及管部。
在此，在第2型腔部内使金属管材料的一部分膨胀时的气体的压力可以低于在第1型腔部内成型管部时的气体的压力。该情况下，能够以低压的气体将凸缘部成型为所希望的大小，并且能够与凸缘部无关而以高压的气体成型出所希望的形状的管部。因此，能够更容易地成型出所希望的形状的凸缘部及管部。
基于本发明的另一方式的成型出具有管部及凸缘部的金属管的成型方法，该方法中，在第1模具与第2模具之间准备被加热的金属管材料，使第1模具与第2模具中的至少一个模具向模具彼此相合的方向移动，从而将用于成型管部的第1型腔部及与第1型腔部连通且用于成型凸缘部的第2型腔部形成在第1模具与第2模具之间，通过气体供给部向金属管材料内供给气体，从而在第2型腔部内使金属管材料的一部分膨胀，使第1模具与第2模具中的至少一个模具向模具彼此相合的方向移动，从而用第1模具及第2模具挤压膨胀的金属管材料的一部分而成型出凸缘部，通过气体供给部向成型凸缘部之后的金属管材料内供给气体，从而在第1型腔部内成型出管部。
根据这种成型方法，通过气体供给部向金属管材料内供给气体，从而在第2型腔部内使金属管材料的一部分膨胀。然后，使第1模具与第2模具中的至少一个模具向模具彼此相合的方向移动，从而能够用第1模具及第2模具挤压膨胀的金属管材料的一部分而成型出凸缘部。之后，通过气体供给部向成型凸缘部之后的金属管材料内供给气体，从而能够在第1型腔部内成型出管部。如此分别成型出金属管中的凸缘部和管部，从而能够容易地成型出所希望的形状的凸缘部及管部。
在此，在第2型腔部内使金属管材料的一部分膨胀时的气体的压力可以低于在第1型腔部内成型管部时的气体的压力。在该情况下，能够以低压的气体将凸缘部成型为所希望的大小，并且能够与凸缘部无关而以高压的气体成型出所希望的形状的管部。因此，能够更容易地成型出所希望的形状的凸缘部及管部。
发明效果
如此根据本发明的一方式，能够提供一种可容易地成型出所希望的形状的凸缘部及管部的成型装置及成型方法。
附图说明
图1为成型装置的概略结构图。
图2为沿图1所示的II-II线的吹塑成型模具的剖视图。
图3为电极周边的放大图，(a)为表示电极保持金属管材料的状态的图，(b)为表示在电极抵接有密封部件的状态的图，(c)为电极的主视图。
图4为表示使用成型装置进行的制造工序的图，(a)为表示金属管材料被置于模具内的状态的图，(b)为表示金属管材料被电极保持的状态的图。
图5为表示使用成型装置进行的吹塑成型工序的概要与之后的流程的图。
图6为使用成型装置进行的吹塑成型工序的时序图。
图7为表示吹塑成型模具的动作与金属管材料的形状的变化的图。
图8为表示比较例所涉及的吹塑成型模具的动作与金属管材料的形状的变化的图。
具体实施方式
以下，参考附图对本发明的一方式的成型装置及成型方法的优选实施方式进行说明。另外，各图中对相同部分或相应部分标注相同符号，并省略重复说明。
＜成型装置的结构＞
图1为成型装置的概略结构图。如图1所示，成型金属管100(参考图5)的成型装置10具备：吹塑成型模具13，其由彼此成对的上模(第1模具)12及下模(第2模具)11构成；驱动机构80，使上模12与下模11中的至少一个移动；管保持机构(保持部)30，在上模12与下模11之间保持金属管材料14；加热机构(加热部)50，给被管保持机构30保持的金属管材料14通电以加热；气体供给部60，用于向保持于上模12与下模11之间且被加热的金属管材料14内供给高压气体(气体)；一对气体供给机构40、40，用于向被管保持机构30保持的金属管材料14内供给来自气体供给部60的气体；及水循环机构72，强制性地对吹塑成型模具13进行水冷。并且，成型装置10具备控制部70而构成，该控制部70分别控制上述驱动机构80的驱动、上述管保持机构30的驱动、上述加热机构50的驱动及上述气体供给部60的气体供给。
下模(第2模具)11固定于较大的基座15。下模11由较大的钢铁制块构成，且在其上表面具备型腔(凹部)16。此外，在下模11的左右端(图1中为左右端)附近设置有电极容纳空间11a。成型装置10在该电极容纳空间11a内具备构成为能够通过致动器(未图示)上下进退移动的第1电极17及第2电极18。在这些第1电极17、第2电极18的上表面分别形成有与金属管材料14的下侧外周面对应的半圆弧状的凹槽17a、18a(参考图3的(c))，且能够载置成金属管材料14恰好嵌入于该凹槽17a、18a的部分。并且，在第1电极17的正面(模具的外侧方向的面)形成有朝向凹槽17a而周围以锥状倾斜凹陷的锥形凹面17b，在第2电极18的正面(模具的外侧方向的面)形成有朝向凹槽18a而周围以锥状倾斜凹陷的锥形凹面18b。并且，在下模11形成有冷却水通道19，且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被支承为自如地上下移动。
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，且能够支承金属管材料14而使其能够在上模12与下模11之间升降。并且，热电偶21仅作为测温构件的一例而示出，也可以是辐射温度计或光温度计那样的非接触型温度传感器。另外，只要获得通电时间与温度之间的相关性，则完全能够省略测温构件来构成。
上模(第1模具)12在下表面具备型腔(凹部)24，其为内置了冷却水通道25的大型钢铁制块。上模12的上端部固定在滑动件82。而且，固定有上模12的滑动件82为通过增压缸26被吊起的结构，被引导以便不会因导引缸27而横摆。
在上模12的左右端(图1中为左右端)附近设置有与下模11相同的电极容纳空间12a。成型装置10在该电极容纳空间12a内与下模11同样地具备构成为能够通过致动器(未图示)上下进退移动的第1电极17和第2电极18。在这些第1电极17、第2电极18的下表面分别形成有与金属管材料14的上侧外周面对应的半圆弧状的凹槽17a、18a(参考图3的(c))，且金属管材料14恰好能够嵌合于该凹槽17a、18a。并且，在第1电极17的正面(模具的外侧方向的面)形成有朝向凹槽17a而周围以锥状倾斜凹陷的锥形凹面17b，在第2电极18的正面(模具的外侧方向的面)形成有朝向凹槽18a而周围以锥状倾斜凹陷的锥形凹面18b。因此，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，构成为若通过上下一对第1电极17、第2电极18从上下方向夹持金属管材料14，则恰好能够紧贴地包围金属管材料14的整个外周。
驱动机构80具备：滑动件82，使上模12移动以便上模12及下模11彼此相合；驱动部81，产生用于使上述滑动件82移动的驱动力；及伺服马达83，控制相对于上述驱动部81的流体量。驱动部81由将驱动增压缸26的流体(将液压缸用作增压缸26时为工作油)供给至该增压缸26的流体供给部构成。
控制部70通过控制驱动部81的伺服马达83来控制供给至增压缸26的流体的量，从而能够控制滑动件82的移动。另外，驱动部81并不限定于如上述那样经由增压缸26而向滑动件82赋予驱动力。例如，驱动部81也可以在滑动件82机械地连接驱动机构以将伺服马达83所产生的驱动力直接或间接地赋予给滑动件82。例如也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成直线运动以使滑动件移动的转换部(例如连接杆或偏心套管等)的驱动机构。另外，本实施方式中，驱动部81也可以不具备伺服马达83。
图2为沿图1所示的II-II线的吹塑成型模具13的剖视图。如图2所示，在下模11的上表面及上模12的下表面均设置有阶梯差。
在下模11的上表面，若以下模11的中央的型腔16表面为基准线LV2，则形成有基于第1突起11b、第2突起11c、第3突起11d、第4突起11e的阶梯差。在型腔16的右侧(图2中为右侧，图1中为纸面里侧)形成有第1突起11b及第2突起11c，在型腔16的左侧(图2中为左侧，图1中为纸面跟前侧)形成有第3突起11d及第4突起11e。第2突起11c位于型腔16与第1突起11b之间。第3突起11d位于型腔16与第4突起11e之间。第2突起11c及第3突起11d分别比第1突起11b及第4突起11e朝上模12侧更为突出。第1突起11b及第4突起11e从基准线LV2的突出量大致相等，第2突起11c及第3突起11d从基准线LV2的突出量大致相等。
另一方面，在上模12的下表面，若以上模12的中央的型腔24表面为基准线LV1，则形成有基于第1突起12b、第2突起12c、第3突起12d、第4突起12e的阶梯差。在型腔24的右侧(图2中为右侧)形成有第1突起12b及第2突起12c，在型腔24的左侧(图2中为左侧)形成有第3突起12d及第4突起12e。第2突起12c位于型腔24与第1突起12b之间。第3突起12d位于型腔24与第4突起12e之间。第1突起12b及第4突起12e分别比第2突起12c及第3突起12d朝下模11侧更为突出。第1突起12b及第4突起12e从基准线LV1的突出量大致相等，第2突起12c及第3突起12d从基准线LV1的突出量大致相等。
并且，上模12的第1突起12b与下模11的第1突起11b对置，上模12的第2突起12c与下模11的第2突起11c对置，上模12的型腔24与下模11的型腔16对置，上模12的第3突起12d与下模11的第3突起11d对置，上模12的第4突起12e与下模11的第4突起11e对置。而且，上模12中第1突起12b相对于第2突起12c的突出量(第4突起12e相对于第3突起12d的突出量)大于下模11中第2突起11c相对于第1突起11b的突出量(第3突起11d相对于第4突起11e的突出量)。由此，在上模12的第2突起12c与下模11的第2突起11c之间及上模12的第3突起12d与下模11的第3突起11d之间，分别在上模12及下模11嵌合时形成空间(参考图7的(c))。并且，在上模12的型腔24与下模11的型腔16之间在上模12及下模11嵌合时形成空间(参考图7的(c))。
若进行更详细的说明，则吹塑成型时下模11与上模12相合而嵌合之前的时刻，如图7的(b)所示，在上模12的型腔24的表面(成为基准线LV1的表面)与下模11的型腔16的表面(成为基准线LV2的表面)之间形成有主型腔部(第1型腔部)MC。并且，在上模12的第2突起12c与下模11的第2突起11c之间形成有与主型腔部MC连通且容积小于该主型腔部MC的副型腔部(第2型腔部)SC1。同样，在上模12的第3突起12d与下模11的第3突起11d之间形成有与主型腔部MC连通且容积小于该主型腔部MC的副型腔部(第2型腔部)SC2。主型腔部MC为成型金属管100中的管部100a的部分，副型腔部SC1、SC2为分别成型金属管100中的凸缘部100b、100c的部分(参考图7的(c)、(d))。而且，如图7的(c)、(d)所示，在下模11与上模12相合而完全关闭的情况(嵌合的情况)下，主型腔部MC及副型腔部SC1、SC2在下模11及上模12内被密封。
如图1所示，加热机构50具有：电源51；导线52，分别从该电源51延伸且与第1电极17和第2电极18连接；及开关53，夹设于该导线52之间。控制部70控制上述加热机构50，从而能够将金属管材料14加热至淬火温度(AC3相变点温度以上)。
一对气体供给机构40各自具有：缸体单元42；缸体杆43，配合缸体单元42的工作进退移动；及密封部件44，连结于缸体杆43的管保持机构30侧的前端。缸体单元42经由块体41载置固定于基座15上。在各密封部件44的前端形成有尖细的锥面45。其中一锥面45构成为能够与第1电极17的锥形凹面17b恰好嵌合抵接的形状，另一锥面45构成为能够与第2电极18的锥形凹面18b恰好嵌合抵接的形状(参考图3)。密封部件44从缸体单元42侧朝向前端延伸。详细内容如图3的(a)、(b)所示，设置有供从气体供给部60供给的高压气体流动的气体通道46。
气体供给部60由气体源61、积存通过该气体源61供给的气体的蓄能器62、从该蓄能器62延伸至气体供给机构40的缸体单元42的第1管体63、夹设于该第1管体63的压力控制阀64及切换阀65、从蓄能器62延伸至形成于密封部件44内的气体通道46的第2管体67及夹设于该第2管体67的压力控制阀68及止回阀69构成。压力控制阀64发挥将与对密封部件44的金属管材料14的挤压力相适应的工作压力的气体供给至缸体单元42的作用。止回阀69发挥防止高压气体在第2管体67内逆流的作用。
夹设于第2管体67的压力控制阀68通过控制部70的控制发挥将具有用于使金属管材料14的一部分14a、14b(参考图7的(b))膨胀的工作压力的气体(以下，作为低压气体)和具有用于成型金属管100的管部100a(参考图7的(d))的工作压力的气体(以下，作为高压气体)供给至密封部件44的气体通道46的作用。换言之，控制部70通过控制气体供给部60的压力控制阀68，能够向金属管材料14内供给所希望的工作压力的气体。另外，高压气体的压力例如为低压气体的约2倍～5倍。
并且，控制部70通过从图1所示的(A)传递信息，由此从热电偶21获取温度信息，并控制增压缸26及开关53等。水循环机构72由积存水的水槽73、汲取积存于该水槽73中的水并对其进行加压而送至下模11的冷却水通道19及上模12的冷却水通道25的水泵74及配管75构成。虽然进行了省略，但也可以将降低水温的冷却塔或净化水的过滤器夹设于配管75之间。
＜使用成型装置来成型金属管的成型方法＞
接着，对使用成型装置1成型金属管的成型方法进行说明。图4表示从投放作为材料的金属管材料14的管投放工序至给金属管材料14通电以加热的通电加热工序。首先准备能够淬火的钢类的金属管材料14。如图4的(a)所示，例如利用机械手臂将该金属管材料14载置(投放)到置于下模11侧的第1电极17、第2电极18上。由于在第1电极17、第2电极18分别形成有凹槽17a、18a，因此金属管材料14通过该凹槽17a、18a被定位。接着，控制部70(参考图1)通过控制管保持机构30使该管保持机构30保持金属管材料14。具体而言，如图4的(b)所示，使能够让第1电极17、第2电极18进退移动的致动器(未图示)工作以使分别位于上下方的第1电极17、第2电极18接近/抵接。通过该抵接，金属管材料14的两个端部从上下被第1电极17、第2电极18夹持。并且，该夹持以通过分别形成于第1电极17、第2电极18的凹槽17a、18a的存在而与金属管材料14的整周紧贴那样的方式被夹持。但是，并不限于与金属管材料14的整周紧贴的结构，也可以是第1电极17、第2电极18与金属管材料14的周向一部分抵接那样的结构。
接着，如图1所示，控制部70通过控制加热机构50来加热金属管材料14。具体而言，控制部70将加热机构50的开关53设为开启(ON)。这样一来，电力从电源51供给至金属管材料14，通过存在于金属管材料14的电阻，使得金属管材料14自身发热(焦耳热)。此时，始终监测热电偶21的测定值，并根据该结果控制通电。
图5表示使用成型装置进行的吹塑成型工序的概要与之后的流程。如图5所示，对于加热后的金属管材料14关闭吹塑成型模具13，并将金属管材料14配置密封到该吹塑成型模具13的型腔内。之后，使气体供给机构40的缸体单元42工作，从而利用密封部件44对金属管材料14的两端进行密封(一并参考图3)。密封结束之后，关闭吹塑成型模具13，并且将气体吹入金属管材料14内，以使通过加热而软化的金属管材料14沿着型腔的形状而成型(对于具体的金属管材料14的成型方法将在后面进行叙述)。
金属管材料14被加热成高温(950℃前后)而软化，因此供给至金属管材料14内的气体会热膨胀。因此，例如将所供给的气体设为压缩空气，能够通过热膨胀的压缩空气容易地使950℃的金属管材料14膨胀，从而获得金属管100。
经过吹塑成型而膨胀的金属管材料14的外周面与下模11的型腔16接触而被快速冷却，同时与上模12的型腔24接触而快速冷却(由于上模12与下模11的热容量大且且被管理成低温，因此只要金属管材料14接触，则管表面的热量一下就被模具侧夺去。)而进行淬火。这种冷却法被称为模具接触冷却或模具冷却。被快速冷却之后，奥氏体相变成马氏体(以下，将奥氏体相变成马氏体的称为马氏体相变)。在冷却后期冷却速度变小，因此通过回热，马氏体相变成其它组织(托氏体、索氏体等)。因此，无需另行进行回火处理。并且，本实施方式中，也可以代替模具冷却或在模具冷却基础上将冷却介质供给至金属管100进行冷却。例如，也可以为，直至开始马氏体相变的温度，使金属管材料14接触模具(上模12及下模11)来进行冷却，之后进行开模，并且将冷却介质(冷却用气体)喷吹到金属管材料14，从而引起马氏体相变。
接着，参考图6及图7的(a)～(d)对通过上模12及下模11进行的具体成型的情况的一例进行详细说明。图6为通过成型装置进行的吹塑成型工序的时序图。图6中，(a)表示上模12的第2突起12c与下模11的第2突起11c之间的距离的随时间变化，(b)表示低压气体的供给定时，(c)表示高压气体的供给定时。如图6及图7的(a)所示，在图6的期间T1，将被加热的金属管材料14置于上模12的型腔24与下模11的型腔16之间。例如，通过下模11的第2突起11c及第3突起11d支承金属管材料14。另外，在期间T1上模12的第2突起12c与下模11的第2突起11c之间的距离为D1。
接着，在图6所示的期间T1之后的期间T2，通过驱动机构80使上模12向与下模11相合的方向移动。由此，在图6所示的期间T2之后的期间T3，如图7的(b)所示，不让上模12与下模11完全关闭，而使上模12的第2突起12c与下模11的第2突起11c之间的距离为D2(D2＜D1)。由此，在型腔24的基准线LV1的表面与型腔16的基准线LV2的表面之间形成主型腔部MC。并且，在上模12的第2突起12c与下模11的第2突起11c之间形成副型腔部SC1，在上模12的第3突起12d与下模11的第3突起11d之间形成副型腔部SC2。主型腔部MC与副型腔部SC1、SC2呈彼此连通的状态。此时，上模12的第1突起12b的内边缘与下模11的第2突起11c的外边缘接触、紧贴，并且上模12的第4突起12e的内边缘与下模11的第3突起11d的外边缘接触、紧贴，主型腔部MC及副型腔部SC1、SC2相对于外部被密封。而且，在上模12的第1突起12b与下模11的第1突起11b之间及上模12的第4突起12e与下模11的第4突起11e之间分别设置有空间(间隙)。
并且，在期间T3中，通过气体供给部60向由加热机构50进行加热而软化的金属管材料14内部供给低压气体。该低压气体的压力使用气体供给部60中的压力控制阀68而被控制，且低于在后面说明的期间T5供给至金属管材料14内部的高压气体的压力。通过这种低压气体的供给，金属管材料14如图7的(b)所示在主型腔部MC内膨胀。并且，金属管材料14的一部分(两侧部)14a、14b以分别进入到与该主型腔部MC连通的副型腔部SC1、SC2内的方式进行膨胀。然后，停止供给低压气体。
接着，在图6所示的期间T3之后的期间T4，通过驱动机构80使上模12移动。具体而言，利用驱动机构80使上模12移动，如图7的(c)所示，以使上模12的第2突起12c与下模11的第2突起11c之间的距离成为D3(D3＜D2)的方式将上模12与下模11进行嵌合(夹紧)。此时，上模12的第1突起12b与下模11的第1突起11b彼此没有间隙地紧贴，并且上模12的第4突起12e与下模11的第4突起11e彼此没有间隙地紧贴。通过该驱动机构80的驱动，通过上模12及下模11挤压膨胀的金属管材料14的一部分14a、14b，而在副型腔部SC1成型出金属管100的凸缘部100b，并且在副型腔部SC2成型出金属管100的凸缘部100c。凸缘部100b、100c沿着该金属管100的长边方向，金属管材料14的一部分经过折叠而被成型(参考图5)。
接着，在图6所示的期间T4之后的期间T5中，通过气体供给部60向成型凸缘部100b、100c之后的金属管材料14内部供给高压气体。该高压气体的压力使用气体供给部60中的压力控制阀68来进行控制。通过这种高压气体的供给，主型腔部MC内的金属管材料14膨胀，且如图7的(d)所示成型出金属管100的管部100a。另外，期间T5中的高压气体的供给时间比期间T3中的低压气体的供给时间长。由此，金属管材料14充分膨胀至主型腔部MC的各个角落，或管部100a沿着被上模12及下模11划分的主型腔部MC的形状成型。
经过以上所说明的期间T1～T5，能够完成具有管部100a及凸缘部100b、100c的金属管100。从这些金属管材料14的吹塑成型到金属管100的成型结束的时间根据金属管材料14的种类而不同，但大概都在几秒至几十秒左右结束。另外，图7的(d)所示的例子中，主型腔部MC构成为截面为矩形的形状，因此金属管材料14根据该形状而进行吹塑成型，从而管部100a被成型为矩形筒状。但是，主型腔部MC的形状没有特别限定，可以根据所希望的形状采用截面为圆形、截面为椭圆形、截面为多边形等所有形状。
接着，通过与比较例的比较对本实施方式所涉及的成型装置1及使用该成型装置1的成型方法的作用/效果进行说明。
首先，参考图8对使用比较例所涉及的成型装置的成型方法进行说明。比较例所涉及的成型装置的控制部一边进行对气体供给部只供给高压气体的控制，一边控制驱动机构的驱动以使模具彼此相合。因此，使用比较例所涉及的成型装置的成型方法中，供给至金属管材料14的气体成为高压气体，在对该金属管材料14供给高压气体的同时以使上模12与下模11相合的方式驱动。该情况下，如图8的(a)所示，以分别进入到副型腔部SC1、SC2的方式膨胀的金属管材料14的一部分14a、14b与本实施方式的成型方法相比过大，若通过上模12及下模11挤压如此变得过大的金属管材料14的一部分14a、14b，则如图8的(b)所示在凸缘部100b、100c产生挠曲、变形或折弯等，而存在无法获得所希望的形状的凸缘部的问题。并且，根据高压气体的供给时间的不同，金属管材料14的延伸率超过极限，而有可能使金属管材料14破裂。
另一方面，根据本实施方式所涉及的成型装置1，通过控制部70的控制，从气体供给部60向金属管材料14内供给气体以在副型腔部SC1、SC2内使金属管材料14的一部分14a、14b膨胀之后，能够驱动驱动机构80，使得用上模12及下模11挤压膨胀的金属管材料14的一部分14a、14b而成型出凸缘部100b、100c。并且，通过控制部70的控制，能够从气体供给部60向成型凸缘部100b、100c之后的金属管材料14内供给气体以在主型腔部MC内成型出管部100a。如此，控制部70以分别成型金属管100中的凸缘部100b、100c与管部100a的方式控制气体供给部60及驱动机构80，因此能够容易地成型出所希望的形状的凸缘部100b、100c及管部100a。
并且，本实施方式中，将在副型腔部SC1、SC2内使金属管材料14的一部分14a、14b膨胀时的低压气体的压力设为低于在主型腔部MC内成型管部100a时的高压气体的压力，因此能够以低压气体将凸缘部100b、100c成型为所希望的大小，并且能够与凸缘部100b、100c无关而以高压气体成型出所希望的形状的管部100a。因此，能够更容易地成型出所希望的形状的凸缘部100b、100c及管部100a。
以上，对本发明的一方式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1也可以无需一定具有加热机构50，金属管材料14也可以是事先被加热。
并且，本实施方式所涉及的驱动机构80仅使上模12移动，但也可以除了上模12之外或代替上模12而使下模11移动。在下模11移动的情况下，该下模11不是固定于基座15，而是安装于驱动机构80的滑动件。
并且，本实施方式所涉及的气体源61可以具有用于供给高压气体的高压气体源和用于供给低压气体的低压气体源这两个气体源。该情况下，通过由控制部70对气体供给部60的气体源61的控制，可以根据情况从高压气体源或低压气体源向气体供给机构40供给气体。另外，当气体源61具有高压气体源及低压气体源时，压力控制阀68可以不包含于气体供给部60。
并且，本实施方式所涉及的金属管100也可以在其一侧具有凸缘部。该情况下，由上模12及下模11形成的副型腔部成为一个。
并且，置于上模12及下模11之间的金属管材料14可以具有左右方向的直径比上下方向的直径长的截面为椭圆的形状。由此，可以使金属管材料14的一部分容易进入到副型腔部SC1、SC2内。此外，上述金属管材料14可以预先沿着轴线方向实施弯曲加工(预弯加工)。该情况下，成型的金属管100成为具有凸缘部并且弯曲的筒形状。
符号说明
1-成型装置，11-下模，12-上模，13-吹塑成型模具(模具)，14-金属管材料，30-管保持机构，40-气体供给机构，50-加热机构，60-气体供给部，68-压力控制阀，70-控制部，80-驱动机构，100-金属管，100a-管部、100b、100c-凸缘部，MC-主型腔部，SC1、SC2-副型腔部。

Claims (3)

1.一种成型装置，其成型出具有管部及凸缘部的金属管，该成型装置具备：
彼此成对的第1模具及第2模具；
气体供给部，向保持于所述第1模具与所述第2模具之间的金属管材料内供给气体；
驱动机构，使所述第1模具及所述第2模具中的至少一个模具向模具彼此相合的方向移动；
控制部，分别控制所述驱动机构的驱动及所述气体供给部的气体供给；及
加热部，在通过所述气体供给部供给气体时加热所述金属管材料，
所述第1模具及所述第2模具构成用于成型所述管部的第1型腔部及与所述第1型腔部连通且用于成型所述凸缘部的第2型腔部，
所述控制部如下进行控制：
在所述金属管材料被所述加热部加热，所述第1模具和所述第2模具向相合的方向移动且模具彼此未完全闭合的状态下，从所述气体供给部向所述金属管材料内供给气体以在所述第2型腔部内使所述金属管材料的一部分膨胀；
驱动所述驱动机构，使所述第1模具及所述第2模具中的至少一个模具向模具彼此相合的方向移动，从而用所述第1模具及所述第2模具挤压所膨胀的所述金属管材料的所述一部分而成型出所述凸缘部，
从所述气体供给部向成型出所述凸缘部之后的所述金属管材料内供给气体以在所述第1型腔部内成型出所述管部；
使得在所述第2型腔部内向所述金属管材料内供给气体的压力低于在所述第1型腔部内向所述金属管材料内供给气体的压力。
2.根据权利要求1所述的成型装置，其中，
在所述第2型腔部内使所述金属管材料的一部分膨胀时的所述气体的供给时间，比在所述第1型腔部内成型出所述管部时的所述气体的供给时间短。
3.一种成型装置，其成型出具有管部及凸缘部的金属管，该成型装置具备：
彼此成对的第1模具及第2模具；
气体供给部，向保持于所述第1模具与所述第2模具之间的金属管材料内供给气体；
驱动机构，使所述第1模具及所述第2模具中的至少一个模具向模具彼此相合的方向移动；
控制部，分别控制所述驱动机构的驱动及所述气体供给部的气体供给；及
加热部，在通过所述气体供给部供给气体时加热所述金属管材料，
所述第1模具及所述第2模具构成用于成型所述管部的第1型腔部及与所述第1型腔部连通且用于成型所述凸缘部的第2型腔部，
所述控制部如下进行控制：
在所述金属管材料被所述加热部加热，所述第1模具和所述第2模具向相合的方向移动且模具彼此未完全闭合的状态下，从所述气体供给部向所述金属管材料内供给气体，以通过在所述第2型腔部内使所述金属管材料的一部分膨胀而使所述金属管材料的外周面与所述第2型腔部接触，以在所述第2型腔部内成型出所述凸缘部；
从所述气体供给部向成型出所述凸缘部之后的所述金属管材料内供给气体从而使所述金属管材料膨胀至所述第1型腔部的各个角落，以在所述第1型腔部内成型出所述管部；
使得在所述第2型腔部内向所述金属管材料内供给气体的压力低于在所述第1型腔部内向所述金属管材料内供给气体的压力。
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