CN111788018A - 成型装置及金属管 - Google Patents

Abstract

一种成型装置，其使金属管材料膨胀从成型出具有管部及凸缘部的金属管，该成型装置具备：第1模具及第2模具，该第1模具及第2模具彼此成对，并且具有用于成型出管部的管成型面及用于成型出凸缘部的凸缘成型面；驱动部，驱动第1模具及第2模具中的至少一个；及控制部，控制驱动部，在第1模具的凸缘成型面及第2模具的凸缘成型面中的至少一个凸缘成型面上形成有突出部，该突出部具有闭模时不与另一个凸缘成型面抵接的突出量，控制部控制驱动部以使突出部按压凸缘部从而在凸缘部的局部上形成厚度变薄的薄壁部。

Description

成型装置及金属管

技术领域

本发明涉及一种成型装置及金属管。

背景技术

以往，已知有一种使金属管材料膨胀并利用成型模具成型出金属管的成型装置。例如，在专利文献1中公开的成型装置能够成型出具有管部和凸缘部的金属管。在该成型装置中，将已被电加热的金属管材料配置于成型模具内，使成型模具闭模而成型出凸缘部的同时使金属管材料膨胀，从而成型出金属管。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-190248号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

利用上述成型装置成型出的带凸缘的金属管利用凸缘部焊接于其他部件。此时，有时将凸缘部加压于其他部件的同时进行焊接。此时，焊接所需压力变大，因此有时会产生电极磨损等问题，难以在加压的同时进行焊接。

因此，本发明的目的在于提供一种在将凸缘部加压于其他部件的同时进行焊接时能够容易进行焊接的成型装置及金属管。

用于解决技术课题的手段

本发明的一种实施方式涉及一种成型装置，其使金属管材料膨胀从而成型出具有管部及凸缘部的金属管，该成型装置具备：第1模具及第2模具，该第1模具及第2模具彼此成对，并且具有用于成型出管部的管成型面及用于成型出凸缘部的凸缘成型面；驱动部，驱动第1模具及第2模具中的至少一个；及控制部，控制驱动部，在第1模具的凸缘成型面及第2模具的凸缘成型面中的至少一个凸缘成型面上形成有突出部，该突出部具有闭模时不与另一个凸缘成型面抵接的突出量，控制部控制驱动部以使突出部按压凸缘部从而在凸缘部的局部上形成厚度变薄的薄壁部。

在本发明的一种方式所涉及的成型装置中，在第1模具的凸缘成型面及第2模具的凸缘成型面中的至少一个凸缘成型面上形成有突出部，该突出部具有闭模时不与另一个凸缘成型面抵接的突出量。并且，控制部控制驱动部以使突出部按压凸缘部从而在凸缘部的局部上形成厚度变薄的薄壁部。根据这种结构，在金属管的凸缘部上形成有被凸缘成型面的突出部按压而成的薄壁部。该薄壁部是凸缘部的局部上的厚度变薄的部分。因而，在将凸缘部焊接于其他部件时，通过在厚度薄的薄壁部上进行焊接，能够减小焊接所需压力。由此，在将凸缘部加压于其他部件的同时进行焊接时，能够容易进行焊接。

在成型装置中，突出部可以沿着凸缘成型面的长度方向间歇地形成于凸缘成型面。由此，通过对凸缘部的沿着长度方向的部分中的进行焊接的部分减小厚度，而对除此以外的部分则不减小厚度，从而能够减小凸缘部的冲压时的压力。

在成型装置中，第1模具及第2模具可以具有当闭模时彼此接触的接触部，突出部可以形成于比接触部更靠宽度方向上的内侧。接触部成为确定凸缘部的末端的部位。因而，由于突出部形成于比该接触部更靠宽度方向上的内侧，因此突出部能够按压凸缘部的宽度方向上的靠中央的位置。由此，在焊接凸缘部时，容易进行焊接。

本发明所涉及的金属管是具有管部及凸缘部的金属管，其中，凸缘部的局部上具有厚度变薄的薄壁部。

根据本发明所涉及的金属管，能够获得与上述成型装置相同的作用和效果。

发明效果

根据本发明，能够提供一种在将凸缘部加压于其他部件的同时进行焊接时能够容易进行焊接的成型装置及金属管。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式所涉及的成型装置的概略结构图。

图2是电极周边的放大图，其中，(a)是表示电极保持金属管材料的状态的图，(b)是表示气体供给喷嘴按压电极的状态的图，(c)是电极的主视图。

图3是成型模具的剖视图。

图4是成型模具的放大剖视图。

图5是凸缘部及凸缘成型面的放大剖视图。

图6中(a)是从上方观察凸缘成型面的图，(b)是从上方观察金属管的图。

图7是表示变形例所涉及的成型装置的突出部的形状的图。

图8是表示变形例所涉及的成型装置的突出部的形状的图。

具体实施方式

以下，参考附图对本发明的成型装置的优选实施方式进行说明。另外，在各附图中，对相同的部分或相应的部分标注相同的符号，并省略重复说明。

＜成型装置的结构＞

图1是本实施方式所涉及的成型装置的概略结构图。如图1所示，成型出金属管的成型装置10构成为具备：成型模具13，其由上型(第1模具)12及下型(第2模具)11构成；驱动机构(驱动部)80，其使上型12及下型11中的至少一个移动；管保持机构30，其保持配置在上型12与下型11之间的金属管材料14；加热机构50，其对被管保持机构30保持的金属管材料14进行通电而进行加热；气体供给部60，其用于向保持于上型12与下型11之间并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，其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，其强制性对成型模具13进行水冷，并且，成型装置10还具备控制部70，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。

成型模具13的一个模具即下型11固定于基台15。下型11由较大的钢铁制块构成，在其上表面具备例如矩形的型腔(凹部)16。在下型11形成有冷却水通道19，在该下型11的大致中央具备从下方插入的热电偶21。该热电偶21被弹簧22支承为上下移动自如。

此外，在下型11的左右端(图1中的左右端)附近设置有空间11a，在该空间11a内，以能够上下进退移动的方式配置有管保持机构30的可动部(即，后述电极17、18(下侧电极)等)。而且，通过金属管材料14载置于下侧电极17、18之上，下侧电极17、18接触到配置在上型12与下型11之间的金属管材料14。由此，下侧电极17、18与金属管材料14电连接。

在下型11与下侧电极17之间及下侧电极17的下部以及在下型11与下侧电极18之间及下侧电极18的下部，分别设置有用于防止通电的绝缘材料91。各个绝缘材料91固定于构成管保持机构30的致动器(未图示)的可动部(即，进退杆95)。该致动器用于使下侧电极17、18等上下移动，致动器的固定部与下型11一同保持于基台15侧。

成型模具13的另一个模具即上型12固定于构成驱动机构80的后述滑动件81上。上型12由较大的钢铁制块构成，在其内部形成有冷却水通道25，并且在其下表面具备例如矩形的型腔(凹部)24。该型腔24设置于与下型11的型腔16对置的位置。

与下型11同样，在上型12的左右端(图1中的左右端)附近设置有空间12a，在该空间12a内，以能够上下进退移动的方式配置有管保持机构30的可动部(即，后述电极17、18(上侧电极)等)。而且，在金属管材料14载置于下侧电极17、18上的状态下，上侧电极17、18朝下移动，从而与配置在上型12与下型11之间的金属管材料14接触。由此，上侧电极17、18与金属管材料14电连接。

在上型12与上侧电极17之间及上侧电极17的上部以及在上型12与上侧电极18之间及上侧电极18的上部，分别设置有用于防止通电的绝缘材料101。各个绝缘材料101固定于构成管保持机构30的致动器的可动部(即，进退杆96)。该致动器用于使上侧电极17、18等上下移动，致动器的固定部与上型12一同保持于驱动机构80的滑动件81侧。

在管保持机构30的右侧部分的电极18、18的彼此对置的面上分别形成有与金属管材料14的外周面形状相对应的半圆弧状的凹槽18a(参考图2)，金属管材料14恰好能够嵌入于该凹槽18a部分。与上述凹槽18a同样，在管保持机构30的右侧部分的绝缘材料91、101的彼此对置的暴露面上，分别形成有与金属管材料14的外周面形状相对应的半圆弧状的凹槽。并且，在电极18的正面(朝向模具的外侧方向的面)上形成有凹槽18a的周围以朝向凹槽18a圆锥状倾斜的方式凹陷而成的锥形凹面18b。因此，若利用管保持机构30的右侧部分从上下方向夹持金属管材料14，则恰好能够紧紧地包围金属管材料14的右侧端部的整个外周。

在管保持机构30的左侧部分的电极17、17的彼此对置的面上分别形成有与金属管材料14的外周面形状相对应的半圆弧状的凹槽17a(参考图2)，金属管材料14恰好能够嵌入于该凹槽17a部分。与上述凹槽17a同样，在管保持机构30的左侧部分的绝缘材料91、101的彼此对置的暴露面上，分别形成有与金属管材料14的外周面形状相对应的半圆弧状的凹槽。并且，在电极17的正面(朝向模具的外侧方向的面)上形成有凹槽17a的周围以朝向凹槽17a圆锥状倾斜的方式凹陷而成的锥形凹面17b。因此，若利用管保持机构30的左侧部分从上下方向夹持金属管材料14，则恰好能够紧紧地包围金属管材料14的左侧端部的整个外周。

如图1所示，驱动机构80具备：滑动件81，其使上型12朝向上型12与下型11彼此合拢的方向移动；轴82，其产生用于使上述滑动件81移动的驱动力；及连杆83，其用于向滑动件81传递该轴82所产生的驱动力。轴82在滑动件81的上方沿左右方向延伸且被支承为旋转自如。偏心曲柄82a通过连杆83与设置于滑动件81的上部且在左右方向上延伸的旋转轴81a连结。在驱动机构80中，控制部70控制轴82的旋转，从而改变偏心曲柄82a在上下方向上的高度，该偏心曲柄82a的位置变化经由连杆83传递到滑动件81，由此能够控制滑动件81的上下移动。在此，向滑动件81传递偏心曲柄82a的位置变化时产生的连杆83的摆动(旋转运动)被旋转轴81a吸收。另外，轴82例如根据被控制部70控制的马达等的驱动而旋转或停止。

图3是图1所示的成型模具13的剖视图。如图3所示，在下型11的上表面及上型12的下表面均设置有台阶。

在下型11的上表面，若以下型11的中央的型腔16的底面为基准线LV2，则形成有基于第1突起11b、第2突起11c、第3突起11d及第4突起11e的台阶。在型腔16的右侧(图3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3中为左侧，图1中为纸面前侧)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更向上型12侧突出。第1突起11b与第4突起11e的自基准线LV2的突出量大致相等，第2突起11c与第3突起11d的自基准线LV2的突出量大致相等。

另一方面，在上型12的下表面，若以上型12的中央的型腔24的底面为基准线LV1，则形成有基于第1突起12b、第2突起12c、第3突起12d及第4突起12e的台阶。在型腔24的右侧(图3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3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更向下型11侧突出。第1突起12b与第4突起12e的自基准线LV1的突出量大致相等，第2突起12c与第3突起12d的自基准线LV1的突出量大致相等。

并且，上型12的第1突起12b与下型11的第1突起11b对置，上型12的第2突起12c与下型11的第2突起11c对置，上型12的型腔24与下型11的型腔16对置，上型12的第3突起12d与下型11的第3突起11d对置，上型12的第4突起12e与下型11的第4突起11e对置。而且，上型12中的第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)大于下型11中的第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)。因此，在上型12与下型11彼此嵌合的情况下，在上型12的第2突起12c与下型11的第2突起11c之间以及在上型12的第3突起12d与下型11的第3突起11d之间分别形成有空间(参考图3中(c))。并且，在上型12与下型11彼此嵌合的情况下，在上型12的型腔24与下型11的型腔16之间形成有空间(参考图3中(c))。

更加详细而言，在进行吹塑成型时，下型11与上型12彼此合拢，而在彼此嵌合之前的时刻，如图3中(b)所示，在上型12的型腔24的底面(成为基准线LV1的表面)与下型11的型腔16的底面(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，在上型12的第2突起12c与下型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的容积的副型腔部(第2型腔部)SC1。同样，在上型12的第3突起12d与下型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的容积的副型腔部(第2型腔部)SC2。主型腔部MC为成型出金属管100中的管部100a的部分，副型腔部SC1及副型腔部SC2为分别成型出金属管100中的凸缘部100b及凸缘部100c的部分(参考图3中(c)及(d))。而且，如图3中(c)及(d)所示，在下型11与上型12继续合拢而完全合模的情况下(嵌合的情况下)，主型腔部MC及副型腔部SC1、SC2密封在下型11及上型12内。

如图1所示，加热机构50具备供电部55和将供电部55与电极17、18电连接的母线52。供电部55包括直流电源及开关，在电极17、18与金属管材料14电连接的状态下，供电部55可以经由母线52、电极17、18对金属管材料14进行通电。另外，在此，母线52连接于下侧电极17、18。

在该加热机构50中，从供电部55输出的直流电流通过母线52传输并输入到电极17。然后，直流电流通过金属管材料14后输入到电极18。然后，直流电流通过母线52传输并输入到供电部55。

一对气体供给机构40分别具有：缸体单元42；活塞杆43，其配合缸体单元42的动作而进行进退移动；及密封部件44，其连结于活塞杆43的管保持机构30侧的末端。缸体单元42载置并固定于块体41上。在密封部件44的末端形成有朝向末端变细的锥形面45，该锥形面45构成为与电极17、18的锥形凹面17b、18b相匹配的形状(参考图2)。密封部件44设置有从缸体单元42侧朝向末端延伸的气体通道46，具体而言，如图2中(a)及(b)所示，该气体通道46供从气体供给部60供给过来的高压气体流过。

气体供给部60包括气体源61、积存从该气体源61供给过来的气体的储气罐62、从该储气罐62延伸至气体供给机构40的缸体单元42的第1管63、设置于该第1管63上的压力控制阀64及转换阀65、从储气罐62延伸至形成于密封部件44内的气体通道46的第2管67、设置于该第2管67上的压力控制阀68及止回阀69。压力控制阀64发挥如下作用：向缸体单元42供给与密封部件44对金属管材料14的推力相对应的工作压力的气体。止回阀69发挥如下作用：防止高压气体在第2管67内逆流。设置于第2管67的压力控制阀68发挥如下作用：通过控制部70的控制向密封部件44的气体通道46供给用于使金属管材料14膨胀的工作压力的气体。

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内供给所期望的工作压力的气体。并且，控制部70通过接收从图1所示的(A)传递过来的信息，从热电偶21获取温度信息，并控制驱动机构80及供电部55等。

水循环机构72包括：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型11的冷却水通道19及上型12的冷却水通道25的水泵74、及配管75。在此虽然进行了省略，但在配管75上还可以设置用于降低水温的冷却塔或用于净化水的过滤器。

＜使用成型装置进行的金属管的成型方法＞

接着，对使用成型装置10进行的金属管的成型方法进行说明。首先，准备可淬火钢类的圆筒状的金属管材料14。例如，利用机器手臂等将该金属管材料14载置(投放)到下型11侧的电极17、18上。由于在电极17、18上形成有凹槽17a、18a，因此金属管材料14被该凹槽17a、18a定位。

接着，控制部70控制驱动机构80及管保持机构30以使该管保持机构30保持金属管材料14。具体而言，通过驱动机构80的驱动使保持于滑动件81侧的上型12及上侧电极17、18等朝向下型11侧移动，并且使管保持机构30所具有的能够让上侧电极17、18等及下侧电极17、18等进退移动的致动器工作，从而利用管保持机构30从上方和下方夹持金属管材料14的两侧端部附近。就该夹持而言，由于存在形成于电极17、18上的凹槽17a、18a及形成于绝缘材料91、101上的凹槽，因此成为与金属管材料14的两侧端部附近的整周紧贴的状态。

另外，此时，如图2中(a)所示，金属管材料14的电极18侧的端部在金属管材料14的延伸方向上比电极18的凹槽18a与锥形凹面18b之间的边界更向密封部件44侧突出。同样地，金属管材料14的电极17侧的端部在金属管材料14的延伸方向上比电极17的凹槽17a与锥形凹面17b之间的边界更向密封部件44侧突出。并且，上侧电极17、18的下表面与下侧电极17、18的上表面彼此接触。但是，并不只限于与金属管材料14的两端部的整周紧贴的结构，也可以采用电极17、18与金属管材料14的周向上的一部分抵接的结构。

接着，控制部70通过控制加热机构50而加热金属管材料14。具体而言，控制部70控制加热机构50的供电部55而进行供电。如此一来，经由母线52传递到下侧电极17、18的电力供给到夹持金属管材料14的上侧电极17、18及金属管材料14，并且基于金属管材料14自身所具有的电阻，金属管材料14自身基于焦耳热而发热。即，金属管材料14处于电加热状态。

接着，控制部70控制驱动机构80，针对加热后的金属管材料14关闭成型模具13。由此，下型11的型腔16与上型12的型腔24彼此组合，金属管材料14配置并密封于下型11与上型12之间的型腔部内。

然后，使气体供给机构40的缸体单元42工作以使密封部件44前进，从而密封金属管材料14的两端。此时，如图2中(b)所示，密封部件44按压金属管材料14的电极18侧的端部，比电极18的凹槽18a与锥形凹面18b之间的边界更向密封部件44侧突出的部分变形为与锥形凹面18b相同的漏斗状。同样地，密封部件44按压金属管材料14的电极17侧的端部，比电极17的凹槽17a与锥形凹面17b之间的边界更向密封部件44侧突出的部分变形为与锥形凹面17b相同的漏斗状。在完成密封之后，将高压气体吹入金属管材料14内，从而使通过加热而被软化的金属管材料14成型为与型腔部的形状相同的形状。

由于金属管材料14被加热成高温(950℃前后)就会软化，因此供给至金属管材料14内的气体会热膨胀。因此，作为供给气体例如供给压缩空气，通过热膨胀的压缩空气能够容易使950℃的金属管材料14膨胀。

通过吹塑成型而膨胀的金属管材料14的外周面与下型11的型腔16接触就会被快速冷却，并且与上型12的型腔24接触就会被快速冷却(由于上型12与下型11的热容量较大且被管理成低温，因此只要金属管材料14与上型12或下型11接触，管表面的热量就会一下子被模具侧夺去)，从而进行淬火。这种冷却法被称为模具接触冷却或模具冷却。刚被快速冷却之后，奥氏体转变成马氏体(以下，将奥氏体转变成马氏体的现象称为马氏体相变)。由于在冷却的后期冷却速度变慢，因此马氏体通过回热而转变成另一组织(托氏体、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，可以代替模具冷却而向型腔24内供给例如冷却介质而进行冷却，或者除了模具冷却之外，还可以向型腔24内供给例如冷却介质而进行冷却。例如，直至马氏体相变的开始温度为止，可以使金属管材料14与模具(上型12及下型11)接触而进行冷却，之后可以在开模的同时向金属管材料14喷吹冷却介质(冷却用气体)，从而引起马氏体相变。

如上所述，在对金属管材料14进行吹塑成型之后进行冷却，然后进行开模，从而得到具有例如大致矩形筒状的主体部的金属管。

在此，成型装置10具有使凸缘部100b、100c的厚度局部变薄的结构。下面，参考图4～图6对该结构进行说明。图4是成型模具13的放大剖视图。图5是闭模时的凸缘部100b的放大剖视图。图6中(a)是从上方观察凸缘成型面的图。图6中(b)是从上方观察凸缘部100b的图。另外，图4为上型12与下型11开模的状态，因此，严格来讲，处于并未形成有主型腔部MC、副型腔部SC1及副型腔部SC2的状态，但是，为了便于说明，在与形成这些型腔部的模具形状相对应的部分标注了符号“MC”“SC1”“SC2”。

如图4所示，下型11及上型12具有用于形成凸缘部100b的凸缘成型面F1、F3。凸缘成型面F1、F3是彼此对置且构成副型腔部SC1的面。下型11及上型12具有用于形成凸缘部100c的凸缘成型面F2、F4。凸缘成型面F2、F4是彼此对置且构成副型腔部SC2的面。下型11及上型12具有用于形成管部100a的管成型面F5、F6。管成型面F5、F6是构成主型腔部MC的面。

并且，在下型11的副型腔部SC1、SC2的凸缘成型面F1、F2上形成有突出部111A、111B。突出部111A、111B为比凸缘成型面F1、F2更向凸缘成型面F3、F4侧突出的部分。在此，下型11的副型腔部SC1的凸缘成型面F1相当于第2突起11c的上表面。下型11的副型腔部SC2的凸缘成型面F2相当于第3突起11d的上表面。突出部111A、111B的表面也相当于凸缘成型面F1、F2。并且，在上型12的副型腔部SC1、SC2的凸缘成型面F3、F4上形成有突出部110A、110B。突出部110A、110B为比凸缘成型面F3、F4更向凸缘成型面F1、F2侧突出的部分。在此，上型12的副型腔部SC1的凸缘成型面F3相当于第2突起12c的下表面。上型12的副型腔部SC2的凸缘成型面F4相当于第4突起12e的上表面。另外，突出部110A、110B的表面也相当于凸缘成型面F3、F4。管成型面F5相当于型腔16的底面及两侧的侧面。管成型面F6相当于型腔24的底面及两侧的侧面。

在闭模的情况下，下型11的第1突起11b的上表面和上型12的第1突起12b的下表面彼此接触。因而，第1突起11b及第1突起12b相当于闭模时彼此接触的接触部。突出部111A、110A形成于比该接触部(即，第1突起11b、12b)更靠宽度方向上的内侧(图4的纸面左侧)。在闭模的情况下，下型11的第4突起11e的上表面和上型12的第4突起12e的下表面彼此接触。因而，第4突起11e及第4突起12e相当于闭模时彼此接触的接触部。突出部111B、110B形成于比该接触部(即，第4突起11e、12e)更靠宽度方向上的内侧(图4的纸面右侧)。

突出部111A、111B的上表面由配置于比凸缘成型面F1、F2更高的位置上的平面构成。但是，突出部111A、111B的上表面的形状并不受特别限定，也可以是弯曲面等。突出部110A、110B的下表面由配置于比凸缘成型面F3、F4更低的位置上的平面构成。但是，突出部110A、110B的下表面的形状并不受特别限定，也可以是弯曲面等。并且，突出部110A、110B、111A、111B的突出量并不受特别限定，但是设定为闭模时不与另一个凸缘成型面抵接的突出量(参考图5中(a))。另外，突出部110A、110B与上型12形成为一体，突出部111A、111B与下型11形成为一体。但是，突出部110A、110B、111A、111B也可以构成为与模具不同的独立部件。并且，也可以仅形成突出部111A、111B中的至少一个。也可以仅形成突出部110A、110B中的至少一个。

接着，参考图6中(a)对从上方观察突出部111A时的状态进行说明。另外，其他突出部111B、110A、110B也具有与突出部111A相同的结构。如图6中(a)所示，突出部111A形成于凸缘成型面F1的比外侧端部E1更靠内侧。并且，突出部111A形成于凸缘成型面F1的比内侧端部E2更靠内侧。突出部111A以在宽度方向上彼此分开的方式配置成两列。另外，每一个突出部111A在宽度方向上的大小并不受特别限定，但是，优选设为凸缘成型面的10～50％左右，以便按压凸缘部的局部。并且，突出部111A在凸缘成型面F1的宽度方向上的位置并不受特别限定。

突出部111A沿该凸缘成型面F1的长度方向(即，金属管的延伸方向)间歇地形成于凸缘成型面F1。因此，在长度方向上，在一个突出部111A与另一个突出部111A之间形成有间隙。另外，间隙的大小等并不受特别限定。在图6中(a)所示的实施方式中，突出部111A呈长方形形状，但其形状并不受特别限定。

由上述突出部111A、110A成型出具有如图5中(a)及图6中(b)所示的凸缘部100b的金属管100。凸缘部100b具有局部厚度变薄的薄壁部120。薄壁部120的厚度比凸缘部100b中的除了该薄壁部120以外的部分的厚度薄。薄壁部120形成于在将金属管100安装于其他部件上时能够形成点焊的焊接部SP的位置上。薄壁部120形成于凸缘部100b中的被突出部111A、110A从上下方向夹持而被按压的部分。即，薄壁部120形成于被突出部111A按压而形成的凹部与被突出部110A按压而形成的凹部之间。

薄壁部120沿着凸缘部100b的长度方向(即，金属管的延伸方向)间歇地形成于凸缘部100b。薄壁部120的长度方向上的间距并不受特别的限定，可以根据焊接部SP的间距而适当地设定。并且，若薄壁部120以比焊接部SP的间距更短的间距形成，则在焊接时，能够选择焊接的位置。并且，薄壁部120形成于凸缘部100b的与宽度方向上的两侧端部分开的位置。并且，薄壁部120以在凸缘部100b的宽度方向上彼此分开的方式形成为两列。由此，在焊接时，能够在宽度方向上的两个部位形成焊接部SP。或者，能够在宽度方向上选择焊接部SP的形成位置。

另外，薄壁部120的厚度只要在凸缘部100b不被贯穿的范围即可，其并不受特别限定。然而，为了在焊接时不产生过大的压力并且在成型时不产生过大的压力，薄壁部120的厚度可以设定为凸缘部100b的其他部分的厚度的30～70％左右。并且，由于通过压扁金属管材料的管壁而形成凸缘部100b，因此凸缘部100b具有两层管壁重叠的结构(参考图5中(a))。此时，优选在两层管壁之间不存在间隙。然而，为了避免产生过大的压力，优选不要像图5中(b)那样过度压扁两层管壁。例如，在将成型前的两层管壁的厚度设为100％时，凸缘部100b的厚度可以设定为30～70％左右。

控制部70控制驱动机构80以使突出部111A、111B、110A、110B按压凸缘部100b、100c从而在凸缘部100b、100c的局部上形成厚度变薄的薄壁部120。在本实施方式中，在闭模的情况下，第1突起11b与第1突起12b接触，第4突起11e与第4突起12e接触。因而，控制部70只要使成型模具13闭合至接触部彼此接触为止即可。然而，在使用不具有接触部的成型模具13的情况下，调整凸缘部100b、100c及薄壁部120的厚度的同时控制驱动机构80，以免施加过大的压力。另外，控制部70具备处理器、内存、存储器、通信接口及用户界面，其由通常的计算机等构成。处理器是CPU(Central Processing Unit：中央处理器)等运算器。内存是ROM(Read Only Memory：只读存储器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等存储介质。存储器是HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)等存储介质。通信接口是实现数据通信的通信设备。处理器集中控制内存、存储器、通信接口及用户界面，从而实现控制驱动机构80的功能。在控制驱动机构80时，例如将存储在ROM中的程序下载到RAM中，并使CPU执行下载到RAM中的程序从而实现各种功能。控制部70可以由一个设备构成，也可以组合彼此不同的设备而构成。

接着，对本实施方式所涉及的成型装置10及金属管100的作用和效果进行说明。

例如，作为比较例，举出利用不具有本实施方式那样的突出部111A、111B、110A、110B的成型模具成型出凸缘部100b、100c的示例。这种成型装置利用成型模具通过冲压而成型出凸缘部100b、100c，此时，该凸缘部100b、100c的硬度变高且厚度变厚。若通过加压将这种凸缘部焊接于其他部件，则焊接所需压力变大，会出现伴随赋予过大的压力而产生粉尘，电极磨损、焊接品质不均匀等问题，从而难以在加压的同时进行焊接。另一方面，若为了使凸缘部100b、100c的厚度变薄而像图5中(b)那样使整个凸缘部100b、100c变薄，则会导致冲压时需要非常大的压力。

相对于此，在本实施方式所涉及的成型装置10中，在下型11的凸缘成型面F1、F2及上型12的凸缘成型面F3、F4上形成有突出部111A、111B、110A、110B，该突出部111A、111B、110A、110B具有闭模时不与另一个凸缘成型面抵接的突出量。并且，控制部70控制驱动机构80以使突出部111A、111B、110A、110B按压凸缘部100b、100c从而在凸缘部100b、100c的局部上形成厚度变薄的薄壁部120。根据这种结构，在金属管100的凸缘部100b、100c上形成有被凸缘成型面F1、F2、F3、F4的突出部111A、111B、110A、110B按压而成的薄壁部120。该薄壁部120是凸缘部100b、100c的局部上的厚度变薄的部分。因而，在将凸缘部100b、100c焊接于其他部件上时，通过在厚度薄的薄壁部120上进行焊接，能够减小焊接所需压力。并且，通过在局部上形成薄壁部120，与使整个凸缘部100b、100c变薄的情况(参考图5中(b))相比，能够减小冲压时所需压力。由此，在将凸缘部100b、100c加压于其他部件的同时进行焊接时，能够容易进行焊接。

在成型装置10中，突出部111A、111B、110A、110B可以沿凸缘成型面F1、F2、F3、F4的长度方向间歇地形成于凸缘成型面F1、F2、F3、F4。由此，通过对凸缘部100b、100c的沿着长度方向的部分中的进行焊接的部分减小厚度，而对除此以外的部分则不减小厚度，从而能够减小凸缘部100b、100c的冲压时的压力。

在成型装置10中，下型11及上型12可以具有闭模时彼此接触的接触部，突出部111A、111B、110A、110B形成于比接触部更靠宽度方向上的内侧。接触部成为确定凸缘部100b、100c的末端的部位。因而，由于突出部111A、111B、110A、110B形成于比该接触部更靠宽度方向上的内侧，因此突出部111A、111B、110A、110B能够按压凸缘部100b、100c的宽度方向上的靠中央的位置。由此，在焊接凸缘部100b、100c时，容易进行焊接。

本实施方式所涉及的金属管100是具有管部100a及凸缘部100b、100c的金属管100，凸缘部100b、100c的局部上具有厚度变薄的薄壁部120。

根据本实施方式所涉及的金属管100，能够获得与上述成型装置10相同的作用和效果。

本发明并不只限于上述实施方式。例如，成型装置的整体结构并不只限于图1所示结构，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行适当地变更。

并且，突出部的形状(即，薄壁部的形状)并不只限于上述实施方式，可以采用各种形状。例如，如图7中(a)所示，一对突出部150可以沿着凸缘成型面的长度方向连续延伸。并且，如图7中(b)所示，一个突出部151可以沿着凸缘成型面的长度方向连续延伸。并且，如图7中(c)所示，突出部152可以具有排列成两列的圆形形状。如图7中(d)所示，突出部153可以具有排列成一列的圆形形状。如图8中(a)及(b)所示，突出部154、156可以具有排列成一列的矩形形状。如图8中(c)所示，突出部157可以具有沿宽度方向延伸的形状。如图8中(d)所示，突出部158可以具有在凸缘成型面的宽度方向上的整个区域延伸的形状。

符号说明

10-成型装置，11-下型(第1模具)，12-上型(第2模具)，13-成型模具，14-金属管材料，100-金属管，100a-管部，100b、100c-凸缘部，110A、110B、111A、111B-突出部，120-薄壁部。

Claims (4)

1.一种成型装置，其使金属管材料膨胀从而成型出具有管部及凸缘部的金属管，该成型装置具备：

第1模具及第2模具，该第1模具及第2模具彼此成对，并且具有用于成型出所述管部的管成型面及用于成型出所述凸缘部的凸缘成型面，

驱动部，驱动所述第1模具及所述第2模具中的至少一个；及

控制部，控制所述驱动部，

在所述第1模具的所述凸缘成型面及所述第2模具的所述凸缘成型面中的至少一个凸缘成型面上形成有突出部，该突出部具有闭模时不与另一个凸缘成型面抵接的突出量，

所述控制部控制所述驱动部以使所述突出部按压所述凸缘部从而在所述凸缘部的局部上形成厚度变薄的薄壁部。

2.根据权利要求1所述的成型装置，其中，

所述突出部沿着所述凸缘成型面的长度方向间歇地形成于所述凸缘成型面。

3.根据权利要求1或2所述的成型装置，其中，

所述第1模具及所述第2模具具有闭模时彼此接触的接触部，

所述突出部形成于比所述接触部更靠宽度方向上的内侧。

4.一种金属管，其具有管部及凸缘部，其中，

所述凸缘部的局部上具有厚度变薄的薄壁部。

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