CN113474102A - 金属管的成型方法、金属管及成型系统 - Google Patents

Abstract

本发明的金属管的成型方法具备如下工序：将中空形状的金属管材料配置于一对模具之间；及通过供给流体而使金属管材料膨胀，以使金属管材料与一对模具接触，从而成型出具有管部及凸缘部的金属管。在成型出金属管的工序中，形成位于凸缘部所包括的一对内表面之间并且与管部的内部空间连通的间隙，在凸缘部设置有与间隙连通的贯穿孔。

Description

金属管的成型方法、金属管及成型系统

技术领域

本发明涉及一种金属管的成型方法、金属管及成型系统。

背景技术

以往，已知有一种向已被加热的金属管材料内供给气体以使其膨胀，从而成型出具有管部及凸缘部的金属管的成型装置。例如，在下述专利文献1中公开了一种成型装置，其具备：上下模具，其彼此配对；气体供给部，其向保持在上下模具之间的金属管材料内供给气体；加热机构，其对该金属管材料进行加热；及型腔部，其由上下模具彼此合拢而形成。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-654号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

使用上述专利文献1中记载的成型装置来成型出的金属管呈无合缝的中空形状。在水等液体浸入到这种金属管内的情况下，该液体不易从金属管排出。因此，有时会出现液体积存导致金属管生锈的情况。因此，需要针对上述的金属管采取防锈措施。

本发明的目的在于提供一种能够抑制生锈的金属管的成型方法、金属管及成型系统。

用于解决技术课题的手段

本发明所涉及的金属管的成型方法具备如下工序：将中空形状的金属管材料配置于一对模具之间；及通过供给流体而使金属管材料膨胀，以使金属管材料与一对模具接触，从而成型出具有管部及凸缘部的金属管。在成型出金属管的工序中，形成位于凸缘部所包括的一对内表面之间并且与管部的内部空间连通的间隙，在凸缘部设置有与间隙连通的贯穿孔。

根据该金属管的成型方法，在成型出金属管的工序中，形成位于凸缘部所包括的一对内表面之间并且与管部的内部空间连通的间隙。并且，在凸缘部设置有与该间隙连通的贯穿孔。由此，例如在水等液体浸入到管部的内部空间的情况下，能够经由间隙及贯穿孔而容易排出该液体。由此，液体不易积存于金属管的内部，因此能够抑制金属管生锈。

在成型出金属管的工序中，形成位于一对内表面之间并且沿管部的轴向间歇配置的多个间隙，在轴向上相邻的间隙之间，一对内表面紧贴在一起。此时，能够对一对内表面中的彼此紧贴在一起的部分和其他部件进行点焊。而且，由于在凸缘部的内部形成有多个间隙，因而液体更不易积存于管部的内部空间。因此，能够抑制金属管的主体部(即，管部)的强度劣化。

在凸缘部中，管穿孔对应于各个间隙而设置。此时，能够良好地抑制液体积存于金属管的内部。

间隙在管部的轴向上连续设置，一对内表面的一部分紧贴在一起。此时，能够对彼此紧贴在一起的一对内表面的一部分和其他部件进行点焊。并且，即使在减少了形成于凸缘部的贯穿孔的数量，也能够经由间隙及贯穿孔良好地排出液体。

本发明所涉及的金属管具备中空形状的管部和与管部一体化的凸缘部。凸缘部具有一对内表面和贯穿孔，在一对内表面之间存在与管部的内部空间连通的间隙，贯穿孔与间隙连通。

在该金属管中，在凸缘部所具有的一对内表面之间存在与管部的内部空间连通的间隙。并且，贯穿孔与间隙连通。由此，例如在水等液体浸入到管部的内部空间的情况下，也能够经由间隙及贯穿孔而容易排出该液体。由此，液体不易积存于金属管的内部，因此能够抑制金属管生锈。

本发明所涉及的成型系统具备：成型部，将中空形状的金属管材料配置于一对模具之间，通过供给流体而使金属管材料膨胀，以使金属管材料与一对模具接触，从而成型出具有管部及凸缘部的金属管；及加工部，在金属管上设置贯穿孔，成型部形成位于凸缘部所包括的一对内表面之间并且与管部的内部空间连通的间隙，加工部在凸缘部上设置与间隙连通的贯穿孔。

根据该成型系统，能够获得与上述成型方法相同的作用效果。

发明效果

根据本发明，提供一种能够抑制生锈的金属管的成型方法、金属管及成型系统。

附图说明

图1是表示金属管的概略图。

图2中(a)是沿图1的α-α线剖切的剖视图，图2中(b)是沿图1的β-β线剖切的剖视图，图2中(c)是沿图1的γ-γ线剖切的剖视图。

图3是实施方式所涉及的成型装置的概略剖视图。

图4中(a)是表示电极保持金属管材料的状态的图，图4中(b)是表示气体供给喷嘴与电极抵接的状态的图，图4中(c)是电极的主视图。

图5中(a)及(b)是成型模具的概略剖视图。

图6中(a)～(c)是表示成型模具的动作和金属管材料的形状变化的图。

图7是表示成型模具的动作和金属管材料的形状变化的图。

图8是表示变形例所涉及的金属管的概略立体图。

图9中(a)是图8的主要部分放大立体图，图9中(b)是沿图9中(a)的δ-δ线剖切的剖视图，图9中(c)是表示凸缘部中的液体流动的示意图。

图10是表示成型系统的示意图。

具体实施方式

以下，参考附图对本发明所涉及的金属管及其成型方法、成型系统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。

图1是表示本实施方式所涉及的金属管的概略立体图。图2中(a)是沿图1的α-α线剖切的剖视图，图2中(b)是沿图1的β-β线剖切的剖视图，图2中(c)是沿图1的γ-γ线剖切的剖视图。图1及图2中示出的金属管1例如为安装于汽车等车辆上的加固部件、用于车辆的骨架等中的中空部件，且其为沿其轴向延伸的长尺寸部件。本实施方式所涉及的金属管1由一根金属管材料构成。即，金属管1并不是焊接多个金属板而制成，也不是对一张金属板进行加工(例如，辊压成型法等)而制成。因此，在金属管1的截面上并不存在合缝(接缝)。另外，上述金属管材料例如为由高强度钢或超高强度钢制成的筒状部件。高强度钢是具有400MPa以上的抗拉强度的钢材料。超高强度钢是具有1GPa以上的抗拉强度的钢材料。并且，金属管1的厚度并不受特别限定，但例如为1.0mm以上且2.3mm以下。另外，以下，如图1等所示，将金属管1的轴向作为长度方向X，将与长度方向X正交的方向作为宽度方向Y。

金属管1具备管部100和凸缘部101、102。管部100为中空形状的主体部，例如其截面呈大致四边形。由管部100的内周面100a区划内部空间S1。在本实施方式中，管部100的内周面100a及外周面100b均呈平面形状，但并不只限于此。从提高抗压强度等的观点出发，可以在管部100适当地设置凹凸等。

凸缘部101为从管部100沿宽度方向Y突出的突出部。凸缘部101沿着长度方向X设置。在本实施方式中，长度方向X上的凸缘部101的尺寸与长度方向X上的管部100的尺寸大致相同。凸缘部101由从管部100突出的部分折叠而形成。因此，凸缘部101与管部100彼此无合缝地形成为一体。从焊接等的观点出发，凸缘部101的突出量例如为1mm以上且100mm以下。凸缘部101的末端呈圆弧状，但并不只限于此。

凸缘部102为从管部100沿宽度方向Y突出的突出部，并且在宽度方向Y上设置于管部100的与凸缘部101相反的一侧。与凸缘部101同样地，凸缘部102也沿着长度方向X设置。凸缘部102也是从管部100突出的部分折叠而形成的。因此，凸缘部102与管部100彼此无合缝地形成为一体。从焊接等的观点出发，凸缘部102的突出量例如为1mm以上且100mm以下。凸缘部102的末端呈圆弧状，但并不只限于此。

如图2中(a)～(c)所示，凸缘部101所具有的一对内表面101a、101b在整体上无间隙地紧贴在一起。并且，如图2中(a)所示，凸缘部102所具有的一对内表面102a、102b的一部分彼此无间隙地紧贴在一起。一对内表面102a、102b彼此紧贴在一起的部位例如作为金属管1与其他部件的点焊部而发挥作用。在本实施方式中，在图1中示出的区域R1中，一对内表面102a、102b彼此紧贴在一起。

如图2中(b)及(c)所示，一对内表面102a、102b的其他部分彼此分开。即，与凸缘部101不同，在凸缘部102的一对内表面102a、102b之间存在与管部100的内部空间S1连通的间隙S2。在本实施方式中，在区域R2中，一对内表面102a、102b彼此分开。

区域R1、R2在长度方向X上彼此交替设置。因此，在金属管1上形成有多个间隙S2，而多个间隙S2沿长度方向X间歇配置。长度方向X上的区域R1的尺寸在长度方向X上的金属管1的尺寸中所占比例例如为90％以下。长度方向X上的区域R2的尺寸在长度方向X上的金属管1的尺寸中所占比例例如为10％以上且50％以下。

如图2中(c)所示，凸缘部102具有贯穿孔110。贯穿孔110为与间隙S2连通的开口。由此，例如在水浸入到内部空间S1的情况下，能够将该水经由贯穿孔110排出到金属管1的外部。并且，例如在将金属管1浸渍于涂装液内时，贯穿孔110成为空气的排出孔。由此，能够良好地对管部100的内周面100a等进行涂装。而且，还能够抑制该涂装液积存在内周面100a等中。贯穿孔110设置于区域R2中的任意部位。贯穿孔110可以设置于各个区域R2中，也可以设置于多个区域R2中的至少一个区域R2中。在一个区域R2中也可以设置有多个贯穿孔110。在凸缘部102上设置有多个贯穿孔110的情况下，贯穿孔110之间的间隔可以在长度方向X上恒定。

在本实施方式中，贯穿孔110设置于凸缘部102的末端，但并不只限于此。贯穿孔110只要设置在凸缘部102中的位于最下方的部位(即，液体最容易积存的部位)即可。因此，例如在金属管1中的凸缘部102位于最下方位置的情况下，可以将贯穿孔110设置在凸缘部102中的最突出的部分。并且，也可以调整凸缘部102的形状以使液体容易到达贯穿孔110。例如，可以对凸缘部102的内表面102a、102b等实施弯曲加工等，也可以在内表面102a、102b等设置斜坡。

接着，参考图3～图7，对本实施方式所涉及的金属管1的成型方法进行说明。首先，参考图3～图5，对用于成型出金属管1的成型装置进行说明。

＜成型装置的结构＞

图3是成型装置的概略结构图。如图3所示，成型出金属管的成型装置10具备：成型模具(成型部)13，其具有彼此配对的上型(模具)12及下型(模具)11；驱动机构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；气体供给单元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内供给气体；一对气体供给部40、40，其用于向被管保持机构30保持的金属管材料14的内部供给来自气体供给单元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单元60的气体供给。另外，以下，金属管是指利用成型装置10成型完毕之后的中空物品，金属管材料14是指利用成型装置10成型完毕之前的中空物品。

成型模具13为用于将金属管材料14成型为金属管的模具。因此，成型模具13所包括的下型11及上型12均设置有容纳金属管材料14的型腔(凹部)(详细内容将在后面进行叙述)。

下型11固定于较大的基座15。下型11由较大的钢铁制块构成，在其上表面具备型腔16。在下型11形成有冷却水通道19。并且，在下型11的大致中央具备从下方插入的热电偶21。热电偶21被弹簧22支承为上下移动自如。热电偶21只不过是测温机构的一例，其也可以是辐射温度计或光温度计等非接触型温度传感器。若能够获得通电时间与温度之间的相关性，则可以省略测温机构。

在下型11的左右端(图3中的左右端)附近设置有电极容纳空间11a。在电极容纳空间11a内设置有能够上下进退移动的电极(下侧电极)17、18。在下型11与下侧电极17之间、下侧电极17的下部、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11一同保持于基座15侧。

在下侧电极17、18的上表面分别形成有与金属管材料14的下侧外周面形状相对应的半圆弧状的凹槽17a、18a(参考图4中(c))。因此，位于下型11侧的一对下侧电极17、18构成管保持机构30的一部分，其能够将金属管材料14支承为能够在上型12与下型11之间升降。被下侧电极17、18支承的金属管材料14例如嵌入并载置于凹槽17a、18a中。在下侧电极17、18的正面(朝向模具的外侧方向的面)上形成有凹槽17a、18a的周围以朝向凹槽17a、18a圆锥状倾斜的方式凹陷而成的锥形凹面17b、18b。另外，在绝缘材料91上形成有与上述凹槽17a、18a连通并且与金属管材料14的外周面形状相对应的半圆弧状的凹槽。

与下型11同样地，上型12也由较大的钢铁制块构成，并且固定于构成驱动机构80的滑动件81(详细内容将在后面进行叙述)上。在上型12的下表面形成有型腔24。型腔24设置于与下型11的型腔16对置的位置。在上型12的内部设置有冷却水通道25。

在上型12的左右端(图3中的左右端)附近设置有与下型11相同的电极容纳空间12a。与下型11同样地，在电极容纳空间12a内设置有能够上下进退移动的电极(上侧电极)17、18。在上型12与上侧电极17之间、上侧电极17的上部、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92。各个绝缘材料92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侧。

在上侧电极17、18的下表面分别形成有与金属管材料14的上侧外周面形状相对应的半圆弧状的凹槽17a、18a(参考图4中(c))。因此，上侧电极17、18构成管保持机构30的另一部分。若利用上下一对电极17、18从上下方向夹持金属管材料14，则能够紧紧地包围金属管材料14的整个外周。在上侧电极17、18的正面(朝向模具的外侧方向的面)上形成有凹槽17a、18a的周围以朝向凹槽17a、18a圆锥状倾斜的方式凹陷而成的锥形凹面17b、18b。另外，在绝缘材料92上形成有与上述凹槽17a、18a连通并且与金属管材料14的外周面形状相对应的半圆弧状的凹槽。

图5中(a)及(b)为成型模具13的概略剖视图。成型模具13中的图5中(a)所示的部分相当于形成图2中(a)所示的金属管1的截面的部分。成型模具13中的图5中(b)所示的部分相当于形成图2中(b)及(c)所示的金属管1的截面的部分。如图5中(a)及(b)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及第4突起11e的台阶。在型腔16的右侧(图5中(a)及(b)中为右侧，图3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5中(a)及(b)中为左侧，图3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。

如图5中(a)所示，在上型12的下表面，若以上型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及第4突起12e的台阶。在型腔24的右侧形成有第1突起12b及第2突起12c，在型腔24的左侧形成有第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，如图5中(b)所示，在上型12的下表面存在代替第2突起12c而形成有第5突起12f的部位。在将第2突起12c的突出量设为突出量P1并将第5突起12f的突出量设为突出量P2的情况下，突出量P2小于突出量P1。另外，上型12中的第2突起12c与第5突起12f例如在金属管1的长度方向X上交替设置。

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及第5突起12f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。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及第5突起12f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。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。

返回到图3，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。该偏心曲柄82a通过连杆83与设置于滑动件81的上部且沿左右方向延伸的旋转轴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，从而能够控制滑动件81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。

加热机构(供电部)50具备供电源55及将供电源55与电极17、18电连接的供电线路52。供电源55包括直流电源及开关，其可以经由供电线路52及电极17、18对金属管材料14进行通电。在本实施方式中，供电线路52连接于下侧电极17、18，但并不只限于此。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(例如，AC3相变点温度以上)。

一对气体供给部40分别具有：缸体单元42，其经由块41载置并固定于基座15上；活塞杆43，其配合缸体单元42的动作而进行进退移动；及气体供给喷嘴44，其连结于活塞杆43的末端。缸体单元42为经由活塞杆43使气体供给喷嘴44相对于金属管材料14进退驱动的部分。气体供给喷嘴44是构成为能够与被管保持机构30保持的金属管材料14的内部连通的部分，其向上述内部供给用于膨胀成型的气体。气体供给喷嘴44具备朝向末端变细的锥形面45、设置于气体供给喷嘴44的内部的气体通道46及位于气体通道46的出口处的开闭阀47。锥形面45构成为能够恰好与电极17、18的锥形凹面17b、18b嵌合并抵接的形状(参考图4中(b))。锥形面45可以由绝缘材料制成。另外，虽未图示，但也可以在气体供给喷嘴44上的至少某一处安装用于排出气体通道46内的气体的排出机构。气体通道46经由开闭阀47与气体供给单元60的第2管67连接。因此，从气体供给单元60供给过来的气体供给到气体通道46。开闭阀47直接安装于气体供给喷嘴44的外侧，并且控制从气体供给单元60向气体通道46的气体供给。通过关闭开闭阀47并且控制压力控制阀68以使气体从气体源61供给到第2管67从而预先升高其内部压力也可。此时，若开放开闭阀47，则能够迅速升高气体通道46内的压力。由此，与气体通道46连通的金属管材料14内部的压力也能够迅速升高。另外，开闭阀47的开闭由控制部70经由图3中所示的(B)进行控制。

气体供给单元60具有气体源61、储存从该气体源61供给过来的气体的储气罐(气体储存部)62、从该储气罐62延伸至气体供给部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延伸至气体供给部40的气体供给喷嘴44的第2管(配管)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供给与气体供给喷嘴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：防止气体在第2管67内逆流。

压力控制阀68为在控制部70的控制下调节第2管67内的压力的阀。例如，压力控制阀68发挥如下作用：向第2管67内供给具有用于使金属管材料14临时膨胀的工作压力(以下，作为第1到达压力)的气体(以下，作为低压气体)和具有用于成型出金属管的工作压力(以下，作为第2到达压力)的气体(以下，作为高压气体)。由此，能够向与第2管67连接的气体供给喷嘴44供给低压气体及高压气体。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通过接收从图3所示的(A)传递过来的信息，从热电偶21获取温度信息，从而控制加热机构50及驱动机构80。水循环机构72具备：积存水的水槽73；水泵74，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；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，参考图6中(a)～(c)，对使用成型装置10进行的金属管1的成型方法的一例进行说明。首先，如图6中(a)所示，将加热并且呈中空形状的金属管材料14配置于上型12与下型11之间。具体而言，将金属管材料14配置在上型12的型腔24与下型11的型腔16之间。该金属管材料14被管保持机构30的上侧电极17、18及下侧电极17、18夹持。并且，控制部70控制加热机构50，从而对金属管材料14进行通电加热。具体而言，控制部70控制加热机构50从而向金属管材料14供给电力。如此一来，经由供电线路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自身的电阻，金属管材料14自身基于焦耳热而发热。

接着，如图6中(b)所示，控制部70控制驱动机构80，从而使上型12朝向下型11移动。由此，使上型12与下型11彼此靠近，在上型12与下型11之间形成用于成型出金属管1的空间。此时，配置于上型12与下型11之间的金属管材料14位于型腔16内。在本实施方式中，金属管材料14的一部分与上型12及下型11接触从而变形，但并不只限于此。另外，也可以在对金属管材料14进行通电加热之前等，先使上型12靠近下型11侧。

接着，如图6中(c)所示，通过气体供给使金属管材料14膨胀，从而使金属管材料14与上型12及下型11接触，成型出具有管部100及凸缘部101、102的金属管1。具体而言，首先，使气体供给部40的缸体单元42工作以使气体供给喷嘴44前进，从而使气体供给喷嘴44插入于金属管材料14的两端。此时，使各个气体供给喷嘴44的末端插入于金属管材料14的两端从而进行密封。由此，金属管材料14的内部与气体通道46气密性良好地连通。接着，控制部70控制气体供给单元60、驱动机构80及开闭阀47，从而使气体(gas)供给至已被加热的金属管材料14内。由此，通过加热而被软化的金属管材料14膨胀从而与成型模具13接触。并且，膨胀的金属管材料14成型为顺应型腔16、24、第2突起11c、12c及第3突起11d、12d的形状的形状。由此，成型出管部100。并且，控制部70控制驱动机构80以使上型12进一步朝向下型11移动。由此，膨胀的金属管材料14中的进入到第2突起11c、12c之间的空间和第3突起11d、12d之间的空间的部分被上型12与下型11压扁。

在形成凸缘部102时，如图7所示，膨胀的金属管材料14中的进入到第2突起11c和第5突起12f之间的部分顺应第1突起12b、第2突起11c及第5突起12f的形状而成型。即，上述的进入部分不会被第2突起11c和第5突起12f压扁。因此，与凸缘部102中的形成于第2突起11c、12c之间的部分不同，形成于第2突起11c与第5突起12f之间的部分设置有位于一对内表面102a、102b之间并且与管部100的内部空间S1连通的间隙S2。另外，如上所述，第2突起12c与第5突起12f在长度方向X上交替设置，因此，在长度方向X上间歇地设置有多个间隙S2。并且，在长度方向X上相邻的间隙S2之间，一对内表面102a、102b紧贴在一起。

通过吹塑成型而膨胀的金属管材料14的外周面与下型11及上型12接触就会被快速冷却。由此，实施金属管材料14的淬火。上型12和下型11的热容量较大且被管理成低温。因此，若金属管材料14与上型12及下型11接触，则管表面的热量就会急剧被模具侧夺去。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16、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16、24内供给例如冷却介质进行冷却。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。

成型出金属管1之后，从成型装置10中搬出金属管1。例如，利用机器手臂等从成型装置10搬出金属管1。接着，在凸缘部102设置与间隙S2连通的贯穿孔110(参考图2中(c))。例如，对凸缘部102实施激光加工、机械加工等冲孔加工，从而形成贯穿孔110。在本实施方式中，多个间隙S2均设置有贯穿孔110，但并不只限于此。

具体而言，如图10所示，成型系统200具备上述成型装置10及在金属管1上设置贯穿孔的加工装置210(加工部)。因此，由加工装置210在凸缘部102上设置与间隙S2连通的贯穿孔110。

经过以上说明的工序，能够成型出具有管部100及凸缘部101、102的金属管1。这些金属管材料14的吹塑成型到完成金属管1的成型为止的时间根据金属管材料14的种类而不同，但大约为数秒至数十秒左右。另外，通过改变型腔16、24的形状，能够成型出圆形、椭圆形、多边形等各种截面形状的管部。

＜作用效果＞

根据利用以上说明的本实施方式所涉及的成型方法来成型出的金属管1，与管部100的内部空间S1连通的间隙S2位于凸缘部102所具有的一对内表面102a、102b之间。并且，设置于凸缘部102的贯穿孔110与间隙S2连通。由此，例如在在对金属管1进行涂装时水等液体浸入到管部100的内部空间S1的情况下，能够经由间隙S2及贯穿孔110容易排出该液体。由此，液体不易积存于金属管1的内部，能够抑制金属管1生锈。而且，例如在将金属管1浸渍于涂装液内时，贯穿孔110成为空气的排出孔。由此，能够良好地对管部100的内周面100a等进行涂装。而且，还能够抑制上述涂装液积存在内周面100a等中。

在本实施方式中，在成型出金属管1的工序中，形成位于一对内表面102a、102b之间并且在管部100的长度方向X上间歇配置的多个间隙S2，而且在长度方向X上相邻的间隙S2之间，一对内表面102a、102b紧贴在一起。因此，能够将一对内表面102a、102b彼此紧贴在一起的部分和其他部件进行点焊。而且，在凸缘部102的内部形成有多个间隙S2，因而液体更不易积存于管部100的内部空间S1。因此，能够抑制金属管1的主体部(即，管部100)的强度劣化。

在本实施方式中，在凸缘部102中，可以在多个间隙S2分别设置贯穿孔110。此时，能够良好地抑制液体积存于金属管1的内部。

实施方式所涉及的成型系统200具备：所述成型装置10，其将呈中空形状的金属管材料14配置于上型12与下型11之间并供给流体而使金属管材料14膨胀以使金属管材料14与上型12及下型11接触，从而成型出具有管部100及凸缘部101的金属管1；及加工装置210，在金属管1上设置贯穿孔110；成型装置10形成位于凸缘部101所包括的一对内表面之间并且与管部100的内部空间连通的间隙，加工装置210在凸缘部101上设置与间隙连通的贯穿孔110。

根据该成型系统200，能够获得与上述成型方法相同的作用效果。

＜变形例＞

以下，对上述实施方式的变形例所涉及的金属管进行说明。在该变形例的说明中，省略与上述实施方式重复的记载，对与上述实施方式不同的部分进行记载。

图8是表示变形例所涉及的金属管的概略立体图。图9中(a)是图8的主要部分放大立体图，图9中(b)是沿图9中(a)的δ-δ线剖切的剖视图，图9中(c)是表示凸缘部中的液体流动的示意图。图8及图9中示出的金属管1A为截面大致呈帽形的中空部件，且为一根金属管材料的成型物。金属管1A的管部100A的截面呈大致梯形。在金属管1A中，以与管部100A的截面中的底面连接的方式形成有凸缘部101A、102A。在本变形例中，上述底面与凸缘部101A的内表面101b及凸缘部102A的内表面102b连续。

在本变形例中，在整个凸缘部102A形成有间隙S2。而且，在凸缘部101A中，也在其整体上设置有间隙S3。即，在凸缘部101A所具有的内表面101a、101b之间设置有间隙S3。因此，间隙S2、S3均沿长度方向X连续设置。

在凸缘部101A的内表面101b的一部分上设置有朝向内表面101a突出的突出部120。由此，内表面101b的该一部分与内表面101a紧贴在一起。同样地，在凸缘部102A的内表面102b的一部分上设置有朝向内表面102a突出的突出部120，该一部分与内表面102a紧贴在一起。由此，能够提高金属管1A的强度。并且，在本变形例中，内表面101a、101b彼此紧贴在一起的部位和内表面102a、102b彼此紧贴在一起的部位均能够作为与其他部件的点焊部而发挥作用。突出部120的长度方向X上的尺寸例如为金属管1A的长度方向X上的尺寸的10％以上且50％以下。突出部120的宽度方向Y上的尺寸并不受特别限定，但可以根据突出部120的长度方向X上的尺寸等来进行适当地调整。

在凸缘部101A、102A分别设置有多个突出部120。在本变形例中，设置于凸缘部101A的多个突出部120沿长度方向X隔着恒定间隔设置，但并不只限于此。同样地，设置于凸缘部102A的多个突出部120沿长度方向X隔着恒定间隔设置，但并不只限于此。在长度方向X上彼此相邻的突出部120彼此分开。

各突出部120例如在成型出金属管1A之后对凸缘部101A、102A进行挤压加工而形成。或者，例如也可以在成型出金属管1A时设置各突出部120。此时，例如在下型11的第2突起11c的表面的一部分上设置凸部。由此，能够在成型出凸缘部101A、102A时成型出突出部120。

在凸缘部101A、102A分别设置贯穿孔110A。贯穿孔110A为与间隙S2或间隙S3连通的开口，其设置成贯穿内表面101b、102b。设置于凸缘部101A、102A的贯穿孔110A在宽度方向Y上位于突出部120的与管部100A相反的一侧。此时，液体不易积存于凸缘部101A、102A的末端侧(从表面张力的观点出发，特别是突出部120的附近)。而且，如图9中(c)所示，例如在用涂装液L对金属管1A的内部进行涂装时，涂装液L容易经由突出部120彼此之间的间隙GP而迂回到凸缘部102A的里侧。

在本变形例中，贯穿孔110A对应于各突出部120而设置，但并不只限于此。贯穿孔110A也可以设置于凸缘部101A、102A中的任意位置。

以上说明的上述变形例也发挥与上述实施方式相同的作用效果。而且，由于间隙S2、S3在长度方向X上连续，因此，即使减少了形成于凸缘部101A、102A的贯穿孔110A的数量，也能够经由间隙S2、S3和贯穿孔110A良好地排出液体。

以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明不受上述实施方式及上述变形例的任何限定。上述实施方式及上述变形例可以彼此组合。例如，金属管可以具备凸缘部101A，102，也可以具备凸缘部101、102A。并且，金属管可以设置有一个凸缘部，也可以设置有三个以上的凸缘部。

在上述实施方式及上述变形例中，在成型出金属管之后设置了贯穿孔，但并不只限于此。也可以在成型出金属管时设置贯穿孔。

在上述实施方式中，仅在一个凸缘部上设置了间隙，但并不只限于此。例如，也可以在两个凸缘部上均设置间隙。此时，可以在两个凸缘部上均设置贯穿孔。

在上述变形例中，在凸缘部设置有从一个内表面朝向另一个内表面突出的突出部，但并不只限于此。例如，也可以在凸缘部设置从另一个内表面朝向一个内表面突出的突出部。或者，也可以在凸缘部设置从一个内表面朝向另一个内表面突出的突出部和从另一个内表面朝向一个内表面突出的突出部这两者。并且，一个内表面与另一个内表面可以通过从一个内表面朝向另一个内表面突出的突出部和从另一个内表面朝向一个内表面突出的突出部紧贴在一起。另外，贯穿孔设置在突出部的与管部相反的一侧，但并不只限于此。

在上述实施方式中，作为供给到金属管材料的流体例示了气体，但也可以采用液体作为流体。并且，在进行成型时无需对金属管材料进行加热。即，也可以通过液压成型来成型出金属管。

在图10所示的成型系统200的例子中，加工装置210设置在与成型装置10不同的部位，并由该加工装置210形成贯穿孔。取而代之，也可以在成型装置10中组装能够设置贯穿孔的加工部。

符号说明

1、1A-金属管，10-成型装置(成型部)，11-下型(模具)，12-上型(模具)，13-成型模具，14-金属管材料，30-管保持机构，40-气体供给部，42-缸体单元，44-气体供给喷嘴，46-气体通道，47-开闭阀，50-加热机构，60-气体供给单元，61-气体源，62-储气罐，63-第1管，67-第2管，68-压力控制阀，70-控制部，80-驱动机构，100-管部，100a-内周面，101、101A、102、102A-凸缘部，101a、101b、102a、102b-内表面，110、110A-贯穿孔，120-突出部，200-成型系统，210-加工装置(加工部)。

Claims (6)

1.一种金属管的成型方法，其具备如下工序：

将中空形状的金属管材料配置于一对模具之间；及

通过供给流体而使所述金属管材料膨胀，以使所述金属管材料与所述一对模具接触，从而成型出具有管部及凸缘部的金属管，

在成型出所述金属管的工序中，形成位于所述凸缘部所包括的一对内表面之间并且与所述管部的内部空间连通的间隙，

在所述凸缘部设置有与所述间隙连通的贯穿孔。

2.根据权利要求1所述的金属管的成型方法，其中，

在成型出所述金属管的工序中，形成位于所述一对内表面之间并且沿着所述管部的轴向间歇配置的多个所述间隙，

在所述轴向上相邻的所述间隙之间，所述一对内表面紧贴在一起。

3.根据权利要求2所述的金属管的成型方法，其中，

在所述凸缘部中，所述管穿孔对应于各个所述间隙而设置。

4.根据权利要求1所述的金属管的成型方法，其中，

所述间隙在所述管部的轴向上连续设置，

所述一对内表面的一部分紧贴在一起。

5.一种金属管，其具备中空形状的管部及与所述管部一体化的凸缘部，其中，

所述凸缘部具有一对内表面及贯穿孔，

在所述一对内表面之间存在与所述管部的内部空间连通的间隙，

所述贯穿孔与所述间隙连通。

6.一种金属管的成型系统，其具备：

成型部，将中空形状的金属管材料配置于一对模具之间，通过供给流体而使所述金属管材料膨胀，以使所述金属管材料与所述一对模具接触，从而成型出具有管部及凸缘部的金属管；及

加工部，在所述金属管上设置贯穿孔，

所述成型部形成位于所述凸缘部所包括的一对内表面之间并且与所述管部的内部空间连通的间隙，

所述加工部在所述凸缘部上设置与所述间隙连通的贯穿孔。

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