JP2019171427A

JP2019171427A - Molding device

Info

Publication number: JP2019171427A
Application number: JP2018062607A
Authority: JP
Inventors: 雅之雑賀; Masayuki Saiga; 正之石塚; Masayuki Ishizuka; 公宏野際; Kimihiro NOGIWA; 浩之閑; Hiroyuki Shizuka
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2018-03-28
Filing date: 2018-03-28
Publication date: 2019-10-10
Anticipated expiration: 2038-03-28
Also published as: JP7080085B2

Abstract

To provide a molding device which can improve productivity of a metal pipe.SOLUTION: The molding device comprises: a molding part that molds a metal pipe material into a metal pipe; a gas supply part that supplies gas to the inside of the metal pipe material housed in the molding part, and comprises a nozzle that communicates with the inside of the metal pipe material, and an opening/closing valve to be attached to the nozzle; piping connected to the gas supply part through the opening/closing valve; and a gas reserving part, connected to the gas supply part through the piping and the opening/closing valve, and reserves high-pressure gas.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、成形装置に関する。 The present invention relates to a molding apparatus.

従来、加熱した金属パイプ材料内に気体を供給して膨張させることによって、パイプ部及びフランジ部を有する金属パイプの成形を行う成形装置が知られている。例えば、下記特許文献１には、互いに対になる上型及び下型と、上型及び下型の間に保持された金属パイプ材料内に気体を供給する気体供給部と、上記上型及び下型が合わさることによって形成され、パイプ部を成形する第１のキャビティ部（メインキャビティ）、及び第１のキャビティ部に連通しフランジ部を成形する第２のキャビティ部（サブキャビティ）とを備える成形装置が開示されている。下記特許文献１には、金属パイプの焼き入れ性のばらつきを抑制するため、気体供給を制御する態様が開示されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a forming apparatus that forms a metal pipe having a pipe portion and a flange portion by supplying a gas into a heated metal pipe material and expanding the gas is known. For example, the following Patent Document 1 discloses that an upper mold and a lower mold that are paired with each other, a gas supply unit that supplies gas into a metal pipe material held between the upper mold and the lower mold, and the upper mold and the lower mold described above. Formed by combining molds, a first cavity part (main cavity) for molding the pipe part, and a second cavity part (subcavity) for communicating with the first cavity part and molding a flange part An apparatus is disclosed. Patent Document 1 below discloses a mode for controlling gas supply in order to suppress variations in the hardenability of metal pipes.

国際公開第２０１７−１５０１１０号International Publication No. 2017-150110

上述したような成形装置では、金属パイプ材料の内部に気体を供給し、所望の圧力まで昇圧している。この昇圧に要する時間を短縮し、金属パイプの生産性を向上することが求められている。 In the forming apparatus as described above, gas is supplied into the metal pipe material and the pressure is increased to a desired pressure. There is a need to shorten the time required for this pressure increase and improve the productivity of metal pipes.

本発明は、金属パイプの生産性向上が可能な成形装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the shaping | molding apparatus which can improve the productivity of a metal pipe.

本発明の一側面に係る成形装置は、金属パイプ材料を金属パイプに成形する成形部と、成形部に収容される金属パイプ材料の内部に気体を供給する気体供給部であって、金属パイプ材料の内部に連通するノズル、及びノズルに取り付けられる開閉弁を有する気体供給部と、開閉弁を介して気体供給部に接続される配管と、配管及び開閉弁を介して気体供給部に接続され、高圧ガスを貯留するガス貯留部と、を備える。 A forming apparatus according to one aspect of the present invention includes a forming unit that forms a metal pipe material into a metal pipe, and a gas supply unit that supplies gas into the metal pipe material accommodated in the forming unit, the metal pipe material A nozzle that communicates with the inside of the gas supply unit, a gas supply unit having an on-off valve attached to the nozzle, a pipe connected to the gas supply unit through the on-off valve, and a gas supply unit through the pipe and the on-off valve, A gas storage section for storing high-pressure gas.

この成形装置によれば、気体供給部の開閉弁を閉塞した状態にて、ガス貯留部から配管にガスを予め供給することによって、当該配管内を所望の圧力まで昇圧した状態に設定できる。この状態にて開閉弁を開放することによって、気体供給部のノズルと、当該ノズルに連通する金属パイプ材料の内部とを、所望の圧力まで迅速に昇圧することができる。これにより、上記昇圧に要する時間を短縮できるので、金属パイプの成形時間を短縮することができる。したがって、金属パイプの生産性向上が可能になる。 According to this shaping | molding apparatus, in the state which obstruct | occluded the on-off valve of the gas supply part, it can set to the state pressure | voltage-risen to the desired pressure by supplying gas beforehand from the gas storage part to piping. By opening the on-off valve in this state, the pressure of the nozzle of the gas supply unit and the inside of the metal pipe material communicating with the nozzle can be quickly increased to a desired pressure. As a result, the time required for the above-mentioned boosting can be shortened, so that the metal pipe forming time can be shortened. Therefore, the productivity of metal pipes can be improved.

開閉弁は、ノズルの外側に直接取り付けられてもよい。この場合、開閉弁を開放することによって、配管からノズルに瞬時にガスを供給できるので、金属パイプの成形時間をより短縮できる。 The on-off valve may be directly attached to the outside of the nozzle. In this case, since the gas can be instantaneously supplied from the pipe to the nozzle by opening the on-off valve, the metal pipe forming time can be further shortened.

成形部は、金属パイプの型となり、金属パイプ材料が収容されるキャビティが設けられる金型を有し、金型には、キャビティに連通する吸気孔が設けられ、上記成形装置は、吸気孔を介してキャビティ内の気体を吸引する吸気部をさらに備えてもよい。この場合、吸気部によってキャビティ内の気体を予め吸引しておくことによって、金属パイプ材料の内部を昇圧する際に、金属パイプ材料が膨張しやすくなる。したがって、キャビティの形状に沿った金属パイプを良好に成形できる。 The molding part is a metal pipe mold, and has a mold provided with a cavity in which the metal pipe material is accommodated, and the mold is provided with an intake hole communicating with the cavity. An air intake unit that sucks the gas in the cavity through may be further provided. In this case, by sucking the gas in the cavity in advance by the intake portion, the metal pipe material is easily expanded when the pressure inside the metal pipe material is increased. Therefore, the metal pipe along the shape of the cavity can be formed well.

本発明の一側面によれば、金属パイプの生産性向上が可能な成形装置を提供できる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a forming apparatus capable of improving the productivity of metal pipes.

図１は、実施形態に係る成形装置の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a molding apparatus according to an embodiment. 図２（ａ）は電極が金属パイプ材料を保持した状態を示す図であり、図２（ｂ）は電極に気体供給ノズルが当接した状態を示す図であり、図２（ｃ）は電極の正面図である。2A is a view showing a state where the electrode holds the metal pipe material, FIG. 2B is a view showing a state where the gas supply nozzle is in contact with the electrode, and FIG. FIG. 図３は、実施形態に係る成形金型の概略断面図である。FIG. 3 is a schematic sectional view of the molding die according to the embodiment. 図４は、気体供給部の概略拡大図である。FIG. 4 is a schematic enlarged view of the gas supply unit. 図５は、金属パイプの成形方法を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing a method for forming a metal pipe. 図６は、実施形態に係る金属パイプの成形工程のタイミングチャートである。FIG. 6 is a timing chart of the metal pipe forming process according to the embodiment. 図７（ａ），（ｂ）は、成形金型の動作と金属パイプ材料の形状の変化を示す図である。FIGS. 7A and 7B are diagrams showing the operation of the molding die and the change in the shape of the metal pipe material. 図８（ａ），（ｂ）は、成形金型の動作と金属パイプ材料の形状の変化を示す図である。FIGS. 8A and 8B are views showing the operation of the molding die and the change in the shape of the metal pipe material. 図９は、比較例に係る金属パイプの成形工程のタイミングチャートである。FIG. 9 is a timing chart of the forming process of the metal pipe according to the comparative example. 図１０は、実施形態の変形例に係る成形装置の概略構成図である。FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a molding apparatus according to a modification of the embodiment. 図１１は、実施形態の変形例に係る成形金型の概略断面図である。FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of a molding die according to a modification of the embodiment.

以下、本発明による成形装置及び成形方法の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of a molding apparatus and a molding method according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same part or an equivalent part, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

＜成形装置の構成＞
図１は、成形装置の概略構成図である。図１に示されるように、金属パイプを成形する成形装置１０は、互いに対となる上型（金型）１２及び下型（金型）１１を有する成形金型（成形部）１３と、上型１２及び下型１１の少なくとも一方を移動させる駆動機構８０と、上型１２と下型１１との間に配置される金属パイプ材料１４を保持するパイプ保持機構３０と、パイプ保持機構３０で保持されている金属パイプ材料１４に通電して加熱する加熱機構５０と、上型１２及び下型１１の間に保持され加熱された金属パイプ材料１４内にガス（気体）を供給するための気体供給ユニット６０と、パイプ保持機構３０で保持された金属パイプ材料１４の内部に気体供給ユニット６０からの気体を供給するための一対の気体供給部４０，４０と、成形金型１３を強制的に水冷する水循環機構７２とを備えると共に、上記駆動機構８０の駆動、上記パイプ保持機構３０の駆動、上記加熱機構５０の駆動、及び上記気体供給ユニット６０の気体供給をそれぞれ制御する制御部７０と、を備える。なお以下では、金属パイプは、成形装置１０にて成形完了後の中空物品を指し、金属パイプ材料１４は、成形装置１０にて成形完了前の中空物品を指す。 <Configuration of molding apparatus>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a molding apparatus. As shown in FIG. 1, a molding apparatus 10 for molding a metal pipe includes a molding die (molding portion) 13 having an upper die (die) 12 and a lower die (die) 11 which are paired with each other, and an upper die. A driving mechanism 80 that moves at least one of the mold 12 and the lower mold 11, a pipe holding mechanism 30 that holds the metal pipe material 14 disposed between the upper mold 12 and the lower mold 11, and a pipe holding mechanism 30. A heating mechanism 50 that energizes and heats the metal pipe material 14 that is provided, and a gas supply for supplying gas (gas) into the metal pipe material 14 that is held and heated between the upper mold 12 and the lower mold 11 The unit 60, a pair of gas supply units 40 and 40 for supplying gas from the gas supply unit 60 into the metal pipe material 14 held by the pipe holding mechanism 30, and the molding die 13 are forcibly water-cooled. Water circulator Together and a 72, it comprises the driving of the driving mechanism 80, driving of the pipe holding mechanism 30, the driving of the heating mechanism 50, and a control unit 70 for controlling each of the gas supply of the gas supply unit 60, a. In the following description, the metal pipe refers to a hollow article after completion of molding by the molding apparatus 10, and the metal pipe material 14 refers to a hollow article before completion of molding by the molding apparatus 10.

成形金型１３は、金属パイプ材料１４を金属パイプに成形するために用いられる型である。このため、成形金型１３に含まれる下型１１及び上型１２のそれぞれには、金属パイプ材料１４が収容されるキャビティ（凹部）が設けられる（詳細は後述する）。 The molding die 13 is a mold used for molding the metal pipe material 14 into a metal pipe. For this reason, each of the lower mold | type 11 and the upper mold | type 12 contained in the shaping die 13 is provided with the cavity (recessed part) in which the metal pipe material 14 is accommodated (details are mentioned later).

下型１１は、大きな基台１５に固定されている。下型１１は、大きな鋼鉄製ブロックで構成され、その上面にキャビティ１６を備える。下型１１には冷却水通路１９が形成されている。また、下型１１は、略中央に下から差し込まれた熱電対２１を備えている。熱電対２１は、スプリング２２により上下移動自在に支持されている。熱電対２１は測温手段の一例を示したに過ぎず、輻射温度計又は光温度計のような非接触型温度センサであってもよい。通電時間と温度との相関が得られれば、測温手段は省いてもよい。 The lower mold 11 is fixed to a large base 15. The lower mold 11 is composed of a large steel block and has a cavity 16 on the upper surface thereof. A cooling water passage 19 is formed in the lower mold 11. Moreover, the lower mold | type 11 is provided with the thermocouple 21 inserted in the approximate center from the bottom. The thermocouple 21 is supported by a spring 22 so as to be movable up and down. The thermocouple 21 is merely an example of a temperature measuring unit, and may be a non-contact type temperature sensor such as a radiation thermometer or an optical thermometer. If the correlation between the energization time and the temperature is obtained, the temperature measuring means may be omitted.

下型１１の左右端（図１における左右端）近傍には、電極収納スペース１１ａが設けられている。電極収納スペース１１ａ内には、上下に進退動可能に構成された電極（下側電極）１７，１８が設けられる。下型１１と下側電極１７との間及び下側電極１７の下部、並びに下型１１と下側電極１８との間及び下側電極１８の下部には、通電を防ぐための絶縁材９１がそれぞれ設けられている。それぞれの絶縁材９１は、パイプ保持機構３０を構成するアクチュエータ（不図示）の可動部である進退ロッド９５に固定されている。このアクチュエータは、下側電極１７，１８等を上下動させるためのものであり、アクチュエータの固定部は、下型１１と共に基台１５側に保持されている。 In the vicinity of the left and right ends of the lower mold 11 (left and right ends in FIG. 1), an electrode storage space 11a is provided. In the electrode storage space 11a, electrodes (lower electrodes) 17 and 18 configured to be movable up and down are provided. An insulating material 91 for preventing energization is provided between the lower mold 11 and the lower electrode 17 and under the lower electrode 17, and between the lower mold 11 and the lower electrode 18 and under the lower electrode 18. Each is provided. Each insulating material 91 is fixed to an advance / retreat rod 95 which is a movable portion of an actuator (not shown) constituting the pipe holding mechanism 30. This actuator is for moving the lower electrodes 17, 18 and the like up and down, and the fixed portion of the actuator is held on the base 15 side together with the lower mold 11.

下側電極１７，１８の上面には、金属パイプ材料１４の下側外周面に対応した半円弧状の凹溝１７ａ，１８ａがそれぞれ形成されている（図２（ｃ）を参照）。このため、下型１１側に位置する一対の下側電極１７，１８は、パイプ保持機構３０の一部を構成しており、金属パイプ材料１４を上型１２と下型１１との間で昇降可能に支えることができる。下側電極１７，１８にて支持される金属パイプ材料１４は、例えば凹溝１７ａ，１８ａにて嵌め込まれ載置される。下側電極１７，１８の正面（金型の外側方向の面）には、凹溝１７ａ，１８ａに向って周囲がテーパー状に傾斜して窪んだテーパー凹面１７ｂ，１８ｂが形成されている。なお、絶縁材９１には、上記凹溝１７ａ，１８ａに連通すると共に、金属パイプ材料１４の外周面に対応した半円弧状の凹溝が形成されている。 On the upper surfaces of the lower electrodes 17 and 18, semicircular arc-shaped grooves 17a and 18a corresponding to the lower outer peripheral surface of the metal pipe material 14 are formed, respectively (see FIG. 2C). Therefore, the pair of lower electrodes 17 and 18 positioned on the lower mold 11 side constitutes a part of the pipe holding mechanism 30, and the metal pipe material 14 is moved up and down between the upper mold 12 and the lower mold 11. Can be supported as possible. The metal pipe material 14 supported by the lower electrodes 17 and 18 is fitted and placed in, for example, concave grooves 17a and 18a. Tapered concave surfaces 17b and 18b are formed on the front surfaces of the lower electrodes 17 and 18 (surfaces in the outer direction of the mold). The tapered concave surfaces 17b and 18b are recessed in a tapered manner toward the concave grooves 17a and 18a. The insulating material 91 is formed with a semicircular arc-shaped groove corresponding to the outer peripheral surface of the metal pipe material 14 while communicating with the grooves 17a and 18a.

上型１２は、下型１１と同様に大きな鋼鉄製ブロックによって構成されており、駆動機構８０を構成するスライド８１（詳細は後述）に固定されている。上型１２の下面にはキャビティ２４が形成されている。キャビティ２４は、下型１１のキャビティ１６に対向する位置に設けられている。上型１２の内部には、冷却水通路２５が設けられている。 The upper mold 12 is formed of a large steel block like the lower mold 11, and is fixed to a slide 81 (details will be described later) constituting the drive mechanism 80. A cavity 24 is formed on the lower surface of the upper mold 12. The cavity 24 is provided at a position facing the cavity 16 of the lower mold 11. A cooling water passage 25 is provided inside the upper mold 12.

上型１２の左右端（図１における左右端）近傍には、下型１１と同様な電極収納スペース１２ａが設けられている。電極収納スペース１２ａ内には、下型１１と同じく、上下に進退動可能に構成された電極（上側電極）１７，１８が設けられる。上型１２と上側電極１７との間及び上側電極１７の上部、並びに上型１２と上側電極１８との間及び上側電極１８の上部には、通電を防ぐための絶縁材１０１がそれぞれ設けられている。それぞれの絶縁材１０１は、パイプ保持機構３０を構成するアクチュエータ（不図示）の可動部である進退ロッド９６に固定されている。このアクチュエータは、上側電極１７，１８等を上下動させるためのものであり、アクチュエータの固定部は、上型１２と共に駆動機構８０側に保持されている。 In the vicinity of the left and right ends (left and right ends in FIG. 1) of the upper mold 12, electrode storage spaces 12a similar to the lower mold 11 are provided. In the electrode storage space 12a, as in the lower mold 11, electrodes (upper electrodes) 17 and 18 configured to be movable up and down are provided. Insulating materials 101 for preventing energization are provided between the upper mold 12 and the upper electrode 17 and above the upper electrode 17, and between the upper mold 12 and the upper electrode 18 and above the upper electrode 18, respectively. Yes. Each insulating material 101 is fixed to an advance / retreat rod 96 which is a movable portion of an actuator (not shown) constituting the pipe holding mechanism 30. This actuator is for moving the upper electrodes 17, 18, etc. up and down, and the fixed portion of the actuator is held on the drive mechanism 80 side together with the upper mold 12.

上側電極１７，１８の下面には、金属パイプ材料１４の上側外周面に対応した半円弧状の凹溝１７ａ，１８ａがそれぞれ形成されている（図２（ｃ）を参照）。このため、上側電極１７，１８は、パイプ保持機構３０の他の一部を構成している。上下一対の電極１７，１８で金属パイプ材料１４を上下方向から挟持すると、金属パイプ材料１４の外周を全周に渡って密着するように取り囲むことができる。上側電極１７，１８の正面（金型の外側方向の面）には、凹溝１７ａ，１８ａに向って周囲がテーパー状に傾斜して窪んだテーパー凹面１７ｂ，１８ｂが形成されている。なお、絶縁材１０１には、上記凹溝１７ａ，１８ａに連通すると共に、金属パイプ材料１４の外周面に対応した半円弧状の凹溝が形成されている。 On the lower surfaces of the upper electrodes 17 and 18, semicircular arc-shaped concave grooves 17a and 18a corresponding to the upper outer peripheral surface of the metal pipe material 14 are respectively formed (see FIG. 2C). For this reason, the upper electrodes 17 and 18 constitute another part of the pipe holding mechanism 30. When the metal pipe material 14 is sandwiched from above and below by the pair of upper and lower electrodes 17 and 18, the outer periphery of the metal pipe material 14 can be surrounded so as to be in close contact over the entire circumference. Tapered concave surfaces 17b and 18b are formed on the front surfaces of the upper electrodes 17 and 18 (surfaces in the outer direction of the mold). The tapered concave surfaces 17b and 18b are recessed in a tapered manner toward the concave grooves 17a and 18a. The insulating material 101 is formed with a semicircular arc-shaped groove corresponding to the outer peripheral surface of the metal pipe material 14 while communicating with the grooves 17a and 18a.

図３は、成形金型１３の概略断面図である。図３に示されるように、下型１１の上面には、下型１１の中央のキャビティ１６表面を基準ラインＬＶ２とすると、キャビティ１６の一方側（図３において右側、図１において紙面奥側）に第１突起１１ｂが形成されており、キャビティ１６の他方側（図３において左側、図１において紙面手前側）に第２突起１１ｃが形成されている。第１突起１１ｂ及び第２突起１１ｃにおいて基準ラインＬＶ２からの突出量は略同一である。一方、上型１２の下面には、上型１２の中央のキャビティ２４表面を基準ラインＬＶ１とすると、キャビティ２４の一方側（図３において右側）に第１突起１２ｂが形成されており、キャビティ２４の他方側（図３において左側）に第２突起１２ｃが形成されている。第１突起１２ｂ及び第２突起１２ｃにおいて基準ラインＬＶ１からの突出量は略同一である。 FIG. 3 is a schematic sectional view of the molding die 13. As shown in FIG. 3, on the upper surface of the lower die 11, assuming that the surface of the cavity 16 at the center of the lower die 11 is a reference line LV2, one side of the cavity 16 (right side in FIG. 3, back side in FIG. 1). A first protrusion 11b is formed on the other side of the cavity 16 (left side in FIG. 3, front side in FIG. 1). The first protrusion 11b and the second protrusion 11c have substantially the same amount of protrusion from the reference line LV2. On the other hand, on the lower surface of the upper mold 12, the first protrusion 12 b is formed on one side (right side in FIG. 3) of the cavity 24, assuming that the surface of the central cavity 24 of the upper mold 12 is the reference line LV 1. A second protrusion 12c is formed on the other side (left side in FIG. 3). The first protrusion 12b and the second protrusion 12c have substantially the same amount of protrusion from the reference line LV1.

図１に戻って、駆動機構８０は、上型１２及び下型１１同士が合わさるように上型１２を移動させるスライド８１と、スライド８１を移動させるための駆動力を発生するシャフト８２と、該シャフト８２で発生した駆動力をスライド８１に伝達するためのコネクティングロッド８３とを備えている。シャフト８２は、スライド８１上方にて左右方向に延在していると共に回転自在に支持されており、その軸心から離間した位置にて左右端から突出して左右方向に延在する偏心クランク８２ａを有している。この偏心クランク８２ａと、スライド８１の上部に設けられると共に左右方向に延在している回転軸８１ａとは、コネクティングロッド８３によって連結されている。駆動機構８０では、制御部７０によってシャフト８２の回転を制御することにより偏心クランク８２ａの上下方向の高さを変化させ、この偏心クランク８２ａの位置変化をコネクティングロッド８３を介してスライド８１に伝達することにより、スライド８１の上下動を制御できる。ここで、偏心クランク８２ａの位置変化をスライド８１に伝達する際に発生するコネクティングロッド８３の揺動（回転運動）は、回転軸８１ａによって吸収される。なお、シャフト８２は、例えば制御部７０によって制御されるモータ等の駆動に応じて回転又は停止する。 Returning to FIG. 1, the drive mechanism 80 includes a slide 81 that moves the upper mold 12 so that the upper mold 12 and the lower mold 11 are aligned with each other, a shaft 82 that generates a driving force for moving the slide 81, A connecting rod 83 for transmitting the driving force generated by the shaft 82 to the slide 81 is provided. The shaft 82 extends in the left-right direction above the slide 81 and is rotatably supported. An eccentric crank 82a that protrudes from the left and right ends and extends in the left-right direction at a position away from the axis. Have. The eccentric crank 82 a and a rotating shaft 81 a provided in the upper part of the slide 81 and extending in the left-right direction are connected by a connecting rod 83. In the drive mechanism 80, the height of the eccentric crank 82a is changed by controlling the rotation of the shaft 82 by the control unit 70, and the change in the position of the eccentric crank 82a is transmitted to the slide 81 via the connecting rod 83. Thus, the vertical movement of the slide 81 can be controlled. Here, the swinging (rotating motion) of the connecting rod 83 that occurs when the position change of the eccentric crank 82a is transmitted to the slide 81 is absorbed by the rotating shaft 81a. The shaft 82 rotates or stops according to the driving of a motor or the like controlled by the control unit 70, for example.

加熱機構（電力供給部）５０は、電力供給源５５、及び、電力供給源５５と電極１７，１８とを電気的に接続する電力供給ライン５２を備える。電力供給源５５は、直流電源及びスイッチを含み、電力供給ライン５２、電極１７，１８を介して金属パイプ材料１４に通電可能になっている。本実施形態では、電力供給ライン５２は、下側電極１７，１８に接続されているが、これに限られない。制御部７０は、上記加熱機構５０を制御することによって、金属パイプ材料１４を焼入れ温度（例えば、ＡＣ３変態点温度以上）まで加熱することができる。 The heating mechanism (power supply unit) 50 includes a power supply source 55 and a power supply line 52 that electrically connects the power supply source 55 and the electrodes 17 and 18. The power supply source 55 includes a direct current power source and a switch, and can be energized to the metal pipe material 14 via the power supply line 52 and the electrodes 17 and 18. In the present embodiment, the power supply line 52 is connected to the lower electrodes 17 and 18, but is not limited thereto. The control unit 70 can heat the metal pipe material 14 to the quenching temperature (for example, the AC3 transformation point temperature or higher) by controlling the heating mechanism 50.

一対の気体供給部４０の各々は、ブロック４１を介して基台１５上に載置固定されるシリンダユニット４２と、シリンダユニット４２の作動に合わせて進退動するシリンダロッド４３と、シリンダロッド４３の先端に連結された気体供給ノズル（ノズル）４４とを有する。気体供給部４０の構成の詳細については、後述する。 Each of the pair of gas supply units 40 includes a cylinder unit 42 that is placed and fixed on the base 15 via a block 41, a cylinder rod 43 that moves forward and backward in accordance with the operation of the cylinder unit 42, A gas supply nozzle (nozzle) 44 connected to the tip. Details of the configuration of the gas supply unit 40 will be described later.

気体供給ユニット６０は、ガス源６１と、このガス源６１によって供給されたガスを貯留するアキュムレータ（ガス貯留部）６２と、このアキュムレータ６２から気体供給部４０のシリンダユニット４２まで延びている第１チューブ６３と、この第１チューブ６３に介設されている圧力制御弁６４及び切替弁６５と、アキュムレータ６２から気体供給部４０の気体供給ノズル４４まで延びている第２チューブ（配管）６７と、この第２チューブ６７に介設されている圧力制御弁６８及び逆止弁６９と、を有する。圧力制御弁６４は、気体供給ノズル４４の金属パイプ材料１４に対する押力に適応した作動圧力のガスをシリンダユニット４２に供給する役割を果たす。逆止弁６９は、第２チューブ６７内でガスが逆流することを防止する役割を果たす。 The gas supply unit 60 includes a gas source 61, an accumulator (gas storage unit) 62 that stores the gas supplied by the gas source 61, and a first unit that extends from the accumulator 62 to the cylinder unit 42 of the gas supply unit 40. A tube 63, a pressure control valve 64 and a switching valve 65 interposed in the first tube 63, a second tube (piping) 67 extending from the accumulator 62 to the gas supply nozzle 44 of the gas supply unit 40, A pressure control valve 68 and a check valve 69 are provided in the second tube 67. The pressure control valve 64 serves to supply the cylinder unit 42 with a gas having an operating pressure adapted to the pressing force of the gas supply nozzle 44 against the metal pipe material 14. The check valve 69 serves to prevent the gas from flowing back in the second tube 67.

圧力制御弁６８は、制御部７０の制御により、第２チューブ６７内の圧力を調節するバルブである。例えば、金属パイプ材料１４を仮膨張させるための作動圧力（以下、第１到達圧力とする）を有するガス（以下、低圧ガスとする）と、金属パイプを成形するための作動圧力（以下、第２到達圧力とする）を有するガス（以下、高圧ガスとする）とを、第２チューブ６７内に供給する役割を果たす。これにより、第２チューブ６７に接続される気体供給ノズル４４に低圧ガス及び高圧ガスを供給できる。なお、高圧ガスの圧力は、例えば低圧ガスの約２倍〜５倍である。 The pressure control valve 68 is a valve that adjusts the pressure in the second tube 67 under the control of the control unit 70. For example, a gas (hereinafter referred to as a low pressure gas) having an operating pressure (hereinafter referred to as a first ultimate pressure) for temporarily expanding the metal pipe material 14 and an operating pressure (hereinafter referred to as a first pressure) for forming the metal pipe. 2 (which is referred to as “high pressure gas”) is supplied to the second tube 67. Thereby, the low pressure gas and the high pressure gas can be supplied to the gas supply nozzle 44 connected to the second tube 67. Note that the pressure of the high pressure gas is, for example, about 2 to 5 times that of the low pressure gas.

また、制御部７０は、図１に示す（Ａ）から情報が伝達されることによって、熱電対２１から温度情報を取得し、加熱機構５０及び駆動機構８０を制御する。水循環機構７２は、水を溜める水槽７３と、この水槽７３に溜まっている水を汲み上げ、加圧して下型１１の冷却水通路１９及び上型１２の冷却水通路２５へ送る水ポンプ７４と、配管７５とを備える。省略したが、水温を下げるクーリングタワーや水を浄化する濾過器を配管７５に介在させることは差し支えない。 Moreover, the control part 70 acquires temperature information from the thermocouple 21 by information being transmitted from (A) shown in FIG. 1, and controls the heating mechanism 50 and the drive mechanism 80. The water circulation mechanism 72 includes a water tank 73 that stores water, a water pump 74 that pumps up and pressurizes the water stored in the water tank 73 and sends the water to the cooling water passage 19 of the lower mold 11 and the cooling water passage 25 of the upper mold 12. And a pipe 75. Although omitted, a cooling tower for lowering the water temperature and a filter for purifying water may be interposed in the pipe 75.

次に、図１に加えて図４を用いて気体供給部４０の構成を詳細に説明する。図１及び図４に示されるように、シリンダユニット４２は、シリンダロッド４３を介して気体供給ノズル４４を金属パイプ材料１４に対して進退駆動させる部分である。シリンダユニット４２には内部空間が形成され、当該内部空間は、シリンダロッド４３に接続された仕切部４３ａによって区切られている。また、区切られた内部空間の一方（気体供給ノズル４４側）は、第１チューブ６３の分岐チューブ６３ａに接続され、内部空間の他方は第１チューブ６３の分岐チューブ６３ｂに接続されている。このため、シリンダユニット４２を押し出す場合は、分岐チューブ６３ｂから気体が供給され、シリンダユニット４２を引く場合は、分岐チューブ６３ａから気体が供給される。 Next, the configuration of the gas supply unit 40 will be described in detail with reference to FIG. 4 in addition to FIG. As shown in FIGS. 1 and 4, the cylinder unit 42 is a portion that drives the gas supply nozzle 44 forward and backward with respect to the metal pipe material 14 via the cylinder rod 43. An internal space is formed in the cylinder unit 42, and the internal space is partitioned by a partition portion 43 a connected to the cylinder rod 43. One of the partitioned internal spaces (on the gas supply nozzle 44 side) is connected to the branch tube 63a of the first tube 63, and the other of the internal spaces is connected to the branch tube 63b of the first tube 63. For this reason, when pushing out the cylinder unit 42, gas is supplied from the branch tube 63b, and when pulling the cylinder unit 42, gas is supplied from the branch tube 63a.

気体供給ノズル４４は、パイプ保持機構３０にて保持された金属パイプ材料１４の内部に連通可能に構成されている部分であり、上記内部に膨張成形のための気体供給を実施する。気体供給ノズル４４は、互いに一体化した先端部４４Ａ及び基体部４４Ｂと、先端部４４Ａの先端が先細になるように設けられるテーパー面４５と、先端部４４Ａ及び基体部４４Ｂの内部に設けられるガス通路４６と、基体部４４Ｂに設けられるガス通路４６の出口に位置する開閉弁４７とを備える。先端部４４Ａにおいてテーパー面４５が設けられる部分は、電極１７，１８のテーパー凹面１７ｂ，１８ｂに丁度嵌合当接することができる形状に構成されている（図２（ｂ）を参照）。テーパー面４５は、絶縁材によって構成されてもよい。基体部４４Ｂには、シリンダロッド４３が取り付けられている。なお、先端部４４Ａ及び基体部４４Ｂの少なくともいずれかには、ガス通路４６内のガスを排出するための出口が設けられてもよい。 The gas supply nozzle 44 is a part configured to be able to communicate with the inside of the metal pipe material 14 held by the pipe holding mechanism 30, and performs gas supply for expansion molding inside the gas supply nozzle 44. The gas supply nozzle 44 includes a tip portion 44A and a base portion 44B integrated with each other, a tapered surface 45 provided so that the tip end of the tip portion 44A is tapered, and a gas provided inside the tip portion 44A and the base portion 44B. A passage 46 and an opening / closing valve 47 located at the outlet of the gas passage 46 provided in the base portion 44B are provided. The portion where the tapered surface 45 is provided in the distal end portion 44A is configured in a shape that can be fitted and brought into contact with the tapered concave surfaces 17b and 18b of the electrodes 17 and 18 (see FIG. 2B). The tapered surface 45 may be made of an insulating material. A cylinder rod 43 is attached to the base portion 44B. Note that an outlet for discharging the gas in the gas passage 46 may be provided in at least one of the distal end portion 44A and the base portion 44B.

ガス通路４６は、シリンダユニット４２側から先端部４４Ａに向かって延在しており、開閉弁４７を介して気体供給ユニット６０の第２チューブ６７（図１を参照）に接続される。このため、ガス通路４６には、気体供給ユニット６０から供給されたガスが供給される。開閉弁４７は、気体供給ノズル４４の外側（より具体的には、基体部４４Ｂの外側）に直接取り付けられており、気体供給ユニット６０からガス通路４６への気体供給を制御する。また、開閉弁４７は、第２チューブ６７におけるガス通路４６側の先端に接続される。このため、開閉弁４７が閉塞しているとき、第２チューブ６７の全体にガスを貯留できる。すなわち、開閉弁４７を閉塞すると共に圧力制御弁６８を制御することによって、ガス源６１から第２チューブ６７にガスを供給してその内部圧力を予め昇圧できる。したがって、開閉弁４７が開放された後、ガス通路４６内の圧力を瞬時に昇圧できる。よって、ガス通路４６に連通する金属パイプ材料１４の内部の圧力も、瞬時に昇圧できる。なお、開閉弁４７の開閉は、図１に示される（Ｂ）を介して制御部７０によって制御される。 The gas passage 46 extends from the cylinder unit 42 side toward the distal end portion 44 A, and is connected to the second tube 67 (see FIG. 1) of the gas supply unit 60 via the on-off valve 47. For this reason, the gas supplied from the gas supply unit 60 is supplied to the gas passage 46. The on-off valve 47 is directly attached to the outside of the gas supply nozzle 44 (more specifically, the outside of the base portion 44B), and controls gas supply from the gas supply unit 60 to the gas passage 46. The on-off valve 47 is connected to the tip of the second tube 67 on the gas passage 46 side. For this reason, when the on-off valve 47 is closed, gas can be stored in the entire second tube 67. That is, by closing the on-off valve 47 and controlling the pressure control valve 68, the gas can be supplied from the gas source 61 to the second tube 67 to increase the internal pressure in advance. Therefore, the pressure in the gas passage 46 can be instantaneously increased after the on-off valve 47 is opened. Therefore, the pressure inside the metal pipe material 14 communicating with the gas passage 46 can be instantaneously increased. The opening / closing of the on-off valve 47 is controlled by the control unit 70 via (B) shown in FIG.

＜成形装置を用いた金属パイプの成形方法＞
次に、成形装置１０を用いた金属パイプの成形方法について図５を用いながら説明する。図５は、金属パイプの成形方法を示すフローチャートである。最初に、焼入れ可能な鋼種の円筒状の金属パイプ材料１４を準備する。この金属パイプ材料１４を、例えばロボットアーム等を用いて、下側電極１７，１８上に載置（投入）する。下側電極１７，１８には凹溝１７ａ，１８ａが形成されているので、当該凹溝１７ａ，１８ａによって金属パイプ材料１４が位置決めされる。 <Metal pipe forming method using forming apparatus>
Next, a method for forming a metal pipe using the forming apparatus 10 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing a method for forming a metal pipe. First, a cylindrical metal pipe material 14 of a hardenable steel type is prepared. The metal pipe material 14 is placed (input) on the lower electrodes 17 and 18 by using, for example, a robot arm or the like. Since the concave grooves 17a and 18a are formed in the lower electrodes 17 and 18, the metal pipe material 14 is positioned by the concave grooves 17a and 18a.

次に、制御部７０による駆動機構８０及びパイプ保持機構３０の制御によって、パイプ保持機構３０に金属パイプ材料１４を保持させる（ステップＳ１）。ステップＳ１では、駆動機構８０の駆動によりスライド８１側に保持されている上型１２及び上側電極１７，１８等が下型１１側に移動すると共に、パイプ保持機構３０に含まれる上側電極１７，１８等及び下側電極１７，１８等を進退動可能としているアクチュエータを作動させることによって、金属パイプ材料１４の両方の端部付近を上下からパイプ保持機構３０により挟持する。この挟持は、電極１７，１８に形成される凹溝１７ａ，１８ａ、及び絶縁材９１，１０１に形成される凹溝の存在によって、金属パイプ材料１４の両端部付近の全周に渡って密着するような態様で実施される。 Next, the pipe holding mechanism 30 holds the metal pipe material 14 under the control of the driving mechanism 80 and the pipe holding mechanism 30 by the control unit 70 (step S1). In step S 1, the upper die 12 and the upper electrodes 17 and 18 held on the slide 81 side by the drive mechanism 80 move to the lower die 11 side and the upper electrodes 17 and 18 included in the pipe holding mechanism 30. By actuating an actuator that enables the forward and backward movement of the and the like and the lower electrodes 17, 18, the vicinity of both ends of the metal pipe material 14 is sandwiched by the pipe holding mechanism 30 from above and below. This clamping is in close contact over the entire circumference in the vicinity of both ends of the metal pipe material 14 due to the presence of the concave grooves 17a and 18a formed in the electrodes 17 and 18 and the concave grooves formed in the insulating materials 91 and 101. It is implemented in such a manner.

このとき、図２（ａ）に示されるように、金属パイプ材料１４の電極１８側の端部は、金属パイプ材料１４の延在方向において、電極１８の凹溝１８ａとテーパー凹面１８ｂとの境界よりも気体供給ノズル４４側に突出している。同様に、金属パイプ材料１４の電極１７側の端部は、金属パイプ材料１４の延在方向において、電極１７の凹溝１７ａとテーパー凹面１７ｂとの境界よりも気体供給ノズル４４側に突出している。また、上側電極１７，１８の下面と下側電極１７，１８の上面とは、それぞれ互いに接触している。ただし、金属パイプ材料１４の両端部全周に渡って密着する構成に限られず、金属パイプ材料１４の周方向における一部に電極１７，１８が当接するような構成であってもよい。 At this time, as shown in FIG. 2A, the end of the metal pipe material 14 on the electrode 18 side is the boundary between the groove 18a and the tapered concave surface 18b of the electrode 18 in the extending direction of the metal pipe material 14. Rather than the gas supply nozzle 44 side. Similarly, the end of the metal pipe material 14 on the electrode 17 side protrudes closer to the gas supply nozzle 44 than the boundary between the groove 17 a and the tapered concave surface 17 b of the electrode 17 in the extending direction of the metal pipe material 14. . The lower surfaces of the upper electrodes 17 and 18 and the upper surfaces of the lower electrodes 17 and 18 are in contact with each other. However, the configuration is not limited to the configuration in which the metal pipe material 14 is in close contact with the entire periphery of the both ends, and a configuration in which the electrodes 17 and 18 are in contact with part of the metal pipe material 14 in the circumferential direction may be employed.

次に、制御部７０による加熱機構５０の制御によって、金属パイプ材料１４を通電加熱する（ステップＳ２）。ステップＳ２では、制御部７０が電力供給部として機能する加熱機構５０を制御することによって、金属パイプ材料１４に電力を供給する。すると、電力供給ライン５２を介して下側電極１７，１８に伝達される電力が、金属パイプ材料１４を挟持している上側電極１７，１８及び金属パイプ材料１４に供給される。そして、金属パイプ材料１４自身の電気抵抗により、金属パイプ材料１４自体がジュール熱によって発熱する。ステップＳ２では、熱電対２１の測定値が常に監視され、この結果に基づいて通電が制御されてもよい。なお、金属パイプ材料１４を通電加熱する前等に、上型１２を下型１１側に近づけてもよい。 Next, the metal pipe material 14 is energized and heated by the control of the heating mechanism 50 by the control unit 70 (step S2). In step S 2, the control unit 70 controls the heating mechanism 50 that functions as a power supply unit, thereby supplying power to the metal pipe material 14. Then, the power transmitted to the lower electrodes 17 and 18 via the power supply line 52 is supplied to the upper electrodes 17 and 18 and the metal pipe material 14 that sandwich the metal pipe material 14. The metal pipe material 14 itself generates heat due to Joule heat due to the electrical resistance of the metal pipe material 14 itself. In step S2, the measured value of the thermocouple 21 may be constantly monitored, and energization may be controlled based on this result. Note that the upper die 12 may be brought closer to the lower die 11 before the metal pipe material 14 is energized and heated.

次に、気体供給部４０のシリンダユニット４２を作動させることによって、気体供給ノズル４４を前進させ、金属パイプ材料１４の両端に気体供給ノズル４４を挿入する（ステップＳ３）。ステップＳ３では、各気体供給ノズル４４の先端部４４Ａを金属パイプ材料１４の両端に挿入してシールする。これにより、金属パイプ材料１４の内部と、ガス通路４６とが、気密性よく連通する。ステップＳ３では、図２（ｂ）に示されるように、金属パイプ材料１４において電極１７，１８から気体供給ノズル４４に向かって突出している端部に対して、気体供給ノズル４４が押し付けられる。これにより、上記端部が、テーパー凹面１７ｂ，１８ｂに沿うように漏斗状に変形する。同様に、金属パイプ材料１４における上記端部と反対側の端部もまた、漏斗状に変形する。 Next, by operating the cylinder unit 42 of the gas supply unit 40, the gas supply nozzle 44 is advanced, and the gas supply nozzles 44 are inserted into both ends of the metal pipe material 14 (step S3). In step S3, the tip 44A of each gas supply nozzle 44 is inserted into both ends of the metal pipe material 14 and sealed. Thereby, the inside of the metal pipe material 14 and the gas passage 46 communicate with each other with good airtightness. In step S 3, as shown in FIG. 2B, the gas supply nozzle 44 is pressed against the end of the metal pipe material 14 that protrudes from the electrodes 17 and 18 toward the gas supply nozzle 44. Thereby, the said edge part deform | transforms into a funnel shape so that taper concave surface 17b, 18b may be followed. Similarly, the end of the metal pipe material 14 opposite to the end is also deformed into a funnel shape.

次に、制御部７０による気体供給ユニット６０、駆動機構８０、及び開閉弁４７の制御によって、加熱後の金属パイプ材料１４を成形金型１３によって膨張成形する（ステップＳ４）。ステップＳ４では、成形金型１３を閉じると共に、ガスを金属パイプ材料１４内へ吹き込む。これにより、加熱により軟化した金属パイプ材料１４が膨張して成形金型１３と接触する。そして、金属パイプ材料１４は、成形金型１３のキャビティ部の形状に沿うように成形される（具体的な金属パイプ材料１４の成形方法については後述する）。 Next, the heated metal pipe material 14 is expanded by the molding die 13 by controlling the gas supply unit 60, the drive mechanism 80, and the on-off valve 47 by the control unit 70 (step S4). In step S 4, the molding die 13 is closed and gas is blown into the metal pipe material 14. Thereby, the metal pipe material 14 softened by heating expands and comes into contact with the molding die 13. And the metal pipe material 14 is shape | molded so that the shape of the cavity part of the shaping die 13 may be met (The shaping | molding method of the specific metal pipe material 14 is mentioned later).

ブロー成形されて膨らんだ金属パイプ材料１４の外周面が下型１１のキャビティ１６に接触して急冷されると同時に、上型１２のキャビティ２４に接触して急冷（上型１２と下型１１は熱容量が大きく且つ低温に管理されているため、金属パイプ材料１４が接触すればパイプ表面の熱が一気に金型側へと奪われる。）されることによって、金属パイプ材料１４の焼き入れが実施される。このような冷却法は、金型接触冷却又は金型冷却と呼ばれる。急冷された直後はオーステナイトがマルテンサイトに変態する（以下、オーステナイトがマルテンサイトに変態することをマルテンサイト変態とする）。冷却の後半は冷却速度が小さくなったので、復熱によりマルテンサイトが別の組織（トルースタイト、ソルバイト等）に変態する。従って、別途焼戻し処理を行う必要がない。また、本実施形態においては、金型冷却に代えて、あるいは金型冷却に加えて、冷却媒体を例えばキャビティ２４内に供給することによって冷却が行われてもよい。例えば、マルテンサイト変態が始まる温度までは金型（上型１２及び下型１１）に金属パイプ材料１４を接触させて冷却し、その後型開きすると共に冷却媒体（冷却用気体）を金属パイプ材料１４へ吹き付けることにより、マルテンサイト変態を発生させてもよい。 The outer peripheral surface of the metal pipe material 14 swelled by blow molding is brought into contact with the cavity 16 of the lower mold 11 and rapidly cooled, and at the same time is brought into contact with the cavity 24 of the upper mold 12 to rapidly cool (the upper mold 12 and the lower mold 11 are Since the heat capacity is large and the temperature is controlled at a low temperature, if the metal pipe material 14 comes into contact, the heat on the surface of the pipe is taken away to the mold side at once, whereby the metal pipe material 14 is quenched. The Such a cooling method is called mold contact cooling or mold cooling. Immediately after being quenched, austenite transforms to martensite (hereinafter, austenite transforms to martensite is referred to as martensite transformation). In the second half of the cooling, the cooling rate was reduced, so that martensite was transformed into another structure (truthite, sorbite, etc.) by recuperation. Therefore, it is not necessary to perform a separate tempering process. In the present embodiment, cooling may be performed by supplying a cooling medium into the cavity 24, for example, instead of or in addition to mold cooling. For example, the metal pipe material 14 is brought into contact with the mold (upper mold 12 and lower mold 11) and cooled until the temperature at which martensitic transformation starts, and then the mold is opened and the cooling medium (cooling gas) is supplied to the metal pipe material 14. The martensitic transformation may be generated by spraying.

次に、図６、図７（ａ），（ｂ）及び図８（ａ），（ｂ）を参照して、上記ステップＳ４において成形金型１３による具体的な成形の様子の一例について詳細に説明する。図６は、本実施形態に係る金属パイプの成形工程のタイミングチャートである。図６において、縦軸は金属パイプ材料内もしくは金属パイプ内の圧力を示し、横軸は時間を示す。 Next, with reference to FIG. 6, FIG. 7 (a), (b) and FIG. 8 (a), (b), it demonstrates in detail about an example of the mode of concrete shaping | molding by the shaping die 13 in said step S4. explain. FIG. 6 is a timing chart of the metal pipe forming process according to the present embodiment. In FIG. 6, the vertical axis represents the pressure in the metal pipe material or the metal pipe, and the horizontal axis represents time.

図６に示される期間Ｔ１にて、パイプ保持機構３０にて保持された金属パイプ材料１４を、上型１２のキャビティ２４と下型１１のキャビティ１６との間に準備する。続いて、駆動機構８０によって上型１２を下型１１側に移動させることによって、成形金型１３と金属パイプ材料１４との位置関係を調整する（図７（ａ）を参照）。このとき、上型１２の第２突起１２ｃと下型１１の第２突起１１ｃとの間の距離は、Ｄ１である。続いて、金属パイプ材料１４を通電加熱することによって、金属パイプ材料１４を軟化させる。そして、気体供給ノズル４４を金属パイプ材料１４の端部に挿入する。 In the period T1 shown in FIG. 6, the metal pipe material 14 held by the pipe holding mechanism 30 is prepared between the cavity 24 of the upper mold 12 and the cavity 16 of the lower mold 11. Subsequently, the positional relationship between the molding die 13 and the metal pipe material 14 is adjusted by moving the upper die 12 to the lower die 11 side by the drive mechanism 80 (see FIG. 7A). At this time, the distance between the second protrusion 12c of the upper mold 12 and the second protrusion 11c of the lower mold 11 is D1. Subsequently, the metal pipe material 14 is softened by energizing and heating the metal pipe material 14. Then, the gas supply nozzle 44 is inserted into the end of the metal pipe material 14.

また、期間Ｔ１の終了間際にて、駆動機構８０によって上型１２を下型１１側にさらに移動させる。これにより、図７（ｂ）に示されるように、上型１２と下型１１とを完全に閉じず、上型１２の第２突起１２ｃと下型１１の第２突起１１ｃとの間の距離をＤ２（Ｄ２＜Ｄ１）にする。このとき、金属パイプ材料１４の一部は、上型１２と下型１１とに接触して圧縮する。これにより、下型１１の第１突起１１ｂと上型１２の第１突起１２ｂとの間、及び、下型１１の第２突起１１ｃと上型１２の第２突起１２ｃとの間に、金属パイプ材料１４の一部１４ｂ，１４ｃが張り出す。金属パイプ材料１４の一部１４ｂ，１４ｃは、後にフランジ部になる部分である。なお、期間Ｔ１の終了間際とは、例えば期間Ｔ２の開始時の１秒前から数秒前である。 Further, the upper die 12 is further moved to the lower die 11 side by the drive mechanism 80 just before the end of the period T1. Accordingly, as shown in FIG. 7B, the upper mold 12 and the lower mold 11 are not completely closed, and the distance between the second protrusion 12c of the upper mold 12 and the second protrusion 11c of the lower mold 11 is not closed. To D2 (D2 <D1). At this time, a part of the metal pipe material 14 comes into contact with the upper mold 12 and the lower mold 11 and is compressed. Accordingly, the metal pipe is provided between the first protrusion 11b of the lower mold 11 and the first protrusion 12b of the upper mold 12 and between the second protrusion 11c of the lower mold 11 and the second protrusion 12c of the upper mold 12. Part 14b, 14c of the material 14 protrudes. The portions 14b and 14c of the metal pipe material 14 are portions that later become flange portions. Note that the time just before the end of the period T1 is, for example, one second to several seconds before the start of the period T2.

期間Ｔ１においては、開閉弁４７は閉塞されており、圧力制御弁６８は一部開放される。このため、ガス源６１及びアキュムレータ６２から低圧ガスが第２チューブ６７に供給される。よって期間Ｔ１においては、第２チューブ６７内に低圧ガスが貯留されることによって、第２チューブ６７内の圧力は第１到達圧力まで昇圧される。 In the period T1, the on-off valve 47 is closed and the pressure control valve 68 is partially opened. For this reason, the low pressure gas is supplied from the gas source 61 and the accumulator 62 to the second tube 67. Therefore, in the period T1, the low pressure gas is stored in the second tube 67, whereby the pressure in the second tube 67 is increased to the first ultimate pressure.

次に、図６に示される期間Ｔ２にて、開閉弁４７を開放する。これにより、第２チューブ６７内に予め貯留された低圧ガスを、ガス通路４６を介して金属パイプ材料１４内に供給する。このような低圧ガスの供給により、金属パイプ材料１４の本体部１４ａは、キャビティ１６，２４によって囲まれた空間にて迅速に膨張する。また、金属パイプ材料１４の一部１４ｂ，１４ｃも膨張する（図８（ａ）を参照）。 Next, the on-off valve 47 is opened in the period T2 shown in FIG. Thereby, the low pressure gas stored in advance in the second tube 67 is supplied into the metal pipe material 14 through the gas passage 46. By supplying such a low-pressure gas, the main body portion 14 a of the metal pipe material 14 rapidly expands in the space surrounded by the cavities 16 and 24. Further, the portions 14b and 14c of the metal pipe material 14 also expand (see FIG. 8A).

次に、図６に示される期間Ｔ３にて、開閉弁４７を閉塞する。これにより、ガス通路４６内への低圧ガスの供給を停止する。また、期間Ｔ３では、圧力制御弁６８をさらに開放する。これにより、ガス源６１及びアキュムレータ６２から高圧ガスが第２チューブ６７に供給される。よって期間Ｔ３においては、第２チューブ６７内には高圧ガスが貯留されることによって、第２チューブ６７内の圧力は、第１到達圧力よりも高い第２到達圧力まで昇圧される。 Next, the on-off valve 47 is closed in a period T3 shown in FIG. Thereby, supply of the low-pressure gas into the gas passage 46 is stopped. In the period T3, the pressure control valve 68 is further opened. Thereby, the high pressure gas is supplied from the gas source 61 and the accumulator 62 to the second tube 67. Therefore, in the period T3, the high pressure gas is stored in the second tube 67, whereby the pressure in the second tube 67 is increased to the second ultimate pressure higher than the first ultimate pressure.

また、期間Ｔ３の終了間際にて、駆動機構８０によって上型１２を下型１１側にさらに移動させる。これにより、下型１１の第１突起１１ｂと上型１２の第１突起１２ｂとの間に位置する金属パイプ材料１４の一部１４ａ、及び、下型１１の第２突起１１ｃと上型１２の第２突起１２ｃとの間に位置する金属パイプ材料１４の一部１４ａが押圧される。そして、金属パイプ１００のフランジ部１００ｂ，１００ｃ（図８（ｂ）を参照）が成形される。フランジ部１００ｂ，１００ｃは、金属パイプ材料１４の長手方向に沿って、金属パイプ材料１４の一部が折り畳まれて成形された部分である。なお、期間Ｔ３の終了間際とは、例えば期間Ｔ４の開始時の１秒前から数秒前である。 Further, the upper die 12 is further moved to the lower die 11 side by the drive mechanism 80 at the end of the period T3. Thereby, a part 14a of the metal pipe material 14 positioned between the first protrusion 11b of the lower mold 11 and the first protrusion 12b of the upper mold 12, and the second protrusion 11c of the lower mold 11 and the upper mold 12 A portion 14a of the metal pipe material 14 located between the second protrusions 12c is pressed. And the flange parts 100b and 100c (refer FIG.8 (b)) of the metal pipe 100 are shape | molded. The flange portions 100 b and 100 c are portions formed by folding a part of the metal pipe material 14 along the longitudinal direction of the metal pipe material 14. Note that the time just before the end of the period T3 is, for example, one second to several seconds before the start of the period T4.

次に、図６に示される期間Ｔ４にて、開閉弁４７を開放する。これにより、第２チューブ６７内に予め貯留された高圧ガスを、ガス通路４６を介して金属パイプ材料１４内に供給する。このような高圧ガスの供給により、金属パイプ材料１４の本体部１４ａは、キャビティ１６，２４によって囲まれた空間にて瞬時に膨張する。このため、金属パイプ材料１４が十分に膨張してメインキャビティ部ＭＣの隅々まで行きわたる。そして、図８（ｂ）に示されるように、金属パイプ１００のパイプ部１００ａが成形される。パイプ部１００ａは、上型１２及び下型１１によって画成されるメインキャビティ部ＭＣの形状に沿ったものになる。 Next, the on-off valve 47 is opened in a period T4 shown in FIG. As a result, the high-pressure gas stored in advance in the second tube 67 is supplied into the metal pipe material 14 via the gas passage 46. By supplying such a high-pressure gas, the main body portion 14 a of the metal pipe material 14 is instantaneously expanded in the space surrounded by the cavities 16 and 24. For this reason, the metal pipe material 14 is sufficiently expanded to reach every corner of the main cavity portion MC. And the pipe part 100a of the metal pipe 100 is shape | molded as FIG.8 (b) shows. The pipe part 100 a is along the shape of the main cavity part MC defined by the upper mold 12 and the lower mold 11.

次に、図６に示される期間Ｔ５にて、開閉弁４７を閉塞する。これにより、ガス通路４６内への高圧ガスの供給を停止する。開閉弁４７を閉塞後、下型１１及び上型１２等の状態を保持することによって、パイプ部１００ａ及びフランジ部１００ｂ，１００ｃに対して焼き入れを実施する。このとき、パイプ部１００ａ及びその内部のガスが冷却されるので、パイプ部１００ａの内部圧力が減少する。そして図６に示される期間Ｔ６にて、パイプ部１００ａ内と、ガス通路４６内とのガスを排気する。 Next, the on-off valve 47 is closed in a period T5 shown in FIG. Thereby, the supply of the high-pressure gas into the gas passage 46 is stopped. After closing the on-off valve 47, the pipe part 100a and the flange parts 100b and 100c are quenched by maintaining the state of the lower mold 11 and the upper mold 12 and the like. At this time, since the pipe part 100a and the gas inside thereof are cooled, the internal pressure of the pipe part 100a decreases. Then, in the period T6 shown in FIG. 6, the gas in the pipe portion 100a and the gas passage 46 is exhausted.

以上に説明した期間Ｔ１〜Ｔ６を経ることによって、パイプ部１００ａ及びフランジ部１００ｂ，１００ｃを有する金属パイプ１００を仕上げることができる。これら金属パイプ材料１４のブロー成形から金属パイプ１００の成形完了までに至るまでの時間は、金属パイプ材料１４の種類にもよるが、概ね数秒から数十秒程度である。なお、図８（ｂ）に示す例では、キャビティ１６，２４は断面矩形状に構成されているため、金属パイプ材料１４は当該形状に合わせてブロー成形されることにより、パイプ部１００ａは矩形筒状に成形される。ただし、キャビティ１６，２４の形状を変更することによって、断面円形、断面楕円形、断面多角形等あらゆる形状を呈するパイプ部を成形してもよい。 By passing through the period T1-T6 demonstrated above, the metal pipe 100 which has the pipe part 100a and the flange parts 100b and 100c can be finished. The time from the blow molding of the metal pipe material 14 to the completion of the molding of the metal pipe 100 is approximately several seconds to several tens of seconds although it depends on the type of the metal pipe material 14. In the example shown in FIG. 8B, since the cavities 16 and 24 are configured to have a rectangular cross section, the metal pipe material 14 is blow-molded according to the shape, so that the pipe portion 100a is a rectangular tube. It is formed into a shape. However, by changing the shape of the cavities 16 and 24, a pipe portion having any shape such as a circular cross-section, a cross-sectional ellipse, and a cross-sectional polygon may be formed.

＜作用効果＞
次に、本実施形態に係る成形装置１０の作用効果について、下記に示す比較例を用いながら説明する。比較例に係る成形装置は、気体供給部が開閉弁を備えないことを除いて、本実施形態と同様の構成を備える。このため比較例においては、気体供給部を介した金属パイプ材料１４の内部への気体供給は、制御部７０と、気体供給ユニット６０の圧力制御弁６８とによって制御される。 <Effect>
Next, the effect of the shaping | molding apparatus 10 which concerns on this embodiment is demonstrated, using the comparative example shown below. The molding apparatus according to the comparative example has the same configuration as that of the present embodiment except that the gas supply unit does not include an on-off valve. For this reason, in the comparative example, the gas supply to the inside of the metal pipe material 14 via the gas supply unit is controlled by the control unit 70 and the pressure control valve 68 of the gas supply unit 60.

図９は、比較例に係る金属パイプの成形工程のタイミングチャートである。図９において、縦軸は金属パイプ材料内の圧力を示し、横軸は時間を示し、期間Ｔ１１〜Ｔ１６は、図６における期間Ｔ１〜Ｔ６にそれぞれ対応する。図９に示されるように、比較例の期間Ｔ１１は本実施形態の期間Ｔ１と同一である一方で、比較例の期間Ｔ１２は本実施形態の期間Ｔ２よりも長くなっている。同様に、比較例の期間Ｔ１４は、本実施形態の期間Ｔ４よりも長くなっている。これは、比較例においては気体供給部に開閉弁が設けられていないので、第２チューブ６７内に予め低圧／高圧ガスを供給することができないからである。 FIG. 9 is a timing chart of the forming process of the metal pipe according to the comparative example. In FIG. 9, the vertical axis indicates the pressure in the metal pipe material, the horizontal axis indicates time, and the periods T11 to T16 correspond to the periods T1 to T6 in FIG. As shown in FIG. 9, the period T11 of the comparative example is the same as the period T1 of the present embodiment, while the period T12 of the comparative example is longer than the period T2 of the present embodiment. Similarly, the period T14 of the comparative example is longer than the period T4 of the present embodiment. This is because the low pressure / high pressure gas cannot be supplied into the second tube 67 in advance because the gas supply unit is not provided with an on-off valve in the comparative example.

これに対して本実施形態に係る成形装置１０によれば、気体供給部４０の開閉弁４７を閉塞した状態にて、ガス源６１及びアキュムレータ６２から第２チューブ６７にガスを供給することによって、例えば第２チューブ６７内を予め低圧ガスに対応する第１到達圧力まで昇圧した状態に設定できる。この状態にて開閉弁４７を開放することによって、気体供給部４０のガス通路４６と、気体供給ノズル４４に連通する金属パイプ材料１４の内部とを、第１到達圧力まで迅速に昇圧することができる。また本実施形態では、開閉弁４７を一端閉塞させることによって、第２チューブ６７内を予め高圧ガスに対応する第２到達圧力まで昇圧した状態に設定できる。この状態にて開閉弁４７を再度開放することによって、ガス通路４６と、気体供給ノズル４４に連通する金属パイプ材料１４の内部とを、第２到達圧力まで迅速に昇圧することができる。このため、本実施形態における金属パイプ材料１４の内部が第１到達圧力及び第２到達圧力まで昇圧されるまでの時間は、比較例よりも顕著に短縮されている。したがって本実施形態によれば、金属パイプ１００の成形時間を短縮することができるので、金属パイプ１００の生産性向上が可能になる。 On the other hand, according to the molding apparatus 10 according to the present embodiment, by supplying gas from the gas source 61 and the accumulator 62 to the second tube 67 in a state where the on-off valve 47 of the gas supply unit 40 is closed, For example, the second tube 67 can be set in a state in which the pressure in the second tube 67 is previously increased to the first ultimate pressure corresponding to the low pressure gas. By opening the on-off valve 47 in this state, the gas passage 46 of the gas supply unit 40 and the inside of the metal pipe material 14 communicating with the gas supply nozzle 44 can be quickly increased to the first ultimate pressure. it can. Further, in the present embodiment, by closing the on-off valve 47 at one end, the inside of the second tube 67 can be set to a state where the pressure has been increased to the second ultimate pressure corresponding to the high-pressure gas in advance. By reopening the on-off valve 47 in this state, the gas passage 46 and the inside of the metal pipe material 14 communicating with the gas supply nozzle 44 can be quickly raised to the second ultimate pressure. For this reason, the time until the inside of the metal pipe material 14 in the present embodiment is increased to the first ultimate pressure and the second ultimate pressure is significantly shortened compared to the comparative example. Therefore, according to the present embodiment, the time for forming the metal pipe 100 can be shortened, so that the productivity of the metal pipe 100 can be improved.

また従来では、上記特許文献１に記載されるような成形装置にて金型の形状に良好に沿った金属パイプを成形するためには、金属パイプ材料の内部に高圧ガスをある程度の期間連続供給することが肝要であると考えられていた。このため従来では、比較例の期間Ｔ１５に示されるように、金属パイプ材料１４の内部圧力は、第２到達圧力に維持されている。すなわち、比較例の期間Ｔ１５では、高圧ガスが金属パイプ材料１４の内部に連続供給されている。しかしながら、さらに検討を進めることによって、成形された金属パイプの形状は、金属パイプ材料の内部圧力が第２到達圧力まで昇圧するために要する時間に依存することが見出された。この理由について、以下にて説明する。 In addition, conventionally, in order to form a metal pipe that conforms well to the shape of the mold with a forming apparatus as described in Patent Document 1, high pressure gas is continuously supplied to the inside of the metal pipe material for a certain period of time. It was considered important to do. For this reason, conventionally, as shown in period T15 of the comparative example, the internal pressure of the metal pipe material 14 is maintained at the second ultimate pressure. That is, the high-pressure gas is continuously supplied into the metal pipe material 14 in the period T15 of the comparative example. However, with further investigation, it has been found that the shape of the molded metal pipe depends on the time required for the internal pressure of the metal pipe material to increase to the second ultimate pressure. The reason for this will be described below.

上記成形装置では、成形金型内にて金属パイプ材料を膨張成形するとき、金属パイプ材料にて成形金型に密着した部分は焼き入れされる。金属パイプ材料の内部における圧力上昇が緩やかである場合、金属パイプ材料の膨張もまた緩やかになる傾向にある。金属パイプ材料の膨張が緩やかであるほど、金属パイプ材料と成形金型とが接触するタイミングは、金属パイプ材料の部位毎に異なる傾向にある。これにより、金属パイプ材料が成形金型の形状に沿って完全に膨張する前に冷却されてしまうことによって、パイプ部において成形金型に接触しない箇所が設けられることがある。この場合、金型の形状に良好に沿った金属パイプを得ることができなくなるので、均一な形状を呈する金属パイプを量産することが困難になってしまう。 In the above molding apparatus, when the metal pipe material is expanded and molded in the molding die, the portion of the metal pipe material that is in close contact with the molding die is quenched. When the pressure rise inside the metal pipe material is gradual, the expansion of the metal pipe material also tends to be gradual. As the expansion of the metal pipe material is more gradual, the timing of contact between the metal pipe material and the molding die tends to be different for each part of the metal pipe material. As a result, the metal pipe material is cooled before it completely expands along the shape of the molding die, so that a portion that does not contact the molding die may be provided in the pipe portion. In this case, since it becomes impossible to obtain a metal pipe that conforms well to the shape of the mold, it is difficult to mass-produce metal pipes having a uniform shape.

一方、本実施形態に係る成形装置１０によれば、金属パイプ材料１４の内部が第２到達圧力に昇圧されるまで要する期間Ｔ４は、比較例の期間Ｔ１４よりも明らかに短縮されている。このため、上述したように金属パイプ材料１４を瞬時に膨張することができるので、金属パイプ材料１４の本体部１４ａの全体を、期間Ｔ４において同時もしくはほぼ同時に成形金型１３に接触させることができる。したがって、本実施形態に係る成形装置１０を用いることによって、金型の形状に良好に沿った金属パイプ１００を生産性よく量産できる。 On the other hand, according to the forming apparatus 10 according to the present embodiment, the period T4 required until the inside of the metal pipe material 14 is increased to the second ultimate pressure is clearly shorter than the period T14 of the comparative example. For this reason, since the metal pipe material 14 can be instantaneously expanded as described above, the entire main body portion 14a of the metal pipe material 14 can be brought into contact with the molding die 13 simultaneously or substantially simultaneously in the period T4. . Therefore, by using the molding apparatus 10 according to the present embodiment, the metal pipe 100 that conforms to the shape of the mold can be mass-produced with high productivity.

本実施形態では、開閉弁４７は、気体供給ノズル４４の外側に直接取り付けられている。このため、開閉弁４７を開放することによって、第２チューブ６７から気体供給ノズル４４のガス通路４６に瞬時にガスを供給できるので、金属パイプ１００の成形時間をより短縮できる。 In the present embodiment, the on-off valve 47 is directly attached to the outside of the gas supply nozzle 44. For this reason, since the gas can be instantaneously supplied from the second tube 67 to the gas passage 46 of the gas supply nozzle 44 by opening the on-off valve 47, the molding time of the metal pipe 100 can be further shortened.

また、本実施形態の期間Ｔ５では、開閉弁４７を閉塞することによって、ガス通路４６へのガス供給を停止する。これにより、上記比較例と比較して、金属パイプ１００を成形する際に必要なガスの量を低減できる。加えて、本実施形態の期間Ｔ６においては、金属パイプ１００内のガス及びガス通路４６内のガスを排気すればよいが、上記比較例の期間Ｔ１６においては、金属パイプ内のガス及びガス通路内のガスに加えて、第２チューブ６７内のガスを排気する必要がある。このため本実施形態においては、金属パイプ１００の成形後に排気させなければならない空気量を低減できるので、金属パイプ材料１４の成形にて用いる高圧ガスの量を低減できる。さらには、本実施形態によれば期間Ｔ６を上記比較例の期間Ｔ１６よりも短縮できるので、金属パイプ１００のさらなる生産性向上が可能である。 Further, in the period T5 of the present embodiment, the gas supply to the gas passage 46 is stopped by closing the on-off valve 47. Thereby, compared with the said comparative example, the quantity of gas required when shape | molding the metal pipe 100 can be reduced. In addition, in the period T6 of the present embodiment, the gas in the metal pipe 100 and the gas in the gas passage 46 may be exhausted, but in the period T16 of the comparative example, the gas in the metal pipe and in the gas passage. In addition to this gas, it is necessary to exhaust the gas in the second tube 67. For this reason, in this embodiment, since the amount of air that must be exhausted after forming the metal pipe 100 can be reduced, the amount of high-pressure gas used in forming the metal pipe material 14 can be reduced. Furthermore, according to the present embodiment, the period T6 can be shorter than the period T16 of the comparative example, so that the productivity of the metal pipe 100 can be further improved.

＜変形例＞
以下では、上記実施形態の変形例に係る成形装置について説明する。当該変形例の説明において上記実施形態と重複する記載は省略し、上記実施形態と異なる部分を記載する。 <Modification>
Below, the shaping | molding apparatus which concerns on the modification of the said embodiment is demonstrated. In the description of the modified example, the description overlapping with the above embodiment is omitted, and a different part from the above embodiment is described.

図１０は、実施形態の変形例に係る成形装置の概略構成図であり、図１１は、実施形態の変形例に係る成形金型の概略断面図である。図１０，１１に示されるように、変形例に係る成形装置１０Ａは、キャビティ吸気装置（吸気部）２００を備える点と、キャビティ吸気装置２００に接続される吸気孔２１１〜２１４が成形金型１３Ａに設けられる点で、上記実施形態の成形装置１０と相違している。 FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a molding apparatus according to a modified example of the embodiment, and FIG. 11 is a schematic sectional view of a molding die according to the modified example of the embodiment. As shown in FIGS. 10 and 11, the molding apparatus 10 A according to the modified example includes a cavity intake device (intake unit) 200 and intake holes 211 to 214 connected to the cavity intake device 200. Is different from the molding apparatus 10 of the above-described embodiment.

キャビティ吸気装置２００は、下型１１Ａのキャビティ１６内と、上型１２Ａのキャビティ２４内との気体を吸引する装置であり、例えば真空ポンプ等である。キャビティ吸気装置２００は、吸気孔２１１〜２１４のそれぞれに接続されており、吸気孔２１１〜２１４を介して上型１２Ａのキャビティ２４内と、下型１１Ａのキャビティ１６内との気体を吸気する。例えば上記実施形態における期間Ｔ１〜Ｔ４（図６を参照）の少なくともいずれかにおいて、キャビティ吸気装置２００は、下型１１Ａと金属パイプ材料１４とによって画成されるキャビティ１６内の空間、及び、上型１２Ａと金属パイプ材料１４とによって画成されるキャビティ２４内の空間を吸気する。キャビティ吸気装置２００と、吸気孔２１１〜２１４とは、例えばチューブ等によって連結されている。 The cavity suction device 200 is a device that sucks gas in the cavity 16 of the lower mold 11A and the cavity 24 of the upper mold 12A, and is, for example, a vacuum pump. The cavity suction device 200 is connected to each of the suction holes 211 to 214, and sucks the gas in the cavity 24 of the upper mold 12A and the cavity 16 of the lower mold 11A through the suction holes 211 to 214. For example, in at least one of the periods T1 to T4 (see FIG. 6) in the above embodiment, the cavity intake device 200 includes the space in the cavity 16 defined by the lower mold 11A and the metal pipe material 14, and the upper A space in the cavity 24 defined by the mold 12A and the metal pipe material 14 is sucked. The cavity intake device 200 and the intake holes 211 to 214 are connected by, for example, a tube or the like.

吸気孔２１１，２１２は、下型１１Ａに設けられており、且つ、キャビティ１６に連通している。吸気孔２１１，２１２のそれぞれは、キャビティ１６において、金属パイプ材料１４から最も遠い箇所もしくはその近傍に連通している。本変形例では、吸気孔２１１は、下型１１Ａ内部であって第１突起１１ｂに重なる箇所に設けられており、キャビティ１６における第１突起１１ｂ側の入隅部に連通している。吸気孔２１２は、下型１１Ａ内部であって第２突起１１ｃに重なる箇所に設けられており、キャビティ１６における第２突起１１ｃ側の入隅部に連通している。吸気孔２１１，２１２は、例えば金属パイプ材料１４の延在方向に沿って延在している。 The intake holes 211 and 212 are provided in the lower mold 11 A and communicate with the cavity 16. Each of the intake holes 211 and 212 communicates with the portion farthest from the metal pipe material 14 in the cavity 16 or in the vicinity thereof. In the present modification, the intake hole 211 is provided in the lower mold 11A at a location overlapping the first projection 11b, and communicates with the corner of the cavity 16 on the first projection 11b side. The intake hole 212 is provided in the lower mold 11A at a location overlapping the second protrusion 11c, and communicates with the corner of the cavity 16 on the second protrusion 11c side. The intake holes 211 and 212 extend, for example, along the extending direction of the metal pipe material 14.

吸気孔２１３，２１４は、上型１２Ａに設けられており、且つ、キャビティ２４に連通している。吸気孔２１３，２１４のそれぞれは、キャビティ２４において、金属パイプ材料１４から最も遠い箇所もしくはその近傍に連通している。本変形例では、吸気孔２１３は、上型１２Ａ内部であって第１突起１２ｂに重なる箇所に設けられており、キャビティ２４における第１突起１２ｂ側の入隅部に連通している。吸気孔２１４は、上型１２Ａ内部であって第２突起１２ｃに重なる箇所に設けられており、キャビティ２４における第２突起１２ｃ側の入隅部に連通している。吸気孔２１３，２１４は、吸気孔２１１，２１２と同様に、例えば金属パイプ材料１４の延在方向に沿って延在している。 The intake holes 213 and 214 are provided in the upper mold 12 A and communicate with the cavity 24. Each of the suction holes 213 and 214 communicates with the portion farthest from the metal pipe material 14 in the cavity 24 or in the vicinity thereof. In this modification, the intake hole 213 is provided in the upper mold 12A at a location overlapping the first projection 12b, and communicates with the corner of the cavity 24 on the first projection 12b side. The intake hole 214 is provided in the upper mold 12A and at a location overlapping the second protrusion 12c, and communicates with the corner of the cavity 24 on the second protrusion 12c side. The intake holes 213 and 214 extend, for example, along the extending direction of the metal pipe material 14, similarly to the intake holes 211 and 212.

以上に説明した上記実施形態の変形例では、下型１１Ａと金属パイプ材料１４とによって画成されるキャビティ１６内の空間内、及び、上型１２Ａと金属パイプ材料１４とによって画成されるキャビティ２４内の空間内の気体を、キャビティ吸気装置２００によって予め吸気しておくことができる。これにより、金属パイプ材料１４の内部を第２到達圧力まで昇圧する際に、金属パイプ材料が上記空間内に膨張しやすくなる。したがって、キャビティ１６，２４の形状に沿った金属パイプ１００を良好に成形できる。 In the modification of the above-described embodiment described above, the cavity in the cavity 16 defined by the lower mold 11A and the metal pipe material 14 and the cavity defined by the upper mold 12A and the metal pipe material 14 are used. The gas in the space in 24 can be sucked in advance by the cavity suction device 200. Thereby, when the pressure inside the metal pipe material 14 is increased to the second ultimate pressure, the metal pipe material easily expands into the space. Therefore, the metal pipe 100 along the shape of the cavities 16 and 24 can be formed well.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態及び上記変形例に何ら限定されるものではない。例えば、上記実施形態における成形装置は加熱機構を必ずしも有していなくてもよく、金属パイプ材料はすでに加熱されていてもよい。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment and the said modification at all. For example, the forming apparatus in the above embodiment does not necessarily have a heating mechanism, and the metal pipe material may already be heated.

上記実施形態及び上記変形例では、駆動機構は、上型のみを移動させているが、上型に加えて、または上型に代えて下型が移動するものであってもよい。下型が移動する場合、当該下型は基台に固定されず、駆動機構に取り付けられる。 In the above embodiment and the above modification, the drive mechanism moves only the upper mold, but the lower mold may move in addition to the upper mold or instead of the upper mold. When the lower mold moves, the lower mold is not fixed to the base but attached to the drive mechanism.

上記実施形態及び上記変形例では、ガス源は、高圧ガスを供給するための高圧ガス源と、低圧ガスを供給するための低圧ガス源との両方を有してもよい。また、開閉弁は気体供給ノズルの外側に直接設けられなくてもよい。 In the embodiment and the modification, the gas source may include both a high-pressure gas source for supplying high-pressure gas and a low-pressure gas source for supplying low-pressure gas. Further, the on-off valve may not be provided directly outside the gas supply nozzle.

上記変形例では、合計４つの吸気孔が設けられているが、これに限られない。吸気孔の数は１つでもよい。また、吸気孔は、上型及び下型のいずれか一方のみに設けられてもよい。 In the above modification, a total of four intake holes are provided, but the present invention is not limited to this. The number of intake holes may be one. Further, the air intake hole may be provided in only one of the upper mold and the lower mold.

１０，１０Ａ…成形装置、１１，１１Ａ…下型（金型）、１２，１２Ａ…上型（金型）、１３，１３Ａ…成形金型（成形部）、１４…金属パイプ材料、３０…パイプ保持機構、４０…気体供給部、４２…シリンダユニット、４４…気体供給ノズル（ノズル）、４６…ガス通路、４７…開閉弁、５０…加熱機構、６０…気体供給ユニット、６１…ガス源、６２…アキュムレータ、６３…第１チューブ、６７…第２チューブ（配管）、６８…圧力制御弁、７０…制御部、８０…駆動機構、１００…金属パイプ、１００ａ…パイプ部、１００ｂ，１００ｃ…フランジ部、２００…キャビティ吸気装置（吸気部）、２１１〜２１４…吸気孔。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,10A ... Molding device 11, 11A ... Lower mold (mold), 12, 12A ... Upper mold (mold), 13, 13A ... Mold (molded part), 14 ... Metal pipe material, 30 ... Pipe Holding mechanism, 40 ... gas supply section, 42 ... cylinder unit, 44 ... gas supply nozzle (nozzle), 46 ... gas passage, 47 ... on-off valve, 50 ... heating mechanism, 60 ... gas supply unit, 61 ... gas source, 62 ... Accumulator, 63 ... First tube, 67 ... Second tube (piping), 68 ... Pressure control valve, 70 ... Control part, 80 ... Drive mechanism, 100 ... Metal pipe, 100a ... Pipe part, 100b, 100c ... Flange part , 200 ... cavity intake device (intake part), 211 to 214 ... intake holes.

Claims

A molding part for molding a metal pipe material into a metal pipe;
A gas supply unit for supplying a gas into the metal pipe material accommodated in the molding unit, the gas supply unit having a nozzle communicating with the metal pipe material and an on-off valve attached to the nozzle When,
A pipe connected to the gas supply unit via the on-off valve;
A gas storage unit connected to the gas supply unit via the pipe and the on-off valve, and stores high-pressure gas;
A molding apparatus comprising:

The molding apparatus according to claim 1, wherein the on-off valve is directly attached to the outside of the nozzle.

The molding part is a mold of the metal pipe, and has a mold provided with a cavity in which the metal pipe material is accommodated,
The mold is provided with an intake hole communicating with the cavity,
The molding apparatus according to claim 1, further comprising an intake portion that sucks the gas in the cavity through the intake hole.