JP6061280B2 - バルジ加工用の金属ベローズ成形方法、及び、その金属ベローズ成形装置 - Google Patents

Description

この発明は、成形に際してコンパクト化を図ることができ、プレス磨耗性の減少を図ると共に、バルジ加工の作業性の向上を図り、効率のよい成形を低コストに行うことが可能なバルジ加工用の金属ベローズ成形方法、及び、その金属ベローズ成形装置に関する。

従来、中空状の円筒体である素管の外周に波形の蛇腹部を形成したステンレス製のフレキシブルパイプが知られている。このようなフレキシブルパイプは、耐久性に優れると共に、剛性を有しており、同時に蛇腹部を介して屈曲性を有するため振動などによる変位吸収性を有しているので、単に配管や継手管などとして用いるだけでなく、地中などに埋設される水道管やガス管などの屈曲配管などとしも用いられ多くの需要を有している。

しかして、このような金属ベローズ管の成形装置としては、特許文献１に示すような技術手段を前提として構成されている。すなわち、図１２に示すように、左右の端キャップである端部分割型２，３間に、両端が密封的に保持された素管Ｐを半径方向に枸束すると共に、それぞれ一対とされた複数個の分割型４・・・を互に所定の間隔を保って配し、素管Ｐ内に：液体を満たすと共に、内圧を作用させながら端キャップで、ある端部分割型２，３を介して素管Ｐを軸方向に圧縮し、同時に分割型４・・・を素管Ｐとともに：軸方向に移動させて素管Ｐを膨出成形している。５は、分割型４・・・連結する板ばねである。

また、このような金属ベローズ管の成形装置は、図１１に示すように、素管ＰをフレキシブルパイプＰ１とする場合には、金型装置１の一方側（図中左側）に管Ｐを配置すると共に、この素管Ｐに隣接してその先端部分に芯金拡径支持部６ａを有する芯金６を配置し、芯金６を図中右側方向に移動させて、素管Ｐ内に芯金６を押し込んだ上で金型装置１を作動させ、順次金型装置１の他方側（図中右側）にフレキシブルパイプＰ１を押し出し成形している。なお、７は芯金６を固定的に配置する芯金ブロック部である。

したがって、このような従来の金属ベローズ管の成形装置によれば、金型装置１の一方側に素管長Ｌ１の素管Ｐを置くと共に、その左側に芯金長Ｌ２の芯金６を置かなければならず、素管長Ｌ１と芯金長Ｌ２の長さが必要となる。また、金型装置１の他方側にも素管Ｐを置かなければならないため素管長Ｌ１の確保が必要となり、成形装置の大型化が避けられない。

一方、このような技術手段を前提として種々の目的を得るためのバルジ成形装置が提案がなされている。例えば、特許文献２のように、ハウジングの内部に収容される金型アセンブリを備え、金型アセンブリは最も外側に位置する外筒と、外筒内の前側に複数の型部材を入れ子状に重ねて収容した前側ユニットと、外筒内の後側に複数の型部材を入れ子状に重ねて収容した後側ユニットを具備し、前側ユニットの型部材を全て外筒の前端側の規制部に寄せ、かつ、後側ユニットの型部材を全て外筒の後端側の規制部に寄せたとき、各型部材の成形部が所定ヒッチで並ぶように、各型部材の長さやストッパの位置等が設定される。とれにより、能率良くベロベローズを製造することができ、構造を簡略化でき、しかもピッチが数ｍｍ程度の小ヒッチのベローズを製造するものなどがある。

また、特許文献３のように、バルジ加工用の分割型の耐久性を低コストで、高めることができ、かつ分割型の取り扱いなどを簡便に行うととが可能なバルジ加工用の金属ベローズ成形方法、及び、金属ベローズ成形装置を目的として、上側の分割型のフランジと下側の分割型のフランジとに掛かり止められるクランプ板を若干回動することにより、下側の分割型のフランジに掛かり止められた状態としつつ、上側の分割型のフランジにおける掛かり止めを解除することができるなどの本願出願人の提案もある。

特開昭５１−１３６５５８号 特開平１０−１８０３６８号公報 特開平０９−１２４９号公報

しかしながら、特許文献１に示したように、左右の端部分割型２，３間に多数の分割型４・・・を所定の間隔を保って配し、両端が密封的に保持された素材管Ｐを半径方向に拘束し、素材管Ｐ内に液体を満たすと共に、内圧を作用させ端部分割型２，３を介して素材管Ｐを軸方向に圧縮しつつ軸方向に移動させ、素材管Ｐを膨出成形しその外周に蛇腹部分をバルジ成形するとしづ周知の技術を前提にしものは、どうしても金型の消耗度が激しく、金型も高価でありかなりの頻度で金型を交換しなければならないため、バルジ成形にあたりコスト高になるという問題がある。

また、図１１のように、金型装置１の一方側に管長Ｌ１の素管Ｐを置くと共に、その左側に芯金長Ｌ２の金３を置かなければならず、素管長Ｌ１と芯金長Ｌ２の長さが必要となり、しかも金型装置１の他方側にも素管Ｐを置かなければならないため素管長Ｌ１の確保が必要となり、成形装置の大型化が避けられないという問題がある。

しかも、特許文献２や特許文献３などのようなものでは、それぞれの目的に応じた課題を達成することはできるものの上記と同様に、素管をバルジ成形するにあたり、金型装置の一方側に素管長Ｌ１と芯金長Ｌ２を確保しなければならず、また、金型装置１の他方側にも素管長Ｌ１の確保が必要となり、成形装置の大型化が避けられず、成形装置自体のストロークを短くかく設定することはできず、成形装置のコンパクト化は図れないと共に、充分なプレス磨耗性なども得られないという問題を有している

本願出願人は、そのような観点から鋭意研究を重ね、地中などに埋設される水道管やガス管などの屈曲性を有するフレキシブルパイプだけでなく、特に医療分野・化学分野あるいは航空分野などへの小型で薄く、さらなる防食性なども有するフレキシブルパイプとしても好適なバルジ加工用の金属ベローズ成形方法、及び、その金属ベローズ成形装置の完成をみたものである。また、さらに鋭意研究を重ねた上、フレキシブルパイプのようなバルジ加工用の金属ベローズ成形装置のみならず、単にパイプや種々の加工素材の成形についても検討しこの発明を完成したものである。

しかして、１対の分割金型を左右方向に開閉すると共に、クランプ方式によって組み合す場合の機構についても着目し、装置本体側との固定化、確実で堅固な分割金型の組み付つけを容易に行うことができるクランプ方式を鋭意検討しその完成をみたものである。

この発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、成形に際してコンパクト化を図ることができ、プレス磨耗性の減少を図ると共に、バルジ加工の作業性の向上を図り、効率のよい成形を低コストに行うことが可能なバルジ加工用の金属ベローズ成形方法、及び、その金属ベローズ成形装置の提供を目的とする。

この発明は、バルジ加工用の金属ベローズ成形方法において、請求項１記載のように、左右に開閉自在とされると共に、それぞれの対向面部を介して一体に組み合わされる一対の分割金型よりなる金型本体で、上記金型本体の中心部に設けられた円孔内に素管を挟持させると共に、上記素管内に導入される液圧により上記素管の外周にベローズを膨出させるバルジ加工において、上記分割金型の下端部に設けられ、上記分割金型を扇状に開閉可能とする枢着部を備え、上記分割金型の上端部に突出形成される凸部を有し、上記凸部に凹部が着脱自在に係り止められ嵌合されるクランプ板を備え、上記クランプ板を左右に引導して開閉するクランプ板用シリンダー部と、進退自在とされるアーム部とを介して上記分割金型を支持すると共に、基台から立ち上がる張り出し板とを介して装置本体側と接続されるプレス枠駆動用シリンダー部とを備えて形成されることを特徴とする。
また、請求項２記載のように、上記クランプ板用シリンダー部は、上記クランプ板の動作に基づいて応動され開閉引導されるものであってクランプ板用シリンダー本体部とアーム部とよりなり、上記アーム部の先端部は上記クランプ板の長孔に臨むと共に、上記クランプ板用シリンダー本体部の先端部は枢着部を介して上記分割金型に取り付けられた上記プレス枠に臨み接続されて形成されることを特徴とする。
また、請求項３記載のように、上記プレス枠駆動用シリンダー部は、枢着部を介して回動可能とされると共に、プレス枠駆動用シリンダー本体部とアーム部とよりなって上下方向に伸縮自在とされると共に、上記アーム部の先端側は上記分割金型と応動し、かつ上記プレス枠駆動用シリンダー本体部の先端側は枢着部を介して上記張り出し板と接続され、
上記張り出し板を介して床面に設置された基台が装置本体と固定的に取り付けられて形成されることを特徴とする。

バルジ加工用の金属ベローズ成形装置において、請求項４記載のように、左右に開閉自在とされると共に、それぞれの対向面部を介して一体に組み合わされる一対の分割金型よりなる金型本体で、上記金型本体の中心部に設けられた円孔内に素管を挟持させると共に、上記素管内に導入される液圧により上記素管の外周にベローズを膨出させるバルジ加工装置において、
上記分割金型の下端部に設けられ、上記分割金型を扇状に開閉可能とする枢着部を備え、
上記分割金型の上端部に突出形成される凸部を有し、上記凸部に凹部が着脱自在に係り止められ嵌合されるクランプ板を備え、
上記クランプ板を左右に引導して開閉するクランプ板用シリンダー部と、進退自在とされるアーム部とを介して上記分割金型を支持すると共に、基台から立ち上がる張り出し板とを介して装置本体側と接続されるプレス枠駆動用シリンダー部とを備えることを特徴とする。
また、請求項５記載のように、上記クランプ板用シリンダー部は、上記クランプ板の動作に基づいて応動され開閉引導されるものであってクランプ板用シリンダー本体部とアーム部とよりなり、上記アーム部の先端部は上記クランプ板の長孔に臨むと共に、上記クランプ板用シリンダー本体部の先端部において枢着部を介して上記分割金型に取り付けられた上記プレス枠に臨み接続されることを特徴とする。
また、請求項６記載のように、上記プレス枠駆動用シリンダー部は、枢着部を介して回動可能とされると共に、プレス枠駆動用シリンダー本体部とアーム部とよりなって上下方向に伸縮自在とされると共に、上記アーム部の先端側は上記分割金型と応動し、かつ上記プレス枠駆動用シリンダー本体部の先端側は枢着部を介して張り出し板と接続され、
上記張り出し板を介して床面に設置された基台が装置本体と固定的に取り付けられて形成されることを特徴とする。

請求項１また請求項４記載の発明によれば、分割金型の上端部に係り止められ嵌合されるクランプ板を、クランプ板用シリンダ一部を介して左右に引導して開閉することができると共に、伸退自在とされるアーム部を介して分割金型を支持し、かつ装置本体側と固定化できるので、確実で堅固な分割金型の組み付けを容易に行うことができる。

請求項２また請求項３記載の発明、請求項５また請求項６記載の発明によれば、分割金型の上端部に係り止められ嵌合されるクランプ板の各動作をより具体的に詳細な制御を行うことができる。

この発明に係る金属ベローズ成形装置の全体基本構成図である。 左右の分割金型を示す正面図である。 左右の分割金型の開いた状態を示す説明図である。 左右の分割金型の接合状態を示す説明図である。 電気的手段を示す構成図である。 金型本体の上半分の側面を示す説明図である。 連結ピンを示す説明図である。 金型本体の展開状態を示す説明図である。 金型本体の閉じられた状態を示す説明図である。 この発明の装置の説明用方式図である。 従来の装置の説明用方式図である。 従来の金属ベローズ成形装置の概略構成を示す説明図である。 この発明の他の実施例による基本領域を示す平面図である。 図１３における説明用方式図である。 図１３における基本領域と電気的手段を示す構成図である。 図１３における工程図である。

以下、この発明の実施例を図２乃至図４に基づき説明する。
右の分割金型２５，２６には、素管Ｐ１を径方向から挟持する半割穴２５ａ，２６ａが開設されると共に、その下端部において両分割金型２５，２６を枢着する枢着部２７が設けられ、この枢着部２７を介して左右の分割金型２５，２６は開閉可能とされる（図３、図４参照）。

また、両分割金型２５，２６の側部には、それぞれプレス枠２５ｆ，２６ｆが取り付けられており、このプレス枠２５ｆ，２６ｆにはそれぞれフランジ２５ｇ，２６ｇが取り付けられている。また、左右の分割金型２５，２６の上端部には凸部２５ｂ，２６ｂが突出形成され、この凸部２５ｂ，２６ｂにはクランプ板２８の凹部２８ｂが係り止められ嵌合される。

一方、左右の分割金型２５，２６のそれぞれの分割金型面には、外側辺に上下方向に４個の連結ピン穴２５ｃ，・・−２６ｃ，・・が開設されている。この連結ピン穴２５ｃ，・・−２６ｃ，・・は、各分割金型を等間隔に整理するための両分割金型をなすため出没自在な連結ピン８０，・・・が取り付けられている。これにより、各分割金型２５，２６同士が閉じられた（軸線方向に接合）際に、或いは、各分割金型２５，２６同士が間かれた（軸線方向に離間時）際に、各分割金型２５，２６同士は接合あるいは離間されることとなる。なお、この連結ピン穴２５ｃ，２６ｃおよび連結ピン８０は、上記のような作用をなすものであればよいので、例えば、コイルばねや板ばねなどのような構成のものでもよいが、金型本体２４を薄くコンパクト化するためには連結ピン８０のような構成のものがより好適である。

また、左右の分割金型２５，２６のそれぞれの分割金型面には、その内側辺に、中央に１個のピン穴２５ｄ，２６ｄと、上下に２個のピン穴２５ｅ，２５ｅ−２６ｅ，２６ｅが開設されている。中央に開設されたピン穴２５ｄ，２６ｄは、左右の分割金型２５，２６の開閉を支持する型開閉用シャフト（型開閉用駆動軸）９０が取り付けられる開設穴であり、その駆動は最外側の分割金型の両端に配置される型開閉用シリンダ一部９１，９１によって行われる（図８，図９参照）。上下の開設されたピン穴２５ｅ，２５ｅ−２６ｅ，２６ｅは、左右の開分割金型２５，２６を直立かつ等間隔に支持する連結用ガイドシャフト９２，９２が取り付けられる開設穴である（図８，図９参照）。

上述したように、このクランプ板２８は、その凹部２８ｂが係り止められ嵌合されるのであるが、一方側の上端部に枢着部２８ａが設けられており、この枢着部２８ａを介してクランプ板２８は駆動自在に取り付けられており、回動するととなり、これに伴って両分割金型２５，２６が一体の金型本体２４とされ、又は、分離された金型本体２４とされる。

また、クランプ板２８の枢着部２８aとの対角線上には 、長孔２８cが開設されており、この長孔２８c内には、 左右の分割金型２５,２６の開閉を操作するクランプ板用シリンダー部６０が取り付けられている（図３,４参照）。このクランプ板用シリンダー部６０は、クランプ板用シリンダー本体部６０aとそのアーム部６０bとよりなり、アーム部６０bの先端部は長孔２８cに臨んでおり、その後端部において開分割金型２６に取り付けられたプレス枠２６fに臨み接続されている。
このように、クランプ板用シリンダー部６０の動作に基づいてクランプ板２８は応動され、左右の分割金型２５,２６の開閉を行うのであるが、このクランプ板用シリンダー部６０はクランプ開閉シリンダー手段（図示略）によって駆動される。

一方、上述したように、プレス枠２５f , ２６f には、ピン穴（図示略）を有するフランジ２５g ,２６gが設けられており、そのフランジ２５g ,２６gには、プレス枠駆動用シリンダー部７０,７１がそれぞれ取り付けられている。すなわち、このプレス枠駆動用シリンダー部７０,７１は、それぞれプレス枠駆動用シリンダー本体部７０a ,７１ aと、そのアーム部７０b ,７１bとよりなり、アーム部７０b ,７１bは進退自在とされその先端部はフランジ２５g ,２６g に枢着部７０c ,７１cを介して臨んでいる。
また、このプレス枠駆動用シリンダー本体部７０a ,７１ aアーム部７０b ,７１bの先端部は、基台５０aから立ち上がる張り出し板５１, ５２と枢着部７０d ,７１dを介して臨んだ構成とされている。

以下、この横型クランプ方式、すなわち分割金型が左右方向より結合するバルジ装置を適応した実施例を、代表例として説明する。なお、この実施例で示すクランプ方式のものは、その他の金属ベローズ成形装置にも適用可能である。図１は、金属ベローズ成形装置における装置本体１０を示す全体基本構成図で、図（ａ）はその側面図、図（ｂ）はその平面図であり、中空状の円筒体である素管Ｐ１の外周に径方向に蛇腹部を成形したフレキシプノレパイプＰとするものである。この装置本体１０は、その中央部位にバルジ成形領域２００を構成する金型装置２０が配置されており、図中右側にパイプ搬送領域３００を構成するパイプ搬送装置３０が配置されると共に、図中左側に芯金支持領域４００を構成する芯金支持装置４０が配置されている。なお、これらの各領域２００，３００，４００は、基台５０（５０ａ，５０ｂ，５０ｃ）上に載置されている。

また、この装置本体１０への統括・指令は、制御手段１００に基づくものであるが、各手段は少なくとも次のような電気的指令によって制御される（図５参照）。すなわち、バルジ成形領域２００における必要な指令は、バルジ成形指令手段２０１によって行われる。例えば、分割金型の開閉及びそのクランプを行うに必要な指令、分割金型の押し出しあるいは引き戻しを行うに必要な指令、素管をフレキシブルパイプとするバルジ成形に必要な指令、素管を膨出するため可動シール部追従機構を動作するに必要な指令などよりなる。

また、パイプ搬送領域３００における必要な指令は、パイプ搬送指令手段３０１によって行われる。例えば、素管をバルジ成形領域へと移送すると共に、さらに芯金支持領域へと移送するに必要な指令、芯金支持領域からバルジ成形領域へ素管を引き戻すと共に、フレキシブルパイプとされた素管をバルジ成形領域から押し出し、かつ新たな素管と交換するに必要な指令などよりなる。

また、芯金支持領域４００における必要な指令は、芯金支持指令手段４０１によって行われる。例えば、バルジ成形領域から押し出されてきた素管を受け入れると共に、再びこの素管をバルジ成形のためにバルジ成形領域に押し戻すに必要な指令などよりなる。

次に、各装置の具体的な説明を行うが、その都合上パイプ搬送領域３００、芯金支持領域４００、バルジ成形領域２００の順で説明を行う。パイプ搬送領域３００を構成するパイプ搬送装置３０は、断面Ｖ溝状（図示略）に形成された素管支持ローラ部３１に素管移送用ローラ３１ａが支持されるように構成され、この素管支持用ローラ部３１が所定間隔を隔てて基台５０ｂ上に複数個設置されている。また、パイプ搬送装置３０の右側端部には、素管をチャックするチャック部３２が設置されており、このチャック部３２の素管対向面に突き出たチャック本体３２ａにより初期位置の素管Ｐ１の端部が挟まれ、又は、挟まれた素管Ｐ１の端部が開放される。

これにより、パイプ搬送装置３０に載置された素管Ｐ１は、両側より規制されつつずれないように規制されてチャックされ、軸線方向（図中左方向）に移送されることとなる。なお、軸線方向（図中左方向）に移送された素管Ｐ１は、金型装置２０に設けられている素管用挿通開口部（図示略）を介して金型装置２０内に押し込まれていく。また、金型装置２０の軸線方向（図中右方向）には、金型本体２４である分割金型２５，２６を進退自在に押圧する金型移送用シリンダー２１，２１が配置されており、左右の分割金型２５，２６を押し出し、又は、引き戻す。これにより、パイプ搬送装置３０に置かれた軸線方向の素管Ｐ１は、直線方向に規制されつつパイプ搬送領域３００からバルジ成形領域２００に移送されることとなる。なお、３３はステーパイプであり、パイプ搬送装置３０のそりなどを押さえる。

芯金支持領域４００を構成する芯金支持装置４０は、断面Ｖ溝状（図示略）に形成された芯金支持用ローラ一部４２に上下一対の素管移送用ローラ４２ａ，４２ａが支持されるように構成され、この芯金支持用ローラ一部４２が所定間隔を隔てて基台５０ｃ上に複数個設置されている。また、芯金支持装置４０の左側端部には、芯金ブロック部４３が設置されており、この芯金ブロック部４３に取り付けられた芯金４１を図中右方向に固定的に支持している。芯金４１の先端部（図中右側）は、芯金拡径支持部４１ａ（図１０参照）とされており、この芯金拡径支持部４１ａは固定的に金型装置２０内に配置され、バルジ成形時に素管Ｐ１の内周側を支持して蛇腹部の膨出を促進する。なお、４４はステーパイプであり、芯金支持装置４０のそりなどを押さえる。

バルジ成形領域２００を構成する金型装置２０は、基台５０ａ１に載置されており、素管Ｐ１を必要に応じてバルジ成形する。この金型装置２０の右側には、前述したように、素管Ｐ１をパイプ搬送装置３０から金型装置２０内に直線的に押し込んでいく金型移送用シリンダー２１，２１が設けられているが、また、この金型装置２０の左側には、芯金４１と共に素管Ｐ１を金型装置２０内に直線的に押し込むための外筒である成形押し部２２が固定的に形成されている。また、この成形押し部２２の先端側（図中左側）には、成形押し用ロッド部（成形押し用シリンダ）２３が挿嵌されており、芯金４１を包摂しつつ同時に素管Ｐ１の外周を支持すると共に、素管Ｐ１を金型装置２０内に直線方向に進退自在に押し込む構成とされている。

これにより、金型装置２０の開状態時（非駆動時には、素管Ｐ１を芯金支持装置４０から通過を許容して移送させ、また、装置の閉状態時（駆動時）には素管Ｐをクランプし移送しつつバルジ成形を行うこととなる。

図６に示すものは、金型本体２４の上半分の側面を示す説明図である。
２４０は固定金型、２４１は可動金型であり、固定金型２４０と可動金型２４１との間に各分割金型２４（２５）・・・が配置されている。また、Ｐ１は素管を示し、素管Ｐ１の内部に挿嵌され配置される固定金型２４０に対向する位置にパッキンを有する固定シール部２４２が、また可動金型２４１に対向する位置にパッキンを有する可動シール部２４３が配されている。なお、この固定シール部２４２や可動金型２４１などは、図示しないが高圧注水ロッド部に形成されている。

この可動シール部２４３は、可動金型２４１の動作に追従して動作されるのであるが、図示は省略するが可動シール部追従機構（２５０）によって動作され、その構造は機械的にまた電気的に同期するように行うことが可能である。可動金型２４１の左側には、可動金型２４１を固定金型２４０に向けて押圧する成形押シリンダー２３が配されており、この成形押シリンダー２３によって可動金型２４１は固定金型２４０に押圧され、また、連結ピン８０などの作用により可動金型２４１の当初位置に引き戻される。

Ｓは、固定金型２４０と可動金型２４１との間に形成される空間部であり、この空間部Ｓには図示しない被通路からバルジ成形用液が供給・充填され、可動金型２４１の押圧に伴なって素管Ｐ１の下部側を押圧し、各分割金型２４（２５）・・・と固定金型２４０と可動金型２４１の各Ｕ字溝に素管Ｐ１を膨出させ、蛇腹部を形成する。

次に、動作の全体を説明する。
第１工程
パイプ搬送領域３００の初期位置に素管Ｐ１をセットする。この時点では、パイプ搬送装置３０は開放状態（非駆動状態）にあり、素管Ｐ１は素管取り出し装置（図示略）によって取り出され、パイプ搬送装置３０の素管支持用ローラ一部３１上に載置される。

第２工程
パイプ搬送領域３００の素管Ｐ１を、バルジ成形領域２００内を挿通させ芯金支持領域４００まで移送する。素管支持用ローラ一部３１上に載置された素管Ｐ１は、チャック部３２によりチャックされ素管支持用ローラ一部３１上を移送され、バルジ成形領域２００の金型装置２０に向けて移送され、金型装置２０の挿通開口部より金型装置２０内に挿入される。この時点で金型装置２０は開放状態（非駆動状態）にあるので、素管Ｐ１は金型装置２０内を自在に挿通することができ、芯金支持領域４００の芯金支持装置４０１に向けて移送されることとなる。すなわち、管Ｐ１は金型装置２０内の通過を許容され、軸線方向に移送されつつ芯金支持装置４０に至ることとなる。

第３工程
芯金支持領域４００に移送された素管Ｐ１のバルジ成形の準備を行う。
芯金支持装置４０に移送されてきた素管Ｐ１は、芯金４１が固定的に支持されているので、素管Ｐ１の挿入にともなって芯金ブロック部４３に取り付けられている芯金４１を素管Ｐ１内に挿販させた状態に置くこととなり、かつ芯金４１の先端部の芯金拡径支持部４１ａが金型装置２０内に架かるようにセットされ、バルジ成形の準備を行う。

第４工程
バルジ成形領域２００において素管Ｐ１のバルジ成形を行う。
金型装置２０の成形押し用ロッド（成形押し用シリンダー）２３を介して素管Ｐ１は金型装置２０内に送り込まれると共に、金型装置２０は非開放状態（駆動状態）にセットされバルジ成形が行われる。すなわち、左右の分割金型２５，２６は開かれた状態から、プレス枠駆動用シリンダ一部７０，７１が動作され左右の分割金型２５，２６は閉じられた状態に移行し、クランプ板用シリンダ一部６０が動作されクランプ板２８が左右の分割金型２５，２６を一体の金型本体２４とされる。

素管Ｐ１の挟持が行われると共に、開閉用シリンダー部９１が動作され、かつガイドシャフト９２などを介して左右の分割金型２５，２６は、左右の分割金型２５，２６の軸線方向に対しプレス磨耗なきようフレキシブルパイプに対応した形状にバルジ成形が行われる。このとき、素管Ｐ１を挟持する左右の分割金型２５，２６は、固定金型２４０と２４１との間にある。また、素管Ｐ１を挟んで金型本体２４内には、固定金型２４０と可動金型２４１とに対向する位置にパッキンを有する固定／可動シール部２４２，２４３がそれぞれ配されている。この固定金型３２０と可動金型３２１との間に形成された空間部Ｓに、液通路を介してバルジ成形用液が供給・充填され、素管Ｐ１の下部側を押圧し、各開分割金型２５（２６）・・・と固定金型３２０と可動金型３２１の各Ｕ字溝に素管Ｐ１を膨出させ、蛇腹部を形成する。

第５工程
バルジ成形領域２００においてバルジ成形を繰り返す。
第１回目のバルジ成形が行われた後、左右の開分割金型２５，２６は閉じられた状態から、プレス枠駆動用シリンダー部７０，７１が動作され左右の分割金型２５，２６は開かれた状態に移行し、クランプ板用シリンダ一部６０が動作されクランプ板２８が左右の分割金型２５，２６を分離した状態の開放状態の金型本体２４とする。そして、開放状態とされた金型本体２４において素管Ｐ１の移行が行われ、蛇腹部を有しない直管部が形成され、その後に上記第４工程から上記第５工程が必要に応じて繰り返される。

第６工程
素管Ｐ１をフレキシブルパイプとして成形し、このフレキシブルパイプを新たな素管と交換する。金型装置２０から押し出されてきたフレキシブルパイプをパイプ搬送装置３０上で受け入れ、このフレキシブルパイプを素管取り出し装置（図示略）に押し出し、素管取り出し装置（図示略）から新たな素管を受け入れる。

第７工程
第６工程の後に再び初期状態に戻り、第１工程から第７工程までの上記一連の動作が繰返し行われる。

このように、この発明によれば、装置本体の中央部位にバルジ成形領域を構成する金型装置が配置されており、図中右側にはパイプ搬送領域を構成するパイプ搬送装置が配置されると共に、図中左側には芯金支持領域を構成する芯金支持装置が配置されているので、パイプ搬送領域にセットされた素管をバルジ成形領域に挿通させ、芯金支持領域に移送した上で、再び素管をバルジ成形領域に引き戻しつつバルジ成形を施し、パイプ搬送領域にフレキシブルパイプとして押し出し、このフレキシブルパイプを新たな素管に交換することができ、このような一連の動作を繰り返し行うことができるので、特に成形に際してコンパクト化を図ることができ、効率のよい成形を低コストに行うことができる。

また、左右の分割金型によって素管が挟持されクランプされると共に、素管の軸線方向に対しプレス磨耗なきよう直角方向に矯正されつつバルジ加工されてフレキシブルパイプとされ、パイプ搬送領域に押し出されたフレキシブルパイプを新たな素管と交換し、このような一連の動作を繰り返し行うことができるので、特にプレス磨耗性の減少を図ると共に、バルジ加工の作業性の向上を図り、効率のよい成形を低コストに行うことができる。

また、パイプ搬送領域にセットされた素管をバルジ成形領域に挿通させて芯金支持領域に移送すると共に、素管の内部に芯金を挿通させた状態とし、芯金支持領域の素管をバルジ成形領域に押し返すと共に、バルジ成形領域を駆動しつつ素管をフレキシブルパイプとして成形し、素管のバルジ加工に際しては、金型本体を構成する左右の分割金型によって素管を挟持されクランプされると共に、素管の軸線方向に対しプレス磨耗なきようフレキシブルパイプに対応した形状にバルジ加工されてフレキシブルパイプとされ、その後にパイプ搬送領域に押し出されたフレキシブルパイプを新たな素管と交換し、このような一連の動作を繰り返し行うことができるので、成形に際してコンパクト化を図ることができ、プレス磨耗性の減少を図ると共に、バルジ加工の作業性の向上を図り、効率のよい成形を低コストに行うことができる。

また、左右の分割金型の両端側には、それぞれ固定金型と可動金型とが配置され、素管の内部に挿嵌され配置される固定シール部と可動シール部が、固定金型に対向するように固定シール部が配置され、かつ可動金型に対向するように可動シール部が配置され、可動シール部の動作は、可動金型の動作に追従する可動シール部追従機構によって動作されるので、成形に際してコンパクト化を図ることができ、プレス磨耗性の減少を図ると共に、バルジ加工の作業性の向上を図り、効率のよい成形を低コストに行うとができる。

次に、この発明の他の実施例である素管Ｐ１に対する成形システム、及び、成形方法を図１３乃至図１６に基づいて説明する。
図１３は加工素材の成形システムを示す平面図で、システム本体１０Ａは、その中央部位に加工素材の成形領域２００Ａを構成する成形装置２０Ａが配置されており、図中右側に加工素材の搬送領域３００Ａを構成する加工素材の搬送装置３０Ａが配置されると共に、図中左側に加工素材の受け入れ領域４００Ａを構成する受承・戻し装置４０Ａが配置されている。なお、これらの各領域２００Ａ，３００Ａ，４００Ａは、図１（ａ）ように基台上に載置されている。

また、この装置本体１０Ａへの統括・指令は、制御手段１００ＡＩに基づくが、各手段は少なくとも次のような電気的指令によって制御される（図１５参照）。すなわち、加工素材の成形領域２００Ａにおける必要な指令は、成形指令手段２０１Ａによって行われる。例えば、分割金型の開閉及びそのクランプを行うに必要な指令、開分割金型の押し出しあるいは引き戻しを行うに必要な指令、素管の成形に必要な指令、素管を膨出するため可動シール部追従機構を動作するに必要な指令などを適宜備える。

また、加工素材の搬送領域３００Ａにおける必要な指令は、搬送指令手段３０１Ａによって行われる。例えば、素管を成形領域へと移送すると共に、さらに受け入れ領域へと移送するに必要な指令、受け入れ領域から成形領域へ素管を引き戻すと共に、加工された素管を成形領域から押し出し、かつ新たな素管と交換するに必要な指令などよりなる。

また、加工素材の受け入れ領域４００Ａにおける必要な指令は、受入れ・戻し指令手段４０１Ａによって行われる。例えば、成形領域から押し出されてきた素管を受け入れると共に、再びとの素管を成形加工のために成形領域に押し戻すに必要な指令などよりなる。

次に、動作の全体を図１６により説明する。
第１工程（５００）
加工素材の搬送領域３００Ａの初期位置に素管Ｐ１などの加工素材をセットする。この時点では、加工素材の搬送装置３０Ａは開放状態（非駆動状態）にあり、加工素材である素管Ｐ１は素管取り出し装置（図示略）によって取り出され、加工素材の搬送装置３０Ａ上に載置される。

第２工程（５０１）
加工素材の搬送領域３００Ａの素管Ｐ１を加工素材の成形領域２００Ａ内を挿通させ、加工素材の受け入れ領域４００Ａまで移送する。
搬送領域３００Ａ上に載置された素管Ｐ１は、チャック部３２Ａによりチャックされ搬送領域３００Ａ上を移送され、加工素材の成形領域２００Ａの成形装置２０Ａに向けて移送され、成形装置２０Ａの挿通開口部より成形装置２０Ａ内に挿入される。この時点で成形装置２０Ａは開放状態（非駆動状態）にあるので、加工素材である素管Ｐ１は成形装置２０Ａ内を自在に挿通することができ、加工素材の受け入れ領域４００Ａの受入れ・戻し装置（図示略）に向けて移送されることとなる。すなわち、加工素材である素管Ｐ１は成形装置２０Ａ内の通過を許容され、軸線方向に移送されつつ受け入れ領域４００Ａに至ることとなる。

第３工程
加工素材の搬送領域３００Ａの素管Ｐ１を加工素材の成形領域２００Ａ内を挿通させ、加工素材の受け入れ領域４００Ａまで移送する。
搬送領域３００Ａ上に載置された素管Ｐ１は、チャック部３２Ａによりチャックされ搬送領域３００Ａ上を移送され、加工素材の成形領域２００Ａの成形装置２０Ａに向けて移送され、成形装置２０Ａの挿通開口部より成形装置２０Ａ内に挿入される。この時点で成形装置２０Ａは開放状態（非駆動状態）にあるので、加工素材である素管Ｐ１は成形装置２０Ａ内を自在に挿通することができ、加工素材の受け入れ領域４００Ａの受入れ・戻し装置（図示略）に向けて移送されることとなる。すなわち、加工素材である素管Ｐ１は成形装置２０Ａ内の通過を許容され、軸線方向に移送されつつ受け入れ領域４００Ａに至ることとなる。

第３工程
加工素材の受け入れ領域４００Ａに移送された受入れ・戻し装置で素管Ｐ１の成形処理の準備を行う。すなわち、移送されてきた素管Ｐ１を矯正しつつ成形装置２０Ａ内に架かるようにセットし、成形加工の準備を行う。

第４工程
加工素材の成形領域２００Ａにおいて素管Ｐ１である加工素材の成形処理を行う。例えば、素管Ｐ１は、成形装置２０Ａ内に送り込まれると共に、この成形装置２０Ａは非開放状態（駆動状態）にセットされ、成形加工処理が行われる。

第５工程
加工素材の成形領域２００Ａにおいて加工素材の成形処理を繰り返す。
例えば、第１回目の成形が行われた後、素管Ｐ１の移行が行われさらなる処理が必要に応じて繰り返される。

第６工程
加工素材である素管Ｐ１などを完成品として成形し、この完成品を新たな加工素材と交換する。すなわち、加工素材された素管Ｐ１を新たな素管と交換するため、成形領域２００Ａから押し出されてきた加工素材された素管Ｐ１を搬送領域３００上で受け入れると共に、素管取り出し装置（図示略）に押し出し、素管取り出し装置（図示略）から新たな素管を受け入れる。

第７工程
第６工程の後に再び初期状態に戻り、第１工程から第７工程までの上記一連の動作が繰返し行われる。

このように、この実施例によれば、装置本体の中央部位に成形領域を構成する配置されており、図中右側には搬送領域を構成し配置され、図中左側には受け入れ領域を構成し配置されているので、搬送領域にセットされた素管などの加工素材を成形領域に挿通させ、受け入れ領域に移送した上で、再び素管を成形領域に引き戻しつつ成形加工を施し、搬送領域に加工素材の成形品として押し出し、この成形品を新たな加工素材に交換し、このような一連の動作を繰り返し行うことができるので、特に成形に際して往復動可能に行い、コンパクト化を図ることができ、効率のよい成形を低コストに行うことができる。

地中などに埋設される水道管やガス管などの屈曲配管などや自動車関係の配管類の他に、医療分野・化学分野あるいは航空分野などへのフレキシブルパイプの進出を図る上で、小型で薄くさらなる防食性などを有するステンレス鋼のバルジ加工用の金属ベローズ成形方法、及び、その金属ベローズ成形装置とすることができる。また、反対に大型で厚くさらなる防食性などを有するステンレス鋼のバルジ加工用の金属ベローズ成形方法、及び、その金属ベローズ成形装置としても適用することができ、また、その他の素管や素管以外のあらゆる加工素材の処理に適 できる。

２００ バルジ成形領域
３００ パイプ搬送領域
４００ 芯金支持領域
１０ 装置本体
２０ 金型装置
２２ 成形押し部
２３ 成形押しシリンダー
２４ 金型本体
２５，２６ 左右の分割金型
２５ａ，２８ａ 半割穴
２５ｄ，２６ｄ 中央のピン穴
２７ 分割金型の枢着部
２８ クランプ板
５０（５０ａ，５０ｂ，５０ｂ】 基台
６０ クランプ板用シリンダー部
７０，７１ プレス枠駆動用シリンダー部
８０ 連結ピン
９０ 型開閉用シャフト（型開閉用駆動軸）
９１，９１ 型開閉用シリンダー部
９２，９２ ガイドシャフト
２４０ 固定金型
２４１ 可動金型
２４２ 固定シール部
２４３ 可動シール部
２５０ 可動シール部追従機構
ｓ 空間部
Ｐ１ 素管
ｐ フレキシブルパイプ
２００Ａ 加工素材の成形領域
２０１Ａ 成形指令手段
２０Ａ 成形装置
３００Ａ 加工素材の撫送領域
３０１Ａ 搬送指令手段
３０Ａ 搬送装置
４００Ａ 加工素材の受入れ領域
４０１Ａ 受入れ・民し指令手段
４０Ａ 受入れ・戻し装置

Claims (6)

1. 左右に開閉自在とされると共に、それぞれの対向面部を介して一体に組み合わされる一対の分割金型よりなる金型本体で、上記金型本体の中心部に設けられた円孔内に素管を挟持させると共に、上記素管内に導入される液圧により上記素管の外周にベローズを膨出させるバルジ加工において、
   上記分割金型の下端部に設けられ、上記分割金型を扇状に開閉可能とする枢着部を備え、
   上記分割金型の上端部に突出形成される凸部を有し、上記凸部に凹部が着脱自在に係り止められ嵌合されるクランプ板を備え、
   上記クランプ板を左右に引導して開閉するクランプ板用シリンダー部と、進退自在とされるアーム部とを介して上記分割金型を支持すると共に、基台から立ち上がる張り出し板とを介して装置本体側と接続されるプレス枠駆動用シリンダー部と
   を備えて形成されることを特徴とするバルジ加工用の金属ベローズ成形方法。
2. 上記クランプ板用シリンダー部は、上記クランプ板の動作に基づいて応動され開閉引導されるものであってクランプ板用シリンダー本体部とアーム部とよりなり、上記アーム部の先端部は上記クランプ板の長孔に臨むと共に、上記クランプ板用シリンダー本体部の先端部は枢着部を介して上記分割金型に取り付けられた上記プレス枠に臨み接続されて形成される
   ことを特徴とする請求項１記載のバルジ加工用の金属ベローズ成形方法。
3. 上記プレス枠駆動用シリンダー部は、枢着部を介して回動可能とされると共に、プレス枠駆動用シリンダー本体部とアーム部とよりなって上下方向に伸縮自在とされると共に、上記アーム部の先端側は上記分割金型と応動し、かつ上記プレス枠駆動用シリンダー本体部の先端側は枢着部を介して上記張り出し板と接続され、
   上記張り出し板を介して床面に設置された基台が装置本体と固定的に取り付けられて形成される
   ことを特徴とする請求項１または２記載のバルジ加工用の金属ベローズ成形方法。
4. 左右に開閉自在とされると共に、それぞれの対向面部を介して一体に組み合わされる一対の分割金型よりなる金型本体で、上記金型本体の中心部に設けられた円孔内に素管を挟持させると共に、上記素管内に導入される液圧により上記素管の外周にベローズを膨出させるバルジ加工装置において、
   上記分割金型の下端部に設けられ、上記分割金型を扇状に開閉可能とする枢着部を備え、
   上記分割金型の上端部に突出形成される凸部を有し、上記凸部に凹部が着脱自在に係り止められ嵌合されるクランプ板を備え、
   上記クランプ板を左右に引導して開閉するクランプ板用シリンダー部と、進退自在とされるアーム部とを介して上記分割金型を支持すると共に、基台から立ち上がる張り出し板とを介して装置本体側と接続されるプレス枠駆動用シリンダー部と
   を備えることを特徴とするバルジ加工用の金属ベローズ成形装置。
5. 上記クランプ板用シリンダー部は、上記クランプ板の動作に基づいて応動され開閉引導されるものであってクランプ板用シリンダー本体部とアーム部とよりなり、上記アーム部の先端部は上記クランプ板の長孔に臨むと共に、上記クランプ板用シリンダー本体部の先端部において枢着部を介して上記分割金型に取り付けられた上記プレス枠に臨み接続されることを特徴とする請求項４記載のバルジ加工用の金属ベローズ成形装置。
6. 上記プレス枠駆動用シリンダー部は、枢着部を介して回動可能とされると共に、プレス枠駆動用シリンダー本体部とアーム部とよりなって上下方向に伸縮自在とされると共に、上記アーム部の先端側は上記分割金型と応動し、かつ上記プレス枠駆動用シリンダー本体部の先端側は枢着部を介して張り出し板と接続され、
   上記張り出し板を介して床面に設置された基台が装置本体と固定的に取り付けられて形成されることを特徴とする請求項４または５記載のバルジ加工用の金属ベローズ成形装置。

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