KR102324527B1

KR102324527B1 - 성형장치

Info

Publication number: KR102324527B1
Application number: KR1020207021571A
Authority: KR
Inventors: 케이 야마우치
Original assignee: 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
Priority date: 2018-02-23
Filing date: 2018-10-10
Publication date: 2021-11-09
Also published as: EP3756781B1; CN111712334B; CN111712334A; KR20200100813A; JP7155233B2; US11491529B2; CA3090208C; JPWO2019163190A1; CA3090208A1; EP3756781A1; WO2019163190A1; EP3756781A4; US20200376536A1

Abstract

성형장치(10)는, 금속파이프재료(14)의 에지부(14a)에 배치되고, 에지부(14a)의 개구(14b)를 통하여 제1 고압가스(G1)를 금속파이프재료(14)의 내부(14c)에 공급하는 노즐(44)을 구비한다. 노즐(44)은, 에지부(14a)의 외주면(14f)을 포위하고, 외주면(14f)과 대면하는 내주면(94a)에 환상의 홈부(99)가 형성된 포위부(94)와, 홈부(99)에 배치된 환상의 밀봉부재(97)와, 밀봉부재(97)를 외주면(14f)을 향하여 가압하는 가압력을 발생시키는 작동부(98)를 갖는다.

Description

성형장치

본 개시는, 성형장치에 관한 것이다.

가열한 금속파이프재료의 내부에 유체를 공급하여 당해 금속파이프재료를 팽창시킴으로써 금속파이프를 성형하는 성형장치가 알려져 있다. 이와 같은 성형장치에서는, 금속파이프재료의 내부에 유체를 공급할 때에, 유체를 분출하는 노즐과 금속파이프재료를 시일하여 유체의 누출을 방지할 필요가 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 끝이 좁아지는 형상의 노즐을 금속파이프재료의 에지부(端部)의 개구에 눌러, 금속파이프재료의 에지부를 노즐의 형상을 따라 깔때기상으로 변형시킴으로써, 노즐과 금속파이프재료를 시일하는 성형장치가 기재되어 있다.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2016-2578호

상술한 성형장치에서는, 금속파이프재료의 에지부를 노즐의 형상을 따라 변형시킬 수 있을 것 같은 큰 누름력으로 노즐이 금속파이프재료의 에지부에 눌리기 때문에, 금속파이프재료가 좌굴(座屈)해 버릴 우려가 있다. 한편, 금속파이프재료가 좌굴하지 않도록 하기 위하여, 예를 들면 금속파이프재료로의 노즐의 누름력을 저감하면, 노즐과 금속파이프재료를 확실히 시일할 수 없을 우려가 있다.

그래서, 본 개시는, 금속파이프재료의 좌굴을 억제하면서 노즐과 금속파이프재료를 시일할 수 있는 성형장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 개시의 일 양태에 관한 성형장치는, 금속파이프재료의 에지부에 배치되고, 에지부의 개구를 통하여 제1 유체를 금속파이프재료의 내부에 공급하는 유체공급부를 구비하며, 유체공급부는, 에지부의 외주면을 포위하고, 외주면과 대면하는 내주면에 환상의 홈부가 형성된 포위부와, 홈부에 배치된 환상의 밀봉부재와, 밀봉부재를 외주면을 향하여 가압하는 가압력을 발생시키는 작동부를 갖는다.

이 성형장치에 의하면, 유체공급부의 밀봉부재는, 환상을 나타내고, 금속파이프재료의 에지부의 외주면을 포위하는 포위부의 내주면에 형성된 환상의 홈부에 배치되어 있다. 밀봉부재는, 작동부에 의하여 발생하는 가압력에 의하여 금속파이프재료의 외주면을 향하여 가압된다. 이로써, 밀봉부재가 금속파이프재료의 에지부의 외주면에 대하여 전체둘레에 걸쳐 눌림으로써, 유체공급부와 금속파이프재료가 시일된다. 또, 이때 큰 누름력으로 유체공급부를 금속파이프재료의 에지부에 누를 필요가 없기 때문에, 금속파이프재료가 좌굴하기 어렵다. 따라서, 이 장치는, 금속파이프재료의 좌굴을 억제하면서 노즐과 금속파이프재료를 시일할 수 있다.

본 개시의 일 양태에 관한 성형장치에서는, 홈부는, 내주면의 중심축선을 따른 방향에 있어서의 일방의 측면인 제1 측면 및 타방의 측면인 제2 측면을 갖고, 밀봉부재는, 제1 측면 및 제2 측면의 각각과 접하도록 배치되며, 포위부에 포위되는 공간을, 홈부 중 당해 밀봉부재보다 내주면의 직경방향에 있어서의 외주측인 외주측공간, 및 당해 밀봉부재보다 내주면의 직경방향에 있어서의 내주측인 내주측공간으로 구획하고, 작동부는, 제2 유체를 외주측공간에 공급해도 된다. 이것에 의하면, 제2 유체가 외주측공간에 공급됨으로써, 포위부의 내주면의 직경방향에 있어서의 내주측을 향하여, 외주측공간의 내압에 기인하여 밀봉부재에 작용하는 힘을, 포위부의 내주면의 직경방향에 있어서의 외주측을 향하여, 내주측공간의 내압에 기인하여 밀봉부재에 작용하는 힘보다 크게 하는 것이 가능해진다. 이로써, 이 장치는, 밀봉부재를 금속파이프재료의 에지부의 외주면을 향하여 가압하는 가압력을 발생시킬 수 있다.

본 개시의 일 양태에 관한 성형장치에서는, 홈부는, 중심축선으로부터 내주면의 직경방향에서 보아 밀봉부재가 외주측공간으로 노출되는 면적인 외주측노출면적보다, 중심축선으로부터 내주면의 직경방향에서 보아 밀봉부재가 내주측공간으로 노출되는 면적인 내주측노출면적의 쪽이 작아지도록 형성되어 있어도 된다. 이것에 의하면, 외주측공간의 내압을 받는 외주측노출면적보다 내주측공간의 내압을 받는 내주측노출면적의 쪽이 작아지도록 홈부가 형성됨으로써, 포위부의 내주면의 직경방향에 있어서의 내주측을 향하여, 외주측공간의 내압에 기인하여 밀봉부재에 작용하는 힘을, 포위부의 내주면의 직경방향에 있어서의 외주측을 향하여, 내주측공간의 내압에 기인하여 밀봉부재에 작용하는 힘보다 크게 하는 것이 가능해진다. 이로써, 이 장치는, 밀봉부재를 금속파이프재료의 에지부의 외주면을 향하여 가압하는 가압력을 발생시킬 수 있다.

본 개시의 일 양태에 관한 성형장치에서는, 제1 측면 및 제2 측면 중 적어도 어느 하나는, 중심축선을 포함하는 단면에 있어서, 제1 측면과 제2 측면의 사이의 중심축선을 따른 방향의 거리가 내주면의 직경방향에 있어서의 외주측으로부터 내주측을 향하여 축소되도록 경사지는 경사부를 갖고 있어도 된다. 이것에 의하면, 외주면을 향하여 가압하는 가압력을 받아 밀봉부재가 포위부의 내주면의 직경방향에 있어서의 내주측을 향하여 이동한 경우, 당해 밀봉부재는 포위부의 내주면의 직경방향에 있어서의 외주측을 향하여 작용하는 반력을 경사부로부터 받게 된다. 따라서, 이 장치는, 유체공급부와 금속파이프재료의 시일을 보다 확실히 해제할 수 있다.

본 개시의 일 양태에 관한 성형장치에서는, 유체공급부는, 공통의 유체공급원으로부터 서로 동일한 압력의 제1 유체 및 제2 유체가 공급되어도 된다. 이것에 의하면, 가열한 금속파이프재료를 팽창시키기 위한 제1 유체를 공급하는 유체공급부가, 밀봉부재를 외주면을 향하여 가압하기 위한 제2 유체를 공급하는 유체공급부를 겸한다. 따라서, 이 장치는, 제2 유체를 공급하는 새로운 유체공급부를 마련할 필요가 없기 때문에, 장치구성의 복잡화를 억제할 수 있다.

본 개시의 일 양태에 관한 성형장치에서는, 제2 유체의 압력은, 제1 유체의 압력보다 높아도 된다. 이것에 의하면, 제1 유체가 공급되는 내주측공간의 내압보다, 제2 유체가 공급되는 외주측공간의 내압의 쪽이 높아진다. 이로써, 이 장치는, 밀봉부재를 금속파이프재료의 에지부의 외주면을 향하여 가압하는 가압력을 보다 확실히 발생시킬 수 있다.

본 개시의 일 양태에 관한 성형장치에서는, 유체공급부는, 별개의 유체공급원으로부터, 제1 유체 및 제2 유체가 각각 공급되어도 된다. 이것에 의하면, 이 장치는, 제1 유체의 압력 및 제2 유체의 압력을 각각 적합하게 조절하는 것이 가능해진다.

본 개시의 일 양태에 관한 성형장치는, 금속파이프재료의 내부에 공급된 제1 유체에 의하여 유체공급부가 금속파이프재료의 연장방향을 따라 금속파이프재료로부터 멀어지는 방향으로 압압(押壓)되는 압압력을 취득하는 압압력취득부와, 유체공급부를 금속파이프재료의 연장방향을 따라 진퇴시키는 진퇴기구와, 진퇴기구를 제어하는 제어부를 구비하고, 제어부는, 압압력취득부에 의하여 취득된 압압력에 따른 누름력으로 유체공급부를 금속파이프재료에 가까워지는 방향으로 누르도록 진퇴기구를 제어해도 된다. 금속파이프재료의 내부에 제1 유체가 공급됨에 따라, 공급된 제1 유체에 의하여 유체공급부가 금속파이프재료로부터 멀어지는 방향으로 압압되는 압압력이 증대한다. 이때, 압압력취득부에 의하여 압압력이 취득되고, 취득된 압압력에 따른 누름력으로, 진퇴기구에 의하여 유체공급부가 금속파이프재료에 가까워지는 방향으로 눌린다. 이로써, 유체공급부가 금속파이프재료의 연장방향을 따라 이동하는 것이 억제되기 때문에, 이 장치에서는, 보다 확실히 유체공급부와 금속파이프재료의 시일을 유지할 수 있다.

본 개시의 다양한 양태에 의하면, 금속파이프재료의 좌굴을 억제하면서 노즐과 금속파이프재료를 시일하는 것이 가능해진다.

도 1은, 본 실시형태에 관한 성형장치를 나타내는 도이다.
도 2는, 금속파이프재료의 에지부에 배치된 노즐을 나타내는 단면도이다.
도 3은, 초기배치상태에 있어서의 밀봉부재를 나타내는 단면도이다.
도 4는, 초기배치상태로부터 탄성변형하여 상대돌출량을 증대시킨 상태에 있어서의 밀봉부재를 나타내는 단면도이다.

이하, 도면을 참조하여, 예시적인 실시형태에 대하여 설명한다. 다만, 각 도에 있어서 동일 또는 상당부분에는 동일부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략한다.

<성형장치의 구성>

도 1은, 본 실시형태에 관한 성형장치(10)를 나타내는 도이다. 도 2는, 금속파이프재료(14)의 에지부(14a)에 배치된 노즐(44)을 나타내는 단면도이다. 도 1 및 도 2에 나타나는 바와 같이, 금속파이프를 성형하는 성형장치(10)는, 상형(12) 및 하형(11)으로 이루어지는 블로성형금형(13)과, 상형(12) 및 하형(11) 중 적어도 일방을 이동시키는 구동기구(80)와, 상형(12)과 하형(11)의 사이에 배치되는 금속파이프재료(14)를 유지하는 파이프유지기구(30)와, 파이프유지기구(30)로 유지되어 있는 금속파이프재료(14)에 통전하여 가열하는 가열기구(50)와, 상형(12) 및 하형(11)의 사이에 유지되어 가열된 금속파이프재료(14)의 에지부(14a)의 개구(14b)를 통하여 당해 금속파이프재료(14)의 내부(14c)에 공급되는 제1 고압가스(제1 유체)(G1)를, 기체공급기구(40)에 공급하기 위한 기체공급원(유체공급원)(60)과, 파이프유지기구(30)로 유지된 금속파이프재료(14)의 내부(14c)에 기체공급원(60)으로부터의 제1 고압가스(G1)를 공급하기 위한 한 쌍의 기체공급기구(40, 40)와, 한 쌍의 기체공급기구(40, 40)에 작동유를 공급하는 작동유원(45)과, 블로성형금형(13)을 강제적으로 수랭하는 물순환기구(72)를 구비함과 함께, 상기 구동기구(80)의 구동, 상기 파이프유지기구(30)의 구동, 상기 작동유원(45)의 작동유공급, 상기 가열기구(50)의 구동, 상기 기체공급원(60)의 기체공급, 및 상기 한 쌍의 기체공급기구(40, 40)의 작동을 각각 제어하는 제어부(70)를 구비하여 구성되어 있다. 다만, 도 2에는 도 1에 있어서의 우측의 기체공급기구(40)에 포함되는 노즐(44)이 나타나 있다. 도 1에 있어서의 좌측의 기체공급기구(40)에 포함되는 노즐(44)도 도 2와 동일한 구성을 구비하고 있다. 또, 구동기구(80)는, 상형(12) 또는 하형(11) 중 어느 하나를 이동시키지 않아도 된다.

블로성형금형(13)의 일방인 하형(11)은, 기대(基臺)(15)에 고정되어 있다. 하형(11)은, 큰 강철제 블록으로 구성되고, 그 상면에 예를 들면 직사각형상의 캐비티(오목부)(16)를 구비한다. 하형(11)에는 냉각수통로(19)가 형성되며, 대략 중앙에 아래로부터 삽입된 열전대(21)를 구비하고 있다. 열전대(21)는, 금속파이프재료(14)의 온도를 측정한다. 이 열전대(21)는 스프링(22)에 의하여 상하이동 가능하게 지지되어 있다. 다만, 열전대(21) 대신 또는 열전대(21)에 더하여, 예를 들면 비접촉의 온도계, 전극간 전압에 의한 온도추정 등을 이용하여 금속파이프재료(14)의 온도가 측정되어도 된다.

또한, 하형(11)의 좌우단(도 1에 있어서의 좌우단) 근방에는 스페이스(11a)가 머련되어 있고, 당해 스페이스(11a) 내에는, 파이프유지기구(30)의 가동부인 후술하는 전극(17, 18)(하측전극) 등이, 상하로 진퇴동 가능하게 배치되어 있다. 그리고, 하측전극(17, 18) 상에 금속파이프재료(14)가 재치됨으로써, 하측전극(17, 18)은, 상형(12)과 하형(11)의 사이에 배치되는 금속파이프재료(14)에 접촉한다. 이로써, 하측전극(17, 18)은 금속파이프재료(14)에 전기적으로 접속된다.

하형(11)과 하측전극(17)의 사이와 하측전극(17)의 하부, 및 하형(11)과 하측전극(18)의 사이와 하측전극(18)의 하부에는, 통전을 방지하기 위한 절연재(91)가 각각 마련되어 있다. 각각의 절연재(91)는, 파이프유지기구(30)를 구성하는 액추에이터(도시생략)의 가동부인 진퇴로드(95)에 고정되어 있다. 이 액추에이터는, 하측전극(17, 18) 등을 상하동시키기 위한 것이며, 액추에이터의 고정부는, 하형(11)과 함께 기대(15)측에 유지되어 있다.

블로성형금형(13)의 타방인 상형(12)은, 구동기구(80)를 구성하는 후술하는 슬라이드(81)에 고정되어 있다. 상형(12)은, 큰 강철제 블록으로 구성되고, 내부에 냉각수통로(25)가 형성됨과 함께, 그 하면에 예를 들면 직사각형상의 캐비티(오목부)(24)를 구비한다. 이 캐비티(24)는, 하형(11)의 캐비티(16)에 대향하는 위치에 마련된다.

상형(12)의 좌우단(도 1에 있어서의 좌우단) 근방에는, 하형(11)과 동일하게, 스페이스(12a)가 마련되어 있고, 당해 스페이스(12a) 내에는, 파이프유지기구(30)의 가동부인 후술하는 전극(17, 18)(상측전극) 등이, 상하로 진퇴동 가능하게 배치되어 있다. 그리고, 하측전극(17, 18) 상에 금속파이프재료(14)가 재치된 상태에 있어서, 상측전극(17, 18)은, 하방으로 이동함으로써, 상형(12)과 하형(11)의 사이에 배치된 금속파이프재료(14)에 접촉한다. 이로써, 상측전극(17, 18)은 금속파이프재료(14)에 전기적으로 접속된다. 다만, 상술한 바와 같이 본 실시형태에서는 상측전극(17, 18) 및 하측전극(17, 18)의 양방이 상하로 진퇴동 가능하게 되어 있지만, 상측전극(17, 18) 또는 하측전극(17, 18) 중 어느 일방만이 상하로 진퇴동 가능하게 되어 있어도 된다.

상형(12)과 상측전극(17)의 사이와 상측전극(17)의 상부, 및 상형(12)과 상측전극(18)의 사이와 상측전극(18)의 상부에는, 통전을 방지하기 위한 절연재(101)가 각각 마련되어 있다. 각각의 절연재(101)는, 파이프유지기구(30)를 구성하는 액추에이터의 가동부인 진퇴로드(96)에 고정되어 있다. 이 액추에이터는, 상측전극(17, 18) 등을 상하동시키기 위한 것이며, 액추에이터의 고정부는, 상형(12)과 함께 구동기구(80)의 슬라이드(81)측에 유지되어 있다.

파이프유지기구(30)의 우측부분에 있어서, 전극(18, 18)이 서로 대향하는 면의 각각에는, 금속파이프재료(14)의 외주면에 대응한 반원호상의 오목홈(18a)이 형성되어 있고, 당해 오목홈(18a)의 부분에 정확히 금속파이프재료(14)가 끼워지도록 재치 가능하게 되어 있다. 파이프유지기구(30)의 우측부분에 있어서, 절연재(91, 101)가 서로 대향하는 노출면에는, 상기 오목홈(18a)과 동일하게, 금속파이프재료(14)의 외주면에 대응한 반원호상의 오목홈이 형성되어 있다. 따라서, 파이프유지기구(30)의 우측부분에서 금속파이프재료(14)를 상하방향으로부터 협지하면, 전극(18, 18)이 정확히 금속파이프재료(14)의 우측의 에지부(14a) 부근의 외주를 전체둘레에 걸쳐 밀착하듯이 둘러쌀 수 있도록 구성되어 있다.

파이프유지기구(30)의 좌측부분에 있어서, 전극(17, 17)이 서로 대향하는 면의 각각에는, 금속파이프재료(14)의 외주면에 대응한 반원호상의 오목홈(17a)이 형성되어 있고, 당해 오목홈(17a)의 부분에 정확히 금속파이프재료(14)가 끼워지도록 재치 가능하게 되어 있다. 파이프유지기구(30)의 좌측부분에 있어서, 절연재(91, 101)가 서로 대향하는 노출면에는, 상기 오목홈(18a)과 동일하게, 금속파이프재료(14)의 외주면에 대응한 반원호상의 오목홈이 형성되어 있다. 따라서, 파이프유지기구(30)의 좌측부분에서 금속파이프재료(14)를 상하방향으로부터 협지하면, 전극(17, 17)이 정확히 금속파이프재료(14)의 좌측의 에지부(14a) 부근의 외주를 전체둘레에 걸쳐 밀착하듯이 둘러쌀 수 있도록 구성되어 있다.

금속파이프재료(14)는, 파이프유지기구(30)의 우측부분에서 협지되었을 때에, 당해 파이프유지기구(30)의 우측부분의 전극(18)의 정면(금형의 외측방향의 면)보다, 그 에지부(14a)가 돌출되도록 재치된다. 금속파이프재료(14)는, 파이프유지기구(30)의 좌측부분에서 협지되었을 때에, 당해 파이프유지기구(30)의 좌측부분의 전극(17)의 정면(금형의 외측방향의 면)보다, 그 에지부가 돌출되도록 재치된다.

구동기구(80)는, 상형(12) 및 하형(11)끼리가 맞춰지도록 상형(12)을 이동시키는 슬라이드(81)와, 상기 슬라이드(81)를 이동시키기 위한 구동력을 발생하는 샤프트(82)와, 그 샤프트(82)에서 발생한 구동력을 슬라이드(81)에 전달하기 위한 커넥팅로드(83)를 구비하고 있다. 샤프트(82)는, 슬라이드(81) 상방에서 좌우방향으로 뻗어 있음과 함께 회전 가능하게 지지되어 있고, 그 중심으로부터 이간한 위치에서 좌우단으로부터 돌출하여 뻗어 있는 편심크랭크(82a)를 갖고 있다. 이 편심크랭크(82a)와, 슬라이드(81)의 상부에 마련됨과 함께 좌우방향으로 뻗어 있는 회전축(81a)은, 커넥팅로드(83)에 의하여 연결되어 있다. 구동기구(80)에서는, 제어부(70)에 의하여 샤프트(82)의 회전을 제어함으로써 편심크랭크(82a)의 상하방향의 높이를 변화시켜, 이 편심크랭크(82a)의 위치변화를 커넥팅로드(83)를 통하여 슬라이드(81)에 전달함으로써, 슬라이드(81)의 상하동(병진(竝進)운동)을 제어할 수 있다. 여기에서, 편심크랭크(82a)의 위치변화를 슬라이드(81)에 전달할 때에 발생하는 커넥팅로드(83)의 요동(搖動)(회전운동)은, 회전축(81a)에 의하여 흡수된다. 샤프트(82)는, 예를 들면 제어부(70)에 의하여 제어되는 모터 등의 구동에 따라 회전 또는 정지한다. 다만, 구동기구(80)는, 상술한 바와 같이 샤프트(82)의 회전에 의한 편심크랭크(82a)의 위치변화를 커넥팅로드(83) 및 회전축(81a)을 이용하여 슬라이드(81)의 상하동으로 변환하는 기구에 한정되지 않고, 예를 들면 유압실린더를 이용하여 슬라이드(81)를 상하동시키는 기구여도 된다.

가열기구(50)는, 전원(51)과, 이 전원(51)으로부터 각각 뻗어 전극(17, 18)에 접속되어 있는 도선(52)과, 이 도선(52)에 개재하여 마련된 스위치(53)를 갖고 이루어진다. 제어부(70)는, 상기 가열기구(50)를 제어함으로써, 금속파이프재료(14)를 담금질온도(AC3 변태점온도 이상)까지 가열할 수 있다.

각 기체공급기구(40, 40)는, 압압력취득부(47)와, 진퇴기구(48)와, 진퇴기구(48)에 연결된 노즐(유체공급부)(44)을 갖는다.

압압력취득부(47)는, 금속파이프재료(14)의 내부(14c)에 공급된 제1 고압가스(G1)에 의하여 노즐(44)이 금속파이프재료(14)의 연장방향을 따라 금속파이프재료(14)로부터 멀어지는 방향으로 압압되는 압압력을 취득한다. 압압력취득부(47)는, 예를 들면 노즐(44)에 대한 푸시백(push back)하중을 압압력으로서 취득한다. 보다 상세하게는, 압압력취득부(47)는, 예를 들면 노즐(44)로부터 금속파이프재료(14)의 내부(14c)에 공급되는 제1 고압가스(G1)의 압력값을 측정하는 압력계를 구비하며, 측정된 압력값에 근거하여 압압력을 취득한다. 압압력취득부(47)는, 취득한 압압력에 관한 정보를 제어부(70)에 출력한다. 다만, 압압력취득부(47)는, 예를 들면 금속파이프재료(14)의 내부(14c)에 있어서의 압력을 압압력으로서 취득해도 된다. 압압력취득부(47)가 배치되는 위치는, 도 1에 나타나는 위치에 한정되지 않고, 압압력취득부(47)의 구성에 따라 압압력을 적합하게 취득할 수 있는 위치에 배치된다.

진퇴기구(48)는, 노즐(44)을 금속파이프재료(14)의 연장방향을 따라 진퇴시킨다. 진퇴기구(48)는, 제어부(70)에 의하여 제어된다. 예를 들면, 진퇴기구(48)는, 미리 설정된 누름력으로 노즐(44)을 금속파이프재료(14)에 가까워지는 방향으로 누르도록, 제어부(70)에 의하여 제어된다. 진퇴기구(48)는, 노즐(44)이 금속파이프재료(14)의 연장방향을 따라 이동하지 않도록, 압압력취득부(47)에 의하여 취득된 압압력에 따른 누름력으로 노즐(44)을 금속파이프재료(14)에 가까워지는 방향으로 누르는 것도 가능하다. 진퇴기구(48)는, 실린더유닛(42)과, 실린더유닛(42)의 작동에 맞추어 진퇴동하는 실린더로드(43)를 갖고 있다. 실린더유닛(42)은, 블록(41) 상에 재치고정되어 있다.

노즐(44)은, 금속파이프재료(14)의 에지부(14a)에 배치되며, 기체공급원(60)으로부터 공급되는 제1 고압가스(G1)를 금속파이프재료(14)의 에지부(14a)의 개구(14b)를 통하여 금속파이프재료(14)의 내부(14c)에 공급한다. 노즐(44)은, 실린더로드(43)에 있어서의 파이프유지기구(30)측의 선단에 연결되어 있다.

노즐(44)의 구체적인 구성에 대하여 설명한다. 도 3은, 초기배치상태에 있어서의 밀봉부재(97)를 나타내는 단면도이다. 도 4는, 초기배치상태로부터 탄성변형하여 상대돌출량(H)을 증대시킨 상태에 있어서의 밀봉부재(97)를 나타내는 단면도이다. 도 3 및 도 4는, 도 2에 있어서의 상측의 밀봉부재(97)의 주변을 나타내고 있다. 도 2~도 4에 나타나는 바와 같이, 노즐(44)은, 기체(基體)부(92), 삽입부(93), 포위부(94), 밀봉부재(97), 및 작동부(98)를 포함하고 있다. 기체부(92), 삽입부(93), 및 포위부(94)는, 1개 또는 복수 개의 부재에 의하여 일체적으로 구성된 블록체이다. 본 실시형태에서는, 밀봉부재(97)가 초기배치상태에 있어서 홈부(99)의 내주면(94a)보다 당해 내주면(94a)의 직경방향(D2)에 있어서의 외주측에 배치되어 있는(즉, 홈부(99)로부터 튀어나오지 않고 배치되어 있는) 경우가 예시되고 있다. "초기배치상태"란, 밀봉부재(97)가 후술하는 작동부(98)에 의하여 금속파이프재료(14)의 외주면(14f)을 향하여 가압력을 받고 있지 않은 상태를 의미한다.

기체부(92)는, 노즐(44)에 있어서, 금속파이프재료(14)의 에지부(14a)의 에지면(端面)(14d)보다 외측에 배치되는 부분이다. 도 3에 있어서는, 기체부(92)는, 금속파이프재료(14)의 에지면(14d)을 따라 나타나 있는 2점쇄선보다 우측의 부분이다.

삽입부(93)는, 기체부(92)의 측면으로부터 입설(立設)된 대략 원통형상의 부분이다. 삽입부(93)의 외경은, 금속파이프재료(14)의 에지부(14a)의 내경보다 약간 작아지도록 형성되어 있다. 이로써, 삽입부(93)가 금속파이프재료(14)의 에지부(14a)의 개구(14b)를 통하여 금속파이프재료(14)의 내부(14c)에 진입 및 퇴출 가능하게 됨과 함께, 후술하는 제1 보조시일이 실현된다. 다만, 삽입부(93)는, 대략 원통형상을 나타내고 있지 않아도 되고, 다른 형상(예를 들면, 중심축선(L)에 수직인 단면이 직사각형상을 나타내는 직사각형 통형상)이어도 된다.

기체부(92) 및 삽입부(93)에는, 제1 고압가스(G1)가 유통하는 제1 가스유로(46a)가 형성되어 있다. 제1 가스유로(46a)는, 예를 들면 기체부(92)의 외면(92a) 및 삽입부(93)의 선단면(93a)에 있어서 개구되어 있고, 이들의 개구로부터 각각 뻗는 유로가 기체부(92) 내 또는 삽입부(93) 내에서 접속하도록 형성되어 있다. 일례로서, 도 2에 나타나는 제1 가스유로(46a)는, 기체부(92)의 외면(92a)으로부터 수직으로 기체부(92) 내에 마련된 유로와, 삽입부(93)의 선단면(93a)으로부터 수직으로 삽입부(93) 내에 마련된 유로가, 기체부(92) 내에서 접속하는 형상으로 되어 있다. 이로써, 제1 고압가스(G1)는, 기체부(92)의 외면(92a)의 개구를 통하여 제1 가스유로(46a) 내에 유입되어, 기체부(92) 내의 제1 가스유로(46a)로부터 삽입부(93) 내의 제1 가스유로(46a)로 진행한 후, 삽입부(93)의 선단면(93a)의 개구를 통하여 금속파이프재료(14)의 내부(14c)에 공급된다.

포위부(94)는, 금속파이프재료(14)의 에지부(14a)의 외주면(14f)을 포위하도록 형성되어 있다. 따라서, 금속파이프재료(14)의 에지부(14a)가 원통형상을 나타내고 있는 경우, 금속파이프재료(14)의 에지부(14a)의 외주면(14f)과 대면하는 포위부(94)의 내주면(94a)은, 단면원형상을 나타내고 있다. 포위부(94)의 내주면(94a)에는, 환상의 홈부(99)가 당해 내주면(94a)을 에두르도록(주회(周回)하도록) 내주면(94a)의 전체둘레에 걸쳐 형성되어 있다.

홈부(99)는, 포위부(94)의 내주면(94a)을 따른 방향(둘레방향)에서 보아, 포위부(94)의 내주면(94a)의 중심축선(L)을 따른 방향(D1)에 있어서의 일방의 측면인 제1 측면(99a) 및 타방의 측면인 제2 측면(99b)을 갖고 있다. 즉, 제2 측면(99b)은, 제1 측면(99a)과 대향한 면이다. 여기에서는, 제1 측면(99a)은, 포위부(94)의 내주면(94a)의 중심축선(L)을 따른 방향(D1)에 있어서의 외측(금속파이프재료(14)의 연장방향에 있어서의 중앙측과는 반대측)의 측면이며, 제2 측면(99b)은, 포위부(94)의 내주면(94a)의 중심축선(L)을 따른 방향(D1)에 있어서의 내측(금속파이프재료(14) 연장방향에 있어서의 중앙측)의 측면이다.

홈부(99)의 제1 측면(99a)은, 경사부(99c)를 갖고 있다. 또, 홈부(99)의 제2 측면(99b)은, 경사부(99d)를 갖고 있다. 경사부(99c, 99d)는, 포위부(94)의 내주면(94a)의 중심축선(L)을 포함하는 단면에 있어서, 제1 측면(99a)과 제2 측면(99b)의 중심축선(L)을 따른 방향(D1)의 거리인 홈부폭(W)이, 내주면(94a)의 직경방향(D2)에 있어서의 외주측으로부터 내주측을 향하여 축소되도록 경사져 있다. 경사부(99c, 99d)는, 예를 들면 홈부(99)의 내주면(94a)의 직경방향(D2)에 있어서의 내주측에 가까워진 위치에 마련되어 있다.

밀봉부재(97)는, 홈부(99)에 배치된 환상의 부재이며, 일례로서 O링이어도 된다. 밀봉부재(97)는, 탄성변형 가능한 재질에 의하여 구성되어 있다. 예를 들면, 밀봉부재(97)는, 경도, 내열성, 압축영구왜곡 등의 관점에서 불소고무에 의하여 형성되어 있어도 되고, 특히, 바이톤계 내마모 재료에 의하여 형성되어 있어도 된다. 혹은, 밀봉부재(97)는, 나이트릴고무에 의하여 형성되어 있어도 된다. 밀봉부재(97)는, 홈부(99)의 제1 측면(99a) 및 제2 측면(99b)의 각각과 접하도록 배치되어 있다. 이로써, 밀봉부재(97)는, 포위부(94)에 포위되는 공간을, 홈부(99) 중 당해 밀봉부재(97)보다 내주면(94a)의 직경방향(D2)에 있어서의 외주측인 외주측공간(S1), 및 당해 밀봉부재(97)보다 내주면(94a)의 직경방향(D2)에 있어서의 내주측인 내주측공간(S2)으로 구획하고 있다. "포위부(94)에 포위되는 공간"이란, 홈부(99)와, 내주면(94a)보다 당해 내주면(94a)의 직경방향(D2)에 있어서의 내주측의 공간을 포함하는 공간을 의미한다.

다만, 이하의 설명에서는, 포위부(94)의 내주면(94a)의 중심축선(L)으로부터 내주면(94a)의 직경방향(D2)에서 보아 밀봉부재(97)가 외주측공간(S1)으로 노출되는 면적을 외주측노출면적이라고 하고, 포위부(94)의 내주면(94a)의 중심축선(L)으로부터 내주면(94a)의 직경방향(D2)에서 보아 밀봉부재(97)가 내주측공간(S2)으로 노출되는 면적을 내주측노출면적이라고 한다. 홈부(99)는, 밀봉부재(97)가 초기배치상태에 있는 경우에, 외주측노출면적보다, 내주측노출면적의 쪽이 작아지도록 형성되어 있다. 이 경우, 홈부(99)는, 밀봉부재(97)가 초기배치상태에 있는 경우에, 후술하는 외주측홈부폭(Wa)보다 내주측홈부폭(Wb)의 쪽이 작아지도록 형성되어 있어도 된다.

환언하면, 홈부(99)의 형상은 이하와 같다. 즉, 포위부(94)의 내주면(94a)의 중심축선(L)을 포함하는 단면에 있어서, 밀봉부재(97)가 초기배치상태에 있는 경우에, 밀봉부재(97)와 제1 측면(99a)이 접하는 부분 중 내주면(94a)의 직경방향(D2)에 있어서의 가장 외주측의 위치(제1 외주측 위치)(P1)와, 밀봉부재(97)와 제2 측면(99b)이 접하는 부분 중 내주면(94a)의 직경방향(D2)에 있어서의 가장 외주측의 위치(제2 외주측 위치)(P2)의 중심축선(L)을 따른 방향(D1)의 거리(즉, 홈부폭(W))를 외주측홈부폭(Wa)이라고 한다. 또, 포위부(94)의 내주면(94a)의 중심축선(L)을 포함하는 단면에 있어서, 밀봉부재(97)가 초기배치상태에 있는 경우에, 밀봉부재(97)와 제1 측면(99a)이 접하는 부분 중 내주면(94a)의 직경방향(D2)에 있어서의 가장 내주측의 위치(제1 내주측 위치)(P3)와, 밀봉부재(97)와 제2 측면(99b)이 접하는 부분 중 내주면(94a)의 직경방향(D2)에 있어서의 가장 내주측의 위치(제2 내주측 위치)(P4)의 중심축선(L)을 따른 방향(D1)의 거리(즉, 홈부폭(W))를 내주측홈부폭(Wb)이라고 한다. 이때, 홈부(99)는, 밀봉부재(97)가 초기배치상태에 있는 경우에, 외주측홈부폭(Wa)보다 내주측홈부폭(Wb)의 쪽이 작아지도록 형성되어 있다.

밀봉부재(97)는, 본 실시형태에 있어서는, 탄성변형함으로써 상대돌출량(H)을 증감 가능하다. "상대돌출량(H)"이란, 밀봉부재(97)가 홈부(99)로부터 내주면(94a)의 직경방향(D2)에 있어서의 내주측으로 돌출되는 높이이며, 보다 구체적으로는, 밀봉부재(97)가 포위부(94)의 내주면(94a)으로부터 더 내주측을 향하여 돌출되는 높이이다. 상대돌출량(H)은, 밀봉부재(97)가 포위부(94)의 내주면(94a)보다 내주측으로 돌출되어 있는 경우에는 플러스의 수치로 나타내지고, 밀봉부재(97)가 포위부(94)의 내주면(94a)보다 내주측으로 돌출되어 있지 않은 경우(즉, 밀봉부재(97)의 전체가 홈부(99)의 내부로 들어가고 있는 경우)에는 마이너스의 수치로 나타내어진다(도 3 참조).

즉, 밀봉부재(97)는, 홈부(99)에 있어서의 초기배치상태로부터 탄성변형함으로써, 홈부(99)로부터 내주면(94a)의 직경방향(D2)에 있어서의 내주측으로 돌출되는 상대돌출량(H)을 증대시키는 것이 가능하다. 밀봉부재(97)는, 초기배치상태에 있어서, 홈부(99)로부터 내주면(94a)의 직경방향(D2)에 있어서의 내주측으로 돌출되어 있어도 되고(튀어나와 있어도 되고), 돌출되어 있지 않아도 된다(튀어나와 있지 않아도 된다). 다만, 본 실시형태에 있어서는, 밀봉부재(97)는, 초기배치상태에 있어서 금속파이프재료(14)의 외주면(14f)에 당접(當接)하고 있지 않다. 또, 밀봉부재(97)는, 작동부(98)에 의하여 탄성변형되어 상대돌출량(H)을 증대시킴으로써 금속파이프재료(14)의 외주면(14f)에 당접할 수 있다.

작동부(98)는, 밀봉부재(97)를 금속파이프재료(14)의 외주면(14f)을 향하여 가압하는 가압력을 발생시킨다. 여기에서는, 작동부(98)는, 밀봉부재(97)를 초기배치상태로부터 탄성변형시켜, 밀봉부재(97)가 금속파이프재료(14)의 외주면(14f)에 당접하도록, 밀봉부재(97)의 상대돌출량(H)을 증대시킨다. 작동부(98)는, 예를 들면 외주측공간(S1)의 내압과 외주측노출면적의 곱이 내주측공간(S2)의 내압과 내주측노출면적의 곱보다 커지도록, 제2 고압가스(제2 유체)(G2)를 외주측공간(S1)에 공급한다. 제2 고압가스(G2)란, 밀봉부재(97)를 금속파이프재료(14)의 외주면(14f)을 향하여 가압하기 위하여 공급되는 기체이며, 여기에서는, 홈부(99) 내에 있어서 밀봉부재(97)를 탄성변형시키기 위하여 공급되는 기체이다.

작동부(98)는, 예를 들면 외주측공간(S1)에 제2 고압가스(G2)를 공급하는 제2 가스유로(46b)이다. 제2 가스유로(46b)는, 기체부(92) 내의 제1 가스유로(46a)로부터 분기하여 외주측공간(S1)에 이르는 유로여도 된다. 이 경우, 제2 가스유로(46b)를 유통하는 제2 고압가스(G2)는, 제1 가스유로(46a)를 유통하는 제1 고압가스(G1)로부터 분류(分流)한 기체이다. 따라서, 제1 고압가스(G1)와 제2 고압가스(G2)는, 서로 동일한 압력이 된다.

작동부(98)에 의하여 제2 고압가스(G2)를 외주측공간(S1)에 공급함으로써, 이하의 이유에서, 밀봉부재(97)를 외주면(14f)을 향하여 가압할(여기에서는, 보다 상세하게는, 밀봉부재(97)를 초기배치상태로부터 탄성변형시켜 상대돌출량(H)을 증대시킬) 수 있다. 즉, 밀봉부재(97)에 대하여, 외주측공간(S1)의 내압과 외주측노출면적의 곱에 상당하는 크기의 힘이, 내주면(94a)의 직경방향(D2)에 있어서의 내주측을 향하여 작용한다. 한편, 밀봉부재(97)에 대하여, 내주측공간(S2)의 내압과 내주측노출면적의 곱에 상당하는 크기의 힘이, 내주면(94a)의 직경방향(D2)에 있어서의 외주측을 향하여 작용한다. 따라서, 작동부(98)가 제2 고압가스(G2)를 외주측공간(S1)에 공급하여 외주측공간(S1)의 내압을 높게 함으로써, 외주측공간(S1)의 내압과 외주측노출면적의 곱을, 내주측공간(S2)의 내압과 내주측노출면적의 곱보다 크게 하고, 밀봉부재(97)를 외주면(14f)을 향하여 가압하는(여기에서는, 밀봉부재(97)를 탄성변형시켜 내주면(94a)의 직경방향(D2)에 있어서의 내주측으로 이동시킴으로써, 상대돌출량(H)을 증대시키는) 것이 가능하다.

그런데, 상술한 바와 같이 삽입부(93)의 외경은 금속파이프재료(14)의 에지부(14a)의 내경보다 약간 작아지도록 형성되어 있기 때문에, 금속파이프재료(14)의 내부(14c)에 공급된 제1 고압가스(G1)는, 삽입부(93)의 외주면(93b)과 금속파이프재료(14)의 내주면(14e)의 간극을 통과하기 어렵다. 이 때문에, 제1 고압가스(G1)가 금속파이프재료(14)의 내부(14c)로부터 누설되는 것이 억제된다. 즉, 삽입부(93)의 외주면(93b)과 금속파이프재료(14)의 내주면(14e)의 간극이 작다는 구성이, 노즐(44)과 금속파이프재료(14)의 보조적인 시일(제1 보조시일)로서 기능한다.

또, 금속파이프재료(14)의 에지부(14a)에 노즐(44)이 배치되는 경우에는, 금속파이프재료(14)의 에지부(14a)의 에지면(14d)이, 기체부(92)의 측면(보다 구체적으로는, 기체부(92)의 측면 중 삽입부(93) 및 포위부(94)에 끼워진 접촉면(92b))에 접촉한다. 이로써, 제1 보조시일을 통과한 제1 고압가스(G1)는, 금속파이프재료(14)의 에지부(14a)의 에지면(14d)과 기체부(92)의 접촉면(92b)의 간극을 통과하기 어렵다. 이 때문에, 제1 고압가스(G1)가 금속파이프재료(14)의 내부(14c)로부터 누설되는 것이 억제된다. 즉, 금속파이프재료(14)의 에지부(14a)의 에지면(14d)이 기체부(92)의 접촉면(92b)에 접촉된다는 구성이, 노즐(44)과 금속파이프재료(14)의 보조적인 시일(제2 보조시일)로서 기능한다.

기체공급원(60)은, 가스원(61)과, 이 가스원(61)에 의하여 공급된 가스를 저류하는 어큐뮬레이터(62)와, 어큐뮬레이터(62)로부터 노즐(44) 내에 형성된 제1 가스유로(46a)까지 뻗어 있는 튜브(67)와, 이 튜브(67)에 개재하여 마련되어 있는 압력제어밸브(68) 및 역지밸브(69)를 구비하고 있다. 역지밸브(69)는, 튜브(67) 내에서 고압가스가 역류하는 것을 방지하는 역할을 한다. 튜브(67)에 개재하여 마련되어 있는 압력제어밸브(68)는, 제어부(70)의 제어에 의하여, 금속파이프재료(14)를 팽창시키기 위한 작동압력을 갖는 제1 고압가스(G1)를, 노즐(44)의 제1 가스유로(46a)에 공급하는 역할을 한다.

작동유원(45)은, 노즐(44)의 금속파이프재료(14)에 대한 누름력에 대응한 작동압력의 작동유를 실린더유닛(42)에 공급한다. 이로써, 실린더유닛(42)이 작동하여 실린더로드(43)를 진퇴시킴으로써, 노즐(44)이 금속파이프재료(14)의 연장방향을 따라 진퇴한다. 다만, 노즐(44)은, 작동유원(45)으로부터 공급되는 작동유 대신, 기체공급원(60)으로부터 공급되는 가스에 의하여 진퇴해도 된다. 그 경우, 기체공급원(60)은, 어큐뮬레이터(62)로부터 실린더유닛(42)까지 뻗어 있는 튜브와, 이 튜브에 개재하여 마련되어 있는 압력제어밸브 및 전환밸브를 더 구비하고, 압력제어밸브는, 노즐(44)의 금속파이프재료(14)에 대한 누름력에 대응한 작동압력의 가스를 실린더유닛(42)에 공급해도 된다.

상술한 바와 같이, 제2 가스유로(46b)가 기체부(92) 내의 제1 가스유로(46a)로부터 분기하여 외주측공간(S1)에 이르는 유로이기 때문에, 기체공급원(60)은, 제1 고압가스(G1) 및 제2 고압가스(G2)의 양방을 노즐(44)에 공급하게 된다. 환언하면, 노즐(44)은, 공통의 기체공급원(60)으로부터 서로 동일한 압력의 제1 고압가스(G1) 및 제2 고압가스(G2)가 공급된다.

제어부(70)는, 기체공급원(60)의 압력제어밸브(68)를 제어함으로써, 금속파이프재료(14)의 내부(14c)에 원하는 작동압력의 제1 고압가스(G1)를 공급할 수 있다. 또, 제어부(70)는, 도 1에 나타내는 (A)로부터 정보가 전달됨으로써, 열전대(21)로부터 온도정보를 취득하고, 구동기구(80) 및 스위치(53) 등을 제어한다. 또, 제어부(70)는, 도 1에 나타내는 (B)로부터 정보가 전달됨으로써, 압압력취득부(47)에 의하여 취득된 압압력에 관한 정보를 취득하고, 취득된 압압력에 따른 누름력으로 노즐(44)을 금속파이프재료(14)에 가까워지는 방향으로 누르도록 진퇴기구(48)를 제어한다. "취득된 압압력에 따른 누름력"이란, 예를 들면 노즐(44)이 압압력에 의하여 금속파이프재료(14)의 연장방향을 따라 이동하지 않도록 당해 노즐(44)의 위치를 유지할 수 있는 누름력이며, 보다 구체적으로는, 압압력과 균형을 이루는 크기의 누름력이다.

물순환기구(72)는, 물을 저류하는 수조(73)와, 이 수조(73)에 저류되어 있는 물을 퍼 올리고, 가압하여 하형(11)의 냉각수통로(19) 및 상형(12)의 냉각수통로(25)로 보내는 물펌프(74)와, 배관(75)으로 이루어진다. 생략했지만, 수온을 낮추는 쿨링타워나 물을 정화하는 여과기를 배관(75)에 개재시키는 것은 지장을 주지 않는다.

<성형장치를 이용한 금속파이프의 성형방법>

다음에, 도 1~도 4를 참조하여, 성형장치(10)를 이용한 금속파이프의 성형방법에 대하여 설명한다. 최초로, 담금질 가능한 강종(鋼種)의 금속파이프재료(14)를 준비한다. 이 금속파이프재료(14)를, 예를 들면 로봇암 등을 이용하여, 하형(11)측에 구비되는 전극(17, 18) 상에 재치(투입)한다. 전극(17, 18)에는 오목홈(17a, 18a)이 형성되어 있기 때문에, 당해 오목홈(17a, 18a)에 의하여 금속파이프재료(14)가 위치결정된다.

다음으로, 제어부(70)는, 구동기구(80) 및 파이프유지기구(30)를 제어함으로써, 당해 파이프유지기구(30)에 금속파이프재료(14)를 유지시킨다. 구체적으로는, 구동기구(80)의 구동에 의하여 슬라이드(81)측에 유지되어 있는 상형(12) 및 상측전극(17, 18) 등이 하형(11)측으로 이동함과 함께, 파이프유지기구(30)에 포함되는 상측전극(17, 18) 등 및 하측전극(17, 18) 등을 진퇴동 가능하게 하고 있는 액추에이터를 작동시킴으로써, 금속파이프재료(14)의 양방의 에지부 부근을 상하로부터 파이프유지기구(30)에 의하여 협지한다. 이 협지는 전극(17, 18)에 형성되는 오목홈(17a, 18a), 및 절연재(91, 101)에 형성되는 오목홈의 존재에 의하여, 금속파이프재료(14)의 양에지부 부근의 전체둘레에 걸쳐 밀착하는 것 같은 양태로 협지되게 된다.

다만, 이때 금속파이프재료(14)의 전극(18)측의 에지부(14a)는, 금속파이프재료(14)의 연장방향에 있어서, 전극(18)보다 노즐(44)측으로 돌출되어 있다. 동일하게, 금속파이프재료(14)의 전극(17)측의 에지부(14a)는, 금속파이프재료(14)의 연장방향에 있어서, 전극(17)보다 노즐(44)측으로 돌출되어 있다. 또, 상측전극(17, 18)의 하면과 하측전극(17, 18)의 상면은, 각각 서로 접촉하고 있다. 단, 금속파이프재료(14)의 양에지부 전체둘레에 걸쳐 밀착하는 구성에 한정되지 않고, 금속파이프재료(14)의 둘레방향에 있어서의 일부에 전극(17, 18)이 당접하는 것 같은 구성이어도 된다.

계속해서, 제어부(70)는, 가열기구(50)를 제어함으로써, 금속파이프재료(14)를 가열한다. 구체적으로는, 제어부(70)는, 가열기구(50)의 스위치(53)를 ON으로 한다. 그렇게 하면, 전원(51)으로부터 하측전극(17, 18)에 전달되는 전력이, 금속파이프재료(14)를 협지하고 있는 상측전극(17, 18) 및 금속파이프재료(14)에 공급되고, 금속파이프재료(14)에 존재하는 저항에 의하여, 금속파이프재료(14) 자체가 줄(Joule)열에 의하여 발열한다. 또, 전극(17, 18)은, 가열된 금속파이프재료(14)로부터의 열전도에 의해서도 가열된다. 다만, 열전대(21)의 측정값이 항상 감시되며, 이 결과에 근거하여 통전이 제어된다.

계속해서, 제어부(70)에 의한 구동기구(80)의 제어에 의하여, 가열 후의 금속파이프재료(14)에 대하여 블로성형금형(13)을 닫는다. 이로써, 하형(11)의 캐비티(16)와 상형(12)의 캐비티(24)가 조합되고, 하형(11)과 상형(12)의 사이의 캐비티부 내에 금속파이프재료(14)가 배치밀폐된다.

그 후, 기체공급기구(40)의 실린더유닛(42)을 작동시킴으로써 각 노즐(44)을 전진시켜 금속파이프재료(14)의 각 에지부(14a)에 배치한다. 그리고, 블로성형금형(13)을 닫음과 함께, 제1 고압가스(G1)를 노즐(44)에 공급한다. 노즐(44)에 공급된 제1 고압가스(G1)는, 제1 가스유로(46a)를 유통하여 금속파이프재료(14)의 내부(14c)로 취입된다.

여기에서, 노즐(44) 내에 있어서 제1 가스유로(46a)와 제2 가스유로(46b)는 접속되어 있기 때문에, 제1 가스유로(46a)를 유통하는 제1 고압가스(G1)의 일부는, 제2 가스유로(46b)로 분류한다. 제2 가스유로(46b)로 분류한 제1 고압가스(G1)는, 제2 고압가스(G2)로서, 제2 가스유로(46b)를 유통하여 홈부(99)의 외주측공간(S1)으로 유입된다. 제2 고압가스(G2)가 외주측공간(S1)에 공급됨으로써, 외주측공간(S1)의 내압이 증대한다. 그 결과, 밀봉부재(97)에 대하여 내주면(94a)의 직경방향(D2)에 있어서의 내주측을 향하여 작용하는 힘이 증대하여, 밀봉부재(97)에 대하여 내주면(94a)의 직경방향(D2)에 있어서의 외주측을 향하여 작용하는 힘보다 커지기 쉽다. 또한, 홈부(99)는 외주측노출면적보다 내주측노출면적의 쪽이 작아지도록 형성되어 있다. 이 때문에, 밀봉부재(97)에 대하여 내주면(94a)의 직경방향(D2)에 있어서의 내주측을 향하여 작용하는 힘은, 밀봉부재(97)에 대하여 내주면(94a)의 직경방향(D2)에 있어서의 외주측을 향하여 작용하는 힘보다 더 커지기 쉽다.

밀봉부재(97)에 대하여 내주면(94a)의 직경방향(D2)에 있어서의 내주측을 향하여 작용하는 힘이 외주측을 향하여 작용하는 힘보다 커지면, 밀봉부재(97)는, 금속파이프재료(14)의 외주면(14f)을 향하여 가압되고, 초기배치상태로부터 탄성변형함으로써 상대돌출량(H)을 증대시킨다. 그리고, 밀봉부재(97)가 금속파이프재료(14)의 에지부(14a)의 외주면(14f)에 대하여 전체둘레에 걸쳐 당접함으로써, 노즐(44)과 금속파이프재료(14)가 시일된다. 다만, 이때 밀봉부재(97)는, 초기배치상태로부터 탄성변형함으로써 상대돌출량(H)을 증대시키도록 내주면(94a)의 직경방향(D2)에 있어서의 내주측으로 이동함으로써, 홈부(99)의 경사부(99c, 99d)에 걸터얹혀 홈부폭(W)의 좁은 영역에 압입된 상태로 되어 있다.

이와 같이 노즐(44)과 금속파이프재료(14)가 시일됨과 동시에, 가열에 의하여 연화된 금속파이프재료(14)가 제1 고압가스(G1)의 내압에 의하여 캐비티부의 형상을 따르도록 변형된다(성형된다). 금속파이프재료(14)는 고온(950℃ 전후)으로 가열되어 있기 때문에, 금속파이프재료(14)의 내부(14c)에 공급된 제1 고압가스(G1)는, 열팽창한다. 이때, 금속파이프재료(14)는 가열됨으로써 연화되고 있기 때문에, 열팽창된 압축공기에 의하여 금속파이프재료(14)를 용이하게 팽창시킬 수 있다.

이때, 금속파이프재료(14)의 내부(14c)의 내압이 높아짐으로써, 그 반력을 받아 노즐(44)이 금속파이프재료(14)로부터 멀어지는 방향으로 압압된다. 압압력취득부(47)는, 노즐(44)이 받는 압압력을 취득하여, 그 정보를 제어부(70)에 출력한다. 제어부(70)는, 입력된 정보에 근거하는 압압력에 따른 누름력으로 노즐(44)을 금속파이프재료(14)에 가까워지는 방향으로 누르도록, 진퇴기구(48)를 제어한다.

그 후, 금속파이프재료(14)의 내부(14c)로의 제1 고압가스(G1)의 공급이 정지되고, 동시에 홈부(99)의 외주측공간(S1)으로의 제2 고압가스(G2)의 공급이 정지된다. 그 결과, 내주면(94a)의 직경방향(D2)에 있어서의 내주측을 향하여, 외주측공간(S1)의 내압에 기인하여 밀봉부재(97)에 작용하는 힘과, 내주면(94a)의 직경방향(D2)에 있어서의 외주측을 향하여, 내주측공간(S2)의 내압에 기인하여 밀봉부재(97)에 작용하는 힘이 동일해진다. 이로써, 밀봉부재(97)는, 초기배치상태로부터 상대돌출량을 증대시키는 탄성변형의 복원력에 의하여, 상대돌출량을 저감하여 초기배치상태로 되돌아온다. 다만, 밀봉부재(97)는, 홈부(99)의 경사부(99c, 99d)에 걸터얹혀 홈부폭(W)의 좁은 영역에 압입된 상태로 되어 있기 때문에, 경사부(99c, 99d)의 경사면을 따라 매끄럽게 또한 확실히 초기배치상태로 되돌아올 수 있다.

블로성형되어 팽창한 금속파이프재료(14)의 외주면(14f)이 하형(11)의 캐비티(16)에 접촉하여 급랭됨과 동시에, 상형(12)의 캐비티(24)에 접촉하여 급랭(상형(12)과 하형(11)은 열용량이 크고 또한 저온으로 관리되어 있기 때문에, 금속파이프재료(14)가 접촉하면 파이프표면의 열이 단숨에 금형측으로 빼앗긴다)되어 담금질이 행해진다. 이와 같은 냉각법은, 금형접촉냉각 또는 금형냉각이라고 불린다. 급랭된 직후는 오스테나이트가 마텐자이트로 변태한다(이하, 오스테나이트가 마텐자이트로 변태하는 것을 마텐자이트변태라고 한다). 냉각의 후반은 냉각속도가 느려졌기 때문에, 복열에 의하여 마텐자이트가 다른 조직(트루스타이트, 솔바이트 등)으로 변태한다. 따라서, 별도 템퍼링처리를 행할 필요가 없다. 또, 본 실시형태에 있어서는, 금형냉각 대신, 혹은 금형냉각에 더하여, 냉각매체를 예를 들면 캐비티(24) 내에 공급함으로써 냉각이 행해져도 된다. 예를 들면, 마텐자이트변태가 시작되는 온도까지는 금형(상형(12) 및 하형(11))에 금속파이프재료(14)를 접촉시켜 냉각을 행하고, 그 후 형개방함과 함께 냉각매체(냉각용 기체)를 금속파이프재료(14)에 분사함으로써, 마텐자이트변태를 발생시켜도 된다.

상술한 바와 같이 금속파이프재료(14)에 대하여 블로성형을 행한 후에 냉각을 행하고, 형개방을 행함으로써, 예를 들면 대략 직사각형통상의 본체부를 갖는 금속파이프를 얻는다.

<성형장치의 작용효과>

이상 설명한 바와 같이, 성형장치(10)에 의하면, 노즐(44)의 밀봉부재(97)는, 환상을 나타내고, 금속파이프재료(14)의 에지부(14a)의 외주면(14f)을 포위하는 포위부(94)의 내주면(94a)에 형성된 환상의 홈부(99)에 배치되어 있다. 밀봉부재(97)는, 작동부(98)에 의하여 발생하는 가압력에 의하여 금속파이프재료(14)의 외주면(14f)을 향하여 가압되고, 그 결과, 초기배치상태로부터 탄성변형함으로써 상대돌출량(H)을 증대시킨다. 이로써, 밀봉부재(97)가, 금속파이프재료(14)의 에지부(14a)의 외주면(14f)에 대하여 전체둘레에 걸쳐 당접하고, 눌림으로써, 노즐(44)과 금속파이프재료(14)가 시일된다. 또, 이때 큰 누름력으로 노즐(44)을 금속파이프재료(14)의 에지부(14a)에 누를 필요가 없기 때문에, 금속파이프재료(14)가 좌굴하기 어렵다. 따라서, 이 성형장치(10)는, 금속파이프재료(14)의 좌굴을 억제하면서 노즐(44)과 금속파이프재료(14)를 시일할 수 있다.

성형장치(10)에서는, 홈부(99)는, 포위부(94)의 내주면(94a)의 중심축선(L)을 따른 방향(D1)에 있어서의 일방의 측면인 제1 측면(99a) 및 타방의 측면인 제2 측면(99b)을 갖고, 밀봉부재(97)는, 제1 측면(99a) 및 제2 측면(99b)의 각각과 접하도록 배치되며, 포위부(94)에 포위되는 공간을, 홈부 중 당해 밀봉부재(97)보다 내주면(94a)의 직경방향(D2)에 있어서의 외주측인 외주측공간(S1), 및 당해 밀봉부재(97)보다 내주면(94a)의 직경방향(D2)에 있어서의 내주측인 내주측공간(S2)으로 구획하고, 작동부(98)는, 제2 고압가스(G2)를 외주측공간(S1)에 공급한다. 이로써, 제2 고압가스(G2)가 외주측공간(S1)에 공급됨으로써, 내주면(94a)의 직경방향(D2)에 있어서의 내주측을 향하여, 외주측공간(S1)의 내압에 기인하여 밀봉부재(97)에 작용하는 힘을, 내주면(94a)의 직경방향(D2)에 있어서의 외주측을 향하여, 내주측공간(S2)의 내압에 기인하여 밀봉부재(97)에 작용하는 힘보다 크게 하는 것이 가능해진다. 이로써, 성형장치(10)는, 밀봉부재(97)를 금속파이프재료(14)의 에지부(14a)의 외주면(14f)을 향하여 가압하는 가압력을 발생시킬 수 있다.

성형장치(10)에서는, 홈부(99)는, 중심축선(L)으로부터 포위부(94)의 내주면(94a)의 직경방향에서 보아 밀봉부재(97)가 외주측공간(S1)으로 노출되는 면적인 외주측노출면적보다, 중심축선(L)으로부터 내주면(94a)의 직경방향(D2)에서 보아 밀봉부재(97)가 내주측공간(S2)으로 노출되는 면적인 내주측노출면적의 쪽이 작아지도록 형성된다. 이로써, 외주측공간(S1)의 내압을 받는 외주측노출면적보다 내주측공간(S2)의 내압을 받는 내주측노출면적의 쪽이 작아지도록 홈부가 형성됨으로써, 내주면(94a)의 직경방향(D2)에 있어서의 내주측을 향하여, 외주측공간(S1)의 내압에 기인하여 밀봉부재(97)에 작용하는 힘을, 내주면(94a)의 직경방향(D2)에 있어서의 외주측을 향하여, 내주측공간(S2)의 내압에 기인하여 밀봉부재(97)에 작용하는 힘보다 크게 하는 것이 가능해진다. 이로써, 성형장치(10)는, 밀봉부재(97)를 금속파이프재료(14)의 에지부(14a)의 외주면(14f)을 향하여 가압하는 가압력을 발생시킬 수 있다.

성형장치(10)에서는, 제1 측면(99a) 및 제2 측면(99b)은, 중심축선(L)을 포함하는 단면에 있어서, 제1 측면(99a)과 제2 측면(99b)의 사이의 중심축선(L)을 따른 방향(D1)의 거리가 내주면(94a)의 직경방향(D2)에 있어서의 외주측으로부터 내주측을 향하여 축소되도록 경사지는 경사부(99c, 99d)를 갖고 있다. 이로써, 금속파이프재료(14)의 외주면(14f)을 향하여 가압하는 가압력을 받아 밀봉부재(97)가 포위부(94)의 내주면(94a)의 직경방향(D2)에 있어서의 내주측을 향하여 이동한 경우, 당해 밀봉부재(97)는 내주면(94a)의 직경방향(D2)에 있어서의 외주측을 향하여 작용하는 반력을 경사부(99c, 99d)로부터 받게 된다. 따라서, 성형장치(10)는, 노즐(44)과 금속파이프재료(14)의 시일을 보다 확실히 해제할 수 있다.

성형장치(10)에서는, 노즐(44)은, 공통의 기체공급원(60)으로부터 서로 동일한 압력의 제1 고압가스(G1) 및 제2 고압가스(G2)가 공급된다. 이로써, 가열한 금속파이프재료(14)를 팽창시키기 위한 제1 고압가스(G1)를 공급하는 노즐(44)이, 밀봉부재(97)를 금속파이프재료(14)의 외주면(14f)을 향하여 가압하기 위한 제2 고압가스(G2)를 공급하는 노즐(44)을 겸한다. 따라서, 성형장치(10)는, 제2 고압가스(G2)를 공급하는 새로운 노즐(44)을 마련할 필요가 없기 때문에, 장치 구성의 복잡화를 억제할 수 있다.

성형장치(10)는, 금속파이프재료(14)의 내부(14c)에 공급된 제1 고압가스(G1)에 의하여 노즐(44)이 금속파이프재료(14)의 연장방향을 따라 금속파이프재료(14)로부터 멀어지는 방향으로 압압되는 압압력을 취득하는 압압력취득부(47)와, 노즐(44)을 금속파이프재료(14)의 연장방향을 따라 진퇴시키는 진퇴기구(48)와, 진퇴기구(48)를 제어하는 제어부(70)를 구비하며, 제어부(70)는, 압압력취득부(47)에 의하여 취득된 압압력에 따른 누름력으로 노즐(44)을 금속파이프재료(14)에 가까워지는 방향으로 누르도록 진퇴기구(48)를 제어한다. 금속파이프재료(14)의 내부(14c)에 제1 고압가스(G1)가 공급됨에 따라, 공급된 제1 고압가스(G1)에 의하여 노즐(44)이 금속파이프재료(14)로부터 멀어지는 방향으로 압압되는 압압력이 증대한다. 이때, 압압력취득부(47)에 의하여 압압력이 취득되고, 취득된 압압력에 따른 누름력으로, 진퇴기구(48)에 의하여 노즐(44)이 금속파이프재료(14)에 가까워지는 방향으로 눌린다. 이로써, 노즐(44)이 금속파이프재료(14)의 연장방향을 따라 이동하는 것이 억제되기 때문에, 성형장치(10)에서는, 보다 확실히 노즐(44)과 금속파이프재료(14)의 시일을 유지할 수 있다.

상술한 실시형태는, 당업자의 지식에 근거하여 다양한 변경, 개량을 실시한 다양한 형태로 실시할 수 있다.

예를 들면, 밀봉부재(97)는, 초기배치상태에 있어서, 홈부(99)의 내주면(94a)보다 당해 내주면(94a)의 직경방향(D2)에 있어서의 내주측으로 돌출되어 있어도 된다(즉, 홈부(99)로부터 튀어나와 있어도 된다). 또, 밀봉부재(97)는, 초기배치상태에 있어서, 금속파이프재료(14)의 외주면(14f)에 접하고 있어도 된다.

또, 밀봉부재(97)는, 탄성변형 가능하지 않아도 된다. 예를 들면, 밀봉부재(97)는, 제2 고압가스(G2)의 압력으로는 대략 변형하지 않는 강성을 갖고 있어도 된다. 이 경우여도, 작동부(98)에 의하여 밀봉부재(97)가 탄성변형하지 않고 금속파이프재료(14)의 외주면(14f)에 눌림으로써, 노즐(44)과 금속파이프재료(14)를 시일할 수 있다.

또, 금속파이프재료(14)의 에지부(14a)의 개구(14b)를 통하여 금속파이프재료(14)의 내부(14c)에 공급되는 유체(제1 유체)는, 기체가 아니어도 되고, 예를 들면 액체여도 된다. 동일하게, 외주측공간(S1)에 공급되는 유체(제2 유체)는, 기체가 아니어도 되고, 예를 들면 유체여도 된다.

또, 제2 가스유로(46b)의 형상 및 위치는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 제2 가스유로(46b)는, 기체부(92)를 통과하지 않고, 포위부(94)만을 통과하도록 형성되어 있어도 된다. 제2 가스유로(46b)는, 홈부(99)의 외주측공간(S1)으로부터, 포위부(94)의 직경방향(D2)에 있어서의 외주측에 있어서, 직경방향(D2)을 따라 형성되어 있어도 된다.

제2 가스유로(46b)는, 제1 가스유로(46a)로부터 분기하고 있지 않아도 된다. 즉, 제2 가스유로(46b)를 유통하는 제2 고압가스(G2)는, 제1 가스유로(46a)를 유통하는 제1 고압가스(G1)로부터 분류한 기체가 아니어도 된다. 이 경우, 성형장치(10)는, 제1 고압가스(G1)를 공급하는 기체공급원(60) 외에, 제2 고압가스(G2)를 공급하는 기체공급원을 더 구비하고 있어도 된다. 환언하면, 노즐(44)은, 공통의 기체공급원(60)으로부터 서로 동일한 압력의 제1 고압가스(G1) 및 제2 고압가스(G2)가 공급되지 않아도 된다.

또, 제2 고압가스(G2)의 압력은, 제1 고압가스(G1)의 압력보다 높아도 된다. 이것에 의하면, 제1 고압가스(G1)가 공급되는 내주측공간(S2)의 내압보다, 제2 고압가스(G2)가 공급되는 외주측공간(S1)의 내압의 쪽이 높아진다. 이로써, 성형장치(10)는, 밀봉부재(97)를 금속파이프재료(14)의 에지부(14a)의 외주면(14f)을 향하여 가압하는 가압력을 보다 확실히 발생시킬 수 있다.

이와 같은 구성을 실현하기 위하여, 예를 들면 성형장치(10)는, 제1 고압가스(G1)를 공급하는 기체공급원(60) 외에, 제2 고압가스(G2)를 공급하는 기체공급원(유체공급원)을 더 구비하고 있어도 된다. 즉, 노즐(44)은, 별개의 기체공급원(유체공급원)으로부터, 제1 고압가스(G1) 및 제2 고압가스(G2)가 각각 공급되어도 된다. 이것에 의하면, 성형장치(10)는, 제1 고압가스(G1)의 압력 및 제2 고압가스(G2)의 압력을 각각 적합하게 조절하는 것이 가능해진다. 혹은, 성형장치(10)는, 공통의 기체공급원(60)으로부터 노즐(44)에 제1 고압가스(G1) 및 제2 고압가스(G2)를 공급할 때까지의 공급라인 상에서, 제2 고압가스(G2)의 압력이 제1 고압가스(G1)의 압력보다 높아지도록 압력조정을 행해도 된다.

또, 작동부(98)는, 밀봉부재(97)를 금속파이프재료(14)의 외주면(14f)을 향하여 가압할 수 있으면 되고, 제2 고압가스(G2)를 외주측공간(S1)에 공급하는 제2 가스유로(46b)와는 다른 구성이어도 된다. 이 경우, 밀봉부재(97)는 반드시 제1 측면(99a) 및 제2 측면(99b)의 각각과 접하도록 배치되어 있지 않아도 되고, 또, 홈부(99)는 외주측노출면적보다 내주측노출면적의 쪽이 작아지도록 형성되어 있지 않아도 된다.

또, 성형장치(10)에서는, 홈부(99)의 제1 측면(99a)은 경사부(99c)를 갖는 한편, 홈부(99)의 제2 측면(99b)은 경사부(99d)를 갖고 있지 않아도 된다. 혹은, 성형장치(10)에서는, 홈부(99)의 제1 측면(99a)은 경사부(99c)를 갖고 있지 않은 한편, 홈부(99)의 제2 측면(99b)은 경사부(99d)를 갖고 있어도 된다. 혹은, 성형장치(10)에서는, 홈부(99)의 제1 측면(99a)은 경사부(99c)를 갖지 않고, 또한 홈부(99)의 제2 측면(99b)은 경사부(99d)를 갖고 있지 않아도 된다.

또, 제어부(70)는, 압압력취득부(47)에 의하여 취득된 압압력에 따른 누름력으로 노즐(44)을 금속파이프재료(14)에 가까워지는 방향으로 누르도록 진퇴기구(48)를 제어하지 않아도 되고, 이 경우, 성형장치(10)는, 압압력취득부(47)를 구비하고 있지 않아도 된다.

또, 밀봉부재(97)는, 초기배치상태에 있어서, 홈부(99)의 내면 중 포위부(94)의 직경방향(D2)에 있어서의 외주측의 외주측내면(99e)과 접하도록 배치되어 있어도 된다(도 3 참조). 이 경우, 밀봉부재(97)는, 외주측공간(S1)을 당해 밀봉부재(97)보다 포위부(94)의 내주면(94a)의 중심축선(L)을 따른 방향(D1)에 있어서의 일방측과 타방측으로 구획하게 된다. 이때, 제2 고압가스(G2)가, 밀봉부재(97)에 의하여 구획된 외주측공간(S1)의 일방측 및 타방측의 양방에 공급되도록 하기 위하여, 홈부(99)에는, 외주측공간(S1)의 일방측 및 타방측을 접속하는 연락유로가 형성되어 있어도 된다. 연락통로는, 예를 들면 홈부(99)의 외주측내면(99e)의 일부에 홈상 또는 관통공상으로 형성되어 있어도 된다.

10…성형장치
14…금속파이프재료
14a…에지부
14b…개구
14c…내부
14f…외주면
44…노즐
47…압압력취득부
48…진퇴기구
60…기체공급원(유체공급원)
70…제어부
94…포위부
94a…내주면
97…밀봉부재
98…작동부
99…홈부
99a…제1 측면
99b…제2 측면
99c, 99d…경사부
G1…제1 고압가스(제1 유체)
G2…제2 고압가스(제2 유체)
L…중심축선
S1…외주측공간
S2…내주측공간

Claims

금속파이프재료의 에지부에 배치되고, 상기 에지부의 개구를 통하여 제1 유체를 상기 금속파이프재료의 내부에 공급하는 유체공급부를 구비하며,
상기 유체공급부는,
상기 에지부의 외주면을 포위하고, 상기 외주면과 대면하는 내주면에 환상의 홈부가 형성된 포위부와,
상기 홈부에 배치된 환상의 밀봉부재와,
상기 밀봉부재를 상기 외주면을 향하여 가압하는 가압력을 발생시키는 작동부를 갖고,
상기 홈부는, 상기 내주면의 중심축선을 따른 방향에 있어서의 일방의 측면인 제1 측면 및 타방의 측면인 제2 측면을 갖고,
상기 밀봉부재는, 상기 제1 측면 및 상기 제2 측면의 각각과 접하도록 배치되며, 상기 포위부에 포위되는 공간을, 상기 홈부 중 당해 밀봉부재보다 상기 내주면의 직경방향에 있어서의 외주측인 외주측공간, 및 당해 밀봉부재보다 상기 내주면의 직경방향에 있어서의 내주측인 내주측공간으로 구획하고,
상기 작동부는, 제2 유체를 상기 외주측공간에 공급하며,
상기 홈부는, 상기 중심축선으로부터 상기 내주면의 직경방향에서 보아 상기 밀봉부재가 상기 외주측공간으로 노출되는 면적인 외주측노출면적보다, 상기 중심축선으로부터 상기 내주면의 직경방향에서 보아 상기 밀봉부재가 상기 내주측공간으로 노출되는 면적인 내주측노출면적의 쪽이 작아지도록 형성되어 있는, 성형장치.
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제1항에 있어서,
상기 제1 측면 및 상기 제2 측면 중 적어도 어느 하나는, 상기 중심축선을 포함하는 단면에 있어서, 상기 제1 측면과 상기 제2 측면의 사이의 상기 중심축선을 따른 방향의 거리가 상기 내주면의 직경방향에 있어서의 외주측으로부터 내주측을 향하여 축소되도록 경사지는 경사부를 갖고 있는, 성형장치.
제1항에 있어서,
상기 유체공급부에는, 공통의 유체공급원으로부터 서로 동일한 압력의 상기 제1 유체 및 상기 제2 유체가 공급되는, 성형장치.
제1항에 있어서,
상기 제2 유체의 압력은, 상기 제1 유체의 압력보다 높은, 성형장치.
제6항에 있어서,
상기 유체공급부에는, 별개의 유체공급원으로부터, 상기 제1 유체 및 상기 제2 유체가 각각 공급되는, 성형장치.
제1항에 있어서,
상기 금속파이프재료의 내부에 공급된 상기 제1 유체에 의하여 상기 유체공급부가 상기 금속파이프재료의 연장방향을 따라 상기 금속파이프재료로부터 멀어지는 방향으로 압압되는 압압력을 취득하는 압압력취득부와,
상기 유체공급부를 상기 금속파이프재료의 연장방향을 따라 진퇴시키는 진퇴기구와,
상기 진퇴기구를 제어하는 제어부를 구비하고,
상기 제어부는, 상기 압압력취득부에 의하여 취득된 상기 압압력에 따른 누름력으로 상기 유체공급부를 상기 금속파이프재료에 가까워지는 방향으로 누르도록 상기 진퇴기구를 제어하는, 성형장치.