KR20180048583A - 성형장치 및 성형방법 - Google Patents

Abstract

성형장치는, 제1 금형 및 제2 금형의 사이에 형성되어, 파이프부를 성형하기 위한 제1 캐비티부, 및 제1 캐비티부와 연통하여 플랜지부를 성형하기 위한 제2 캐비티부와, 제2 캐비티부 내에 진입 가능하고 또한 제2 캐비티부 내로부터 퇴피 가능하며, 파이프부의 축방향에 교차하는 방향인 교차방향의 플랜지부의 길이를 조정하는 플랜지조정부재와, 기체공급부의 기체공급, 구동기구의 구동, 및 플랜지조정부재의 진퇴를 각각 제어하는 제어부를 구비하고, 제어부는, 플랜지조정부재를 제2 캐비티부 내에 진입시키는 제1 제어와, 플랜지조정부재에 의하여 길이가 조정된 플랜지부를 가성형하기 위하여, 기체공급부에 기체를 공급시키는 제2 제어와, 플랜지조정부재를 제2 캐비티부 내로부터 퇴피시키는 제3 제어를 금속파이프의 성형 시에 차례대로 행한다.

Description

성형장치 및 성형방법

본 발명은, 성형장치 및 성형방법에 관한 것이다.

종래, 파이프부 및 플랜지부를 갖는 금속파이프의 성형을 행하는 성형장치로서, 예를 들면 특허문헌 1에 나타내는 성형장치가 알려져 있다. 이 특허문헌 1의 성형장치는, 서로 한 쌍이 되는 상형 및 하형과, 상형 및 하형의 사이에 지지되어 가열된 금속파이프재료 내에 기체를 공급하는 기체공급부를 구비하고, 당해 상형 및 하형이 맞춰짐으로써, 파이프부를 성형하는 제1 캐비티부(메인캐비티), 및 제1 캐비티부에 연통하여 플랜지부를 성형하는 제2 캐비티부(서브캐비티)가 구성된다. 그리고, 이 성형장치에서는, 금형끼리를 폐쇄함과 함께 금속파이프재료 내에 기체를 공급하여, 그 금속파이프재료를 팽창시킴으로써, 상기 파이프부와 상기 플랜지부를 동시에 성형할 수 있다.

일본 특허공보 제4920772호

상기 성형장치에서는, 플랜지부가 되는 금속파이프재료의 일부의 과잉된 팽창을 방지하기 위한 돌출부가 상형에 마련된다. 이 경우, 파이프부 및 플랜지부를 성형할 때에 플랜지부의 팽창이 돌출부에 의하여 과잉으로 제어되어, 당해 플랜지부가 휘는 경우가 있다. 따라서, 원하는 형상의 금속파이프를 얻을 수 없게 되는 문제가 있다.

한편으로 상기 돌출부가 마련되지 않는 경우, 플랜지부로 이루어지는 금속파이프재료의 일부가 과잉으로 팽창하는 경우가 있다. 이 경우, 파이프부의 축방향에 직교하는 방향의 플랜지부의 길이가 너무 커져버려, 원하는 형상의 금속파이프를 얻을 수 없게 된다. 이로써, 플랜지부의 두께가 너무 얇아지는 경우, 플랜지부가 휘는 경우, 및 파이프부의 두께가 얇아지는 경우 등의 문제가 발생한다.

본 발명은, 원하는 형상의 플랜지부 및 파이프부를 용이하게 성형 가능한 성형장치 및 성형방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 양태에 관한 성형장치는, 파이프부 및 플랜지부를 갖는 금속파이프를 성형하는 성형장치로서, 서로 한 쌍이 되는 제1 금형 및 제2 금형의 사이에 지지되어 가열된 금속파이프재료 내에 기체를 공급하는 기체공급부와, 제1 금형 및 제2 금형 중 적어도 일방을, 금형끼리가 맞춰지는 방향으로 이동시키는 구동기구와, 제1 금형 및 제2 금형의 사이에 형성되어, 파이프부를 성형하기 위한 제1 캐비티부, 및 제1 캐비티부와 연통하여 플랜지부를 성형하기 위한 제2 캐비티부와, 제2 캐비티부 내에 진입 가능하고 또한 제2 캐비티부 내로부터 퇴피 가능하며, 파이프부의 축방향에 교차하는 방향인 교차방향의 플랜지부의 길이를 조정하는 플랜지조정부재와, 기체공급부의 기체공급, 구동기구의 구동, 및 플랜지조정부재의 진퇴를 각각 제어하는 제어부를 구비하고, 제어부는, 플랜지조정부재를 제2 캐비티부 내에 진입시키는 제1 제어와, 플랜지조정부재에 의하여 길이가 조정된 플랜지부를 가성형하기 위하여, 기체공급부에 기체를 공급시키는 제2 제어와, 플랜지조정부재를 제2 캐비티부 내로부터 퇴피시키는 제3 제어를 금속파이프의 성형 시에 차례대로 행한다.

이와 같은 성형장치에 의하면, 제어부의 제1 제어 및 제2 제어에 의하여, 플랜지조정부재에 의하여 길이가 조정된 플랜지부를 가성형할 수 있다. 그리고, 제어부의 제3 제어에 의하여, 플랜지조정부재를 제2 캐비티부 내로부터 퇴피시킬 수 있다. 이 제3 제어 후에 파이프부 및 플랜지부의 본성형을 행함으로써, 파이프부의 축방향에 교차하는 방향인 교차방향의 플랜지부의 길이를 양호하게 조정할 수 있다. 또한, 본성형 시에 제2 캐비티부에는 플랜지조정부재가 존재하지 않는 점에서, 플랜지부의 휨을 억제할 수 있다. 따라서, 원하는 형상의 플랜지부 및 파이프부를 용이하게 성형 가능하다.

또, 플랜지조정부재는, 교차방향으로 진퇴해도 된다. 이 경우, 플랜지조정부재는 금형 외부로 용이하게 퇴피할 수 있으므로, 플랜지조정부재의 교환 등의 메인터넌스가 간단해진다. 또한, 금속파이프의 본성형 시에 플랜지조정부재가 금형 외부로 퇴피하므로, 고온의 플랜지부와 플랜지조정부재의 접촉시간은 짧아진다. 이로 인하여, 플랜지조정부재의 열에 의한 열화 등이 억제된다. 또한, 제2 캐비티부 내에 있어서의 플랜지조정부재의 위치를 용이하게 변화시킬 수 있으므로, 플랜지부의 길이를 용이하게 조정할 수 있다.

또, 상기 성형장치는, 제어부에 의한 제2 제어 중에 플랜지조정부재에 맞닿아, 플랜지조정부재의 교차방향으로의 이동을 방해하는 억지부재를 더 구비해도 된다. 이 경우, 금속파이프재료의 가성형 시에 플랜지조정부재의 위치가 어긋나기 어려워지며, 플랜지부의 길이의 조정정밀도를 향상시킬 수 있다.

또, 플랜지조정부재는, 제1 금형 및 제2 금형 중 적어도 일방에 수용 가능하게 마련되어, 금형끼리가 맞춰지는 방향으로 진퇴한다. 이 경우, 금속파이프재료의 성형장치 내로의 투입과, 파이프부 및 플랜지부를 갖는 금속파이프의 성형장치로부터의 취출이, 플랜지조정부재에 의하여 저해되지 않는다.

또, 제1 금형이 상형이고, 제2 금형이 오목부를 갖는 하형이며, 하형에 마련되는 플랜지조정부재는, 기부(基部)와, 기부보다 상형측의 선단부를 갖고, 선단부의 교차방향의 폭은, 기부의 교차방향의 폭보다 크며, 선단부는, 플랜지조정부재가 퇴피할 때에 오목부에 수용되어도 된다. 이로써, 플랜지조정부재가 하형 내에 수용되는 경우, 선단부 및 오목부에 의하여 플랜지조정부재의 위치 결정이 가능해진다. 따라서, 선단부 및 오목부의 형상을 정함으로써, 퇴피 시의 플랜지조정부재의 위치조정이 용이해진다.

본 발명의 일 양태에 관한 금속파이프의 성형방법은, 상기 단락 중 어느 하나에 기재되는 성형장치를 이용한 금속파이프의 성형방법으로서, 제1 금형 및 제2 금형 중 적어도 일방을 금형끼리가 맞춰지는 방향으로 이동시킴으로써, 제1 캐비티부 및 제2 캐비티부를 제1 금형 및 제2 금형의 사이에 형성하는 공정과, 제2 캐비티부 내에 플랜지조정부재를 진입시키는 공정과, 제1 캐비티부에 위치하는 금속파이프재료 내에 기체를 공급함으로써, 제1 캐비티부 내에 파이프부를 가성형함과 함께, 제2 캐비티부 내에 길이가 조정된 플랜지부를 가성형하는 공정과, 플랜지조정부재를 제2 캐비티부 내로부터 퇴피시키는 공정과, 제1 금형 및 제2 금형 중 적어도 일방을, 금형끼리가 맞춰지는 방향으로 이동시켜, 가성형된 파이프부 및 플랜지부를 본성형하는 공정을 포함한다.

이와 같은 성형방법에 의하면, 플랜지조정부재에 의하여 길이가 조정된 플랜지부를 제2 캐비티부 내에 가성형할 수 있다. 그리고, 플랜지조정부재를 제2 캐비티부 내로부터 퇴피시킨 후에, 파이프부 및 플랜지부를 본성형할 수 있다. 이와 같이 플랜지조정부재를 이용한 가성형을 행한 후에 파이프부 및 플랜지부의 본성형을 행함으로써, 파이프부의 축방향에 교차하는 방향인 교차방향의 플랜지부의 길이를 양호하게 조정할 수 있다. 또한, 본성형 시에 제2 캐비티부에는 플랜지조정부재가 존재하지 않는 점에서, 플랜지부의 휨을 억제할 수 있다. 따라서, 원하는 형상의 플랜지부 및 파이프부를 용이하게 성형 가능하다.

이와 같이 본 발명에 의하면, 원하는 형상의 플랜지부 및 파이프부를 용이하게 성형 가능한 성형장치 및 성형방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 관한 성형장치의 개략평면도이다.
도 2는 성형장치의 개략구성도이다.
도 3은 전극주변의 확대도이며, 도 3(a)는 전극이 금속파이프재료를 지지한 상태를 나타내는 도이고, 도 3(b)는 전극에 시일부재가 맞닿은 상태를 나타내는 도이며, 도 3(c)는 전극의 정면도이다.
도 4는 도 2에 나타내는 IV-IV선을 따른 블로성형금형의 단면도이다.
도 5는 성형장치에 의한 제조공정을 나타내는 도이며, 도 5(a)는 금형 내에 금속파이프재료가 세팅된 상태를 나타내는 도이고, 도 5(b)는 금속파이프재료가 전극에 지지된 상태를 나타내는 도이다.
도 6은 성형장치에 의한 블로성형공정의 개요와 그 후의 흐름을 나타내는 도이다.
도 7에 있어서 도 7(a)~(c)는, 제1 실시형태에 있어서 상형 및 하형에 의한 구체적인 성형의 상태를 설명하는 도이다.
도 8에 있어서 도 8(a), (b)는, 제1 실시형태에 있어서 상형 및 하형에 의한 구체적인 성형의 상태를 설명하는 도이다.
도 9에 있어서 도 9(a)~(c)는, 제1 실시형태의 변형예에 있어서 상형 및 하형에 의한 구체적인 성형의 상태를 설명하는 도이다.
도 10에 있어서 도 10(a)~(c)는, 제2 실시형태에 있어서 상형 및 하형에 의한 구체적인 성형의 상태를 설명하는 도이다.
도 11에 있어서 도 11(a), (b)는, 제2 실시형태에 있어서 상형 및 하형에 의한 구체적인 성형의 상태를 설명하는 도이다.
도 12에 있어서 도 12(a)~(c)는, 제3 실시형태에 있어서 상형 및 하형에 의한 구체적인 성형의 상태를 설명하는 도이다.
도 13에 있어서 도 13(a), (b)는, 제3 실시형태에 있어서 상형 및 하형에 의한 구체적인 성형의 상태를 설명하는 도이다.

이하, 본 발명에 의한 성형장치 및 성형방법의 적합한 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 다만, 각 도에 있어서 동일부분 또는 상당부분에는 동일 부호를 붙이고, 중복되는 설명은 생략한다.

먼저, 도 1~도 4를 이용하면서, 제1 실시형태에 관한 성형장치의 구성을 설명한다. 본 명세서에 있어서의 성형장치란, 공급된 금속파이프재료를, 금형을 이용하여 원하는 형상으로 변형시킴으로써, 원하는 형상의 금속파이프를 얻는 장치이다. 금속파이프재료란, 금속제 또는 합금제의 통형상부재이며, 금속파이프란 성형된 후의 금속파이프재료이다. 다만, 이하에서는 가성형 시의 금속파이프를 금속파이프(100)로 하고(도 7(c)를 참조), 성형 후의 금속파이프를 금속파이프(101)로 한다(도 8(b)를 참조).

<성형장치의 구성>

도 1은, 제1 실시형태에 관한 성형장치의 개략평면도이다. 도 2는, 성형장치의 개략구성도이다. 도 1 및 도 2에 나타나는 바와 같이, 성형장치(10)는, 서로 한 쌍이 되는 상형(제1 금형)(12) 및 하형(제2 금형)(11)으로 이루어지는 블로성형금형(13)과, 상형(12) 및 하형(11) 중 적어도 일방을 이동시키는 구동기구(80)와, 상형(12)과 하형(11)의 사이에서 금속파이프재료(14)를 지지하는 파이프지지기구(30)와, 파이프지지기구(30)로 지지되어 있는 금속파이프재료(14)에 통전하여 가열하는 가열기구(50)와, 상형(12) 및 하형(11)의 사이에 지지되어 가열된 금속파이프재료(14) 내에 고압가스(기체)를 공급하기 위한 기체공급부(60)와, 기체공급부(60)로부터의 기체를 금속파이프재료(14) 내에 공급하기 위한 한 쌍의 기체공급기구(40, 40)와, 금속파이프(100)의 플랜지부(100b)의 길이를 조정하기 위한 한 쌍의 플랜지조정기구(90, 90)와, 블로성형금형(13)을 강제적으로 수냉하는 물순환기구(72)를 구비함과 함께, 상기 구동기구(80)의 구동, 상기 파이프지지기구(30)의 구동, 상기 가열기구(50)의 구동, 상기 기체공급부(60)의 기체공급, 및 상기 한 쌍의 플랜지조정기구(90, 90)의 구동을 각각 제어하는 제어부(70)를 구비하여, 구성되어 있다.

도 1에 나타나는 바와 같이, 성형장치(10)는, 블로성형금형(13), 구동기구(80), 파이프지지기구(30), 가열기구(50), 물순환기구(72), 및 제어부(70)에 의하여 본체부(M)가 구성되어 있다. 또, 평면에서 볼 때 본체부(M)를 사이에 두도록 한 쌍의 기체공급기구(40, 40), 및 한 쌍의 플랜지조정기구(90, 90)가 마련된다. 기체공급기구(40, 40)에 접속되는 기체공급부(60)는, 본체부(M) 등과 이간하여 배치되어 있다. 기체공급부(60)와 본체부(M)의 사이에는, 벽이 마련되어도 된다.

이하에서는 설명을 위하여, 평면에서 볼 때 서로 직교하는 방향을 각각 방향 X 및 방향 Y로 하여, 편의상 방향 X를 좌우방향으로 하고, 방향 Y를 전후방향으로 한다. 또, 방향 X 및 방향 Y에 직교하는 방향을 방향 Z로 하고, 편의상 방향 Z를 상하방향으로 한다. 도 1에 나타나는 바와 같이, 평면에서 볼 때, 한 쌍의 기체공급기구(40, 40)는 성형장치(10)를 사이에 두고 방향 X를 따라 배치되어 있으며, 한 쌍의 플랜지조정기구(90, 90)는, 성형장치(10)를 사이에 두고 방향 Y를 따라 배치되어 있다. 금속파이프재료(14)는, 그 축방향이 방향 X를 따르도록 본체부(M) 내에 배치된다. 따라서, 방향 Y 및 방향 Z는, 금속파이프재료(14) 및 금속파이프(100, 101)의 축방향에 교차하는 방향이라고도 호칭할 수 있다. 본 실시형태에서는, 방향 Y를 교차방향이라고도 호칭한다.

도 2에 나타나는 바와 같이, 블로성형금형(13)의 일방인 하형(11)은, 기대(15)에 고정되어 있다. 하형(11)은, 큰 강철제 블록으로 구성되고, 그 상면에 직사각형상의 캐비티면(16)을 구비한다. 하형(11)에는 냉각수통로(19)가 형성되고, 대략 중앙에 아래로부터 삽입된 열전대(21)를 구비하고 있다. 이 열전대(21)는 스프링(22)에 의하여 상하 이동 가능하게 지지되어 있다. 또한, 하형(11)의 좌우단 근방에는 스페이스(11a)가 마련되어 있으며, 당해 스페이스(11a) 내에는, 파이프지지기구(30)의 가동부인 후술하는 전극(17, 18)(하측의 전극) 등이, 액추에이터(도시하지 않음)에 의하여 상하로 진퇴 이동 가능하게 배치되어 있다. 하형(11)과 하측의 전극(17)의 사이 및 하측의 전극(17)의 하부, 또한 하형(11)과 하측의 전극(18)의 사이 및 하측의 전극(18)의 하부에는, 통전을 방지하기 위한 절연재(I1)가 각각 마련되어 있다. 각각의 절연재(I1)는, 하측의 전극(17, 18)과 동일하게 액추에이터에 의하여 고정되어 있다.

하형의 전극(17, 18)은, 금속파이프재료(14)를 상형(12)과 하형(11)의 사이에서 승강 가능하게 지지할 수 있다. 또, 열전대(21)는 측온수단의 일례를 나타낸 것에 지나지 않으며, 복사온도계 또는 광온도계와 같은 비접촉형 온도센서여도 된다. 다만, 통전시간과 온도의 상관을 얻을 수 있으면, 측온수단은 생략하여 구성하는 것도 충분히 가능하다.

블로성형금형(13)의 타방인 상형(12)은, 구동기구(80)를 구성하는 후술하는 슬라이드(82)에 고정되어 있다. 상형(12)은, 큰 강철제 블록으로 구성되어, 내부에 냉각수통로(25)가 형성됨과 함께, 그 하면에 직사각형상의 캐비티면(24)을 구비한다. 이 캐비티면(24)은, 하형(11)의 캐비티면(16)에 대향하는 위치에 마련된다. 상형(12)의 좌우단 근방에는, 하형(11)과 동일하게, 스페이스(12a)가 마련되어 있으며, 당해 스페이스(12a) 내에는, 파이프지지기구(30)의 가동부인 후술하는 전극(17, 18)(상측의 전극) 등이, 액추에이터(도시하지 않음)에 의하여 상하로 진퇴 이동 가능하게 배치되어 있다. 상형(12)과 상측의 전극(17)의 사이 및 상측의 전극(17)의 상부, 또한 상형(12)과 상측의 전극(18)의 사이 및 상측의 전극(18)의 상부에는, 통전을 방지하기 위한 절연재(I2)가 각각 마련되어 있다. 각각의 절연재(I2)는, 상측의 전극(17, 18)과 동일하게 액추에이터에 의하여 고정되어 있다.

파이프지지기구(30)의 우측부분에 있어서, 전극(18, 18)이 서로 대향하는 면의 각각에는, 금속파이프재료(14)의 바깥둘레면에 대응한 반원호형상의 오목홈(18a)이 형성되어 있으며(도 3(c) 참조), 당해 오목홈(18a)의 부분에 정확히 금속파이프재료(14)가 끼워 넣어지도록 재치 가능하게 되어 있다. 파이프지지기구(30)의 우측부분에 있어서, 절연재(I1, I2)가 서로 대향하는 노출면에는, 상기 오목홈(18a)과 동일하게, 금속파이프재료(14)의 바깥둘레면에 대응한 반원호형상의 오목홈(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 또, 각 전극(18)의 정면(금형의 외측방향의 면)에는, 오목홈(18a)을 향하여 주위가 테이퍼 형상으로 경사져 파인 테이퍼오목면(18b)이 형성되어 있다. 따라서, 파이프지지기구(30)의 우측부분에서 금속파이프재료(14)를 상하방향으로부터 협지하면, 정확히 금속파이프재료(14)의 우측단부의 바깥둘레를 전체둘레에 걸쳐 밀착하도록 둘러싸는 것이 가능하도록 구성되어 있다.

파이프지지기구(30)의 좌측부분에 있어서, 전극(17, 17)이 서로 대향하는 면의 각각에는, 금속파이프재료(14)의 바깥둘레면에 대응한 반원호형상의 오목홈(17a)이 형성되어 있으며(도 3(c) 참조), 당해 오목홈(17a)의 부분에 정확히 금속파이프재료(14)가 끼워 넣어지도록 재치 가능하게 되어 있다. 파이프지지기구(30)의 좌측부분에 있어서, 절연재(I1, I2)가 서로 대향하는 노출면에는, 상기 오목홈(18a)과 동일하게, 금속파이프재료(14)의 바깥둘레면에 대응한 반원호형상의 오목홈(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 또, 각 전극(17)의 정면(금형의 외측방향의 면)에는, 오목홈(17a)을 향하여 주위가 테이퍼 형상으로 경사져 파인 테이퍼오목면(17b)이 형성되어 있다. 따라서, 파이프지지기구(30)의 좌측부분에서 금속파이프재료(14)를 상하방향으로부터 협지하면, 정확히 금속파이프재료(14)의 좌측단부의 바깥둘레를 전체둘레에 걸쳐 밀착하도록 둘러싸는 것이 가능하도록 구성되어 있다.

한 쌍의 기체공급기구(40)의 각각은, 실린더유닛(42)과, 실린더유닛(42)의 작동에 맞춰 진퇴 이동하는 실린더로드(43)와, 실린더로드(43)에 있어서의 파이프지지기구(30)측의 선단에 연결된 시일부재(44)를 갖는다. 실린더유닛(42)은 블록(41)을 개재하여 기대(15) 상에 재치 고정되어 있다. 각 시일부재(44)의 선단에는 테이퍼 형상이 되도록 테이퍼면(45)이 형성되어 있다. 일방의 테이퍼면(45)은, 각 전극(18)의 테이퍼오목면(18b)에 정확히 끼워 맞춰져 맞닿을 수 있는 형상으로 구성되어 있다(도 3(b) 참조). 마찬가지로, 타방의 테이퍼면(45)은, 각 전극(17)의 테이퍼오목면(17b)에 정확히 끼워 맞춰져 맞닿을 수 있는 형상으로 구성되어 있다. 시일부재(44)에는, 실린더유닛(42)측으로부터 선단을 항하여 뻗어 있고, 상세하게는 도 3(a), (b)에 나타나는 바와 같이, 기체공급부(60)로부터 공급된 고압가스가 흐르는 가스통로(46)가 마련되어 있다. 이 가스통로(46)는, 성형장치(10) 내에 재치된 금속파이프재료(14)의 내부에 연통할 수 있다.

기체공급부(60)는, 가스원(61)과, 이 가스원(61)에 의하여 공급된 가스를 저류하는 어큐뮬레이터(62)와, 이 어큐뮬레이터(62)로부터 기체공급기구(40)의 실린더유닛(42)까지 뻗어 있는 제1 튜브(63)와, 이 제1 튜브(63)에 개설(介設)되어 있는 압력제어밸브(64) 및 전환밸브(65)와, 어큐뮬레이터(62)로부터 시일부재(44) 내에 형성된 가스통로(46)까지 뻗어 있는 제2 튜브(67)와, 이 제2 튜브(67)에 개설되어 있는 압력제어밸브(68) 및 역지밸브(69)로 이루어진다. 압력제어밸브(64)는, 시일부재(44)의 금속파이프재료(14)에 대한 압력에 적응한 작동압력의 가스를 실린더유닛(42)에 공급하는 역할을 한다. 역지밸브(69)는, 제2 튜브(67) 내에서 고압가스가 역류하는 것을 방지하는 역할을 한다. 다만, 제2 튜브(67)에는 특정한 기체를 통과시키는 필터, 또는 특정한 기체를 통과시키지 않는 필터가 마련되어도 된다. 예를 들면, 질소만을 통과시키는 필터, 또는 산소 등의 금속을 산화시키는 가스를 통과시키지 않는 필터가 제2 튜브(67)에 마련됨으로써, 금속파이프(100, 101)의 스케일의 발생이 억제된다.

압력제어밸브(64)는, 시일부재(44)측으로부터 요구되는 압력에 적응한 작동압력의 고압가스를 실린더유닛(42)에 공급하는 역할을 한다. 압력제어밸브(68)는, 가스통로(46)를 통하여 원하는 압력을 갖는 고압가스를 금속파이프재료(14)에 공급하는 역할을 한다. 압력제어밸브(64, 68), 전환밸브(65), 및 역지밸브(69) 등은, 제어부(70)에 의하여 제어된다.

가열기구(50)는, 전원(51)과, 이 전원(51)으로부터 각각 뻗어 각 전극(17, 18)에 접속하고 있는 도선(52)과, 이 도선(52)에 개설된 스위치(53)를 갖고 이루어진다.

구동기구(80)는, 상형(12)을 고정하는 슬라이드(82)와, 상기 슬라이드(82)를 이동시키기 위한 구동력을 발생시키는 구동부(81)와, 상기 구동부(81)에 대한 유체량을 제어하는 서보모터(83)를 구비하고 있다. 구동부(81)는, 가압실린더(26)를 구동시키는 유체(가압실린더(26)로서 유압실린더를 채용하는 경우는 동작유를 당해 가압실린더(26)로 공급하는 유체공급부에 의하여 구성되고 있다. 구동부(81) 및 서보모터(83)의 구동에 의하여, 슬라이드(82)는, 상형(12) 및 하형(11)끼리가 맞춰지도록 상형(12)을 이동시킨다. 슬라이드(82)는, 가압실린더(26)에 의하여 매달리는 구성으로 되어 있으며, 가이드실린더(27)에 의하여 가로로 흔들리지 않도록 가이드되어 있다.

다만, 구동부(81)는, 상술과 같이 가압실린더(26)를 통하여 슬라이드(82)에 구동력을 부여하는 것에 한정되지 않고, 예를 들면, 슬라이드(82)에 구동부를 기계적으로 접속시켜 서보모터(83)가 발생하는 구동력을 직접적으로 또는 간접적으로 슬라이드(82)로 부여하는 것이어도 된다. 예를 들면, 편심축(또는 편심크랭크)과, 편심축을 회전시키는 회전력을 부여하는 구동원(예를 들면, 서보모터 및 감속기 등)과, 편심축의 회전운동을 직선운동으로 변환하여 슬라이드를 이동시키는 변환부(예를 들면, 커넥팅로드 또는 편심슬리브 등)를 갖는 구동기구를 채용해도 된다. 다만, 본 실시형태에서는, 구동부(81)가 서보모터(83)를 구비하고 있지 않아도 된다.

도 4는, 도 2의 IV-IV선을 따른 단면도이며, 블로성형금형(13)을 측면방향으로부터 본 개략단면도이다. 도 4에 나타나는 바와 같이, 하형(11)의 상면에는 캐비티면(16)이 형성되고, 상형(12)의 하면에는 하형(11)의 캐비티면(16)과 대향하는 캐비티면(24)이 형성되어 있다. 이들 캐비티면(16, 24)이 조합됨으로써 직사각형상의 공간인 메인캐비티부(제1 캐비티부)(MC)가 형성된다. 또, 하형(11)과 상형(12)의 사이에는, 메인캐비티부(MC)와 연통하도록 서브캐비티부(제2 캐비티부)(SC)가 형성된다. 서브캐비티부(SC)는, 방향 Y에 있어서 메인캐비티부(MC)의 양측에 형성된다.

서브캐비티부(SC) 내에는, 금속파이프(100)의 플랜지부(100b)의 길이를 조정하기 위한 플랜지조정부재(91, 92)가 배치되어 있다. 플랜지조정부재(91, 92)는, 방향 Y를 따라 대향하는 금속제, 합금제 또는 세라믹스제의 판형상부재이다. 플랜지조정부재(91, 92)는, 방향 X를 따른 변이 가장 긴 대략 직육면체형상을 갖는다. 플랜지조정부재(91, 92)의 방향 X를 따른 길이는, 예를 들면 금속파이프재료(14)의 길이와 동일한 정도, 혹은 금속파이프재료(14)의 길이 미만으로 설정된다. 또, 플랜지조정부재(91, 92)의 상하방향의 두께(방향 Z를 따른 두께)는, 금속파이프재료(14)의 직경보다 작게 되어 있다.

플랜지조정부재(91)는, 봉형상의 로드(93)를 통하여 일방의 플랜지조정기구(90)에 장착되어 있으며, 메인캐비티부(MC)의 전측의 서브캐비티부(SC) 내에 위치할 수 있다. 본 실시형태에서는, 플랜지조정부재(91)의 로드(93)측의 면(91a)은, 하형(11) 및 상형(12)의 로드(93)측의 면과 단차가 없거나 또는 거의 단차가 없이 이루어져 있지만, 이에 한정되지 않는다. 플랜지조정부재(91)는, 일방의 플랜지조정기구(90) 내에 마련되는 액추에이터(도시하지 않음) 등에 의하여 방향 Y를 따라 진퇴 가능하게 되어 있다. 도 4에서는 플랜지조정부재(91)는 서브캐비티부(SC) 내에 배치되어 있으며, 이때의 플랜지조정부재(91)와 메인캐비티부(MC)의 방향 Y를 따른 거리는, 최종적으로 성형되는 플랜지부(101b)의 길이보다 짧아지도록 조정된다. 다만, 플랜지조정부재(91)는 서브캐비티부(SC) 외부로 퇴피 가능하다. 즉, 플랜지조정부재(91)는, 방향 Y에 있어서 서브캐비티부(SC)보다 전측으로 이동 가능하다.

플랜지조정부재(92)는, 봉형상의 로드(94)를 통하여 타방의 플랜지조정기구(90)에 장착되어 있으며, 메인캐비티부(MC)의 후측의 서브캐비티부(SC) 내에 위치할 수 있다. 본 실시형태에서는, 플랜지조정부재(92)의 로드(94)측의 면(92a)은, 하형(11) 및 상형(12)의 로드(94)측의 면과 단차가 없거나 또는 거의 단차가 없이 이루어져 있지만, 이에 한정되지 않는다. 플랜지조정부재(92)는, 타방의 플랜지조정기구(90) 내에 마련되는 액추에이터(도시하지 않음) 등에 의하여 방향 Y를 따라 진퇴 가능하게 되어 있다. 플랜지조정부재(92)가 서브캐비티부(SC) 내에 배치되는 경우, 플랜지조정부재(92)와 메인캐비티부(MC)의 방향 Y를 따른 거리는, 최종적으로 성형되는 플랜지부(101b)의 길이보다 짧아지도록 조정된다. 다만, 플랜지조정부재(92)는, 플랜지조정부재(91)와 동일하게 서브캐비티부(SC) 외부로 퇴피 가능하다. 즉, 플랜지조정부재(92)는, 방향 Y에 있어서 서브캐비티부(SC)보다 후측으로 이동 가능하다.

제어부(70)는, 한 쌍의 기체공급기구(40, 40) 및 기체공급부(60)를 제어함으로써, 금속파이프재료(14) 내에 고압가스를 공급할 수 있다. 이 고압가스의 공급을 제어함으로써, 제어부(70)는, 금속파이프재료(14)의 가성형 및 성형을 제어할 수 있다. 여기에서 고압가스의 공급의 제어란, 고압가스의 압력, 고압가스의 공급시간 또는 공급량, 및 고압가스의 공급타이밍을 제어하는 것이다. 제어부(70)는, 상기 가열기구(50)를 제어함으로써, 금속파이프재료(14)를 담금질온도(AC3 변태점온도 이상)까지 가열할 수 있다. 제어부(70)는, 구동부(81)의 서보모터(83)를 제어함으로써, 가압실린더(26)로 공급하는 유체의 양을 제어함으로써, 슬라이드(82)의 이동을 제어할 수 있다. 또, 제어부(70)는, 도 2에 나타내는 (A)로부터 정보가 전달됨으로써, 열전대(21)로부터 온도정보를 취득하여, 가압실린더(26) 및 스위치(53) 등을 제어한다.

또, 제어부(70)는, 한 쌍의 플랜지조정기구(90)를 제어함으로써, 블로성형금형(13)에 의하여, 형성되는 서브캐비티부(SC)에 플랜지조정부재(91, 92)를 진입시킬 수 있고, 및 서브캐비티부(SC)로부터 플랜지조정부재(91, 92)를 퇴피시킬 수 있다.

물순환기구(72)는, 물을 저류하는 수조(73)와, 이 수조(73)에 저류되어 있는 물을 퍼 올려, 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 개재시켜도 상관없다.

<성형장치를 이용한 금속파이프의 성형방법>

다음으로, 성형장치(1)를 이용한 금속파이프의 성형방법에 대하여 설명한다. 먼저, 도 5(a), (b) 및 도 6을 이용하면서, 금속파이프재료(14)의 성형방법의 개략을 설명한다. 도 5(a), (b)는 재료로서의 금속파이프재료(14)를 투입하는 파이프투입공정으로부터, 금속파이프재료(14)에 통전하여 가열하는 통전가열공정까지를 나타낸다. 최초로 담금질 가능한 강종의 금속파이프재료(14)를 준비한다. 본 실시형태에서는, 강철제의 금속파이프재료를 준비한다. 도 5(a)에 나타내는 바와 같이, 이 금속파이프재료(14)를, 예를 들면 로봇암 등을 이용하여, 하형(11)측에 구비되는 전극(17, 18) 상에 재치(투입)한다. 전극(17)에는 오목홈(17a)이 형성되어 있으며, 전극(18)에는 오목홈(18a)이 형성되어 있으므로, 당해 오목홈(17a, 18a)에 의하여 금속파이프재료(14)가 위치 결정된다.

다음으로, 제어부(70)는, 파이프지지기구(30)를 제어함으로써, 당해 파이프지지기구(30)에 금속파이프재료(14)를 지지시킨다. 구체적으로는, 도 5(b)와 같이, 각 전극(17, 18)을 진퇴 이동 가능하게 하고 있는 액추에이터(도시하지 않음)를 작동시켜, 각 상하에 위치하는 전극(17, 18)을 접근·맞닿게 한다. 이 맞닿음에 의하여, 금속파이프재료(14)의 양방의 단부는, 상하로부터 전극(17, 18)에 의하여 협지된다. 또, 이 협지는 각 전극(17)에 형성되는 오목홈(17a), 각 전극(18)에 형성되는 오목홈(18a), 및 절연재(I1, I2)에 마련되는 오목홈의 존재에 의하여, 금속파이프재료(14)의 전체둘레에 걸쳐 밀착하는 양태로 협지되게 된다. 단, 금속파이프재료(14)의 전체둘레에 걸쳐 밀착하는 구성에 한정되지 않고, 금속파이프재료(14)의 둘레방향에 있어서의 일부에 각 전극(17, 18)이 맞닿는 구성이어도 된다.

계속해서, 도 5(b)에 나타나는 바와 같이, 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 전력이, 금속파이프재료(14)를 협지하는 각 전극(17, 18)에 공급되어, 금속파이프재료(14)에 존재하는 저항에 의하여, 금속파이프재료(14) 자체가 발열한다(줄열). 이때, 열전대(21)의 측정값이 항상 감시되어, 이 결과에 근거하여 통전이 제어된다.

도 6은, 성형장치에 의한 블로성형공정의 개요와 그 후의 흐름을 나타내고 있다. 도 6에 나타나는 바와 같이, 가열 후의 금속파이프재료(14)에 대하여 블로성형금형(13)을 폐쇄하도록 이동시키고, 금속파이프재료(14)를 당해 블로성형금형(13)의 메인캐비티부(MC) 내부에 배치한다. 이 블로성형금형(13)의 이동 전에, 플랜지조정부재(91, 92)를 서브캐비티부(SC) 내부로 이동시켜 둔다(상세에 대해서는 후술한다). 그 후, 기체공급기구(40)의 실린더유닛(42)을 작동시킴으로써 시일부재(44)로 금속파이프재료(14)의 양단을 시일한다(도 3도 아울러 참조). 이로써, 블로성형금형(13), 플랜지조정부재(91, 92), 및 시일부재(44)에 의하여, 금속파이프재료(14)를 밀폐한다. 금속파이프재료(14)의 밀폐완료 후, 가스를 금속파이프재료(14) 내로 분사하여, 가열에 의하여 연화한 금속파이프재료(14)를 캐비티의 형상을 따르도록 가성형한다. 가성형 후, 제어부(70)의 제어에 의하여 플랜지조정부재(91, 92)를 서브캐비티부(SC)로부터 퇴피시킨다. 플랜지조정부재(91, 92)의 퇴피 후, 블로성형금형(13)을 폐쇄하고 다시 가스를 공급함으로써, 금속파이프(100)의 성형(본성형)을 행한다.

금속파이프재료(14)는 고온(950℃ 전후)으로 가열되어 연화하고 있으므로, 금속파이프재료(14) 내에 공급된 가스는, 열팽창한다. 이로 인하여, 예를 들면 공급하는 가스를 압축공기로 하고, 950℃의 금속파이프재료(14)를 열팽창한 압축공기에 의하여 용이하게 팽창시켜, 금속파이프(100, 101)를 얻을 수 있다.

블로성형되어 팽창한 금속파이프재료(14)의 바깥둘레면이 하형(11)의 캐비티면(16)에 접촉하여 급랭됨과 동시에, 상형(12)의 캐비티면(24)에 접촉하여 급랭되어(상형(12)과 하형(11)은 열용량이 크며 또한 저온으로 관리되고 있으므로, 금속파이프재료(14)가 접촉하면 파이프표면의 열이 단번에 금형측으로 빼앗겨) 담금질이 행해진다. 이와 같은 냉각법은, 금형접촉냉각 또는 금형냉각으로 불린다. 급랭된 직후는 오스테나이트가 마텐자이트로 변태한다(이하, 오스테나이트가 마텐자이트로 변태하는 것을 마텐자이트변태라고 한다). 냉각의 후반은 냉각속도가 줄어들었으므로, 복열에 의하여 마텐자이트가 다른 조직(트루스타이트, 소르바이트 등)으로 변태한다. 따라서, 별도 템퍼링처리를 행할 필요가 없다. 또, 본 실시형태에 있어서는, 금형냉각 대신에, 혹은 금형냉각에 더하여, 냉각매체를 금속파이프(101)에 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.

다음으로, 도 7(a)~(c) 및 도 8(a), (b)를 참조하여, 상형(12) 및 하형(11)에 의한 구체적인 성형의 상태의 일례에 대하여 상세하게 설명한다. 도 7(a)에 나타나는 바와 같이, 금속파이프재료(14)를 상형(12)과 하형(11)의 사이이며, 캐비티면(16) 상에 지지한다. 그리고, 제어부(70)의 제어(제1 제어)에 의하여, 플랜지조정부재(91, 92)를 서브캐비티부(SC) 내에 진입시키도록 방향 Y를 따라 이동시킨다. 플랜지조정부재(91, 92)의 이동 후, 구동기구(80)에 의하여 상형(12)을 하형(11)에 접근시키도록 이동시키고, 상형(12)과 플랜지조정부재(91, 92)를 접촉시킨다. 이로써, 도 7(b)에 나타나는 바와 같이, 방향 X로부터 보아 하형(11), 상형(12), 및 플랜지조정부재(91, 92)에 의하여 금속파이프재료(14)를 밀폐한다. 금속파이프재료(14)가 밀폐되는 공간은, 메인캐비티부(MC)와, 플랜지조정부재(91, 92)에 의하여 좁혀진 서브캐비티부(SC)에 의하여 형성된다.

다음으로, 제어부(70)의 제어(제2 제어)에 의하여, 기체공급기구(40) 및 기체공급부(60)에 의하여 금속파이프재료(14)의 내부에 가스가 주입된다. 가열기구(50)에 의한 가열에 의하여 연화하며, 또한 고압가스가 주입된 금속파이프재료(14)는, 도 7(c)에 나타나는 바와 같이, 메인캐비티부(MC) 내에서 팽창함과 함께, 당해 메인캐비티부(MC)에 연통하는 서브캐비티부(SC) 내에 들어가 팽창한다. 이로써, 금속파이프재료(14)는 가성형되어, 금속파이프(100)가 된다. 메인캐비티부(MC)에 금속파이프(100)의 파이프부(100a)가 가성형됨과 함께, 서브캐비티부(SC)에 금속파이프(100)의 플랜지부(100b)가 가성형된다. 가성형된 플랜지부(100b)의 방향 Y를 따른 길이는, 서브캐비티부(SC) 내에 있어서의 플랜지조정부재(91, 92)의 위치에 따라 조정된다. 구체적으로는, 방향 Y에 있어서 메인캐비티부(MC)와 플랜지조정부재(91, 92)의 사이의 거리가 짧아짐에 따라서, 플랜지부(100b)의 방향 Y를 따른 길이가 짧아진다. 또, 방향 Y에 있어서 메인캐비티부(MC)와 플랜지조정부재(91, 92)의 사이의 거리가 길어짐에 따라서, 플랜지부(100b)의 방향 Y를 따른 길이가 길어진다.

도 7(c)에 나타나는 예에서는, 메인캐비티부(MC)는 단면 직사각형상으로 구성되어 있으므로, 금속파이프재료(14)는 당해 형상에 맞춰 블로성형됨으로써, 파이프부(100a)는 직사각형 통형상으로 가성형된다. 단, 메인캐비티부(MC)의 형상은 특별히 한정되지 않고, 원하는 형상에 맞춰 단면원형, 단면타원형, 단면다각형 등 모든 형상을 채용해도 된다.

다음으로, 도 8(a)에 나타나는 바와 같이, 제어부(70)에 의한 제어(제3 제어)에 의하여, 서브캐비티부(SC) 내로부터 플랜지조정부재(91, 92)를 퇴피시킨다. 이로써, 상형(12)을 하형(11)측으로 더 이동시키는 것이 가능해진다. 이때, 파이프부(100a) 및 플랜지부(100b)의 형상이 변화하지 않도록 기체공급부(60)에 의한 가스의 공급을 일시정지한다.

다음으로, 도 8(b)에 나타나는 바와 같이, 제어부(70)에 의한 제어(제4 제어)에 의하여, 구동기구(80)에 의하여 상형(12)을 하형(11)측으로 더 이동시킴과 함께 기체공급부(60)에 의한 가스의 공급을 재개함으로써, 가성형된 금속파이프(100)를 본성형한다. 이 본성형에서는, 하형(11) 및 상형(12)에 의하여 금속파이프(100)의 파이프부(100a) 및 플랜지부(100b)를 눌러, 파이프부(101a) 및 플랜지부(101b)를 갖는 금속파이프(101)를 성형한다. 금속파이프(100)를 누를 때에, 기체공급부(60)에 의하여 파이프부(100a) 내로 기체를 공급함으로써, 눌린 플랜지부(101b)의 일부가 메인캐비티부(MC)측에 침입하는 것을 억제할 수 있음과 함께, 휨 및 비틀림이 없는 금속파이프(101)를 완성할 수 있다. 다만, 이들 금속파이프재료(14)의 블로성형으로부터 금속파이프(101)의 성형완료에 이를 때까지의 시간은, 금속파이프재료(14)의 종류에 따라서도 다르지만 대략 수 초로부터 수십 초 정도로 완료된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 관한 성형장치(10)를 이용한 금속파이프(101)의 성형방법에 의하면, 제어부(70)의 제1 제어 및 제2 제어에 의하여, 플랜지조정부재(91, 92)에 의하여 길이가 조정된 플랜지부(100b)를 가성형할 수 있다. 그리고, 제어부(70)의 제3 제어에 의하여, 플랜지조정부재(91, 92)를 서브캐비티부(SC) 내로부터 퇴피시킬 수 있다. 이 제3 제어 후에 파이프부(100a) 및 플랜지부(100b)의 본성형을 행함으로써, 본성형된 금속파이프(101)에 있어서 파이프부(101a)의 축방향에 교차하는 방향(즉, 방향 Y)의 플랜지부(101b)의 길이를 양호하게 조정할 수 있다. 또한, 본성형 시에 서브캐비티부(SC)에는 플랜지조정부재(91, 92)가 존재하지 않는 점에서, 플랜지부(101b)의 휨을 억제할 수 있다. 따라서 본 실시형태에 의하면, 원하는 형상의 플랜지부(101b) 및 파이프부(101a)를 용이하게 성형 가능하다.

또, 플랜지조정부재(91, 92)는, 플랜지부(101b)의 길이를 따른 방향으로 진퇴한다. 이 경우, 플랜지조정부재(91, 92)는 블로성형금형(13) 외부로 용이하게 퇴피할 수 있으므로, 플랜지조정부재(91, 92)의 교환 등의 메인터넌스가 간단해진다. 또한, 금속파이프(100)를 본성형할 때에 플랜지조정부재(91, 92)가 블로성형금형(13) 외부로 퇴피하므로, 고온의 플랜지부(100b)와 플랜지조정부재(91, 92)의 접촉시간은 짧아진다. 이로 인하여, 플랜지조정부재(91, 92)의 열에 의한 열화 등이 억제된다. 또한, 서브캐비티부(SC) 내에 있어서의 플랜지조정부재(91, 92)의 위치를 용이하게 변화시킬 수 있으므로, 플랜지부(101b)의 방향 Y를 따른 길이를 용이하게 조정할 수 있다.

다음으로, 제1 실시형태의 변형예에 대하여 도 9(a)~(c)를 이용하면서 설명한다. 본 변형예에서는, 도 9(a)~(c)에 나타나는 바와 같이, 성형장치는, 플랜지조정부재(91)의 로드(93)측의 면(91a)에 맞닿아, 플랜지조정부재(91)의 방향 Y로의 이동을 방해하는 억지부재(111)와, 플랜지조정부재(92)의 로드(94)측의 면(92a)에 맞닿아, 플랜지조정부재(92)의 방향 Y로의 이동을 방해하는 억지부재(112)와, 방향 Y에 있어서 억지부재(111)보다 로드(93)측에 위치하여, 억지부재(111)의 방향 Y로의 이동을 방해하는 한 쌍의 고정부재(113a, 113b)와, 방향 Y에 있어서 억지부재(112)보다 로드(94)측에 위치하여, 억지부재(111)의 방향 Y로의 이동을 방해하는 한 쌍의 고정부재(114a, 114b)를 구비한다.

억지부재(111, 112)는, 방향 Z를 따라 이동 가능한 금속제, 합금제 또는 세라믹스제의 대략 판형상부재이다. 도 9(c)에 나타나는 바와 같이, 억지부재(111)에는, 측면에서 볼 때 U자형의 홈(111a)이 마련된다. 이 홈(111a)은, 로드(93)의 수 및 위치에 대응하여 억지부재(111)에 마련되어 있으며, 당해 홈(111a)에는 로드(93)가 삽입 가능하게 되어 있다. 본 변형예에서는, 플랜지조정부재(91)에 장착되는 로드(93)의 위치 및 수에 대응하여, 2개의 홈(111a)이 마련된다. 억지부재(112)에는, 억지부재(111)와 동일하게, 플랜지조정부재(91)에 장착되는 로드(93)의 위치 및 수에 대응한 홈이 마련된다.

한 쌍의 고정부재(113a, 113b)는, 방향 Z에 있어서 서로 이간하고 있으며, 플랜지조정부재(91) 및 로드(93)의 이동이 저해되지 않도록 배치되어 있다. 방향 Z에 있어서, 고정부재(113a)는, 플랜지조정부재(91)보다 상형(12)측에 위치하고 있으며, 고정부재(113b)는, 플랜지조정부재(91)보다 하형(11)측에 위치하고 있다. 마찬가지로, 한 쌍의 고정부재(114a, 114b)는, 방향 Z에 있어서 서로 이간하고 있으며, 플랜지조정부재(92) 및 로드(94)의 이동이 저해되지 않도록 배치되어 있다. 방향 Z에 있어서, 고정부재(114a)는, 플랜지조정부재(92)보다 상형(12)측에 위치하고 있으며, 고정부재(114b)는, 플랜지조정부재(92)보다 하형(11)측에 위치하고 있다. 고정부재(113a, 113b, 114a, 114b)의 각각은 평판형상이지만, 이것에 한정되지 않고 임의의 형상이어도 된다.

이하에서는, 본 변형예의 상형(12) 및 하형(11)에 의한 구체적인 성형의 상태의 일례에 대하여 상세하게 설명한다. 먼저, 도 9(a)에 나타나는 바와 같이, 방향 X로부터 보아 하형(11), 상형(12), 및 플랜지조정부재(91, 92)에 의하여 금속파이프재료(14)를 밀폐한 후, 억지부재(111)을 방향 Z를 따라 상측으로 이동시킴으로써, 플랜지조정부재(91)의 로드(93)측의 면(91a)에 맞닿는 위치에 억지부재(111)를 고정한다. 이때에 로드(93)가 홈(111a) 내에 위치함으로써, 억지부재(111)의 이동이 로드(93)에 의하여 저해되지 않는다. 마찬가지로, 억지부재(112)를 방향 Z를 따라 로드(94)측으로 이동시킴으로써, 플랜지조정부재(92)의 로드(94)측의 면(92a)에 맞닿는 위치에 억지부재(112)를 고정한다. 억지부재(111, 112)의 고정 후, 제어부(70)의 제2 제어에 의하여, 기체공급기구(40) 및 기체공급부(60)에 의하여 금속파이프재료(14)의 내부에 가스가 주입되며, 금속파이프재료(14)는 가성형되어 금속파이프(100)가 된다.

다음으로, 도 9(b), (c)에 나타나는 바와 같이, 기체공급부(60)에 의한 가스의 공급을 일시정지한 후, 억지부재(111, 112)를 방향 Z를 따라 하측으로 이동시킴으로써, 억지부재(111)와 플랜지조정부재(91)의 맞닿음을 해제시킴과 함께, 억지부재(112)와 플랜지조정부재(92)의 맞닿음을 해제시킨다. 그리고 제어부(70)에 의한 제어에 의하여, 서브캐비티부(SC) 내로부터 플랜지조정부재(91, 92)를 퇴피시킨다. 플랜지조정부재(91, 92)를 퇴피시킨 후, 제1 실시형태와 동일하게 금속파이프(100)에 대하여 본성형을 행한다.

상기 변형예에 의하면, 성형장치(10)는, 제어부(70)에 의한 제2 제어 중에, 플랜지조정부재(91)의 면(91a)에 맞닿는 위치에 고정되는 억지부재(111)를 구비함과 함께, 플랜지조정부재(92)의 면(92a)에 맞닿는 위치에 고정되는 억지부재(112)를 구비한다. 금속파이프재료(14)의 가성형에 있어서는, 금속파이프재료(14) 내에 공급되는 가스의 압력에 의하여 플랜지조정부재(91, 92)가 서브캐비티부(SC)의 외측을 항하여 눌리는 경우가 있다. 그러나, 본 변형예에서는, 억지부재(111, 112)가, 방향 Y를 따른 플랜지조정부재(91, 92)의 서브캐비티부(SC)의 외측으로의 이동을 억제할 수 있다. 따라서, 상기 변형예에 의하면, 제1 실시형태에 의하여 나타나는 작용효과에 더하여, 금속파이프재료(14)의 가성형 시에 플랜지조정부재(91, 92)의 위치가 어긋나기 어려워지므로, 가성형되는 플랜지부(100b)의 길이의 조정정밀도를 향상시킬 수 있다.

다만 본 변형예에서는, 플랜지조정부재(91)의 로드(93)측의 면(91a)은, 하형(11) 및 상형(12)의 로드(93)측의 면과 단차가 없이 이루어져 있다. 이로써, 면(91a)과 하형(11) 및 상형(12)의 로드(93)측의 면의 사이에 단차가 형성되지 않으므로, 억지부재(111)의 이동이 저해되지 않는다. 따라서, 하형(11), 상형(12), 플랜지조정부재(91), 및 억지부재(111)의 파손이 억제된다. 마찬가지로, 플랜지조정부재(92)의 로드(94)측의 면(92a)은, 하형(11) 및 상형(12)의 로드(94)측의 면과 단차가 없이 이루어져 있다. 이로써, 억지부재(112)의 움직임이 저해되지 않으므로, 하형(11), 상형(12), 플랜지조정부재(92), 및 억지부재(112)의 파손이 억제된다.

다음으로, 제2 실시형태에 관한 성형장치에 대하여, 도 10(a)~(c) 및 도 11(a), (b)를 이용하면서 설명한다. 도 10(a)에 나타나는 바와 같이, 제2 실시형태에서는, 제1 실시형태와 달리, 방향 Z를 따라 뻗어 있는 구멍(12b, 12c)이 마련되는 상형(12A)이 이용된다. 구멍(12b, 12c)은, 방향 Y에 있어서 메인캐비티부(MC)를 사이에 두도록 마련되어 있다. 구멍(12b)과 메인캐비티부(MC)는, 방향 Y에 있어서 소정 거리 이간되어 있으며, 구멍(12c)과 메인캐비티부(MC)는, 방향 Y에 있어서 소정 거리 이간되어 있다. 구멍(12b) 내에는 플랜지조정부재(191)가 수용되어 있으며, 구멍(12c) 내에는 플랜지조정부재(192)가 수용되어 있다. 환언하면, 플랜지조정부재(191, 192)는, 상형(12A) 내에 수용 가능하게 마련된다.

플랜지조정부재(191, 192)는, 서브캐비티부(SC) 내에 진퇴 가능하게 방향 Z를 따라 이동하는 금속제 또는 합금제의 부재이며, 예를 들면 피스톤이다. 플랜지조정부재(191, 192)는, 방향 X를 따라 뻗는 대략 직육면체의 판형상부재이다. 플랜지조정부재(191, 192)의 방향 X를 따른 길이는, 금속파이프재료(14)의 길이보다 짧고, 상형(12A)의 방향 X를 따른 길이 이하이다. 플랜지조정부재(191)의 상단부 및 플랜지조정부재(192)의 상단부는, 도시하지 않은 플랜지조정기구에 장착되어 있다. 플랜지조정부재(191, 192)는, 당해 플랜지조정기구에 의하여 서브캐비티부(SC) 내에 진입하도록 이동함과 함께, 서브캐비티부(SC) 내로부터 퇴피하도록 이동한다. 제2 실시형태에 관한 플랜지조정기구는, 예를 들면 슬라이드(82)(도 2 참조)의 상부 등의 본체부(M) 내에 마련된다(도 1 참조). 따라서, 제2 실시형태에서는, 본체부(M)는 방향 Y에 있어서 플랜지조정기구 사이에 없다.

이하에서는, 제2 실시형태의 상형(12A) 및 하형(11)에 의한 구체적인 성형의 상태의 일례에 대하여 상세하게 설명한다. 먼저, 도 10(a)에 나타나는 바와 같이, 금속파이프재료(14)를 메인캐비티부(MC)의 캐비티면(16) 상에 지지한다. 다음으로, 도 10(b)에 나타나는 바와 같이, 방향 Z에 있어서 상형(12A)을 하형(11)측에 접근시킴과 함께, 플랜지조정부재(191, 192)를 방향 Z를 따라 서브캐비티부(SC) 내에 진입시켜 하형(11)에 맞닿게 한다. 이로써, 방향 X로부터 보아 하형(11), 상형(12), 및 플랜지조정부재(191, 192)에 의하여 금속파이프재료(14)를 밀폐한다.

다음으로, 도 10(c)에 나타나는 바와 같이, 금속파이프재료(14) 내에 가스를 주입하여, 파이프부(100a) 및 플랜지부(100b)를 갖는 금속파이프(100)를 가성형한다. 금속파이프(100)의 가성형 후, 도 11(a)에 나타나는 바와 같이, 플랜지조정부재(191, 192)를, 서브캐비티부(SC) 내로부터 구멍(12b, 12c) 내에 각각 퇴피시킨다. 그리고, 상형(12A)을 하형(11)측으로 더 이동시킴과 함께 기체공급부(60)에 의한 가스의 공급을 재개한다. 이로써, 도 11(b)에 나타나는 바와 같이, 가성형된 금속파이프(100)로부터, 파이프부(101a) 및 플랜지부(101b)를 갖는 금속파이프(101)를 본성형한다.

제2 실시형태에 의해서도, 제1 실시형태와 동일한 작용효과를 나타낼 수 있다. 또, 제2 실시형태에 있어서의 플랜지조정부재(191, 192)는, 상형(12A)에 수용 가능하게 마련되어, 방향 Z를 따라 진퇴한다. 이 경우, 제1 실시형태와 비교하여, 서브캐비티부(SC) 내를 방향 Y를 따라 이동하는 플랜지조정부재(91, 92)와, 방향 Y에 있어서 본체부(M)를 사이에 둠과 함께 플랜지조정부재(91, 92)를 구동시키기 위한 플랜지조정기구(90, 90)를 마련할 필요가 없다. 환언하면, 금속파이프(100)의 가성형 후에, 방향 Y를 따른 서브캐비티부(SC)의 외측에 플랜지조정부재(191, 192)를 배치하지 않아도 된다. 이로 인하여, 제2 실시형태에서는 제1 실시형태와 달리, 금속파이프재료(14)의 성형장치(10) 내로의 투입과, 파이프부(101a) 및 플랜지부(101b)를 갖는 금속파이프(101)의 성형장치(10)로부터의 취출이, 플랜지조정부재(91, 92) 및 플랜지조정기구(90, 90)에 의하여 저해되지 않는다.

다음으로, 제3 실시형태에 관한 성형장치에 대하여, 도 12(a)~(c) 및 도 13(a), (b)를 이용하면서 설명한다. 도 12(a)에 나타나는 바와 같이, 제3 실시형태에서는, 제1 실시형태와 달리 하형(11A)에는, 방향 Z를 따라 뻗어 있는 구멍(11b) 및 구멍(11b)의 상단에 연통하는 오목부(11c)와, 방향 Z를 따라 뻗어 있는 구멍(11d) 및 구멍(11d)의 상단에 연통하는 오목부(11e)가 마련된다.

구멍(11b)의 방향 Z를 따른 중심축과 오목부(11c)의 방향 Z를 따른 중심축은 서로 겹쳐 있으며, 구멍(11b)의 방향 Y를 따른 폭은, 오목부(11c)의 방향 Y를 따른 폭보다 작다. 마찬가지로, 구멍(11d)의 방향 Z를 따른 중심축과 오목부(11e)의 방향 Z를 따른 중심축은 서로 겹쳐 있으며, 구멍(11d)의 방향 Y를 따른 폭은, 오목부(11e)의 방향 Y를 따른 폭보다 작다.

오목부(11c, 11e)는, 방향 Y에 있어서 메인캐비티부(MC)를 사이에 두도록 마련되어 있으며, 방향 X를 따라 뻗어 있다. 오목부(11c)와 메인캐비티부(MC)는, 방향 Y에 있어서 소정 거리 이간되어 있으며, 오목부(11e)와 메인캐비티부(MC)는, 방향 Y에 있어서 소정 거리 이간되어 있다. 구멍(11b) 및 오목부(11c) 내에는 플랜지조정부재(291)가 수용되어 있으며, 구멍(11d) 및 오목부(11e) 내에는 플랜지조정부재(292)가 수용되어 있다. 환언하면, 플랜지조정부재(291, 292)는, 하형(11A) 내에 수용 가능하게 마련된다.

플랜지조정부재(291, 292)는, 서브캐비티부(SC) 내에 진퇴 가능하게 방향 Z를 따라 이동하는 금속제 또는 합금제의 기둥형상부재이며, 예를 들면 피스톤이다. 플랜지조정부재(291)의 하단부 및 플랜지조정부재(292)의 하단부는, 도시하지 않은 플랜지조정기구에 장착되어 있다. 플랜지조정부재(291, 292)는, 당해 플랜지조정기구에 의하여 서브캐비티부(SC) 내에 진입하도록 이동함과 함께, 서브캐비티부(SC) 내로부터 퇴피하도록 이동한다. 제3 실시형태에 관한 플랜지조정기구는, 제2 실시형태와 동일하게 성형장치(10)의 본체부(M) 내에 마련된다(도 1 참조).

플랜지조정부재(291)는, 기부(291a)와, 기부(291a)보다 상형(12)측의 선단부(291b)를 갖는다. 기부(291a) 및 선단부(291b)는, 방향 X를 따라 뻗는 대략 직육면체의 판형상부재이며, 방향 X를 따른 길이는, 금속파이프재료(14)의 길이보다 짧고, 하형(11A)의 방향 X를 따른 길이 이하이다. 선단부(291b)의 방향 Y를 따른 폭은 기부(291a)의 방향 Y를 따른 폭보다 크다. 또, 기부(291a)의 폭은 구멍(11b)의 폭 미만이며, 선단부(291b)의 폭은 오목부(11c)의 폭과 대략 동일하다. 선단부(291b)는, 플랜지조정부재(291)가 하형(11A)측으로 퇴피할 때에 오목부(11c)에 간극없이 수용된다. 다만, 기부(291a)의 일부에는 공동(空洞)이 형성되어도 된다. 또, 기부(291a)는 복수의 기둥형상부재로 구성되어도 된다.

플랜지조정부재(292)는, 기부(292a)와, 기부(292a)보다 상형(12)측의 선단부(292b)를 갖는다. 기부(292a) 및 선단부(292b)는, 방향 X를 따라 뻗는 대략 직육면체의 판형상부재이며, 방향 X를 따른 길이는, 예를 들면 금속파이프재료(14)의 길이와 동일한 정도이다. 선단부(292b)의 방향 Y를 따른 폭은 기부(292a)의 방향 Y를 따른 폭보다 크다. 또, 기부(292a)의 폭은 구멍(11d)의 폭 미만이며, 선단부(292b)의 폭은 오목부(11e)의 폭과 대략 동일하다. 선단부(292b)는, 플랜지조정부재(292)가 하형(11A)측으로 퇴피할 때에 오목부(11e)에 간극없이 수용된다. 다만, 기부(292a)의 일부에는 공동이 형성되어도 된다. 또, 기부(292a)는, 복수의 기둥형상부재로 구성되어도 된다.

이하에서는, 제3 실시형태의 상형(12) 및 하형(11A)에 의한 구체적인 성형의 상태의 일례에 대하여 상세하게 설명한다. 먼저, 도 12(a)에 나타나는 바와 같이, 금속파이프재료(14)를 메인캐비티부(MC)의 캐비티면(16) 상에 지지한다. 또, 플랜지조정부재(291, 292)를 방향 Z를 따라 서브캐비티부(SC) 내에 진입시킨다. 이때, 선단부(291b, 292b)만을 서브캐비티부(SC) 내에 진입시킨다.

다음으로, 도 12(b)에 나타나는 바와 같이, 방향 Z에 있어서 상형(12)을 하형(11A)측에 접근시켜, 상형(12)을 선단부(291b, 292b)에 맞닿게 한다. 이로써, 방향 X로부터 보아 하형(11), 상형(12), 플랜지조정부재(291)의 선단부(291b), 및 플랜지조정부재(292)의 선단부(292b)에 의하여 금속파이프재료(14)를 밀폐한다.

다음으로, 도 12(c)에 나타나는 바와 같이, 금속파이프재료(14) 내에 가스를 주입하여, 파이프부(100a) 및 플랜지부(100b)를 갖는 금속파이프(100)를 가성형한다. 금속파이프(100)의 가성형 후, 도 13(a)에 나타나는 바와 같이, 플랜지조정부재(291, 292)를, 서브캐비티부(SC) 내로부터 구멍(11b, 11c) 내로 각각 퇴피시켜, 선단부(291b)를 오목부(11c) 내에 수용시킴과 함께 선단부(292b)를 오목부(11e) 내에 수용시킨다. 그리고, 상형(12)을 하형(11A)측으로 더 이동시킴과 함께 기체공급부(60)에 의한 가스의 공급을 재개한다. 이로써, 도 13(b)에 나타나는 바와 같이, 가성형된 금속파이프(100)를 본성형하여, 파이프부(101a) 및 플랜지부(101b)를 갖는 금속파이프(101)를 성형한다.

제3 실시형태에 의해서도, 제2 실시형태와 동일한 작용효과를 나타낼 수 있다. 또, 제3 실시형태에 있어서는, 선단부(291b)의 방향 Y를 따른 폭이 구멍(11b)의 방향 Y를 따른 폭보다 크고, 선단부(292b)의 방향 Y를 따른 폭이 구멍(11d)의 방향 Y를 따른 폭보다 크다. 이로써, 플랜지조정부재(291, 292)가 하형(11A) 내로 퇴피했을 때, 선단부(291b)가 오목부(11c)에 걸림과 함께 선단부(292b)가 오목부(11e)에 걸린다. 이로써, 플랜지조정부재(291)가 하형(11A) 내에 수용되는 경우, 선단부(291b) 및 오목부(11c)에 의하여 플랜지조정부재(291)의 위치 결정이 가능해진다. 마찬가지로, 플랜지조정부재(292)가 하형(11A) 내에 수용되는 경우, 선단부(292b) 및 오목부(11e)에 의하여 플랜지조정부재(292)의 위치 결정이 가능해진다. 따라서, 선단부(291b), 292b 및 오목부(11c, 11e)의 형상을 정함으로써, 퇴피 시의 플랜지조정부재(291, 292)의 위치조정이 용이해진다.

이상, 본 발명의 적합한 실시형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태 및 변형예에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시형태 및 변형예에 있어서의 성형장치(10)는 가열기구(50)를 반드시 갖고 있지 않아도 되고, 금속파이프재료(14)는 이미 가열되어 있어도 된다.

또, 상기 실시형태 및 변형예에 관한 구동기구(80)는, 상형만을 이동시키고 있지만, 상형에 더하거나, 또는 상형 대신에 하형이 이동하는 것이어도 된다. 하형이 이동하는 경우, 당해 하형은 기대에 고정되지 않고, 구동기구의 슬라이드에 장착된다.

또, 상기 실시형태 및 변형예에 관한 금속파이프(101)는, 그 편측에만 플랜지부(101b)를 갖고 있어도 된다. 이 경우, 상형(12) 및 하형(11)에 의하여 형성되는 서브캐비티부는 1개가 되고, 플랜지조정부재도 1개가 된다.

또, 상기 실시형태 및 변형예에 관한 금속파이프(101)의 플랜지부(101b)는, 금속파이프(101)의 일부에만 성형되어도 된다. 이 경우, 각 플랜지조정부재의 메인캐비티측의 면은, 플랜지부가 성형되는 개소에 대응하여 방향 Y를 따라 파여 있어도 된다. 또, 상기면에서 파여있지 않은 영역은, 금속파이프재료의 가성형 시에 메인캐비티부(MC)를 구획 형성하는 면의 일부가 되어도 된다. 이와 같은 플랜지조정부재를 이용함으로써, 금속파이프재료의 가성형 시에 메인캐비티부(MC)의 밀폐성을 유지함과 함께, 원하는 영역에만 플랜지부를 성형할 수 있다.

또, 제1 실시형태에 있어서 플랜지조정부재(91, 92)는 대략 직육면체형상이지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 플랜지조정부재의 메인캐비티부(MC)에 대향하는 면이, 당해 메인캐비티부(MC)를 밀폐하는 형상인 한, 플랜지조정부재의 형상은 한정되지 않는다. 예를 들면, 플랜지조정부재는 평면에서 볼 때 삼각형상이어도 되고, 반원형상이어도 된다.

또, 제1 실시형태에 있어서, 상형(12)의 이동에 의하여 상형(12)과 플랜지조정부재(91, 92)를 접촉시키고 있지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 상형(12)과 플랜지조정부재(91, 92)의 사이에 약간의 간극이 마련되도록, 상형(12)을 하형(11)에 접근시켜도 된다.

또, 제1 실시형태의 변형예에 있어서, 고정부재(113a, 113b)는 서로 일체화해도 되고, 고정부재(114a, 114b)는 서로 일체화해도 된다. 이 경우, 일체화된 고정부재(113a, 113b)에는, 플랜지조정부재(91) 및 로드(93)가 삽통 가능한 개구부가 마련된다. 마찬가지로, 일체화된 고정부재(114a, 114b)에는, 플랜지조정부재(92) 및 로드(94)가 삽통 가능한 개구부가 마련된다. 본 변형예에 있어서, 고정부재(113a, 113b, 114a, 114b)는, 반드시 마련되지 않아도 된다.

또, 제2 실시형태에 있어서 플랜지조정부재(191, 192)는 상형(12A)측에 마련되는 것 대신에, 하형(11)측에 마련되어도 된다. 또, 제2 실시형태에 있어서, 플랜지조정부재(191, 192)는 상형(12A)측 및 하형(11)측의 양방에 마련되어도 된다.

또, 제3 실시형태에 있어서 플랜지조정부재(291, 292)는 하형(11A)측에 마련되는 것 대신에, 상형(12)측에 마련되어도 된다. 또, 제3 실시형태에 있어서, 플랜지조정부재(291, 292)는 상형(12)측 및 하형(11A)측의 양방에 마련되어도 된다.

또, 상형(12) 및 하형(11)의 사이에 준비되는 금속파이프재료(14)는, 상하방향의 직경보다 좌우방향의 직경이 긴 단면타원형상을 가져도 된다.

10…성형장치
11, 11A…하형
11c, 11e…오목부
12, 12A…상형
13…블로성형금형(금형)
14…금속파이프재료
30…파이프지지기구
40…기체공급기구
50…가열기구
60…기체공급부
70…제어부
80…구동기구
91, 92, 191, 192, 291, 292…플랜지조정부재
100, 101…금속파이프
100a, 101a…파이프부
100b, 101b…플랜지부
291a, 292a…기부
291b, 292b…선단부
MC…메인캐비티부
SC…서브캐비티부

Claims (6)

1. 파이프부 및 플랜지부를 갖는 금속파이프를 성형하는 성형장치로서,
   서로 한 쌍이 되는 제1 금형 및 제2 금형의 사이에 지지되어 가열된 금속파이프재료 내에 기체를 공급하는 기체공급부와,
   상기 제1 금형 및 상기 제2 금형 중 적어도 일방을, 금형끼리가 맞춰지는 방향으로 이동시키는 구동기구와,
   상기 제1 금형 및 상기 제2 금형의 사이에 형성되어, 상기 파이프부를 성형하기 위한 제1 캐비티부, 및 상기 제1 캐비티부와 연통하여 상기 플랜지부를 성형하기 위한 제2 캐비티부와,
   상기 제2 캐비티부 내에 진입 가능하고 또한 상기 제2 캐비티부 내로부터 퇴피 가능하며, 상기 파이프부의 축방향에 교차하는 방향인 교차방향의 상기 플랜지부의 길이를 조정하는 플랜지조정부재와,
   상기 기체공급부의 기체공급, 상기 구동기구의 구동, 및 상기 플랜지조정부재의 진퇴를 각각 제어하는 제어부를 구비하고,
   상기 제어부는,
   상기 플랜지조정부재를 상기 제2 캐비티부 내에 진입시키는 제1 제어와,
   상기 플랜지조정부재에 의하여 길이가 조정된 상기 플랜지부를 가성형하기 위하여, 상기 기체공급부에 기체를 공급시키는 제2 제어와,
   상기 플랜지조정부재를 상기 제2 캐비티부 내로부터 퇴피시키는 제3 제어
   를 상기 금속파이프의 성형 시에 차례대로 행하는, 성형장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 플랜지조정부재는 상기 교차방향으로 진퇴하는, 성형장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제어부에 의한 상기 제2 제어 중에 상기 플랜지조정부재에 맞닿아, 상기 플랜지조정부재의 상기 교차방향으로의 이동을 방해하는 억지부재를 더 구비하는, 성형장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 플랜지조정부재는, 상기 제1 금형 및 상기 제2 금형 중 적어도 일방에 수용 가능하게 마련되어, 금형끼리가 맞춰지는 방향으로 진퇴하는, 성형장치.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 제1 금형이 상형이고, 상기 제2 금형이 오목부를 갖는 하형이며,
   상기 하형에 수용 가능하게 마련되는 상기 플랜지조정부재는, 기부와 상기 기부보다 상기 상형측의 선단부를 갖고,
   상기 선단부의 상기 교차방향의 폭은, 상기 기부의 상기 교차방향의 폭보다 크며,
   상기 선단부는 상기 플랜지조정부재가 퇴피할 때에 상기 오목부에 수용되는, 성형장치.
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 성형장치를 이용한 금속파이프의 성형방법으로서,
   상기 제1 금형 및 상기 제2 금형 중 적어도 일방을 금형끼리가 맞춰지는 방향으로 이동시킴으로써, 상기 제1 캐비티부 및 상기 제2 캐비티부를 상기 제1 금형 및 상기 제2 금형의 사이에 형성하는 공정과,
   상기 제2 캐비티부 내에 상기 플랜지조정부재를 진입시키는 공정과,
   상기 제1 캐비티부에 위치하는 상기 금속파이프재료 내에 기체를 공급함으로써, 상기 제1 캐비티부 내에 상기 파이프부를 가성형함과 함께, 상기 제2 캐비티부 내에 길이가 조정된 상기 플랜지부를 가성형하는 공정과,
   상기 플랜지조정부재를 상기 제2 캐비티부 내로부터 퇴피시키는 공정과,
   상기 제1 금형 및 상기 제2 금형 중 적어도 일방을, 금형끼리가 맞춰지는 방향으로 이동시켜, 가성형된 상기 파이프부 및 상기 플랜지부를 본성형하는 공정을 포함하는 성형방법.

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