WO2019171867A1 - 成形装置、及び金属パイプ - Google Patents

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章博 井手
正之 石塚
紀条 上野
公宏 野際
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住友重機械工業株式会社
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    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00—Rigid pipes
    • F16L9/003—Rigid pipes with a rectangular cross-section

Definitions

  • the present invention relates to a forming apparatus and a metal pipe.
  • a molding apparatus for expanding a metal pipe material and molding a metal pipe with a molding die is known.
  • the forming apparatus disclosed in Patent Document 1 can form a metal pipe having a pipe portion and a flange portion.
  • a metal pipe material is molded by disposing a metal pipe material that is energized and heated in a molding die and expanding the metal pipe material while closing the molding die and molding a flange portion.
  • the metal pipe with a flange formed by the above-described forming apparatus is welded to another member at the flange portion. At this time, welding may be performed while pressing the flange portion against another member. At this time, since the pressure required for welding becomes large, problems such as electrode wear may occur, making it difficult to perform welding while applying pressure.
  • an object of the present invention is to provide a molding apparatus and a metal pipe that can be easily welded when the flange portion is welded while being pressed to another member.
  • a forming apparatus is a forming apparatus that forms a metal pipe having a pipe part and a flange part by expanding a metal pipe material, and forms a pipe part to form a pipe part.
  • a first mold and a second mold having a flange molding surface for molding the surface and the flange portion; a drive unit for driving at least one of the first mold and the second mold;
  • a control unit that controls the portion, and at least one of the flange molding surface of the first mold and the flange molding surface of the second mold has a protruding amount that does not contact the other flange molding surface when the mold is closed
  • the control part controls the drive part so as to form a thin part whose thickness is partially reduced in the flange part by pressing the flange part with the protrusion part.
  • At least one of the flange molding surface of the first mold and the flange molding surface of the second mold has a protruding amount that does not contact the other flange molding surface when the mold is closed.
  • a control part controls a drive part so that the thin part in which thickness became partially thin at a flange part is formed by pressing a flange part with a protrusion part.
  • the protruding portion may be intermittently formed on the flange molding surface along the longitudinal direction of the flange molding surface. This reduces the pressure at the time of pressing the flange part by reducing the thickness of the part to be welded among the parts along the longitudinal direction of the flange part and not reducing the thickness of the other parts. can do.
  • the first mold and the second mold may have contact portions that come into contact with each other when the mold is closed, and the protruding portion may be formed on the inner side in the width direction than the contact portion.
  • the contact portion is a location that defines the tip of the flange portion. Therefore, by forming the protruding portion on the inner side in the width direction than the contact portion, the protruding portion can press the position closer to the center in the width direction of the flange portion. Thereby, when welding a flange part, it becomes easy to perform welding.
  • the metal pipe according to the present invention is a metal pipe having a pipe portion and a flange portion, and the flange portion has a thin portion whose thickness is partially reduced.
  • the metal pipe according to the present invention can provide the same functions and effects as those of the above-described forming apparatus.
  • FIG. 1 It is a schematic block diagram which shows the shaping
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a molding apparatus according to the present embodiment.
  • a molding apparatus 10 for molding a metal pipe includes a molding die 13 composed of an upper die (first die) 12 and a lower die (second die) 11, and an upper die 12.
  • a driving mechanism (driving unit) 80 that moves at least one of 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 high-pressure gas gas
  • Gas supply unit 60, a pair of gas supply mechanisms 40, 40 for supplying gas from gas supply unit 60 into metal pipe material 14 held by pipe holding mechanism 30, and molding die 13 are forced.
  • the lower mold 11 which is one of the molding dies 13 is fixed to the base 15.
  • the lower mold 11 is composed of a large steel block, and includes, for example, a rectangular cavity (concave portion) 16 on the upper surface thereof.
  • a cooling water passage 19 is formed in the lower mold 11 and is provided with a thermocouple 21 inserted from below at a substantially central position.
  • the thermocouple 21 is supported by a spring 22 so as to be movable up and down.
  • a space 11a is provided in the vicinity of the left and right ends (left and right ends in FIG. 1) of the lower mold 11, and electrodes 17 and 18 (lower portions), which will be described later, which are movable parts of the pipe holding mechanism 30, are provided in the space 11a.
  • Side electrodes) and the like are arranged so as to be movable up and down. Then, by placing the metal pipe material 14 on the lower electrodes 17 and 18, the lower electrodes 17 and 18 are in contact with the metal pipe material 14 disposed between the upper mold 12 and the lower mold 11. To do. Thus, the lower electrodes 17 and 18 are electrically connected to the metal pipe material 14.
  • 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.
  • the upper mold 12 which is the other of the molding dies 13, is fixed to a later-described slide 81 that constitutes the drive mechanism 80.
  • the upper mold 12 is composed of a large steel block, and has a cooling water passage 25 formed therein, and is provided with, for example, a rectangular cavity (recess) 24 on the lower surface thereof.
  • the cavity 24 is provided at a position facing the cavity 16 of the lower mold 11.
  • a space 12a is provided in the vicinity of the left and right ends (left and right ends in FIG. 1) of the upper mold 12 in the same manner as the lower mold 11, and a movable portion of the pipe holding mechanism 30 will be described later in the space 12a.
  • Electrodes 17 and 18 (upper electrodes) and the like are arranged so as to be movable up and down. Then, in a state where the metal pipe material 14 is placed on the lower electrodes 17 and 18, the upper electrodes 17 and 18 are arranged between the upper mold 12 and the lower mold 11 by moving downward. Contact the metal pipe material 14. Thereby, the upper electrodes 17 and 18 are electrically connected to the metal pipe material 14.
  • 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 constituting the pipe holding mechanism 30. This actuator is for moving the upper electrodes 17, 18 and the like up and down, and the fixed portion of the actuator is held on the slide 81 side of the drive mechanism 80 together with the upper mold 12.
  • a semicircular arc-shaped groove 18a corresponding to the outer peripheral surface of the metal pipe material 14 is formed on each of the surfaces where the electrodes 18, 18 face each other (see FIG. 2).
  • the metal pipe material 14 can be placed so as to fit into the concave groove 18a.
  • a semicircular arc-shaped groove corresponding to the outer peripheral surface of the metal pipe material 14 is formed on the exposed surface where the insulating materials 91 and 101 face each other, like the groove 18a.
  • a tapered concave surface 18b is formed on the front surface of the electrode 18 (the surface in the outer direction of the mold).
  • the outer periphery of the right end portion of the metal pipe material 14 can be surrounded so as to be in close contact over the entire circumference. ing.
  • a semicircular arc-shaped groove 17a corresponding to the outer peripheral surface of the metal pipe material 14 is formed on each of the surfaces where the electrodes 17 and 17 face each other (see FIG. 2).
  • the metal pipe material 14 can be placed so as to fit into the concave groove 17a.
  • a semicircular arc-shaped groove corresponding to the outer peripheral surface of the metal pipe material 14 is formed on the exposed surface where the insulating materials 91 and 101 face each other, like the groove 18a.
  • a tapered concave surface 17b is formed on the front surface of the electrode 17 (surface in the outer direction of the mold). Therefore, when the metal pipe material 14 is sandwiched from above and below by the left portion of the pipe holding mechanism 30, the outer periphery of the left end portion of the metal pipe material 14 can be surrounded so as to be in close contact over the entire circumference. ing.
  • 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, and a shaft 82 that generates a driving force for moving the slide 81. And a connecting rod 83 for transmitting the driving force generated by the shaft 82 to the slide 81.
  • 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.
  • 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.
  • the vertical movement of the slide 81 can be controlled.
  • 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.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the molding die 13 shown in FIG. As shown in FIG. 3, both the upper surface of the lower mold 11 and the lower surface of the upper mold 12 are provided with steps.
  • a step is formed by the first protrusion 11b, the second protrusion 11c, the third protrusion 11d, and the fourth protrusion 11e.
  • a first protrusion 11b and a second protrusion 11c are formed on the right side of the cavity 16 (the right side in FIG. 3 and the back side in FIG. 1), and the first protrusion 11b and the second protrusion 11c are formed on the left side (left side in FIG. 3, front side in FIG. 1).
  • Three protrusions 11d and a fourth protrusion 11e are formed.
  • the second protrusion 11c is located between the cavity 16 and the first protrusion 11b.
  • the third protrusion 11d is located between the cavity 16 and the fourth protrusion 11e.
  • Each of the second protrusion 11c and the third protrusion 11d protrudes closer to the upper mold 12 than the first protrusion 11b and the fourth protrusion 11e.
  • the first protrusion 11b and the fourth protrusion 11e have substantially the same amount of protrusion from the reference line LV2, and the second protrusion 11c and the third protrusion 11d have substantially the same amount of protrusion from the reference line LV2.
  • a step is formed by the first protrusion 12b, the second protrusion 12c, the third protrusion 12d, and the fourth protrusion 12e, assuming that the bottom surface of the central cavity 24 of the upper mold 12 is the reference line LV1.
  • a first protrusion 12b and a second protrusion 12c are formed on the right side (right side in FIG. 3) of the cavity 24, and a third protrusion 12d and a fourth protrusion 12e are formed on the left side of the cavity 24 (left side in FIG. 3).
  • the second protrusion 12c is located between the cavity 24 and the first protrusion 12b.
  • the third protrusion 12d is located between the cavity 24 and the fourth protrusion 12e.
  • Each of the first protrusion 12b and the fourth protrusion 12e protrudes closer to the lower mold 11 than the second protrusion 12c and the third protrusion 12d.
  • the first protrusion 12b and the fourth protrusion 12e have substantially the same amount of protrusion from the reference line LV1
  • the second protrusion 12c and the third protrusion 12d have substantially the same amount of protrusion from the reference line LV1.
  • the first protrusion 12b of the upper mold 12 is opposed to the first protrusion 11b of the lower mold 11, and the second protrusion 12c of the upper mold 12 is opposed to the second protrusion 11c of the lower mold 11.
  • the cavity 24 of the upper mold 12 is opposed to the cavity 16 of the lower mold 11
  • the third protrusion 12d of the upper mold 12 is opposed to the third protrusion 11d of the lower mold 11
  • the fourth protrusion 12e of the upper mold 12 is It faces the fourth protrusion 11e of the lower mold 11.
  • the amount of protrusion of the first protrusion 12b relative to the second protrusion 12c in the upper mold 12 is the amount of protrusion of the second protrusion 11c relative to the first protrusion 11b in the lower mold 11. It is larger than the amount of protrusion of the third protrusion 11d with respect to the fourth protrusion 11e.
  • a main cavity portion (first cavity portion) MC is formed between the surface that becomes the line LV1 and the bottom surface of the cavity 16 of the lower mold 11 (the surface that becomes the reference line LV2). Further, a sub-cavity portion (second cavity) communicating with the main cavity portion MC and having a smaller volume than the main cavity portion MC is provided between the second protrusion 12c of the upper die 12 and the second protrusion 11c of the lower die 11. Cavity part) SC1 is formed.
  • the third protrusion 12d of the upper mold 12 and the third protrusion 11d of the lower mold 11 communicates with the main cavity part MC and has a sub-cavity part (second cavity) having a smaller volume than the main cavity part MC.
  • Cavity part) SC2 is formed.
  • the main cavity portion MC is a portion for forming the pipe portion 100a in the metal pipe 100
  • the sub-cavity portions SC1 and SC2 are portions for forming the flange portions 100b and 100c in the metal pipe 100, respectively (FIGS. 3C and 3C). d)).
  • FIGS. 3C and 3D when the lower mold 11 and the upper mold 12 are combined and completely closed (when fitted), the main cavity portion MC and the subcavity portion SC1. , SC2 are sealed in the lower mold 11 and the upper mold 12.
  • the heating mechanism 50 includes a power supply unit 55 and a bus bar 52 that electrically connects the power supply unit 55 and the electrodes 17 and 18.
  • the power supply unit 55 includes a direct current power source and a switch, and can energize the metal pipe material 14 via the bus bar 52 and the electrodes 17 and 18 in a state where the electrodes 17 and 18 are electrically connected to the metal pipe material 14.
  • the bus bar 52 is connected to the lower electrodes 17 and 18 here.
  • the direct current output from the power supply unit 55 is transmitted by the bus bar 52 and input to the electrode 17.
  • the direct current passes through the metal pipe material 14 and is input to the electrode 18.
  • the direct current is transmitted by the bus bar 52 and input to the power supply unit 55.
  • Each of the pair of gas supply mechanisms 40 includes a cylinder unit 42, a cylinder rod 43 that moves forward and backward in accordance with the operation of the cylinder unit 42, and a seal member 44 that is coupled to the tip of the cylinder rod 43 on the pipe holding mechanism 30 side.
  • the cylinder unit 42 is mounted and fixed on the block 41.
  • a tapered surface 45 is formed at the tip of the seal member 44 so as to be tapered, and is configured to fit the tapered concave surfaces 17b, 18b of the electrodes 17, 18 (see FIG. 2).
  • the seal member 44 extends from the cylinder unit 42 toward the tip, and as shown in detail in FIGS. 2A and 2B, a gas passage through which the high-pressure gas supplied from the gas supply unit 60 flows. 46 is provided.
  • the gas supply unit 60 includes a gas source 61, an accumulator 62 that stores the gas supplied by the gas source 61, a first tube 63 that extends from the accumulator 62 to the cylinder unit 42 of the gas supply mechanism 40, A pressure control valve 64 and a switching valve 65 provided in one tube 63; a second tube 67 extending from the accumulator 62 to a gas passage 46 formed in the seal member 44; The pressure control valve 68 and the check valve 69 are provided.
  • 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 seal member 44 against the metal pipe material 14.
  • the check valve 69 serves to prevent the high pressure gas from flowing back in the second tube 67.
  • the pressure control valve 68 provided in the second tube 67 serves to supply a gas having an operating pressure for expanding the metal pipe material 14 to the gas passage 46 of the seal member 44 under the control of the control unit 70. Fulfill.
  • the control unit 70 can supply a gas having a desired operating pressure into the metal pipe material 14 by controlling the pressure control valve 68 of the gas supply unit 60. 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 drive mechanism 80, the power supply part 55, and the like.
  • 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. It consists of 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.
  • a method for forming a metal pipe using the forming apparatus 10 will be described.
  • a cylindrical metal pipe material 14 of a hardenable steel type is prepared.
  • the metal pipe material 14 is placed (input) on the electrodes 17 and 18 provided on the lower mold 11 side using, for example, a robot arm or the like. Since the grooves 17a and 18a are formed in the electrodes 17 and 18, the metal pipe material 14 is positioned by the grooves 17a and 18a.
  • control unit 70 controls the drive mechanism 80 and the pipe holding mechanism 30 to cause the pipe holding mechanism 30 to hold the metal pipe material 14. Specifically, the upper die 12 and the upper electrodes 17 and 18 held on the slide 81 side by the driving mechanism 80 move to the lower die 11 side, and the upper electrode 17 and the upper electrode 17 included in the pipe holding mechanism 30 are moved. By actuating an actuator that allows the 18 and the like and the lower electrodes 17 and 18 to move forward and backward, 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 caused to closely adhere to the entire circumference of the metal pipe material 14 near both ends 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 will be clamped in such a manner.
  • the end of the metal pipe material 14 on the electrode 18 side has a groove 18 a and a taper concave surface 18 b of the electrode 18 in the extending direction of the metal pipe material 14. It protrudes to the seal member 44 side from the boundary. Similarly, the end of the metal pipe material 14 on the electrode 17 side protrudes more toward the seal member 44 than the boundary between the concave groove 17a and the tapered concave surface 17b 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.
  • 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.
  • the control unit 70 heats the metal pipe material 14 by controlling the heating mechanism 50. Specifically, the control unit 70 controls the power supply unit 55 of the heating mechanism 50 to supply power. Then, the electric power transmitted to the lower electrodes 17 and 18 via the bus bar 52 is supplied to the upper electrodes 17 and 18 and the metal pipe material 14 sandwiching the metal pipe material 14 and exists in the metal pipe material 14. Due to the resistance, the metal pipe material 14 itself generates heat due to Joule heat. That is, the metal pipe material 14 is in an electrically heated state.
  • the molding die 13 is closed with respect to the heated metal pipe material 14 by the control of the drive mechanism 80 by the control unit 70.
  • the cavity 16 of the lower mold 11 and the cavity 24 of the upper mold 12 are combined, and the metal pipe material 14 is disposed and sealed in the cavity portion between the lower mold 11 and the upper mold 12.
  • the cylinder unit 42 of the gas supply mechanism 40 is operated to advance the seal member 44 to seal both ends of the metal pipe material 14.
  • the seal member 44 is pressed against the end portion of the metal pipe material 14 on the electrode 18 side, so that the boundary between the concave groove 18a and the tapered concave surface 18b of the electrode 18 is exceeded.
  • a portion protruding toward the seal member 44 is deformed in a funnel shape so as to follow the tapered concave surface 18b.
  • the gas supplied into the metal pipe material 14 is thermally expanded.
  • the supplied gas is compressed air, and the metal pipe material 14 at 950 ° C. can be easily expanded by the thermally expanded compressed air.
  • austenite transforms to martensite (hereinafter, austenite transforms to martensite is referred to as martensite transformation).
  • cooling may be performed by supplying a cooling medium into the cavity 24, for example, instead of or in addition to mold cooling.
  • the metal pipe material 14 is brought into contact with the mold (upper mold 12 and lower mold 11) until the temperature at which martensitic transformation begins, and then the mold is opened and the cooling medium (cooling gas) is used as the metal pipe material.
  • the martensitic transformation may be generated by spraying on 14.
  • the metal pipe material 14 is blow-molded, cooled, and then opened to obtain a metal pipe having a substantially rectangular cylindrical main body, for example.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the molding die 13.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the flange portion 100b when the mold is closed.
  • Fig.6 (a) is the figure which looked at the flange molding surface from upper direction.
  • FIG. 6B is a view of the flange portion 100b as viewed from above. 4 shows the state in which the upper mold 12 and the lower mold 11 are opened, and strictly speaking, the main cavity portion MC and the subcavity portions SC1 and SC2 are not formed.
  • Reference numerals “MC”, “SC1”, and “SC2” are attached to portions corresponding to the mold shape forming the cavity portion.
  • the lower mold 11 and the upper mold 12 have flange forming surfaces F1 and F3 for forming the flange portion 100b.
  • the flange forming surfaces F1 and F3 are surfaces that face each other and constitute the sub-cavity portion SC1.
  • the lower mold 11 and the upper mold 12 have flange forming surfaces F2 and F4 for forming the flange portion 100c.
  • the flange forming surfaces F2 and F4 are surfaces that face each other and constitute the sub-cavity portion SC2.
  • the lower mold 11 and the upper mold 12 have pipe forming surfaces F5 and F6 for forming the pipe portion 100a.
  • the pipe forming surfaces F5 and F6 are surfaces constituting the main cavity portion MC.
  • Projections 111A and 111B are formed on the flange molding surfaces F1 and F2 of the subcavities SC1 and SC2 of the lower die 11.
  • the protruding portions 111A and 111B are portions protruding toward the flange forming surfaces F3 and F4 from the flange forming surfaces F1 and F2.
  • the flange molding surface F1 of the subcavity SC1 of the lower mold 11 corresponds to the upper surface of the second protrusion 11c.
  • the flange molding surface F2 of the subcavity SC2 of the lower mold 11 corresponds to the upper surface of the third protrusion 11d.
  • the surfaces of the protruding portions 111A and 111B also correspond to the flange forming surfaces F1 and F2.
  • protrusions 110A and 110B are formed on the flange molding surfaces F3 and F4 of the subcavities SC1 and SC2 of the upper die 12.
  • the protruding portions 110A and 110B are portions that protrude toward the flange forming surfaces F1 and F2 from the flange forming surfaces F3 and F4.
  • the flange molding surface F3 of the subcavity SC1 of the upper mold 12 corresponds to the lower surface of the second protrusion 12c.
  • the flange molding surface F4 of the subcavity SC2 of the upper mold 12 corresponds to the upper surface of the fourth protrusion 12e.
  • the surfaces of the protrusions 110A and 110B also correspond to the flange forming surfaces F3 and F4.
  • the pipe forming surface F5 corresponds to the bottom surface of the cavity 16 and the side surfaces on both sides.
  • the pipe forming surface F6 corresponds to the bottom surface of the cavity 24 and the side surfaces on both sides.
  • the upper surface of the first protrusion 11b of the lower mold 11 and the lower surface of the first protrusion 12b of the upper mold 12 are in contact with each other when the mold is closed. Accordingly, the first protrusion 11b and the first protrusion 12b correspond to contact portions that contact each other when the mold is closed.
  • the protrusions 111A and 110A are formed on the inner side (left side in FIG. 4) in the width direction than the first protrusions 11b and 12b which are the contact portions.
  • the upper surface of the fourth protrusion 11e of the lower mold 11 and the lower surface of the fourth protrusion 12e of the upper mold 12 are in contact with each other when the mold is closed.
  • the 4th protrusion 11e and the 4th protrusion 12e correspond to the contact part which mutually contacts at the time of a mold closing.
  • the protrusions 111B and 110B are formed on the inner side in the width direction (on the right side in FIG. 4) than the fourth protrusions 11e and 12e that are the contact portions.
  • the upper surfaces of the protruding portions 111A and 111B are configured by a flat surface disposed at a position higher than the flange forming surfaces F1 and F2.
  • the shape of the upper surface of the protrusions 111A and 111B is not particularly limited, and may be a curved surface or the like.
  • the lower surfaces of the projecting portions 110A and 110B are configured by a flat surface disposed at a position lower than the flange forming surfaces F3 and F4.
  • the shape of the lower surface of the protrusions 110A and 110B is not particularly limited, and may be a curved surface or the like.
  • the protruding amount of the protruding portions 110A, 110B, 111A, and 111B is not particularly limited, but is set to a protruding amount that does not contact the other flange forming surface when the mold is closed (see FIG. 5A).
  • the protrusions 110A and 110B are configured integrally with the upper mold 12, and the protrusions 111A and 111B are configured integrally with the lower mold 11.
  • only the protrusions 110A, 110B, 111A, and 111B may be configured as separate members from the mold.
  • at least one of the projecting portions 111A and 111B may be formed.
  • At least one of the projecting portions 1110A and 110B may be formed.
  • the other protrusions 111B, 110A, and 110B have the same concept.
  • 111 A of protrusion parts are formed inside the outer side edge part E1 of the flange molding surface F1.
  • the protruding portion 111A is formed on the inner side of the inner end E2 of the flange forming surface F1.
  • the protrusions 111A are arranged in two rows so as to be separated from each other in the width direction.
  • each protrusion 111A in the width direction is not particularly limited, but is preferably about 10 to 50% of the flange forming surface so that the flange can be pressed locally. Moreover, the position in the width direction of the flange forming surface F1 of the protrusion 111A is not particularly limited.
  • the protruding portion 111A is intermittently formed on the flange forming surface F1 along the longitudinal direction of the flange forming surface F1 (that is, the direction in which the metal pipe extends). Therefore, in the longitudinal direction, a gap is formed between one protrusion 111A and the other protrusion 111A. It should be noted that there is no particular limitation on the extent to which the size of the gap is secured. In the form shown in FIG. 6A, the protrusion 111A has a rectangular shape, but the shape is not particularly limited.
  • the metal pipe 100 having the flange portion 100b as shown in FIGS. 5A and 6B is formed by the protruding portions 111A and 110A as described above.
  • the flange part 100b has a thin part 120 whose thickness is partially reduced.
  • the thin portion 120 is thinner than portions other than the thin portion 120 in the flange portion 100b.
  • the thin portion 120 is formed at a position where the welded portion SP can be formed by spot welding when the metal pipe 100 is attached to another member.
  • the thin portion 120 is formed in a portion of the flange portion 100b that is pressed so as to be sandwiched between the projecting portions 111A and 110A from the vertical direction. That is, the thin-walled portion 120 is formed between a concave portion formed by being pressed by the protruding portion 111A and a concave portion formed by being pressed by the protruding portion 110A.
  • the thin-walled portion 120 is intermittently formed in the flange portion 100b along the longitudinal direction of the flange portion 100b (that is, the direction in which the metal pipe extends).
  • the pitch in the longitudinal direction of the thin-walled portion 120 is not particularly limited, and can be appropriately set according to the pitch of the welded portion SP.
  • the welding position can be selected during welding.
  • the thin part 120 is formed in the position away from the edge part of the both sides in the width direction of the flange part 100b.
  • the thin portions 120 are formed in two rows so as to be separated from each other in the width direction of the flange portion 100b. Thereby, the welding part SP can be formed in two places in the width direction at the time of welding. Or the position which forms welding part SP can be selected in the width direction.
  • the thickness of the thin part 120 will not be specifically limited if it is a range which the flange part 100b does not penetrate. However, the thickness of the thin portion 120 is set to about 30 to 70% of the thickness of the other portion of the flange portion 100b so that excessive pressure is not generated during welding and excessive pressure is not generated during molding. It's okay.
  • the flange part 100b since the flange part 100b is formed by crushing the pipe wall of metal pipe material, it has the structure which piled up the pipe wall for two sheets (refer Fig.5 (a)). It is preferable that no gap is formed between the two tube walls. However, it is preferable not to crush the two tube walls too much as shown in FIG. 5B so that excessive pressure is not generated.
  • the thickness of the flange portion 100b may be set to about 30 to 70% when the thickness of the two tube walls before forming is 100%.
  • the controller 70 drives the flanges 100b and 100c so as to form a thin part 120 with a partially reduced thickness by pressing the flanges 100b and 100c with the protrusions 111A, 111B, 110A, and 110B.
  • the mechanism 80 is controlled.
  • the first protrusion 11b and the first protrusion 12b are in contact with each other and the fourth protrusion 11e and the fourth protrusion 12e are in contact with each other when the mold is closed. Therefore, the control part 70 should just close the molding die 13 until a contact part contacts.
  • the control unit 70 includes a processor, a memory, a storage, a communication interface, and a user interface, and includes a general computer.
  • the processor is a computing unit such as a CPU (Central Processing Unit).
  • the memory is a storage medium such as ROM (Read Only Memory) or RAM (Random Access Memory).
  • the storage is a storage medium such as an HDD (Hard Disk Drive).
  • the communication interface is a communication device that implements data communication.
  • the processor controls the drive mechanism 80 by controlling the memory, storage, communication interface, and user interface. When controlling the drive mechanism 80, for example, various functions are realized by loading a program stored in the ROM into the RAM and executing the program loaded in the RAM by the CPU.
  • the control unit 70 may be configured by a single device, or may be configured by combining different devices.
  • the flange portions 100b and 100c are formed using a molding die that does not have the protruding portions 111A, 111B, 110A, and 110B as in the present embodiment.
  • a molding apparatus when the flange portions 100b and 100c are formed by pressing with a molding die, the flange portions 100b and 100c are high in hardness and thick.
  • the pressure required for welding increases, causing problems such as generation of dust due to application of excessive pressure, electrode wear, and uneven welding quality. May occur and it may be difficult to perform welding while applying pressure.
  • a very large pressure is required during pressing.
  • the flange molding surfaces F1 and F2 of the lower mold 11 and the flange molding surfaces F3 and F4 of the upper mold 12 do not come into contact with the other flange molding surface when the mold is closed.
  • Protruding portions 111A, 111B, 110A, and 110B having a protruding amount are formed.
  • the control unit 70 presses the flange portions 100b and 100c with the protruding portions 111A, 111B, 110A, and 110B, thereby forming the thin portion 120 having a partially reduced thickness on the flange portions 100b and 100c.
  • the drive mechanism 80 is controlled.
  • the thin portions 120 are formed on the flange portions 100b and 100c of the metal pipe 100 by being pressed by the protruding portions 111A, 111B, 110A, and 110B of the flange forming surfaces F1, F2, F3, and F4. Is done.
  • the thin portion 120 is a portion where the thickness is partially reduced at the flange portions 100b and 100c. Therefore, when welding the flange parts 100b and 100c to another member, the pressure required for welding can be reduced by welding with the thin part 120 with thin thickness. Moreover, by forming the thin part 120 partially, the pressure required at the time of a press can be reduced compared with the case where the whole flange parts 100b and 100c are made thin (refer FIG.5 (b)). As described above, when the flange portions 100b and 100c are welded while being pressed against other members, the welding can be easily performed.
  • the protrusions 111A, 111B, 110A, 110B are intermittently formed on the flange molding surfaces F1, F2, F3, F4 along the longitudinal direction of the flange molding surfaces F1, F2, F3, F4. Good. Thereby, among the portions along the longitudinal direction of the flange portions 100b and 100c, the thickness of the portion to be welded is reduced, and the thickness of the other portions is not reduced, so that the flange portions 100b and 100c are not reduced. The pressure during pressing can be reduced.
  • the lower mold 11 and the upper mold 12 have contact portions that come into contact with each other when the mold is closed, and the protrusions 111A, 111B, 110A, and 110B may be formed on the inner side in the width direction than the contact portions. .
  • the contact portion is a location that defines the tips of the flange portions 100b and 100c. Accordingly, the protrusions 111A, 111B, 110A, 110B are formed on the inner side in the width direction than the contact part, so that the protrusions 111A, 111B, 110A, 110B are closer to the center in the width direction of the flange parts 100b, 100c. Can be pressed. Thereby, when welding the flange parts 100b and 100c, it becomes easy to perform welding.
  • the metal pipe 100 is a metal pipe 100 having a pipe portion 100a and flange portions 100b and 100c, and the flange portions 100b and 100c have a thin portion 120 whose thickness is partially reduced.
  • the same operation and effect as the above-described forming apparatus 10 can be obtained.
  • the present invention is not limited to the embodiment described above.
  • the overall configuration of the molding apparatus is not limited to that shown in FIG. 1 and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the invention.
  • the shape of the protruding portion is not limited to that of the above-described embodiment, and various shapes can be adopted.
  • a pair of protrusion part 150 may be extended continuously along the longitudinal direction of a flange molding surface.
  • the one protrusion part 151 may be extended continuously along the longitudinal direction of a flange molding surface.
  • the protrusion part 152 may have the circular shape arranged in two rows.
  • the protrusions 153 may have circular shapes arranged in a line.
  • the protrusions 154 and 156 may have rectangular shapes arranged in a line. As shown in FIG. 8C, the protrusion 157 may have a shape extending in the width direction. As shown in FIG. 8D, the protruding portion 158 may have a shape that extends across the entire width direction of the flange forming surface.

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Abstract

成形装置は、金属パイプ材料を膨張させて、パイプ部及びフランジ部を有する金属パイプを成形する成形装置であって、互いに対となり、パイプ部を成形するためのパイプ成形面、及びフランジ部を成形するためのフランジ成形面を有する第１の金型及び第２の金型と、第１の金型及び第２の金型の少なくとも一方を駆動する駆動部と、駆動部を制御する制御部と、を備え、第１の金型のフランジ成形面及び第２の金型のフランジ成形面の少なくとも一方には、型閉時に他方のフランジ成形面と当接しない突出量の突出部が形成され、制御部は、突出部でフランジ部を押圧することで、フランジ部に部分的に厚みが薄くなった薄肉部を形成するように、駆動部を制御する。

Description

成形装置、及び金属パイプ
　本発明は、成形装置、及び金属パイプに関する。
　従来、金属パイプ材料を膨張させて成形金型により金属パイプを成形する成形装置が知られている。例えば、特許文献１に開示された成形装置は、パイプ部とフランジ部を有する金属パイプを成形することができる。この成形装置では、通電加熱された金属パイプ材料を成形金型内に配置し、成形金型を型閉してフランジ部を成形しながら金属パイプ材料を膨張させることによって、金属パイプを成形する。
特開２０１６－１９０２４８号公報
　上述のような成形装置で成形されたフランジ付きの金属パイプは、フランジ部にて他の部材に溶接される。このとき、フランジ部を他の部材に加圧しながら溶接が行われる場合がある。このとき、溶接に必要な圧力が大きくなることで、電極の摩耗等の問題が生じ、加圧しながらの溶接を行い難くなる場合がある。
　そこで、本発明は、フランジ部を他の部材に加圧しながら溶接する場合に、容易に溶接を行うことができる成形装置、及び金属パイプを提供することを目的とする。
　本発明の一態様に係る成形装置は、金属パイプ材料を膨張させて、パイプ部及びフランジ部を有する金属パイプを成形する成形装置であって、互いに対となり、パイプ部を成形するためのパイプ成形面、及びフランジ部を成形するためのフランジ成形面を有する第１の金型及び第２の金型と、第１の金型及び第２の金型の少なくとも一方を駆動する駆動部と、駆動部を制御する制御部と、を備え、第１の金型のフランジ成形面及び第２の金型のフランジ成形面の少なくとも一方には、型閉時に他方のフランジ成形面と当接しない突出量の突出部が形成され、制御部は、突出部でフランジ部を押圧することで、フランジ部に部分的に厚みが薄くなった薄肉部を形成するように、駆動部を制御する。
　本発明の一態様に係る成形装置において、第１の金型のフランジ成形面及び第２の金型のフランジ成形面の少なくとも一方には、型閉時に他方のフランジ成形面と当接しない突出量の突出部が形成されている。また、制御部は、突出部でフランジ部を押圧することで、フランジ部に部分的に厚みが薄くなった薄肉部を形成するように、駆動部を制御する。このような構成により、金属パイプのフランジ部には、フランジ成形面の突出部で押圧されることで、薄肉部が形成される。この薄肉部は、フランジ部にて部分的に厚みが薄くなった部分である。従って、フランジ部を他の部材に溶接する際、厚みが薄い薄肉部にて溶接を行うことで、溶接に必要な圧力を少なくすることができる。以上より、フランジ部を他の部材に加圧しながら溶接する場合に、容易に溶接を行うことができる。
　成形装置において、突出部は、フランジ成形面の長手方向に沿って、間欠的にフランジ成形面に形成されてよい。これにより、フランジ部の長手方向の沿った部分のうち、溶接を行う部分については厚みを薄くし、その他の部分については厚みを薄くしないようにすることで、フランジ部のプレス時における圧力を低減することができる。
　成形装置において、第１の金型及び第２の金型は、型閉時に互いに接触する接触部を有し、突出部は、接触部よりも幅方向における内側に形成されてよい。接触部は、フランジ部の先端を規定する箇所となる。従って、突出部が当該接触部よりも幅方向における内側に形成されることで、突出部は、フランジ部の幅方向における中央寄りの位置を押圧することができる。これにより、フランジ部を溶接する際に、溶接が行い易くなる。
　本発明に係る金属パイプは、パイプ部及びフランジ部を有する金属パイプであって、フランジ部が、部分的に厚みが薄くなった薄肉部を有する。
　本発明に係る金属パイプによれば、上述の成形装置と同様な作用・効果を得ることができる。
　本発明によれば、ランジ部を他の部材に加圧しながら溶接する場合に、容易に溶接を行うことができる成形装置、及び金属パイプを提供できる。
本発明の実施形態に係る成形装置を示す概略構成図である。 電極周辺の拡大図であって、（ａ）は電極が金属パイプ材料を保持した状態を示す図、（ｂ）は電極に気体供給ノズルを押し付けた状態を示す図、（ｃ）は電極の正面図である。 成形金型の断面図である。 成形金型の拡大断面図である。 フランジ部及びフランジ成形面の拡大断面図である。 （ａ）はフランジ成形面を上方から見た図であり、（ｂ）は金属パイプを上方から見た図である。 変形例に係る成形装置の突出部の形状を示す図である。 変形例に係る成形装置の突出部の形状を示す図である。
　以下、本発明による成形装置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。
　〈成形装置の構成〉
　図１は、本実施形態に係る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、上型（第１の金型）１２及び下型（第２の金型）１１からなる成形金型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（駆動部）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内に高圧ガス（気体）を供給するための気体供給部６０と、パイプ保持機構３０で保持された金属パイプ材料１４内に気体供給部６０からの気体を供給するための一対の気体供給機構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、及び上記気体供給部６０の気体供給をそれぞれ制御する制御部７０と、を備えて構成されている。
　成形金型１３の一方である下型１１は、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、その上面に例えば矩形状のキャビティ（凹部）１６を備える。下型１１には冷却水通路１９が形成され、略中央に下から差し込まれた熱電対２１を備えている。この熱電対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。
　更に、下型１１の左右端（図１における左右端）近傍にはスペース１１ａが設けられており、当該スペース１１ａ内には、パイプ保持機構３０の可動部である後述する電極１７，１８（下側電極）等が、上下に進退動可能に配置されている。そして、下側電極１７，１８上に金属パイプ材料１４が載置されることで、下側電極１７，１８は、上型１２と下型１１との間に配置される金属パイプ材料１４に接触する。これにより、下側電極１７，１８は金属パイプ材料１４に電気的に接続される。
　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。
　成形金型１３の他方である上型１２は、駆動機構８０を構成する後述のスライド８１に固定されている。上型１２は、大きな鋼鉄製ブロックで構成され、内部に冷却水通路２５が形成されると共に、その下面に例えば矩形状のキャビティ（凹部）２４を備える。このキャビティ２４は、下型１１のキャビティ１６に対向する位置に設けられる。
　上型１２の左右端（図１における左右端）近傍には、下型１１と同様に、スペース１２ａが設けられており、当該スペース１２ａ内には、パイプ保持機構３０の可動部である後述する電極１７，１８（上側電極）等が、上下に進退動可能に配置されている。そして、下側電極１７，１８上に金属パイプ材料１４が載置された状態において、上側電極１７，１８は、下方に移動することで、上型１２と下型１１との間に配置された金属パイプ材料１４に接触する。これにより、上側電極１７，１８は金属パイプ材料１４に電気的に接続される。
　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のスライド８１側に保持されている。
　パイプ保持機構３０の右側部分において、電極１８，１８が互いに対向する面のそれぞれには、金属パイプ材料１４の外周面に対応した半円弧状の凹溝１８ａが形成されていて（図２参照）、当該凹溝１８ａの部分に丁度金属パイプ材料１４が嵌り込むように載置可能とされている。パイプ保持機構３０の右側部分において、絶縁材９１，１０１が互いに対向する露出面には、上記凹溝１８ａと同様に、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。また、電極１８の正面（金型の外側方向の面）には、凹溝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１８ｂが形成されている。よって、パイプ保持機構３０の右側部分で金属パイプ材料１４を上下方向から挟持すると、丁度金属パイプ材料１４の右側端部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ように構成されている。
　パイプ保持機構３０の左側部分において、電極１７，１７が互いに対向する面のそれぞれには、金属パイプ材料１４の外周面に対応した半円弧状の凹溝１７ａが形成されていて（図２参照）、当該凹溝１７ａの部分に丁度金属パイプ材料１４が嵌り込むように載置可能とされている。パイプ保持機構３０の左側部分において、絶縁材９１，１０１が互いに対向する露出面には、上記凹溝１８ａと同様に、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。また、電極１７の正面（金型の外側方向の面）には、凹溝１７ａ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が形成されている。よって、パイプ保持機構３０の左側部分で金属パイプ材料１４を上下方向から挟持すると、丁度金属パイプ材料１４の左側端部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ように構成されている。
　図１に示されるように、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、上記スライド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。
　図３は、図１に示す成形金型１３の断面図である。図３に示されるように、下型１１の上面及び上型１２の下面には、いずれも段差が設けられている。
　下型１１の上面には、下型１１の中央のキャビティ１６の底面を基準ラインＬＶ２とすると、第１突起１１ｂ、第２突起１１ｃ、第３突起１１ｄ、第４突起１１ｅによる段差が形成されている。キャビティ１６の右側（図３において右側、図１において紙面奥側）に第１突起１１ｂ及び第２突起１１ｃが形成され、キャビティ１６の左側（図３において左側、図１において紙面手前側）に第３突起１１ｄ及び第４突起１１ｅが形成されている。第２突起１１ｃは、キャビティ１６と第１突起１１ｂとの間に位置している。第３突起１１ｄは、キャビティ１６と第４突起１１ｅとの間に位置している。第２突起１１ｃ及び第３突起１１ｄのそれぞれは、第１突起１１ｂ及び第４突起１１ｅよりも上型１２側に突出している。第１突起１１ｂ及び第４突起１１ｅにおいて基準ラインＬＶ２からの突出量は略同一であり、第２突起１１ｃ及び第３突起１１ｄ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の底面を基準ラインＬＶ１とすると、第１突起１２ｂ、第２突起１２ｃ、第３突起１２ｄ、第４突起１２ｅによる段差が形成されている。キャビティ２４の右側（図３において右側）に第１突起１２ｂ及び第２突起１２ｃが形成され、キャビティ２４の左側（図３において左側）に第３突起１２ｄ及び第４突起１２ｅが形成されている。第２突起１２ｃは、キャビティ２４と第１突起１２ｂとの間に位置している。第３突起１２ｄは、キャビティ２４と第４突起１２ｅとの間に位置している。第１突起１２ｂ及び第４突起１２ｅのそれぞれは、第２突起１２ｃ及び第３突起１２ｄよりも下型１１側に突出している。第１突起１２ｂ及び第４突起１２ｅにおいて基準ラインＬＶ１からの突出量は略同一であり、第２突起１２ｃ及び第３突起１２ｄにおいて基準ラインＬＶ１からの突出量は略同一である。
　また、上型１２の第１突起１２ｂは下型１１の第１突起１１ｂと対向しており、上型１２の第２突起１２ｃは下型１１の第２突起１１ｃと対向しており、上型１２のキャビティ２４は下型１１のキャビティ１６と対向しており、上型１２の第３突起１２ｄは、下型１１の第３突起１１ｄと対向しており、上型１２の第４突起１２ｅは下型１１の第４突起１１ｅと対向している。そして、上型１２において第２突起１２ｃに対する第１突起１２ｂの突出量（第３突起１２ｄに対する第４突起１２ｅの突出量）は、下型１１において第１突起１１ｂに対する第２突起１１ｃの突出量（第４突起１１ｅに対する第３突起１１ｄの突出量）よりも大きくなっている。これにより、上型１２の第２突起１２ｃと下型１１の第２突起１１ｃとの間、及び上型１２の第３突起１２ｄと下型１１の第３突起１１ｄとの間のそれぞれには、上型１２及び下型１１が嵌合した際に空間が形成される（図３（ｃ）参照）。また、上型１２のキャビティ２４と、下型１１のキャビティ１６との間には、上型１２及び下型１１が嵌合した際に空間が形成される（図３（ｃ）参照）。
　より詳細に説明すると、ブロー成形時に下型１１と上型１２とが合わさっていき嵌合する前の時点で、図３（ｂ）に示されるように、上型１２のキャビティ２４の底面（基準ラインＬＶ１となる表面）と、下型１１のキャビティ１６の底面（基準ラインＬＶ２となる表面）との間には、メインキャビティ部（第１のキャビティ部）ＭＣが形成される。また、上型１２の第２突起１２ｃと下型１１の第２突起１１ｃとの間には、メインキャビティ部ＭＣに連通し、当該メインキャビティ部ＭＣよりも容積が小さいサブキャビティ部（第２のキャビティ部）ＳＣ１が形成される。同様に、上型１２の第３突起１２ｄと下型１１の第３突起１１ｄとの間には、メインキャビティ部ＭＣに連通し、当該メインキャビティ部ＭＣよりも容積が小さいサブキャビティ部（第２のキャビティ部）ＳＣ２が形成される。メインキャビティ部ＭＣは金属パイプ１００におけるパイプ部１００ａを成形する部分であり、サブキャビティ部ＳＣ１，ＳＣ２は金属パイプ１００におけるフランジ部１００ｂ，１００ｃをそれぞれ成形する部分である（図３（ｃ），（ｄ）参照）。そして、図３（ｃ），（ｄ）に示されるように、下型１１と上型１２とが合わさって完全に閉じられた場合（嵌合した場合）、メインキャビティ部ＭＣ及びサブキャビティ部ＳＣ１，ＳＣ２は、下型１１及び上型１２内に密閉される。
　図１に示すように、加熱機構５０は、電力供給部５５と、電力供給部５５と電極１７，１８とを電気的に接続するブスバー５２と、を備える。電力供給部５５は、直流電源及びスイッチを含み、電極１７，１８が金属パイプ材料１４に電気的に接続された状態において、ブスバー５２、電極１７，１８を介して金属パイプ材料１４に通電可能とされている。なお、ブスバー５２は、ここでは、下側電極１７，１８に接続されている。
　この加熱機構５０では、電力供給部５５から出力された直流電流は、ブスバー５２によって伝送され、電極１７に入力される。そして、直流電流は、金属パイプ材料１４を通過して、電極１８に入力される。そして、直流電流は、ブスバー５２によって伝送されて電力供給部５５に入力される。
　一対の気体供給機構４０の各々は、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におけるパイプ保持機構３０側の先端に連結されたシール部材４４とを有する。シリンダユニット４２はブロック４１上に載置固定されている。シール部材４４の先端には先細となるようにテーパー面４５が形成されており、電極１７，１８のテーパー凹面１７ｂ，１８ｂに合わさる形状に構成されている（図２参照）。シール部材４４には、シリンダユニット４２側から先端に向かって延在し、詳しくは図２（ａ），（ｂ）に示されるように、気体供給部６０から供給された高圧ガスが流れるガス通路４６が設けられている。
　気体供給部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溜めるアキュムレータ６２と、このアキュムレータ６２から気体供給機構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からシール部材４４内に形成されたガス通路４６まで延びている第２チューブ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とからなる。圧力制御弁６４は、シール部材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内で高圧ガスが逆流することを防止する役割を果たす。第２チューブ６７に介設されている圧力制御弁６８は、制御部７０の制御により、金属パイプ材料１４を膨張させるための作動圧力を有するガスを、シール部材４４のガス通路４６に供給する役割を果たす。
　制御部７０は、気体供給部６０の圧力制御弁６８を制御することにより、金属パイプ材料１４内に所望の作動圧力のガスを供給することができる。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、駆動機構８０及び電力供給部５５等を制御する。
　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とからなる。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。
　〈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説明する。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、下型１１側に備わる電極１７，１８上に載置（投入）する。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。
　次に、制御部７０は、駆動機構８０及びパイプ保持機構３０を制御することによって、当該パイプ保持機構３０に金属パイプ材料１４を保持させる。具体的には、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挟持されることとなる。
　なお、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との境界よりもシール部材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との境界よりもシール部材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。
　続いて、制御部７０は、加熱機構５０を制御することによって、金属パイプ材料１４を加熱する。具体的には、制御部７０は、加熱機構５０の電力供給部５５を制御し電力を供給する。すると、ブスバー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、金属パイプ材料１４に存在する抵抗により、金属パイプ材料１４自体がジュール熱によって発熱する。すなわち、金属パイプ材料１４は通電加熱状態となる。
　続いて、制御部７０による駆動機構８０の制御によって、加熱後の金属パイプ材料１４に対して成形金型１３を閉じる。これにより、下型１１のキャビティ１６と上型１２のキャビティ２４とが組み合わされ、下型１１と上型１２との間のキャビティ部内に金属パイプ材料１４が配置密閉される。
　その後、気体供給機構４０のシリンダユニット４２を作動させることによってシール部材４４を前進させて金属パイプ材料１４の両端をシールする。このとき、図２（ｂ）に示されるように、金属パイプ材料１４の電極１８側の端部にシール部材４４が押し付けられることによって、電極１８の凹溝１８ａとテーパー凹面１８ｂとの境界よりもシール部材４４側に突出している部分が、テーパー凹面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の電極１７側の端部にシール部材４４が押し付けられることによって、電極１７の凹溝１７ａとテーパー凹面１７ｂとの境界よりもシール部材４４側に突出している部分が、テーパー凹面１７ｂに沿うように漏斗状に変形する。シール完了後、高圧ガスを金属パイプ材料１４内へ吹き込んで、加熱により軟化した金属パイプ材料１４をキャビティ部の形状に沿うように成形する。
　金属パイプ材料１４は高温（９５０℃前後）に加熱されて軟化しているので、金属パイプ材料１４内に供給されたガスは、熱膨張する。このため、例えば供給するガスを圧縮空気とし、９５０℃の金属パイプ材料１４を熱膨張した圧縮空気によって容易に膨張させることができる。
　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。）されて焼き入れが行われる。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を接触させて冷却を行い、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。
　上述のように金属パイプ材料１４に対してブロー成形を行った後に冷却を行い、型開きを行うことにより、例えば略矩形筒状の本体部を有する金属パイプを得る。
　ここで、成形装置１０は、フランジ部１００ｂ，１００ｃの厚みを部分的に薄くする構造を有する。図４～図６を参照して、当該構成について説明する。図４は、成形金型１３の拡大断面図である。図５は、型閉時におけるフランジ部１００ｂの拡大断面図である。図６（ａ）は、フランジ成形面を上方から見た図である。図６（ｂ）は、フランジ部１００ｂを上方から見た図である。なお、図４は上型１２及び下型１１が開いた状態であるため、厳密にはメインキャビティ部ＭＣ、サブキャビティ部ＳＣ１，ＳＣ２は形成されていない状態であるが、説明のためにこれらのキャビティ部を形成する金型形状に対応する部分に符号「ＭＣ」「ＳＣ１」「ＳＣ２」を付しておく。
　図４に示すように、下型１１及び上型１２は、フランジ部１００ｂを形成するためのフランジ成形面Ｆ１，Ｆ３を有する。フランジ成形面Ｆ１，Ｆ３は、互いに対向し、サブキャビティ部ＳＣ１を構成する面である。下型１１及び上型１２は、フランジ部１００ｃを形成するためのフランジ成形面Ｆ２，Ｆ４を有する。フランジ成形面Ｆ２，Ｆ４は、互いに対向し、サブキャビティ部ＳＣ２を構成する面である。下型１１及び上型１２は、パイプ部１００ａを形成するためのパイプ成形面Ｆ５，Ｆ６を有する。パイプ成形面Ｆ５，Ｆ６は、メインキャビティ部ＭＣを構成する面である。
　下型１１のサブキャビティ部ＳＣ１，ＳＣ２のフランジ成形面Ｆ１，Ｆ２には、突出部１１１Ａ，１１１Ｂが形成されている。突出部１１１Ａ，１１１Ｂは、フランジ成形面Ｆ１，Ｆ２よりもフランジ成形面Ｆ３，Ｆ４側へ突出した部分である。ここで、下型１１のサブキャビティ部ＳＣ１のフランジ成形面Ｆ１は、第２突起１１ｃの上面に該当する。下型１１のサブキャビティ部ＳＣ２のフランジ成形面Ｆ２は、第３突起１１ｄの上面に該当する。突出部１１１Ａ，１１１Ｂの表面も、フランジ成形面Ｆ１，Ｆ２に該当する。また、上型１２のサブキャビティ部ＳＣ１，ＳＣ２のフランジ成形面Ｆ３，Ｆ４には、突出部１１０Ａ，１１０Ｂが形成されている。突出部１１０Ａ，１１０Ｂは、フランジ成形面Ｆ３，Ｆ４よりもフランジ成形面Ｆ１，Ｆ２側へ突出した部分である。ここで、上型１２のサブキャビティ部ＳＣ１のフランジ成形面Ｆ３は、第２突起１２ｃの下面に該当する。上型１２のサブキャビティ部ＳＣ２のフランジ成形面Ｆ４は、第４突起１２ｅの上面に該当する。なお、突出部１１０Ａ，１１０Ｂの表面も、フランジ成形面Ｆ３，Ｆ４に該当する。パイプ成形面Ｆ５は、キャビティ１６の底面及び両側の側面に該当する。パイプ成形面Ｆ６は、キャビティ２４の底面及び両側の側面に該当する。
　下型１１の第１突起１１ｂの上面と、上型１２の第１突起１２ｂの下面は、型閉時に互いに接触する。従って、第１突起１１ｂ及び第１突起１２ｂは、型閉時に互いに接触する接触部に該当する。突出部１１１Ａ，１１０Ａは、当該接触部である第１突起１１ｂ，１２ｂよりも幅方向における内側（図４の紙面左側）に形成される。下型１１の第４突起１１ｅの上面と、上型１２の第４突起１２ｅの下面は、型閉時に互いに接触する。従って、第４突起１１ｅ及び第４突起１２ｅは、型閉時に互いに接触する接触部に該当する。突出部１１１Ｂ，１１０Ｂは、当該接触部である第４突起１１ｅ，１２ｅよりも幅方向における内側（図４の紙面右側）に形成される。
　突出部１１１Ａ，１１１Ｂの上面は、フランジ成形面Ｆ１，Ｆ２よりも高い位置に配置される平面によって構成される。ただし、突出部１１１Ａ，１１１Ｂの上面の形状は特に限定されず、湾曲面等であってもよい。突出部１１０Ａ，１１０Ｂの下面は、フランジ成形面Ｆ３，Ｆ４よりも低い位置に配置される平面によって構成される。ただし、突出部１１０Ａ，１１０Ｂの下面の形状は特に限定されず、湾曲面等であってもよい。また、突出部１１０Ａ，１１０Ｂ，１１１Ａ，１１１Ｂの突出量は特に限定されないが、型閉時に他方のフランジ成形面と当接しない突出量に設定される（図５（ａ）参照）。なお、突出部１１０Ａ，１１０Ｂは上型１２と一体的に構成されており、突出部１１１Ａ，１１１Ｂは下型１１と一体的に構成されている。ただし、突出部１１０Ａ，１１０Ｂ，１１１Ａ，１１１Ｂだけ金型とは別部材として構成されていてもよい。また、突出部１１１Ａ，１１１Ｂは少なくとも一方だけ形成されていてもよい。突出部１１１０Ａ，１１０Ｂは少なくとも一方だけ形成されていてもよい。
　次に、図６（ａ）を参照して、突出部１１１Ａを上方から見たときの状態について説明する。なお、他の突出部１１１Ｂ，１１０Ａ，１１０Ｂも同趣旨の構成を有している。図６（ａ）に示すように、突出部１１１Ａは、フランジ成形面Ｆ１の外側端部Ｅ１よりも内側に形成される。また、突出部１１１Ａは、フランジ成形面Ｆ１の内側端部Ｅ２よりも内側に形成される。突出部１１１Ａは、幅方向に互いに離間するように二列に配置されている。なお、一つあたりの突出部１１１Ａの幅方向における大きさは特に限定されないが、局所的にフランジ部を押圧できるように、フランジ成形面の１０～５０％程度の大きさとすることが好ましい。また、突出部１１１Ａのフランジ成形面Ｆ１の幅方向における位置は特に限定されない。
　突出部１１１Ａは、当該フランジ成形面Ｆ１の長手方向（すなわち、金属パイプが延びる方向）に沿って、間欠的にフランジ成形面Ｆ１に形成されている。従って、長手方向において、一の突出部１１１Ａと他の突出部１１１Ａとの間には隙間が形成される。なお、隙間の大きさをどの程度確保するかは特に限定されない。図６（ａ）に示す形態では、突出部１１１Ａは、長方形状の形状を有しているが、形状は特に限定されない。
　上述のような突出部１１１Ａ，１１０Ａにより、図５（ａ）及び図６（ｂ）に示すようなフランジ部１００ｂを有する金属パイプ１００が成形される。フランジ部１００ｂは、部分的に厚みが薄くなった薄肉部１２０を有する。薄肉部１２０は、フランジ部１００ｂのうち、当該薄肉部１２０以外の部分よりも厚みが薄い。薄肉部１２０は、金属パイプ１００を他の部材に取り付ける際に、スポット溶接による溶接部ＳＰが形成され得る位置に形成される。薄肉部１２０は、フランジ部１００ｂのうち、上下方向から突出部１１１Ａ，１１０Ａで挟み込まれるように押圧される部分に形成される。すなわち、薄肉部１２０は、突出部１１１Ａで押圧されることによって形成された凹部と、突出部１１０Ａで押圧されることによって形成された凹部との間に形成される。
　薄肉部１２０は、フランジ部１００ｂ長手方向（すなわち、金属パイプが延びる方向）に沿って、間欠的にフランジ部１００ｂに形成されている。薄肉部１２０の長手方向のピッチは特に限定されず、溶接部ＳＰのピッチに応じて適宜設定可能である。また、溶接部ＳＰのピッチよりも短いピッチで薄肉部１２０を形成した場合、溶接時に、溶接する位置を選択することができる。また、薄肉部１２０は、フランジ部１００ｂの幅方向における両側の端部から離間した位置に形成される。また、薄肉部１２０は、フランジ部１００ｂの幅方向において、互いに離間するように二列に形成される。これにより、溶接時には、溶接部ＳＰを幅方向において二箇所に形成できる。または、溶接部ＳＰを形成する位置を幅方向において選択することができる。
　なお、薄肉部１２０の厚みは、フランジ部１００ｂが貫通しない範囲であれば特に限定されない。ただし、溶接時に過度な圧力が発生しないように、且つ成形時に過度な圧力が発生しないように、薄肉部１２０の厚みは、フランジ部１００ｂの他の部分の厚みの３０～７０％程度に設定してよい。また、フランジ部１００ｂは、金属パイプ材料の管壁を押し潰すことによって形成されるため、管壁を二枚分重ね合わせた構成を有する（図５（ａ）参照）。二枚の管壁の間には隙間が形成されないことが好ましい。ただし、過度な圧力が発生しないように、図５（ｂ）のように、二枚の管壁を押し潰し過ぎないことが好ましい。例えば、フランジ部１００ｂの厚みは、成形前の管壁の二枚分の厚みを１００％とした時、３０～７０％程度に設定してよい。
　制御部７０は、突出部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１０Ａ，１１０Ｂでフランジ部１００ｂ，１００ｃを押圧することで、フランジ部１００ｂ，１００ｃに部分的に厚みが薄くなった薄肉部１２０を形成するように、駆動機構８０を制御する。本実施形態では、型閉時に第１突起１１ｂと第１突起１２ｂとが接触し、第４突起１１ｅと第４突起１２ｅとが接触する。従って、制御部７０は、接触部が接触するまで成形金型１３を閉じればよい。ただし、接触部を有さない成形金型１３を用いる場合、過度な圧力がかからないように、フランジ部１００ｂ，１００ｃ及び薄肉部１２０の厚みを調整しながら、駆動機構８０を制御する。なお、制御部７０は、プロセッサ、メモリ、ストレージ、通信インターフェース及びユーザインターフェースを備え、一般的なコンピュータなどで構成されている。プロセッサは、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）などの演算器である。メモリは、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）やＲＡＭ（Random　Access　Memory）などの記憶媒体である。ストレージは、ＨＤＤ（Hard　Disk　Drive）などの記憶媒体である。通信インターフェースは、データ通信を実現する通信機器である。プロセッサは、メモリ、ストレージ、通信インターフェース及びユーザインターフェースを統括し、駆動機構８０を制御する機能を実現する。駆動機構８０を制御するときは、例えば、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＲＡＭにロードされたプログラムをＣＰＵで実行することにより各種の機能を実現する。制御部７０は、一台の機器によって構成されてもよく、互いに異なる機器を組み合わせて構成されてもよい。
　次に、本実施形態に係る成形装置１、及び金属パイプ１００の作用・効果について説明する。
　例えば、比較例として、本実施形態のような突出部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１０Ａ，１１０Ｂを有さない成形金型を用いてフランジ部１００ｂ，１００ｃを成形するものを挙げる。このような成形装置は、成形金型でフランジ部１００ｂ，１００ｃをプレスによって成形した場合、当該フランジ部１００ｂ，１００ｃの硬度が高く、且つ厚みが厚くなる。このようなフランジ部を他の部材に加圧によって溶接すると、溶接に必要な圧力が大きくなることで、過度な圧力の付与に伴うチリの発生、電極の摩耗、溶接品質の不均一等の問題が生じ、加圧しながらの溶接を行い難くなる場合がある。一方、フランジ部１００ｂ，１００ｃの厚みを薄くするために、図５（ｂ）に示すようにフランジ部１００ｂ，１００ｃ全体を薄くしようとすると、プレス時に非常に大きな圧力が必要となってしまう。
　これに対し、本実施形態に係る成形装置１０において、下型１１のフランジ成形面Ｆ１，Ｆ２及び上型１２のフランジ成形面Ｆ３，Ｆ４には、型閉時に他方のフランジ成形面と当接しない突出量の突出部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１０Ａ，１１０Ｂが形成されている。また、制御部７０は、突出部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１０Ａ，１１０Ｂでフランジ部１００ｂ，１００ｃを押圧することで、フランジ部１００ｂ，１００ｃに部分的に厚みが薄くなった薄肉部１２０を形成するように、駆動機構８０を制御する。このような構成により、金属パイプ１００のフランジ部１００ｂ，１００ｃには、フランジ成形面Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４の突出部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１０Ａ，１１０Ｂで押圧されることで、薄肉部１２０が形成される。この薄肉部１２０は、フランジ部１００ｂ，１００ｃにて部分的に厚みが薄くなった部分である。従って、フランジ部１００ｂ，１００ｃを他の部材に溶接する際、厚みが薄い薄肉部１２０にて溶接を行うことで、溶接に必要な圧力を少なくすることができる。また、部分的に薄肉部１２０を形成することで、フランジ部１００ｂ，１００ｃ全体を薄くする場合（図５（ｂ）参照）に比して、プレス時に必要な圧力を低減することができる。以上より、フランジ部１００ｂ，１００ｃを他の部材に加圧しながら溶接する場合に、容易に溶接を行うことができる。
　成形装置１０において、突出部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１０Ａ，１１０Ｂは、フランジ成形面Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４の長手方向に沿って、間欠的にフランジ成形面Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４に形成されてよい。これにより、フランジ部１００ｂ，１００ｃの長手方向の沿った部分のうち、溶接を行う部分については厚みを薄くし、その他の部分については厚みを薄くしないようにすることで、フランジ部１００ｂ，１００ｃのプレス時における圧力を低減することができる。
　成形装置１０において、下型１１及び上型１２は、型閉時に互いに接触する接触部を有し、突出部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１０Ａ，１１０Ｂは、接触部よりも幅方向における内側に形成されてよい。接触部は、フランジ部１００ｂ，１００ｃの先端を規定する箇所となる。従って、突出部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１０Ａ，１１０Ｂが当該接触部よりも幅方向における内側に形成されることで、突出部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１０Ａ，１１０Ｂは、フランジ部１００ｂ，１００ｃの幅方向における中央寄りの位置を押圧することができる。これにより、フランジ部１００ｂ，１００ｃを溶接する際に、溶接が行い易くなる。
　本実施形態に係る金属パイプ１００は、パイプ部１００ａ及びフランジ部１００ｂ，１００ｃを有する金属パイプ１００であって、フランジ部１００ｂ，１００ｃが、部分的に厚みが薄くなった薄肉部１２０を有する。
　本実施形態に係る金属パイプ１００によれば、上述の成形装置１０と同様な作用・効果を得ることができる。
　本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、成形装置の全体構成は図１に示すものに限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
　また、突出部の形状（すなわち薄肉部の形状）は、上述の実施形態のものに限定されず、様々な形状を採用することができる。例えば、図７（ａ）に示すように、一対の突出部１５０が、フランジ成形面の長手方向に沿って連続的に延びていてよい。また、図７（ｂ）に示すように、一本の突出部１５１が、フランジ成形面の長手方向に沿って、連続的に延びていてよい。また、図７（ｃ）に示すように、突出部１５２は、二列に配列された円形状の形状を有していてよい。図７（ｄ）に示すように、突出部１５３は、一列に配列された円形状形状を有してよい。図８（ａ），（ｂ）に示すように、突出部１５４，１５６は、一列に配列された矩形状の形状を有してよい。図８（ｃ）に示すように、突出部１５７は、幅方向に延びる形状を有していてよい。図８（ｄ）に示すように、突出部１５８は、フランジ成形面の幅方向の全域に延びるような形状を有していてよい。
　１０…成形装置、１１…下型（第１の金型）、１２…上型（第２の金型）、１３…成形金型、１４…金属パイプ材料、１００…金属パイプ、１００ａ…パイプ部、１００ｂ，１００ｃ…フランジ部、１１０Ａ，１１０Ｂ，１１１Ａ，１１１Ｂ…突出部、１２０…薄肉部。

Claims (4)

  1. 　金属パイプ材料を膨張させて、パイプ部及びフランジ部を有する金属パイプを成形する成形装置であって、
    　互いに対となり、前記パイプ部を成形するためのパイプ成形面、及び前記フランジ部を成形するためのフランジ成形面を有する第１の金型及び第２の金型と、
    　前記第１の金型及び前記第２の金型の少なくとも一方を駆動する駆動部と、
    　前記駆動部を制御する制御部と、を備え、
    　前記第１の金型の前記フランジ成形面及び前記第２の金型の前記フランジ成形面の少なくとも一方には、型閉時に他方のフランジ成形面と当接しない突出量の突出部が形成され、
    　前記制御部は、前記突出部で前記フランジ部を押圧することで、前記フランジ部に部分的に厚みが薄くなった薄肉部を形成するように、前記駆動部を制御する、成形装置。
  2. 　前記突出部は、前記フランジ成形面の長手方向に沿って、間欠的に前記フランジ成形面に形成される、請求項１に記載の成形装置。
  3. 　前記第１の金型及び前記第２の金型は、型閉時に互いに接触する接触部を有し、
    　前記突出部は、前記接触部よりも幅方向における内側に形成される、請求項１又は２に記載の成形装置。
  4. 　パイプ部及びフランジ部を有する金属パイプであって、
    　前記フランジ部が、部分的に厚みが薄くなった薄肉部を有する、金属パイプ。
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