CN106536080B - 成型装置及成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够抑制成型物的强度下降，并且成型出具有所希望的厚度的凸缘部的成型装置及成型方法。使彼此成对的上模(12)与下模(11)中的至少一个模具向模具彼此相合的方向移动，形成主型腔部(MC)及与主型腔部(MC)连通的副型腔部(SC)，并且将气体供给至上模(12)与下模(11)之间的金属管材料内，从而在主型腔部(MC)内成型出金属管(100)的管部(100a)，并且在副型腔部(SC)内成型出金属管(100)的凸缘部(100b)。此外，通过由控制部实施的凸缘成型部件(94)的控制使得该凸缘成型部件(94)在副型腔部(SC)内前进，并挤压已成型的凸缘部(100b)，从而成型出调整得较薄的凸缘部(100c)。

Description

成型装置及成型方法

技术领域

本发明涉及一种成型装置及成型方法。

背景技术

以往，已知有一种向经过加热的金属管材料内供给气体以使其膨胀，从而进行具有管部及凸缘部的金属管的成型的成型装置。例如，专利文献1所示的成型装置具备：彼此成对的上模及下模；气体供给部，向保持于上模与下模之间的金属管材料内供给气体；第1型腔部(主型腔)，通过上述上模及下模的相合而形成并成型出管部；及第2型腔部(副型腔)，与第1型腔部连通并成型出凸缘部。该成型装置中，关闭模具彼此并且向金属管材料内供给气体并使金属管材料膨胀，从而能够同时成型出上述管部和上述凸缘部。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4920772号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

在此，通过上述成型装置成型的凸缘部由在第2型腔部内膨胀并进入的金属管材料的一部分在上模与下模之间折叠并被挤压而成型，因此凸缘部的厚度变得比管部的厚度大。因此，存在根据金属管材料的厚度及淬火程度的不同而难以将凸缘部焊接到其他组件的问题。例如在点焊中所要焊接的凸缘部及其他组件的厚度越大则越需要加大流动电流，因此存在根据凸缘部的厚度的不同而产生焊接不良的问题。

作为有关上述焊接问题的对策，举出通过减小金属管材料的厚度以减小凸缘部的厚度的方法，但该情况下，存在管部的厚度变薄，而导致金属管的强度下降的问题。

本发明的一方式的目的在于，提供一种能够抑制成型物的强度下降，并且成型出具有所希望的厚度的凸缘部的成型装置及成型方法。

用于解决技术课题的手段

根据本发明的一方式的成型出具有管部及凸缘部的金属管的成型装置，其特征在于，具备：气体供给部，向保持于彼此成对的第1模具与第2模具之间且经过加热的金属管材料内供给气体；驱动机构，使第1模具与第2模具中的至少一个模具向模具彼此相合的方向移动；第1型腔部及第2型腔部，形成在第1模具与第2模具之间，第1型腔部用于成型管部，第2型腔部与第1型腔部连通且用于成型凸缘部；凸缘成型部件，能够在第2型腔部内进退，成型出凸缘部；及控制部，分别控制气体供给部的气体供给、驱动机构的驱动及凸缘成型部件的进退。

根据这种成型装置，彼此成对的第1模具与第2模具中的至少一个模具通过由控制部实施的驱动机构的控制而向模具彼此相合的方向移动，而形成第1型腔部及与该第1型腔部连通的第2型腔部。并且，向保持于第1模具与第2模具之间且经过加热的金属管材料内，通过由控制部实施的气体供给部的控制而从该气体供给部供给气体，而能够在第1型腔部内成型出金属管的管部，并且在第2型腔部内成型出金属管的凸缘部。此外，通过由控制部实施的凸缘成型部件的控制使得该凸缘成型部件在第2型腔部内前进，而能够挤压已成型的凸缘部。由此，即使不减小金属管材料的厚度，也能够将凸缘部的厚度调整得较薄。因此，根据上述成型装置，能够抑制成型物即金属管的强度下降，并且成型出具有所希望的厚度的凸缘部。

在此，优选凸缘成型部件设置于第1模具与第2模具中的至少一个模具。例如，在变更成型的金属管的形状的情况下，需要更换模具，但此时能够一并更换设置于模具的凸缘成型部件。因此，能够减少更换模具及凸缘成型部件时所需的时间。

并且，使用上述成型装置的金属管的成型方法的特征在于，通过驱动机构使第1模具与所述第2模具中的至少一个模具向模具彼此相合的方向移动，从而将第1型腔部及第2型腔部形成在第1模具与第2模具之间，并且通过气体供给部向金属管材料内供给气体，从而在第1型腔部内成型出管部，在第2型腔部内成型出凸缘部，通过凸缘成型部件挤压凸缘部。

根据这种成型方法，通过驱动机构使第1模具与第2模具中的至少一个模具向模具彼此相合的方向移动，将第1型腔部及第2型腔部形成在第1模具与第2模具之间，且通过气体供给部向金属管材料内供给气体，而能够在第1型腔部内成型出金属管的管部，并且在第2型腔部内成型出金属管的凸缘部。此外，通过凸缘成型部件挤压成型于第2型腔部内的凸缘部，从而能够将凸缘部的厚度调整得较薄。因此，根据上述成型方法，能够抑制成型物即金属管的强度下降，并且成型出具有所希望的厚度的凸缘部。

并且，优选挤压凸缘部使凸缘部的厚度变得比管部的厚度薄。如此使凸缘部的厚度变得比管部的厚度薄，从而能够良好地进行凸缘部与其他组件之间的焊接。

并且，优选在通过凸缘成型部件挤压凸缘部时，通过气体供给部向管部内供给气体。该情况下，能够抑制被挤压的凸缘部的一部分侵入第1型腔侧。因此，能够提供具有所希望的形状的金属管。

并且，优选与管部的成型并行地开始通过凸缘成型部件按压凸缘部。该情况下，能够缩短成型出具有所希望的厚度的凸缘部的金属管的时间。

根据本发明的一方式的成型出具有主体部及凸缘部的金属成型物的成型方法，其特征在于，在第1模具与第2模具之间准备经过加热的金属物，使第1模具与第2模具中的至少一个模具向模具彼此相合的方向移动，从而将第1型腔部及与第1型腔部连通的第2型腔部形成在第1模具与第2模具之间，并且在第1型腔部内成型出主体部，在第2型腔部内成型出凸缘部，通过能够在第2型腔部内进退、成型出凸缘部的凸缘成型部件挤压凸缘部。

根据这种成型方法，使第1模具与第2模具中的至少一个模具向模具彼此相合的方向移动，从而第1型腔部及与该第1型腔部连通的第2型腔部形成于第1模具与第2模具之间。此时，在第1模具与第2模具之间预先准备经过加热的金属物，从而能够在第1型腔部内成型出金属成型物的主体部，并且在第2型腔部内成型出金属成型物的凸缘部。此外，通过能够在第2型腔部内进退的凸缘成型部件挤压该凸缘部，从而能够将凸缘部的厚度调整得较薄。因此，根据上述成型方法，能够抑制金属成型物的强度下降，并且成型出具有所希望的厚度的凸缘部。

发明效果

如此根据本发明的一方式，可提供一种能够抑制成型物的强度下降，并且成型出具有所希望的厚度的凸缘部的成型装置及成型方法。

附图说明

图1为成型装置的概略结构图。

图2为在沿图1所示的II-II线的吹塑成型模具的剖面图上追加了与该吹塑成型模具连接的油供给泵的图。

图3为电极周边的放大图，图3(a)为表示电极保持金属管材料的状态的图，图3(b)为表示在电极抵接有密封部件的状态的图，图3(c)为电极的主视图。

图4为表示使用成型装置进行的制造工序的图，图4(a)为表示金属管材料被置于模具内的状态的图，图4(b)为表示金属管材料被电极保持的状态的图。

图5为表示使用成型装置进行的吹塑成型工序与之后的流程的图。

图6为表示吹塑成型模具的动作与金属管材料的形状的变化的图，图6(a)为表示将金属管材料置于吹塑成型模具的状态的图，图6(b)为表示关闭吹塑成型模具的状态的图。

图7为表示继图6之后的吹塑成型模具的动作与金属管材料的形状的变化的图，图7(a)为表示吹塑成型时的状态的图，图7(b)为表示通过活塞的按压使凸缘部变薄的状态的图。

图8为表示吹塑成型模具的动作与金属管材料的形状的变化的其他例子的图，图8(a)为表示将金属管材料置于吹塑成型模具的状态的图，图8(b)为表示一边关闭吹塑成型模具一边进行吹塑成型的状态的图。

图9为表示继图8之后的吹塑成型模具的动作与金属管材料的形状的变化的其他例子的图，图9(a)为表示关闭吹塑成型模具的状态的图，图9(b)为表示通过活塞的按压使凸缘部变薄的状态的图。

图10为表示吹塑成型模具及滑动件的其他例子的概略剖面图。

具体实施方式

以下，参考附图对本发明的一方式的成型装置及成型方法的优选实施方式进行说明。另外，各图中对相同部分或相应部分标注相同符号，并省略重复说明。

〈成型装置的结构〉

图1为成型装置的概略结构图。如图1所示，成型金属管100(参考图5)的成型装置10具备如下部件而构成：吹塑成型模具13，其由上模(第1模具)12及下模(第2模具)11构成；驱动机构80，使上模12与下模11中的至少一个移动；管保持机构(保持部)30，在上模12与下模11之间保持金属管材料14；加热机构(加热部)50，给被管保持机构30保持的金属管材料14通电以加热；气体供给部S，向保持于上模12与下模11之间且经过加热的金属管材料14内供给高压气体(气体)；油供给泵90，向上模12内的缸体93(参考图2)供给油；水循环机构72，强制性地对吹塑成型模具13进行水冷；以及控制部70，控制上述驱动机构80、上述管保持机构30、上述加热机构50、上述气体供给部S及上述油供给泵90的动作。另外，气体供给部S具备：一对气体供给机构40、40，向被管保持机构30保持的金属管材料14内供给气体；及吹塑机构60，向该一对气体供给机构40、40供给气体。

下模(第2模具)11固定于较大的基台15。下模11由较大的钢铁制块构成，且在其上表面具备型腔(凹部)16。此外，在下模11的左右端(图1中为左右端)附近设置有电极容纳空间11a。成型装置10在该电极容纳空间11a内具备构成为能够通过致动器(未图示)上下进退移动的第1电极17及第2电极18。在这些第1电极17、第2电极18的上表面分别形成有与金属管材料14的下侧外周面对应的半圆弧状的凹槽17a、18a(参考图3(c))，且能够载置成金属管材料14恰好嵌入于该凹槽17a、18a部分。并且，在第1电极17的正面(模具的外侧方向的面)形成有周围朝向凹槽17a以锥状倾斜凹陷的锥形凹面17b，在第2电极18的正面(模具的外侧方向的面)形成有周围朝向凹槽18a以锥状倾斜凹陷的锥形凹面18b。并且，在下模11形成有冷却水通道19，且在大致中央具备从下方插入的热电偶21。该热电偶21通过弹簧22被支承为自如地上下移动。

另外，位于下模11侧的一对第1电极17、第2电极18构成管保持机构30，且能够支承金属管材料14而使其能够在上模12与下模11之间升降。并且，热电偶21仅作为测温构件的一例而示出，也可以是辐射温度计或光温度计等非接触型温度传感器。另外，只要获得通电时间与温度之间的相关性，则完全能够省略测温构件来构成。

上模12(第1模具)在下表面具备型腔(凹部)24，其为内置了冷却水通道25的大型钢铁制块。在上模12中上端部被固定在滑动件82。而且，固定有上模12的滑动件82为通过加压缸26被吊起的结构，且被导引缸27引导成不会横振。

在上模12的左右端(图1中为左右端)附近设置有与下模11同样的电极容纳空间12a。成型装置10在该电极容纳空间12a内与下模11同样地具备构成为能够通过致动器(未图示)上下进退移动的第1电极17和第2电极18。在这些第1电极17、第2电极18的下表面分别形成有与金属管材料14的上侧外周面对应的半圆弧状的凹槽17a、18a(参考图3(c))，且金属管材料14恰好能够嵌合于该凹槽17a、18a。并且，在第1电极17的正面(模具的外侧方向的面)形成有周围朝向凹槽17a以锥状倾斜凹陷的锥形凹面17b，在第2电极18的正面(模具的外侧方向的面)形成有周围朝向凹槽18a以锥状倾斜凹陷的锥形凹面18b。因此，位于上模12侧的一对第1电极17、第2电极18也构成管保持机构30，构成为若通过上下一对第1电极17、第2电极18从上下方向夹持金属管材料14，则恰好能够紧紧地包围金属管材料14的整个外周。

驱动机构80具备：滑动件82，移动上模12以使上模12及下模11彼此相合；驱动部81，产生用于使上述滑动件82的驱动力；及伺服马达83，控制相对于上述驱动部81的流体量。驱动部81由将驱动加压缸26的流体(将液压缸用作加压缸26时为工作油)供给至该加压缸26的流体供给部构成。

控制部70通过控制驱动部81的伺服马达83来控制供给至加压缸26的流体的量，从而能够控制滑动件82的移动。另外，驱动部81并不限定于如上述经由加压缸26而向滑动件82赋予驱动力。例如驱动部81也可以是在滑动件82上机械地连接驱动机构以将伺服马达83所产生的驱动力直接或间接地赋予给滑动件82。例如也可以采用具有偏心轴、赋予使偏心轴旋转的旋转力的驱动源(例如伺服马达及减速机等)及将偏心轴的旋转运动转换成直线运动以使滑动件移动的转换部(例如连接杆或偏心套管等)的驱动机构。另外，本实施方式中，驱动部81也可以不具备伺服马达83。

图2为在沿图1所示的II-II线的吹塑成型模具13的剖面图上追加了与该吹塑成型模具13连接的油供给泵90的图。如图2所示，在下模11的上表面及上模12的下表面均设置有阶梯差。

在下模11的上表面，若以下模11的型腔16表面为基准线LV2，则形成有基于第1凹部11b、第1突起11c及第2突起11d的阶梯差。在型腔16的右侧(图2中为右侧)形成有第1凹部11b，在型腔16的左侧(图2中为左侧)形成有第1突起11c及第2突起11d。第1突起11c位于型腔16与第2突起11d之间。第1突起11c与第2突起11d相比向上模12侧更为突出。

另一方面，在上模12的下表面，若以上模12的型腔24表面为基准线LV1，则形成有基于第1突起12b及第2突起12c的阶梯差。在型腔24的右侧(图2中为右侧)形成为最为突出的第1突起12b，在型腔24的左侧(图2中为左侧)形成有第2突起12c。在型腔24与第2突起12c之间设置有开口部12d。在该开口部12d插设有能够沿下模11与上模12相对置的方向进退，且成型出后述金属管100的凸缘部100c(参考图7(b)的)的凸缘成型部件即活塞94(详细内容后述)。

在此，上模12具有设置于其内部且填充有工作油的缸体93及能够在缸体93内滑动的活塞94。通过设置于该活塞94的一端(图2中为上端)的基端部94b，上述缸体93的内部被划分为下侧区域93a和上侧区域93b。从活塞94的基端部94b，下侧的主体部94a的前端面94c从上模12朝下方露出/突出，并与下模11的第1突起11c对置。缸体93经由与下侧区域93a连接的管91和与上侧区域93b连接的管92而与上述油供给泵90连接。

控制部70控制油供给泵90，从而能够控制供给至缸体93的下侧区域93a及上侧区域93b的流体的量，并控制活塞94的移动。例如，通过由控制部70实施的油供给泵90的控制，能够向上侧区域93b内供给工作油，并且排出填充于下侧区域93a内的工作油，使活塞94向下模11侧前进。

并且，上模12的第1突起12b能够恰好与下模11的第1凹部11b嵌合。上模12的第2突起12c与下模11的第2突起11d在上模12及下模11嵌合时彼此抵接。上模12及下模11嵌合时，安装在上模12的活塞94的前端面94c与下模11的第1突起11c之间形成空间。并且，上模12及下模11嵌合时，在上模12的型腔24与下模11的型腔16之间形成空间。

即，如图6(b)所示，吹塑成型时下模11与上模12嵌合，从而在上模12的型腔24的表面(成为基准线LV1的表面)与下模11的型腔16的表面(成为基准线LV2的表面)之间形成主型腔部(第1型腔部)MC。并且，在活塞94的前端面94c与下模11的第1突起11c之间形成与主型腔部MC连通且容积小于该主型腔部MC的副型腔部(第2型腔部)SC。主型腔部MC为成型金属管100中的管部100a的部分，副型腔部SC为成型出金属管100中的凸缘部100b、100c的部分(参考图7(a)、(b))。在下模11与上模12相合而完全关闭的情况下，主型腔部MC及副型腔部SC在下模11及上模12内被密封。

如图1所示，加热机构50具有：电源51；导线52，分别从该电源51延伸且与第1电极17和第2电极18连接；及开关53，夹设于该导线52之间。控制部70控制上述加热机构50，从而能够将金属管材料14加热至淬火温度(AC3相变点温度以上)。

气体供给部S中的一对气体供给机构40各自具有：缸体单元42；缸体杆43，配合缸体单元42的工作进退移动；及密封部件44，连结于缸体杆43的管保持机构30侧的前端。缸体单元42经由块体41载置固定于基台15上。在各个密封部件44的前端形成有尖细的锥面45。其中一锥面45构成为能够与第1电极17的锥形凹面17b恰好嵌合抵接的形状，另一锥面45构成为能够与第2电极18的锥形凹面18b恰好嵌合抵接的形状(参考图3)。密封部件44从缸体单元42侧朝向前端延伸。具体如图3(a)、(b)所示，设置有供从吹塑机构60供给的高压气体流动的气体通道46及排气通道48。即，一对气体供给机构40、40与吹塑机构60连接。

气体供给部S中的吹塑机构60由高压气体源61、积存通过该高压气体源61供给的高压气体的蓄能器62、从该蓄能器62延伸至气体供给机构40的缸体单元42的第1管体63、夹设于该第1管体63之间的压力控制阀64及切换阀65、从蓄能器62延伸至形成于密封部件44内的气体通道46的第2管体67及夹设于该第2管体67之间的通断阀68及止回阀69构成。压力控制阀64发挥将与密封部件44侧所要求的推力相适应的工作压力的高压气体供给至缸体单元42的作用。止回阀69发挥防止高压气体在第2管体67内逆流的作用。

控制部70控制气体供给部S的一对气体供给机构40、40及吹塑机构60，从而能够向金属管材料14内供给气体即高压气体。

并且，控制部70通过来自(A)的信息传递，从热电偶21获取温度信息，并控制加压缸26及开关53等。水循环机构72由积存水的水槽73、汲取积存于该水槽73中的水并对其进行加压而送至下模11的冷却水通道19及上模12的冷却水通道25的水泵74及配管75构成。虽然进行了省略，但也可以将降低水温的冷却塔或净化水的过滤器夹设于配管75之间。

〈成型装置的作用〉

接着，对成型装置1的作用进行说明。图4中示出从投放作为材料的金属管材料14的管投放工序至给金属管材料14通电以加热的通电加热工序。首先准备能够淬火的钢类的金属管材料14。如图4(a)所示，例如利用机械手臂等将该金属管材料14载置(投放)到设置于下模11侧的第1电极17、第2电极18上。由于在第1电极17、第2电极18分别形成有凹槽17a、18a，因此金属管材料14通过该凹槽17a、18a被定位。接着，控制部70(参考图1)通过控制管保持机构30使该管保持机构30保持金属管材料14。具体而言，如图4(b)所示，使能够让第1电极17、第2电极18进退移动的致动器(未图示)工作以使各个位于上下方的第1电极17、第2电极18接近/抵接。通过该抵接，金属管材料14的两个端部从上下被第1电极17、第2电极18夹持。并且，该夹持以通过分别形成于第1电极17、第2电极18的凹槽17a、18a的存在而与金属管材料14的整周紧贴的方式被夹持。但是，并不限于与金属管材料14的整周紧贴的结构，也可以是第1电极17、第2电极18与金属管材料14的周向一部分抵接的结构。

接着，如图1所示，控制部70通过控制加热机构50来加热金属管材料14。具体而言，控制部70将加热机构50的开关53设为开启。这样一来，电力从电源51供给至金属管材料14，通过存在于金属管材料14的电阻，使得金属管材料14自身发热(焦耳热)。此时，始终监测热电偶21的测定值，并根据该结果控制通电。

图5中示出通过成型装置进行的吹塑成型工序及后续流程。如图5所示，对于加热后的金属管材料14关闭吹塑成型模具13，并将金属管材料14配置密封到该吹塑成型模具13的型腔内。之后，使气体供给机构40的缸体单元42工作，从而利用密封部件44对金属管材料14的两端进行密封(一并参考图3)。密封结束之后，将高压气体吹入金属管材料14内，以使通过加热而软化的金属管材料14沿着型腔的形状变形。

金属管材料14经过高温(950℃前后)加热而软化，且能够以比较低的压力吹塑成型。具体而言，作为高压气体采用常温(25℃)下4MPa的压缩空气的情况下，该压缩空气在密闭的金属管材料14内最终加热至950℃左右。压缩空气将热膨胀，并根据波义耳-查尔斯定律大约达到16～17MPa。即，能够轻松地通过热膨胀的压缩空气使950℃的金属管材料14膨胀而获得金属管100。

经过吹塑成型而膨胀的金属管材料14的外周面与下模11的型腔16接触而被快速冷却，并且与上模12的型腔24接触而快速冷却(上模12与下模11的热容量大且被管理为低温，因此只要金属管材料14接触，则管表面的热量一下就被模具侧夺去。)而进行淬火。这种冷却法被称为模具接触冷却或模具冷却。被快速冷却之后，奥氏体转变成马氏体。在冷却后期冷却速度变小，因此通过回热，马氏体转变成另一组织(托氏体、索氏体等)。因此，无需附加地进行回火处理。并且，本实施方式中，代替模具冷却或在模具冷却基础上将冷却介质供给至金属管100，从而进行冷却。

接着，参考图6(a)、(b)及图7(a)、(b)对通过上模12及下模11进行的具体的成型情况的一例进行详细说明。如图6(a)所示，在上模12与下模11之间，在型腔16上保持金属管材料14。而且，通过驱动机构80使上模12移动，从而如图6(b)所示，使上模12与下模11相合而完全关闭(锁紧)。由此，在型腔24的基准线LV1的表面与型腔16的基准线LV2的表面之间形成主型腔部MC。并且，在上模12设置的活塞94的前端面94c与下模11的第1突起11c之间形成副型腔部SC。主型腔部MC与副型腔部SC呈彼此连通的状态。并且，主型腔部MC与副型腔部SC通过上模12和下模11被密封。

通过由加热机构50进行的加热而软化并且通过气体供给部S而注入了高压气体的金属管材料14，如图7(a)所示，在主型腔部MC内膨胀，并且进入到与该主型腔部MC连通的副型腔部SC内而膨胀。由此，在主型腔部MC成型出金属管100的管部100a，并且在副型腔部SC成型出金属管100的凸缘部100b。凸缘部100b沿着该金属管100的长边方向，金属管材料14的一部分经过折叠而被成型。

图7(a)所示的例子中，主型腔部MC的剖面构成为矩形形状，因此金属管材料14配合该形状而被吹塑成型，从而管部100a被成型为矩形筒状。但是，主型腔部MC的形状没有特别限定，可以配合所希望的形状而采用剖面为圆形、剖面为椭圆形、剖面为多边形等诸多形状。预先调整构成副型腔部SC的活塞94的前端面94c与下模11的第1突起11c之间的上下方向的距离，从而凸缘部100b在该折叠的部分不留空间的状态下被成型。

接着，如图7(b)所示，通过控制部70被控制的油供给泵90经由管92向上侧区域93b供给工作油，并且经由管91从下侧区域93a排出工作油，从而使活塞94在副型腔部SC内前进。如此，通过控制部70及油供给泵90使活塞94在副型腔部SC内前进以挤压凸缘部100b，而成型出变薄的凸缘部100c。该凸缘部100c的厚度变得比管部100a的厚度薄。

在此，通过活塞94挤压凸缘部100b时，通过气体供给部S继续向管部100a内供给气体。由此，能够抑制被挤压的凸缘部100c的一部分侵入主型腔部MC侧，并且能够精加工出没有松弛及扭曲的金属管100。另外，从这些金属管材料14的吹塑成型至金属管100的成型结束为止的时间取决于金属管材料14的种类，但大致几秒便结束。

根据成型装置1，彼此成对的吹塑成型模具13的上模12通过由控制部70实施的驱动机构80的控制向上模12与下模11彼此相合的方向移动，而形成主型腔部MC及与主型腔部MC连通的副型腔部SC。而且，在保持于上模12与下模11之间且经过加热的金属管材料14内通过由控制部70实施的气体供给部S的控制从该气体供给部S供给气体，而能够在主型腔部MC内成型出金属管100的管部100a，并且在副型腔部SC内成型出金属管100的凸缘部100b。此外，通过由控制部70实施的凸缘成型部件即活塞94的控制能够使得该活塞94在副型腔部SC内前进，而挤压已成型的凸缘部100b。由此，即使不减小金属管材料14的厚度，也能够成型出调整得较薄的凸缘部100c。因此，根据上述成型装置1，能够抑制成型物即金属管100的强度下降，并且成型出具有所希望的厚度的凸缘部100c。

并且，活塞94设置于上模12。因此，在为了变更成型的金属管100的形状而更换上模12及下模11的情况下，能够一并更换设置于上模12的活塞94。因此，能够减少更换上模12、下模11及活塞94时所需的时间。

并且，根据使用了上述成型装置1的金属管100的成型方法，通过驱动机构80使上模12向吹塑成型模具13相合的方向移动，而能够将主型腔部MC及副型腔部SC形成在上模12与下模11之间，并且通过气体供给部S向金属管材料14内供给气体，并在主型腔部MC内成型出金属管100的管部100a，并且在副型腔部SC内成型出金属管100的凸缘部100b。此外，通过活塞94挤压成型于副型腔部SC内的凸缘部100b，从而能够成型出调整得较薄的凸缘部100c。因此，根据这种成型方法，能够抑制成型物即金属管100的强度下降，并且成型出具有所希望的厚度的凸缘部100c。

并且，能够挤压凸缘部100c使凸缘部100c的厚度变得比管部100a的厚度薄。因此，能够良好地进行凸缘部100c与其他组件之间的焊接。

并且，通过活塞94挤压凸缘部100b时，通过气体供给部S向管部100a内供给气体。因此，能够抑制被挤压的凸缘部100c的一部分侵入主型腔部MC侧，且能够提供具有所希望的形状的金属管100。

接着，参考图8(a)、(b)及图9(a)、(b)对通过上模12及下模11进行的具体的成型情况的其他例子进行详细说明。以下说明的金属管100(参考图9(b))的成型方法与利用图6(a)、(b)及图7(a)、(b)来说明的金属管100的成型方法的不同之处在于，通过向金属管材料14内供给气体而膨胀，且对于进入到下模11的第1突起11c与活塞94的前端面94c之间的该金属管材料14的突出部14b(参考图8(b))，一边关闭上模12及下模11一边通过活塞94进行挤压。具体而言，如图8(a)、(b)所示，在上模12及下模11完全关闭之前，通过活塞94开始进行上述突出部14b的按压。在上模12的第1突起12b的下表面超过下模11的第1突起11c的上表面而位于下侧之后开始利用该活塞94进行按压。

而且，上模12及下模11完全关闭时，如图9(a)所示，能够成型出金属管100的管部100a及比上述凸缘部100b(参考图7(a))变薄的凸缘部100x。而且，进一步通过活塞94按压变薄的凸缘部100x，从而能够成型出同上厚度的凸缘部100c(参考图9(b))。如此与金属管100的管部100a的成型并行地开始通过活塞94按压上述突出部14b(或凸缘部100x)，从而能够缩短成型出具有所希望的厚度的凸缘部100c的金属管100的时间。

以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不受上述实施方式的任何限定。例如，上述实施方式中的成型装置1也可以无需一定具有加热机构50，金属管材料14也可以是已被加热。

并且，本实施方式所涉及的主型腔部MC及副型腔部SC通过嵌合上模12及下模11而形成，但并不限定于此。例如，也可以在上模12与下模11之间存在间隙的状态下，在下模11的型腔16表面与上模12的型腔24表面之间形成有主型腔部MC。或者，也可以在下模11的第1突起11c与活塞94的主体部94a的前端面94c之间形成有副型腔部SC。

并且，本实施方式所涉及的驱动机构80仅使上模12移动，但也可以除了上模12之外或代替上模12而使下模11移动。在下模11移动的情况下，该下模11不是固定于基台15，而是安装于驱动机构80的滑动件。

并且，本实施方式所涉及的缸体93及活塞94设置于上模12，但并不限定于此，也可以设置于至少上模与下模11中的至少一个模具。

并且，如图10所示，也可以是在上模12的上表面设置的滑动件82内置缸体93，且在该缸体93内配置活塞94，并且该活塞94的主体部94a的前端面94c贯穿滑动件82及上模12，并且从该上模12露出/突出，以与下模11的第1突起11c对置。当然，这些缸体93及活塞94也可以设置于下模11的滑动件。

并且，本实施方式所涉及的凸缘成型部件即活塞94也可以代替通过油供给泵90及缸体93而以液压进退的结构，而设为通过致动器进退的结构。并且，作为本实施方式所涉及的凸缘成型部件，也可以使用活塞94以外的部件。该情况下，成型装置10也可以不具备油供给泵90及缸体93等，也可以具备使用活塞94以外的部件时所需的部件。例如，凸缘成型部件也可以通过将上模分割为2个来设置。作为具体例，也可以是其中一个上模被另一个上模支承并且通过泵等移动机构而进退的结构。该情况下，也可以是其中一个上模相对于另一个上模滑动抵接。并且，下模也可以同样被分割成2个。另外，上模及下模也可以被分割成3个。

并且，本实施方式所涉及的金属管100也可以在其两侧具有凸缘部。该情况下，两侧的各凸缘部通过设置于上模12与下模11中的至少一个模具的活塞被挤压。

并且，成型装置1也可以是成型出金属管材料14以外的金属物的成型装置。例如，使用成型装置1将经过加热的金属物准备到一对成型用模具(第1模具及第2模具)之间。接着，使该成型用模具的至少一个模具向模具彼此相合的方向移动，从而将第1型腔部及与第1型腔部连通的第2型腔部形成在上述一对成型用模具之间，并且在第1型腔部内成型出金属成型物的主体部，以及在第2型腔部内成型出金属成型物的凸缘部。之后，也可以通过能够在第2型腔部内进退的活塞等凸缘成型部件来挤压上述凸缘部。即使在该情况下，也能够抑制金属成型物的强度下降，并且成型出具有所希望的厚度的凸缘部。另外，金属物例如可举出金属板、金属棒等。

符号说明

1-成型装置，11-下模，12-上模，13-吹塑成型模具(模具)，14-金属管材料，30-管保持机构，40-气体供给机构，50-加热机构，60-吹塑机构，70-控制部，80-驱动机构，90-油供给泵，93-缸体，94-活塞，100-金属管，100a-管部，100b、100c、100x-凸缘部，MC-主型腔部，SC-副型腔部。

Claims (6)

1.一种成型装置，成型出具有管部及凸缘部的金属管，其具备：

气体供给部，向保持于彼此成对的第1模具与第2模具之间且经过加热的金属管材料内供给气体；

驱动机构，使所述第1模具与所述第2模具中的至少一个模具向模具彼此相合的方向移动；

第1型腔部及第2型腔部，形成在所述第1模具与所述第2模具之间，所述第1型腔部用于成型所述管部，所述第2型腔部与所述第1型腔部连通且用于成型所述凸缘部；

凸缘成型部件，能够在所述第2型腔部内进退，成型出所述凸缘部；及

控制部，分别控制所述气体供给部的气体供给、所述驱动机构的驱动及所述凸缘成型部件的进退，

所述控制部以向所述凸缘部按压所述凸缘成型部件来使所述凸缘部的厚度变得比所述管部的厚度薄的方式，控制所述凸缘成型部件的进退，

并且所述控制部控制所述气体供给部，以在向所述凸缘部按压所述凸缘成型部件时向所述金属管材料内供给所述气体，

在所述第1模具和所述第2模具中的至少一个模具中设置有冷却模具的冷却机构。

2.根据权利要求1所述的成型装置，其中，

所述凸缘成型部件设置于所述第1模具与所述第2模具中的至少一个模具。

3.一种金属管的成型方法，其使用权利要求1或2所述的成型装置，其中，

通过所述驱动机构使所述第1模具与所述第2模具中的至少一个模具向模具彼此相合的方向移动，从而将所述第1型腔部及所述第2型腔部形成在所述第1模具与所述第2模具之间，并且通过所述气体供给部向所述金属管材料内供给气体，从而在所述第1型腔部内成型出所述管部，在所述第2型腔部内成型出所述凸缘部，

通过所述凸缘成型部件挤压所述凸缘部，以使所述凸缘部的厚度变得比所述管部的厚度薄。

4.根据权利要求3所述的金属管的成型方法，其中，

通过所述凸缘成型部件挤压所述凸缘部时，通过所述气体供给部向所述管部内供给气体。

5.根据权利要求3或4所述的金属管的成型方法，其中，

与所述管部的成型并行地开始通过所述凸缘成型部件按压所述凸缘部。

6.一种成型方法，其成型出具有管部及凸缘部的金属成型物，其中，

在第1模具与第2模具之间准备经过加热的金属物，

使所述第1模具与所述第2模具中的至少一个模具向模具彼此相合的方向移动，从而将第1型腔部及与所述第1型腔部连通的第2型腔部形成在所述第1模具与所述第2模具之间，并且在所述第1型腔部内成型出所述管部，在所述第2型腔部内成型出所述凸缘部，

通过能够在所述第2型腔部内进退、成型出所述凸缘部的凸缘成型部件挤压所述凸缘部，以使所述凸缘部的厚度变得比所述管部的厚度薄。

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