特許 7183310 成形装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-25

(45)【発行日】2022-12-05

(54)【発明の名称】成形装置

(51)【国際特許分類】

   B21D 37/16 20060101AFI20221128BHJP

   B21D 26/041 20110101ALN20221128BHJP

【ＦＩ】

B21D37/16

B21D26/041

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021000204

(22)【出願日】2021-01-04

(62)【分割の表示】P 2017054888の分割

【原出願日】2017-03-21

(65)【公開番号】P2021053705

(43)【公開日】2021-04-08

【審査請求日】2021-01-26

(73)【特許権者】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100162640

【弁理士】

【氏名又は名称】柳 康樹

(72)【発明者】

【氏名】石塚 正之

(72)【発明者】

【氏名】野際 公宏

(72)【発明者】

【氏名】上野 紀条

(72)【発明者】

【氏名】雑賀 雅之

【審査官】石川 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－３４２４４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２１００２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０００６５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５０－０３３１５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０３５０１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１５－００２７５５７（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開昭５０－１０６２６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２２１８９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１５３８５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２１Ｄ ３７／１６

Ｂ２１Ｄ ２６／０３３－２６／４７

Ｈ０５Ｂ ３／００

Ｈ０５Ｂ ３／０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一組の金型と、
前記一組の金型とは別体の部材であり、前記一組の金型間に配置される金属材料に対し、電気的に接続可能な電極と、
前記電極が前記金属材料に電気的に接続された状態において、前記電極を介して前記金属材料に通電可能な電力供給部と、
内部に流体を流す流路を有さない部材を前記電極に接触させ、前記部材の熱を放熱することで前記電極を冷却する冷却部と、を備える、
成形装置。

【請求項2】

前記冷却部は、前記部材の外側から当該部材の熱を放熱する放熱部、及び通電されることによって前記電極から吸熱して前記電力供給部側へ放熱する吸熱放熱部の少なくとも一方を有する、請求項１に記載の成形装置。

【請求項3】

前記放熱部は、前記部材の表面に立設される、請求項２に記載の成形装置。

【請求項4】

前記放熱部は、前記電極から離間した位置に配置される、請求項３に記載の成形装置。

【請求項5】

前記放熱部、及び前記吸熱放熱部を有する、請求項２～４の何れか一項に記載の成形装置。

【請求項6】

前記金属材料は金属パイプ材料であり、
前記金属パイプ材料に気体を供給して膨張成形する気体供給部を更に備える、請求項１～５の何れか一項に記載の成形装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、成形装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、金属パイプ材料を加熱すると共に当該金属パイプ材料内に気体を供給して金属パイプを成形する成形装置が知られている。このような成形装置として、例えば特許文献１には、一対の金型と、一対の金型間に配置される金属パイプ材料に電気的に接続可能な電極と、電極が金属パイプ材料に電気的に接続された状態において、電極を介して金属パイプ材料に通電可能な電力供給部と、を備える成形装置が記載されている。この成形装置は、金属パイプ材料に通電することで生じるジュール熱によって、金属パイプ材料を加熱する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１２－６５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述した成形装置では、金属パイプ材料に通電する際に、電極も電極自体に生じるジュール熱によって加熱される。また、電極は、加熱された金属パイプ材料からの熱伝導によっても加熱される。

【0005】

ところで、電極が加熱されると以下の問題が生じる。すなわち、電極が加熱されると電極の抵抗値が高くなり金属パイプ材料に流れる電流値が低くなるため、金属パイプ材料の加熱効率が悪化する。また、電極の温度変化に応じて電極の抵抗値が変動するため、金属パイプ材料への電流供給の制御が難しくなる。更に、一般的に電極には金型と電気的に絶縁するための絶縁材が設けられており、電極が加熱されると絶縁材の劣化が促進される。従って、電極が加熱されることによる電極の温度上昇を抑制することが求められる。

【0006】

そこで、本発明は、電極の温度上昇を抑制することができる成形装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の成形装置は、一組の金型と、一組の金型間に配置される金属パイプ材料に電気的に接続可能な電極と、電極が金属パイプ材料に電気的に接続された状態において、電極を介して金属パイプ材料に通電可能な電力供給部と、電力供給部と電極との間に電気的に接続され、電力供給部により通電されることによって電極側から吸熱すると共に電力供給部側に放熱する通電放熱部と、を備える。

【0008】

この成形装置では、電力供給部により電極を介して金属パイプ材料に通電することで生じるジュール熱によって、金属パイプ材料を加熱する。このとき、電力供給部と電極との間に電気的に接続された通電放熱部にも通電されることとなる。通電放熱部は、通電されると電極側から吸熱する。このため、電極の温度上昇を抑制することができる。

【0009】

本発明の成形装置では、電力供給部は、電力を出力する電源と、電源によって出力された電力を伝送するブスバーと、ブスバーを冷却する冷却部と、を有し、通電放熱部は、ブスバーと電極との間に電気的に接続されていてもよい。ここで、通電放熱部は通電されると電力供給部側に放熱するため、電力供給部側に設けられたブスバーが加熱される。しかしながら、この成形装置では、冷却部によってブスバーが冷却される。このため、ブスバーの温度上昇を抑制することができる。

【0010】

本発明の成形装置では、通電放熱部は、電極に接触していてもよい。この場合、通電放熱部が通電されることにより電極から直接吸熱することができる。よって、電極の温度上昇を一層抑制することができる。

【0011】

本発明の成形装置では、通電放熱部は、電力供給部と電極との間に複数並列に電気的に接続されていてもよい。この場合、電力供給部が通電されることにより電極側から吸熱することができる熱量を増大させることができる。よって、電極の温度上昇を一層抑制することができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、電極の温度上昇を抑制することができる成形装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】成形装置の概略構成図である。

【図2】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）は電極にシール部材を押し付けた状態を示す図、（ｃ）は電極の正面図である。

【図3】成形装置の加熱機構の配置を示す平面概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

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。

【0015】

〈成形装置の構成〉
図１は、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１２及び下型１１からなるブロー成形金型（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、ブロー成形金型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。

【0016】

ブロー成形金型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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

ブロー成形金型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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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、その中心から離間した位置にて左右端から突出して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。

【0025】

加熱機構５０は、図３に示されるように、電力供給部５５と、通電放熱部５６とを備える。電力供給部５５は、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、通電放熱部５６及び電極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。電力供給部５５は、直流電流Ｃとして電力を出力する電源５１と、電源５１に接続され、電源５１によって出力された電力を電源５１と通電放熱部５６との間で伝送するブスバー５２と、ブスバー５２に介設されたスイッチ５３と、ブスバー５２を冷却する冷却部５７と、を有する。

【0026】

通電放熱部５６は、ｎ型ペルチェ素子５６ａを一対の銅製部材５６ｃ，５６ｃで両側から挟んで構成されたｎ型ペルチェ電流リード５６Ａと、ｐ型ペルチェ素子５６ｂを一対の銅製部材５６ｃ，５６ｃで両側から挟んで構成されたｐ型ペルチェ電流リード５６Ｂと、を有する。ｎ型ペルチェ素子５６ａは、例えばＢｉ、Ｔｅ、Ｃｅ、Ｓｂ、Ｍｇ、及びＳｉのうちの少なくとも１つの元素を含有する金属（例えば、Ｂｉ－Ｔｅ、Ｃｅ－Ｓｂ－Ｔｅ等）によって構成されていてもよい。ｐ型ペルチェ素子５６ｂは、例えばＢｉ、Ｔｅ、Ｃｏ、Ｓｂ、Ｍｎ、及びＳｉのうちの少なくとも１つの元素を含有する金属（例えば、Ｂｉ－Ｔｅ、Ｃｏ－Ｓｂ等）によって構成されていてもよい。

【0027】

この加熱機構５０では、電源５１から出力された直流電流Ｃは、ブスバー５２によって電送され、ｎ型ペルチェ電流リード５６Ａを介して電極１７に入力される。そして、直流電流Ｃ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Ｃは、ｐ型ペルチェ電流リード５６Ｂを介し、ブスバー５２によって伝送されて電源５１に入力される。

【0028】

ｎ型ペルチェ電流リード５６Ａは、直流電流Ｃが通電されることによって、ｎ型ペルチェ素子５６ａと直流電流Ｃの下流側の銅製部材５６ｃとの境界部Ｂ１から吸熱すると共に、ｎ型ペルチェ素子５６ａと直流電流Ｃの上流側の銅製部材５６ｃとの境界部Ｂ２に放熱する。一方、ｐ型ペルチェ電流リード５６Ｂは、直流電流Ｃが通電されることによって、ｐ型ペルチェ素子５６ｂと直流電流Ｃの上流側の銅製部材５６ｃとの境界部Ｂ３から吸熱すると共に、ｐ型ペルチェ素子５６ｂと直流電流Ｃの下流側の銅製部材５６ｃとの境界部Ｂ４に放熱する。

【0029】

ｎ型ペルチェ電流リード５６Ａは、ブスバー５２と電極１７との間に電気的に接続されている。より具体的には、ｎ型ペルチェ電流リード５６Ａは、直流電流Ｃの上流側の銅製部材５６ｃがブスバー５２の電源５１側の端部５２ａに接触するように設けられている。また、ｎ型ペルチェ電流リード５６Ａは、直流電流Ｃの下流側の銅製部材５６ｃが電極１７に接触するように設けられている。これにより、ｎ型ペルチェ電流リード５６Ａは、電力供給部５５により通電されることによって電極１７側から吸熱すると共に電力供給部５５側に放熱する。

【0030】

ｐ型ペルチェ電流リード５６Ｂは、ブスバー５２と電極１８との間に電気的に接続されている。より具体的には、ｐ型ペルチェ電流リード５６Ｂは、直流電流Ｃの下流側の銅製部材５６ｃがブスバー５２の電源５１側の端部５２ｂに接触するように設けられている。また、ｐ型ペルチェ電流リード５６Ｂは、直流電流Ｃの上流側の銅製部材５６ｃが電極１８に接触するように設けられている。これにより、ｐ型ペルチェ電流リード５６Ｂは、電力供給部５５により通電されることによって電極１８側から吸熱すると共に電力供給部５５側に放熱する。

【0031】

冷却部５７は、ブスバー５２を空冷するための機構であり、より具体的には、ブスバー５２の表面に立設された複数のフィンである。制御部７０は、上記加熱機構５０を制御することによって、金属パイプ材料１４を焼入れ温度（ＡＣ３変態点温度以上）まで加熱する。

【0032】

図１に戻り、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。

【0033】

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。

【0034】

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及びスイッチ５３等を制御する。

【0035】

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。

【0036】

〈成形装置を用いた金属パイプの成形方法〉
次に、図１～図３を参照して、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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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のスイッチ５３をＯＮにする。そうすると、電力供給部５５の電源５１からブスバー５２及び通電放熱部５６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。また、これと共に、電極１７，１８に存在する抵抗により、電極１７，１８自体がジュール熱によって発熱する。更に、電極１７，１８は、加熱された金属パイプ材料１４からの熱伝導によっても加熱される。

【0040】

このとき、通電放熱部５６は、電力供給部５５により通電されることによって電極１７，１８側の境界部Ｂ１，Ｂ３から吸熱すると共に電力供給部５５側の境界部Ｂ２，Ｂ４に放熱する。なお、熱電対２１の測定値が常に監視され、この結果に基づいて通電が制御される。

【0041】

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に対してブロー成形金型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。

【0042】

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、ブロー成形金型１３を閉じると共に、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。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

〈成形装置の作用効果〉
以上説明したように、成形装置１０では、電力供給部５５により電極１７，１８を介して金属パイプ材料１４に通電することで生じるジュール熱によって、金属パイプ材料１４を加熱する。このとき、電力供給部５５と電極１７，１８との間に電気的に接続された通電放熱部５６にも通電されることとなる。通電放熱部５６は、通電されると電極１７，１８側から吸熱する。このため、電極１７，１８の温度上昇を抑制することができる。

【0047】

また、成形装置１０では、電極１７，１８の温度上昇を抑制するために、電極１７，１８を水冷するのではなく、ペルチェ素子によるペルチェ効果を利用している。一般的に電極１７，１８を水冷する場合には、冷却水等による漏電又は短絡を抑制するために電極１７，１８等の絶縁を行う必要があり、その結果、電極１７，１８の周辺の構造が複雑化し易い。これに対して、成形装置１０では、電極１７，１８を水冷しないため、電極１７，１８の周辺の構造を簡素化することができる。

【0048】

また、成形装置１０では、電力供給部５５は、電力を出力する電源５１と、電源５１によって出力された電力を伝送するブスバー５２と、ブスバー５２を冷却する冷却部５７と、を有し、通電放熱部５６は、ブスバー５２と電極１７，１８との間に電気的に接続されている。ここで、通電放熱部５６は通電されると電力供給部５５側に放熱するため、電力供給部５５側に設けられたブスバー５２が加熱される。しかしながら、この成形装置１０では、冷却部５７によってブスバー５２が冷却される。このため、ブスバー５２の温度上昇を抑制することができる。

【0049】

また成形装置１０では、通電放熱部５６は、電極１７，１８に接触している。このため、通電放熱部５６が通電されることにより電極１７，１８から直接吸熱することができる。よって、電極１７，１８の温度上昇を一層抑制することができる。

【0050】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、ｎ型ペルチェ電流リード５６Ａ及びｐ型ペルチェ電流リード５６Ｂの少なくとも一方において、銅製部材５６ｃ，５６ｃに代えて、銅合金（銅と、電気抵抗の小さいＡｌ又はＡｌ合金と、の合金）製の部材が用いられてもよい。

【0051】

また、通電放熱部５６は、電極１７，１８にそれぞれ接触していなくてもよい。例えば、通電放熱部５６と電極１７，１８との間に、ブスバー５２とは別のブスバー等が介設されていてもよい。

【0052】

また、冷却部５７は、ブスバー５２を空冷するためのフィンでなくてもよく、例えば、ブスバー５２を水冷するための冷却水路であってもよい。なお、ブスバー５２は電極１７，１８から離れた位置に設けられていることから、冷却水等による漏電又は短絡を抑制するためにブスバー５２等の絶縁を行っても、電極１７，１８の周辺の構造は複雑化し難い。

【0053】

また、通電放熱部５６は、電力供給部５５と電極１７，１８との間に複数並列に電気的に接続されていてもよい。この場合、電力供給部５５が通電されることにより電極１７，１８側から吸熱することができる熱量を増大させることができる。よって、電極１７，１８の温度上昇を一層抑制することができる。

【符号の説明】

【0054】

１０…成形装置、１３…ブロー成形金型（金型）、１４…金属パイプ材料、１７，１８…電極、５１…電源、５２…ブスバー、５５…電力供給部、５６…通電放熱部、５７…冷却部。

【図1】

【図2】

【図3】