JPS62270229A - 熱間バルジ成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ この発明は、パイプ加工装置に関し、特に筒状素材の一
部を加熱して圧力を加え膨出成形する熱間バルジ成形装
置に関する。

［従来の技術］ 従来、筒状素材の一部を膨出成形するパイプ加工装置の
一つに、例えば、成形品の外形に対応した形状を有する
金型内に筒状素材を配置し、常温で筒状素材の内側に圧
力を加えてその一部を膨出させるバルジ成形装置がある
。すなわち、従来のバルジ成形装置は冷間バルジ成形装
置と呼ばれるべきものであった。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、高炭素鋼のような硬い材料で形成された筒状
素材を上記冷間バルジ成形装置によって膨出させようと
する場合には、非常に高い圧力を筒状素材の内側に加え
てやる必要があり、その加工性が極めて悪く、シかもそ
のための大掛かりな設備が必要であった。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、加工性が良く、シかも比較的簡単な設備で高硬度
の筒状素材加工が行えるバルジ成形装置を提供すること
を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、導電性部材からなる誘導子と絶縁性の冷却
部とを重ね合わせ、かつその内面を成形品の外形に対応
する形状に形成してなる金型を設け、この金型の誘導子
に高周波電流を流すための高周波発生装置を接続し、金
型内に配置した筒状素材の内側に圧力を加える増圧機を
設けると共に、上記冷却部には径方向に透孔を形成し、
この透孔の外方位置に金型内部の状態を検出するセンサ
が設けられるものである。

［作用コ この発明に係るバルジ成形装置によれば、金型を構成す
る誘導子は型枠としてだけでなく、高周波発生装置によ
り高周波電流が流されることにより加熱手段としても機
能する。また、金型を構成する冷却部は型枠としてだけ
ではなく、誘導子及び筒状素材の冷却手段としても機能
する。さらに、冷却部に配置したセンサにより加熱中も
しくは膨出中の筒状素材の状態を検知することができる
。

［実施例コ 以下、第１図乃至第３図に基づいて本発明の詳細な説明
する。

第１図は本発明に係るバルジ成形装置の実施例の概略構
成図である。

図面において、１はバルジ成形装置の金型を表し、この
金型１は、例えば銅等の導電性部材により形成された線
形誘導子２と、例えばアルミナ等の絶縁性部材によって
形成された線形冷却体３とを互いに隣接するようにコイ
ル状に巻回加工した構造となされている。即ち、金型１
は、コイル状にしかもその巻線部同士が接触しないよう
に巻回加工された線形誘導子２に、はぼ同型に形成され
た線形冷却体３を重ね合わせた構造となっている（第２
図参照）。そして、この線形誘導子２の上下両端子には
高周波発生装置５が接続され、線形誘導子２に高周波電
流を流すことができるようになっている。コイル状の線
形誘導子２に高周波電流が流されると、その内側に配置
された素材に、誘導電流が流され発熱する。つまり線形
誘導子２は加熱部４としても作用する。一方、線形冷却
体３は全体として冷却部６を構成している。即ち、の実
施例のバルジ成形装置においては、線形冷却体３は中空
状に形成されており、その内部が通水路３ａとなされ、
線形冷却体３の上下端部には図示しない冷却水給徘装置
が連結され、通水路３ａに冷却水を流すことができるよ
うになっている。

また、線形冷却体３の途中部分にはその半径方向へ向け
て延びる複数の透孔３ｂが形成されている。

そして、各透孔３ｂの半径方向外方位置には、第３図に
示すように、非接触型変位計または光温度計等の各種セ
ンサが配置され、金型１内に置かれる素材パイプ８の温
度や変形度合い等の加工状態を上記各透孔３ｂを通して
て検知することができるようになっている。しかして、
このバルジ成形装置においては、センサ７からの信号に
よってバルジ成形における加圧タイミングや加熱時間、
冷却速度等各種の制御を行うことができるようになされ
ている。なお、このバルジ成形装置においては、増圧機
が設けられ、素材パイプ８の内側に圧力を加えることが
できるようになされている。

次に、このバルジ成形装置によって行われるバルジ成形
法を説明する。

先ず、第３に示すように金型１内に素材パイプ８を配置
する。次いで、高周波発生装置５により金型１に高周波
電流を流して素材パイプ８内に誘導電流を発生させ、こ
の誘導電流によって融点直下まで素材パイプ８を加熱す
る。これにより、素材パイプ８の加熱部分の変形抵抗が
低まる。また、このとき、冷却部６を構成する線形冷却
体３の通水路３ａに冷却水を流して線形誘導子２の過熱
を防ぐ。次いでもしくは加熱しながら、増圧機によって
素材パイプ８の内側に圧力を加え、素材パイプ８の一部
（加熱部分）を膨出させる。

この素材パイプ８の膨出過程について説明すれば、素材
パイプ８の加熱部分の外周が金型２の内周と当接するこ
とになる。その当接により、さらには線形冷却体３の通
水路３ａを流れる冷却水による冷却によって素材パイプ
８のそれ以上の膨出は阻止される。そうして、素材パイ
プ８のバルジ成形は完了する。

なお、このバルジ成形の間、素材パイプ８の加熱状態や
膨出状態が検知され、この検知信号が高周波発生装置５
、冷却水給排装置及び（または）増圧機に送られ、これ
らが素材パイプ８のバルジ成形における温度、圧力等の
条件を決定し、制御するようにされている。

このような実施例のバルジ成形装置によれば、金型１が
型枠としてだけでなく加熱手段としても働くので、高硬
度な素材パイプ８の膨出成形を簡単な構成でもって容易
に行えることになる。また、センサ７を設け、加熱中も
しくは膨出中の素材パイプ８の状態を検知し加工条件の
制御を行うようにしているので、バルジ成形が適切かつ
効率よく行われるようになる。さらに、冷却部６を有し
ているので、線形誘導子２に通電している間、通水路３
ａに冷却水を流すことによって、線形誘導子２の溶融を
防止できる。しかも、その冷却水により素材パイプが硬
化するため金型１に過度な力が加わることがなく、金型
１に悪影響を与えることがない。

なお、本発明は、かかる実施例に限定されず、種々の変
形が可能である。例えば、加熱部４及び冷却部６の各々
を板状部材にて構成しこれらを交互に重ね合わせること
により、金型１を構成し。

板状冷却部に透孔３ｂを設けるようにしても良い。

また、線形冷却体３に冷却水を流す代わりに、線形誘導
子２を中空状に形成し、その中に冷却水を流すようにし
ても良い。さらに、バルジ成形の対象も素材パイプ８に
限定されず、例えば、一端が閉塞されたような筒状素材
であっても良い。要は、素材の内側に圧力を作用させら
れるものであれば良いのである。

〔発明の効果］ 以上の説明からも明らかなように、本発明によれば、導
電性部材からなる誘導子と絶縁性の冷却部とを重ね合わ
せ、かつその内面を成形品の外形に対応する形状に形成
してなる金型を設け、この金型の誘導子に高周波電流を
流すための高周波発生装置を接続し、金型内に配置した
筒状素材の内側に圧力を加える増圧機を設けると共に、
上記冷却部には径方向に透孔を形成し、この透孔の外方
位置に金型内部の状態を検出するセンサを設けてなるの
で、簡単な構成でもって、高硬度な筒状素材の膨出成形
を容易に行えることになる６また。

加熱中及び膨出中の筒状素材の状態をセンサによって検
知できるので、加工中の温度や圧力を制御することによ
り、バルジ成形を適切かつ効率よく行うことができる。

さらに、誘導子に通電している間、冷却部によって、誘
導子の溶融を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るバルジ成形装置の実施例の概略斜
視図。 第２図は第１図のバルジ成形装置の実施例の概略構成図
、 第３図は本発明に係るバルジ成形装置の概略平面図であ
る。 １・・・・金型、２・・・・誘導子、３ｂ・・・・透孔
、４・・・・加熱部、６・・・・冷却部、７・・・・セ
ンサ、８・・・・素材パイプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 導電性部材からなる誘導子と少なくとも表面が絶縁性部
   材からなる冷却部とを重ね合わせ内面を成形品の外形に
   対応する形状に形成した金型と、上記誘導子に高周波電
   流を流し金型内に置かれる筒状素材を加熱するための高
   周波発生装置と、上記筒状素材の内側に圧力を加え上記
   筒状素材の加熱部分を膨出させるための増圧機とを備え
   、上記冷却部には冷却水を流す通水路が形成されると共
   に、金型の径方向に透孔が形成され、この透孔の外方位
   置には該透孔を通して上記筒状素材の状態を検知し得る
   センサが配置されていることを特徴とする熱間バルジ成
   形装置。