WO2015098045A1 - スピニング成形装置 - Google Patents
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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- B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
- B21D37/16—Heating or cooling
Definitions
- the present invention relates to a spinning forming apparatus that forms a desired shape while rotating a plate material.
- Patent Document 1 discloses a spinning forming apparatus 100 for a titanium alloy as shown in FIG.
- a spinning molding apparatus 100 shown in FIG. 13 locally heats a spatula 120 that presses a plate material W to be molded against a mandrel (molding die) 110 and a portion (deformation target portion) pressed by the spatula 120 by high-frequency induction heating.
- the coil 130 is parallel to the spatula 120 except for the tip, and the tip of the coil 130 is bent so as to approach the tip of the spatula 120. That is, the coil 130 is heated in a dotted manner at the tip.
- the inventors of the present invention have found that in a spinning molding apparatus, good formability can be obtained if local heating of a deformation target portion in a plate material is continuously performed in the rotation direction of the plate material. From such a viewpoint, the inventors of the present invention have developed a heater having a double arc-shaped coil portion extending along the plate material, which extends in the rotation direction of the plate material, as a heater suitable for the spinning molding apparatus.
- the double arc-shaped coil portion extending in the rotation direction of the plate material increases the amount of heat generated by energization due to its length. And since it follows the board
- an object of the present invention is to provide a spinning molding apparatus capable of preventing the double arc-shaped coil portion from melting.
- a spinning molding apparatus of the present invention includes a rotating shaft that rotates a plate material to be molded, a processing tool that presses a deformation target portion of the plate material and deforms the plate material, and the deformation target.
- a heater for locally heating a part by induction heating the heater including a conductive tube having a double arc-shaped coil portion extending along a circumferential direction of the rotating shaft, and the conductive tube And a circulation device for circulating the coolant.
- the conducting tube is cooled by the coolant circulating through the conducting tube, it is possible to prevent the coil portion of the conducting tube from melting.
- the spinning molding apparatus further includes a heat station that is electrically connected to the electrical conduit and includes a pair of junction boxes that communicate with the electrical conduit, and the circulation device is connected to one of the pair of junction boxes.
- the coolant may be circulated through the conduit by supplying the coolant and collecting the coolant from the other. According to this configuration, both the power line and the coolant line are formed by the connection between the pair of junction boxes of the heat station and the electrical conduit. For this reason, it can be set as a simple structure.
- the heater may be both a back-side heater disposed on the opposite side of the processing tool across the plate material and a front-side heater disposed on the same side as the processing tool with respect to the plate material.
- plate material can be heated from the both sides of a board thickness direction, and a moldability can be improved more.
- a current flows in series in the conducting tube of the front side heater and the conducting tube of the back side heater, and a cooling liquid is in parallel in the conducting tube of the front side heater and the conducting tube of the back side heater. It may be configured to flow.
- the resonance frequency in the resonance circuit including both the conduction tubes can be reduced.
- the lower the resonant frequency the deeper the current penetration depth (the depth of overcurrent), so that the plate material can be uniformly heated from the surface to the inside in the thickness direction.
- the coolant flows in parallel through the front side heater tube and the back side heater tube, the same temperature cold coolant can be led to both sides of the heater tube, effectively cooling both conduit tubes. can do.
- each of the conducting tube of the front side heater and the conducting tube of the back side heater has a pair of lead portions extending radially outward of the rotating shaft from the coil portion, and the heat station A front-side first relay box and a front-side second relay box connected to the pair of lead portions of the heater, respectively, and a conductive first relay pipe for communicating one of the front-side first relay box and the pair of connection boxes A back side first relay box and a back side second relay box connected to the pair of lead portions of the back side heater, respectively, and a conductive side that communicates the back side second relay box and the other of the pair of connection boxes.
- Second branch pipe and the second relay on the front side It may include a conductive member for electrically connecting the back side first relay boxes and.
- the conductive member is a hollow member configured to allow a coolant to flow therein, and one of the first branch pipe and the second branch pipe is the conductive pipe of the front side heater or the back side heater.
- An upstream tube for guiding the coolant flowing through the front side second relay box or the back side first relay box to the conductive member, and the coolant from the conductive member to the back side second relay box or the front side first relay box.
- a downstream tube that leads.
- the conductive member can also be cooled using the cooling liquid after cooling the conducting tube of the front side heater or the back side heater.
- the spinning forming apparatus further includes a cooling pipe extending along the conductive member while being in contact with the conductive member, wherein one of the first branch pipe and the second branch pipe is the front heater or the back side.
- the conductive member can also be cooled by using the cooling liquid after cooling the conducting tube of the front side heater or the back side heater.
- the spinning forming apparatus may further include a receiving jig that is attached to the rotating shaft and supports a central portion of the plate member. Unlike the mandrel, the receiving jig does not have a molding surface. That is, when the mandrel is used, the deformation target portion of the plate material is pressed against the mandrel by the processing tool, but when the receiving jig is used, the deformation target portion of the plate material is at a position away from the receiving jig. It is pressed by the processing tool. In other words, a space is secured on the back side (the side opposite to the processing tool) of the plate material. For this reason, regardless of the shape of the plate material being processed, the back side heater can be positioned in the immediate vicinity of the deformation target portion of the plate material, and the deformation target portion can be appropriately heated.
- the heater includes a first core that covers an inner arc portion of the coil portion from the side opposite to the plate member, a second core that covers an outer arc portion of the coil portion from the opposite side of the plate member, and an inner side of the coil portion.
- An inner heat shield layer covering the arc portion and the first core, and an outer heat shield layer covering the outer arc portion of the coil portion and the second core may be included. According to this structure, the thermal radiation which a coil part and a core receive from a board
- FIG. 3 is a plan view of a front side heater and a heat station at a position along the line III-III in FIG. 2.
- FIG. 4 is a plan view of the front heater and the heat station at a position along the line IV-IV in FIG. 2.
- FIG. 5 is a front view of the heat station as viewed from a position along the line VV in FIG. 2.
- FIG. 3 is a front view of the heat station as viewed from a position along line VI-VI in FIG. 2.
- FIG. 7A is a plan view of a part of the front side heater and the heat station in the spinning molding apparatus according to the second embodiment of the present invention
- FIG. 7B is a plan view of a part of the back side heater and the heat station in the spinning molding apparatus. is there.
- It is a front view of the heat station in 2nd Embodiment.
- It is a section side view of a part of the back side heater of the 1st modification.
- It is a partial cross section side view of the back side heater of the 2nd modification.
- It is a partial cross-sectional side view of the back side heater of a 3rd modification.
- It is a section side view of a part of the back side heater of the 4th modification.
- It is a schematic block diagram of the conventional spinning molding apparatus.
- FIG. 1 shows a spinning molding apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention.
- the spinning forming apparatus 1 includes a rotating shaft 21 that rotates a plate material 9 to be formed, a receiving jig 22 that is interposed between the rotating shaft 21 and the plate material 9, and a fixing jig 31.
- the receiving jig 22 is attached to the rotating shaft 21 to support the central portion 91 of the plate material 9, and the fixing jig 31 holds the plate material 9 together with the receiving jig 22.
- the spinning forming apparatus 1 includes a front side heater 5 and a back side heater 4 that locally heat a deformation target portion 92 that is a predetermined distance R away from the axis 20 of the rotating shaft 21 of the plate member 9 by induction heating, A processing tool 10 for pressing the target portion 92 to deform the plate material 9 is provided.
- the axial direction of the rotating shaft 21 (the direction in which the axis 20 extends) is the vertical direction in the present embodiment. However, the axial direction of the rotating shaft 21 may be a horizontal direction or an oblique direction.
- a lower portion of the rotating shaft 21 is supported by the base 11, and a motor (not shown) that rotates the rotating shaft 21 is disposed in the base 11.
- the upper surface of the rotating shaft 21 is flat, and a receiving jig 22 is fixed to the upper surface.
- the plate material 9 is, for example, a flat circular plate.
- the shape of the plate member 9 may be a polygonal shape or an elliptical shape.
- the plate 9 does not necessarily need to be flat over the entire surface.
- the thickness of the central portion 91 is greater than the thickness of the peripheral portion 93, or the whole or a part thereof is processed into a tapered shape in advance. Also good.
- plate material 9 is not specifically limited, For example, it is a titanium alloy.
- the receiving jig 22 has a size that fits in a circle defined by the molding start position of the plate material 9.
- the diameter of the receiving jig 22 is equal to or less than the diameter of a circle defined by the forming start position in the plate material 9.
- the plate member 9 is not deformed by being pressed against the radially outward side surface of the receiving jig 22.
- the fixing jig 31 is attached to the pressure rod 32.
- the pressure rod 32 is driven in the vertical direction by the drive unit 33, thereby receiving the plate material 9 through the fixing jig 31 and pressing it against the jig 22.
- the pressure rod 32 and the drive unit 33 are hydraulic cylinders, and the drive unit 33 is fixed to the frame 12 disposed above the rotation shaft 21, and the pressure rod 32 is rotatably supported by the drive unit 33. Built-in bearing.
- the fixing jig 31 may be fixed to the receiving jig 22 together with the plate material 9 by a fastening member such as a bolt or a clamp.
- the fixing jig 31 may be omitted, and the plate material 9 may be received and fixed directly to the jig 22 by, for example, bolts.
- the processing tool 10 that presses the deformation target portion 92 of the plate material 9 is disposed above the plate material 9, and the plate material 9 is processed by the processing tool 10 into a shape that opens downward so as to receive the receiving jig 22. Is done. That is, the upper surface of the plate material 9 is the front surface, and the lower surface of the plate material 9 is the back surface.
- the processing tool 10 may be disposed below the plate material 9, and the processing tool 10 may process the plate material 9 so as to open upward so as to accommodate the fixing jig 31. That is, the lower surface of the plate material 9 may be the front surface, and the upper surface of the plate material 9 may be the back surface.
- the processing tool 10 is moved in the radial direction of the rotating shaft 21 by the radial moving mechanism 14 and is moved in the axial direction of the rotating shaft 21 by the axial moving mechanism 13 via the radial moving mechanism 14.
- the axial movement mechanism 13 extends so as to bridge the base 11 and the frame 12 described above.
- a roller that rotates following the rotation of the plate 9 is used as the processing tool 10.
- the processing tool 10 is not limited to a roller, and may be a spatula, for example.
- the front side heater 5 is disposed on the same side as the processing tool 10 with respect to the plate material 9, and the back side heater 4 is disposed on the opposite side of the processing tool 10 with the plate material 9 interposed therebetween.
- the front side heater 5 and the back side heater 4 are connected to the same heat station 6.
- the front side heater 5 and the back side heater 4 are arranged so as to face each other in the axial direction of the rotary shaft 21, and the heat station 6 is arranged outside the heaters 5, 4 in the radial direction of the rotary shaft 21. ing.
- the front side heater 5 and the back side heater 4 are moved in the radial direction of the rotary shaft 21 via the heat station 6 by the radial movement mechanism 16, and the heat station 6 and the radial movement mechanism 16 are moved by the axial movement mechanism 15. Is moved in the axial direction of the rotating shaft 21.
- the axial movement mechanism 15 extends so as to bridge the base 11 and the frame 12 described above.
- a displacement meter (not shown) for measuring the distance to the deformation target portion 92 of the plate material 9 is attached to either the front side heater 5 or the back side heater 4.
- the front side heater 5 and the back side heater 4 are moved in the axial direction and the radial direction of the rotary shaft 21 so that the measured value of the displacement meter becomes constant.
- the relative positions of the front side heater 5 and the back side heater 4 and the processing tool 10 are not particularly limited as long as they are located on substantially the same circumference around the axis 20 of the rotating shaft 21. Absent.
- the front side heater 5 and the back side heater 4 may be 180 degrees away from the processing tool 10 in the circumferential direction of the rotating shaft 21.
- the front side heater 5 includes a conductive pipe 51 through which a coolant flows and a support plate 50.
- the cross-sectional shape of the electrical conduit 51 is a square shape in the present embodiment, but may be another shape (for example, a circular shape).
- the support plate 50 is made of, for example, a heat resistant material (for example, a ceramic fiber material), and supports the conductive tube 51 via an insulating member (not shown).
- the support plate 50 is fixed to a main body 60 (to be described later) of the heat station 6 via an insulating member (not shown).
- the support plate 50 may be made of an insulating resin. In this case, the support plate 50 may directly support the conductive pipe 51, or the support plate 50 may be directly fixed to the main body 60 of the heat station 6.
- the conductive tube 51 includes a double arc-shaped coil portion 54 along the plate 9 that extends in the circumferential direction of the rotating shaft 21 and a pair of lead portions 52 and 53 that extend from the coil portion 54 outward in the radial direction of the rotating shaft 21.
- the pair of lead portions 52 and 53 are parallel to each other on a plane perpendicular to the axis 20 of the rotating shaft 21 (in this embodiment, a horizontal plane), and extend from the approximate center of the coil portion 54. That is, the coil portion 54 includes one inner arc portion 55 and two outer arc portions 56 that spread on both sides of the lead portions 52 and 53.
- the inner arc portion 55 and the outer arc portion 56 are separated from each other in the radial direction of the rotating shaft 21.
- the opening angle of the coil portion 54 (angle between both end portions) is, for example, 60 to 120 degrees.
- the conducting tube 51 may be made of any material as long as it has a small specific resistance and a good thermal conductivity.
- a material constituting the conductive pipe 51 pure copper, copper alloy, brass, aluminum alloy and the like can be cited.
- the front heater 5 includes one first core 57 that covers the inner arc portion 55 of the coil portion 54 from the side opposite to the plate material 9, and two second cores 58 that cover the outer arc portion 56 from the side opposite to the plate material 9. including.
- the first core 57 and the second core 58 are for collecting magnetic flux generated around the inner arc portion 55 and the outer arc portion 56, and a slight amount is provided between the first core 57 and the second core 58. A gap is secured.
- the face (in this embodiment, the lower surface) located on both sides of the inner arc portion 55 in the first core 57 is located on the same plane as one side surface of the inner arc portion 55, and a continuous flat surface is thereby formed. Is formed. In other words, the inner arc portion 55 is inserted into the groove formed in the first core 57 so as to fill the groove. Similarly, the planes located on both sides of the outer arc portion 56 in each second core 58 are located on the same plane as one side surface of the outer arc portion 56, thereby forming a continuous flat surface. . In other words, the outer arc portion 56 is inserted into the groove formed in the second core 58 so as to fill the groove.
- the first core 57 and the second core 58 are supported by the support plate 50 via an insulating member (not shown).
- the first core 57 and the second core 58 are, for example, those in which metal magnetic powder is dispersed in a resin.
- the first core 57 and the second core 58 may be made of ferrite, silicon steel, or the like.
- the backside heater 4 includes a conductive tube 41 through which a coolant flows and a support plate 40.
- the cross-sectional shape of the electrical conduit 41 is a square shape in the present embodiment, but may be another shape (for example, a circular shape).
- the support plate 40 is made of, for example, a heat-resistant material (for example, a ceramic fiber material), and supports the conductive tube 41 via an insulating member (not shown).
- the support plate 40 is fixed to a main body 60 (to be described later) of the heat station 6 via an insulating member (not shown).
- the support plate 40 may be made of an insulating resin. In this case, the support plate 40 may directly support the conductive tube 41 or may be directly fixed to the main body 60 of the heat station 6.
- the conductive tube 41 has a double arc-shaped coil portion 44 along the plate 9 that extends in the circumferential direction of the rotating shaft 21, and a pair of lead portions 42 and 43 that extend from the coil portion 44 outward in the radial direction of the rotating shaft 21.
- the pair of lead portions 42 and 43 are parallel to each other on a plane (horizontal plane in the present embodiment) perpendicular to the axis 20 of the rotating shaft 21, and extend from substantially the center of the coil portion 44. That is, the coil portion 44 includes one inner arc portion 45 and two outer arc portions 46 that spread on both sides of the lead portions 42 and 43.
- the inner arc portion 45 and the outer arc portion 46 are separated from each other in the radial direction of the rotating shaft 21.
- the opening angle of the coil portion 44 (angle between both end portions) is, for example, 60 to 120 degrees.
- the conductive tube 41 may be made of any material as long as it has a small specific resistance and good thermal conductivity.
- a material constituting the conductive pipe 51 pure copper, copper alloy, brass, aluminum alloy and the like can be cited.
- the back heater 4 includes one first core 47 that covers the inner arc portion 45 of the coil portion 44 from the side opposite to the plate material 9, and two second cores 48 that cover the outer arc portion 46 from the side opposite to the plate material 9. including.
- the first core 47 and the second core 48 are for collecting magnetic flux generated around the inner arc portion 45 and the outer arc portion 46, and a slight amount is provided between the first core 47 and the second core 48. A gap is secured.
- the face surfaces (in the present embodiment, the upper surface) located on both sides of the inner arc portion 45 in the first core 47 are located on the same plane as one side surface of the inner arc portion 45, and a continuous flat surface is thereby formed. Is formed. In other words, the inner arc portion 45 is inserted into the groove formed in the first core 47 so as to fill the groove.
- the planes located on both sides of the outer arc portion 46 in each second core 48 are located on the same plane as one side surface of the outer arc portion 46, thereby forming a continuous flat surface. . In other words, the outer arc portion 46 is inserted into the groove formed in the second core 48 so as to fill the groove.
- the first core 47 and the second core 48 are supported by the support plate 40 via an insulating member (not shown).
- the first core 47 and the second core 48 are, for example, ones in which metal magnetic powder is dispersed in a resin.
- the first core 47 and the second core 48 may be made of ferrite, silicon steel, or the like.
- the heat station 6 to which the front side heater 5 and the back side heater 4 are connected includes a box-shaped main body 60 and a pair of connection boxes (first connection box 61 and A second junction box 62). Further, the heat station 6 includes four relay boxes (front side first relay box 71, front side second relay box 72, back side first relay box 75, and back side second relay box 76 arranged in front of the connection boxes 61 and 62. )including.
- an AC power supply circuit for applying a voltage to the conduction pipe 51 of the front side heater 5 and the conduction pipe 41 of the back side heater 4 is formed.
- the first connection box 61 and the second connection box 62 are made of a conductive material and are adjacent to each other with the insulating plate 65 interposed therebetween.
- Each of the first connection box 61 and the second connection box 62 is electrically connected to a power supply circuit in the main body 60.
- the first connection box 61 and the second connection box 62 extend in the vertical direction so as to straddle the front heater 5 and the back heater 4.
- the first connection box 61 and the second connection box 62 are electrically connected to each other via the conductive pipe 51 of the front heater 5 and the conductive pipe 41 of the back heater 4. That is, an alternating current flows from one of the connection boxes 61 and 62 to the other through the conduits 51 and 41.
- the frequency of the alternating current is not particularly limited, but is preferably a high frequency of 5 k to 400 kHz. That is, the induction heating by the front side heater 5 and the back side heater 4 is desirably high frequency induction heating.
- the current flowing through the conduits 51 and 41 is large (for example, when the plate material 9 has a diameter of about 1 m or a plate thickness of about 30 mm) or when the plate material 9 is a non-magnetic material, the current flowing through the conduits 51 and 41 is large. It becomes an electric current (for example, 3000 A or more).
- an electric current for example, 3000 A or more.
- the plate 9 is made of a titanium alloy, a large current flows through the conduits 51 and 41, so that the deformation target portion 92 of the plate 9 is heated to about 900 ° C.
- the coolant is supplied to the first junction box 61 and the coolant is recovered from the second junction box 62 by the circulation device 8 shown in FIG. As a result, the coolant is circulated through the conducting tube 51 of the front heater 5 and the conducting tube 41 of the back heater 4.
- the first connection box 61 is provided with a first port 63
- the second connection box 62 is provided with a second port 64.
- the circulation device 8 includes a tank 83 that stores coolant, a supply pipe 81 that connects the tank 83 and the first port 63 of the first connection box 61, a second port 64 of the second connection box 62, and the tank 83.
- a recovery pipe 82 is connected.
- the supply pipe 81 is provided with a pump 84 for sending the coolant from the tank 83 to the first connection box 61, and the recovery pipe 82 is used to cool the coolant whose temperature has risen by flowing through the electrical pipes 51 and 41.
- a radiator 85 is provided.
- the radiator 85 may be a heat exchanger between the cooling liquid and the atmosphere, or may be a heat exchanger between the cooling liquid and another heat medium.
- the cooling liquid is, for example, water, but other liquids can also be used.
- a current flows in series in the conduction pipe 51 of the front side heater 5 and the conduction pipe 41 of the back side heater 4, and the conduction pipe 51 of the front side heater 5 and the conduction pipe 41 of the back side heater 4 are cooled. It is comprised so that a liquid may flow in parallel.
- the above-described four relay boxes and the conductive member 7 to be described later are for realizing this.
- the front side first relay box 71, the front side second relay box 72, the back side first relay box 75, and the back side second relay box 76 are all made of a conductive material (for example, steel).
- the relay boxes 71, 72, 75, and 76 are provided with ports 73, 74, 77, and 78, respectively.
- the front side first relay box 71 and the front side second relay box 72 are arranged side by side in front of the connection boxes 61 and 62, and the back side first relay box 75 and the back side second relay box 76 are respectively the front side first relay box. 71 and the second relay box 72 on the front side.
- the front side first relay box 71 is connected to the lead portion 52 of one of the front side heaters 5 (on the left side from the heat station 6 toward the rotating shaft 21 in FIG. 3), and the front side second relay box 72 is connected to the other ( In FIG. 3, it is connected to a lead portion 53 on the right side from the heat station 6 toward the rotating shaft 21.
- the back side first relay box 75 is connected to the lead portion 42 of one side of the back side heater 4 (on the left side from the heat station 6 toward the rotating shaft 21 in FIG. 4), and the back side second relay box 76 is connected to the other side ( In FIG. 4, it is connected to the lead portion 43 on the right side from the heat station 6 toward the rotating shaft 21.
- the front-side first relay box 71 is communicated with the first connection box 61 by the first relay pipe 6a, and the back-side second relay box 76 is communicated with the second connection box 62 by the second relay pipe 6b.
- the first relay pipe 6a is made of a conductive material (for example, a copper pipe), and electrically connects the front side first relay box 71 and the first connection box 61.
- the second relay pipe 6b is made of a conductive material (for example, a copper pipe), and electrically connects the back side second relay box 76 and the second connection box 62.
- the front-side first relay box 71 is communicated with the back-side first relay box 75 via an insulating first branch pipe 6c, and the front-side second relay box 72 is connected to the back-side first relay box 6d via an insulating second branch pipe 6d. 2 is communicated with the relay box 76.
- the front-side second relay box 72 is electrically connected to the back-side first relay box 75 by the conductive member 7.
- the first branch pipe 6c is configured by a single tube
- the second branch pipe 6d includes an upstream tube 6e and a downstream tube 6f that are separated by the conductive member 7.
- the “tube” means a flexible resinous hose.
- the conductive member 7 is bent in a crank shape so as to come into surface contact with the upper surface of the front-side second relay box 72 and the lower surface of the back-side first relay box 75. Therefore, replace the conductive member 7 with a different height, or insert a conductive spacer between at least one of the front side second relay box 72 and the back side first relay box 75 and the conductive member 7. Thereby, the space
- the conductive member 7 is a hollow member configured so that the coolant flows inside.
- a first port 7 a is provided at the end of the conductive member 7 on the front side second relay box 72 side, and a second port 7 b is provided at the end of the conductive member 7 on the back side first relay box 75 side.
- the first port 7a of the conductive member 7 is connected to the port 74 of the front side second relay box 72 by the upstream tube 6e, and the second port 7b is connected to the port 78 of the back side second relay box 76 by the downstream tube 6f. ing.
- the upstream tube 6e connects the port 74 and the second port 7b of the front side second relay box 72, and the downstream tube 6f connects the first port 7a and the back side second so that the coolant flows through the conductive member 7 in the opposite direction.
- the port 78 of the relay box 76 may be connected.
- the conductive pipe 51 of the front heater 5 is electrically connected to and communicated with the first connection box 61 via the front first relay box 71 and the first relay pipe 6a.
- the conductive pipe 51 is connected via the front side second relay box 72, the conductive member 7, the back side first relay box 75, the conductive pipe 41 of the back side heater 4, the back side second relay box 76, and the second relay pipe 6b.
- the second connection box 62 is electrically connected to the second connection box 62 and is connected to the second connection box 62 via the front side second relay box 72, the upstream tube 6e, the conductive member 7, the downstream tube 6f, the back side second relay box 76, and the second relay pipe 6b. It communicates with the connection box 62.
- the conducting pipe 41 of the back side heater 4 is electrically connected to and communicated with the second connecting box 62 through the back side second relay box 76 and the second relay pipe 6b.
- the electrical conduit 41 is connected to the first relay box 75, the conductive member 7, the front second relay box 72, the electrical conduit 51 of the front heater 5, the front first relay box 71, and the first relay pipe 6a.
- the first connection box 61 is electrically connected to the first connection box 61 through the back side first relay box 75, the first branch pipe 6c, the front side first relay box 71, and the first relay pipe 6a. ing.
- the current flows through the first relay pipe 6a, the front side first relay box 71, the conduction pipe 51 of the front side heater 5, the front side second relay box. 72, the conductive member 7, the back side first relay box 75, the conduction pipe 41 of the back side heater 4, the back side second relay box 76, and the second relay pipe 6b. That is, current flows in the same direction through the conducting tube 51 of the front heater 5 and the conducting tube 41 of the back heater 4.
- the coolant when the coolant is supplied to the first connection box 61 by the circulation device 8, the coolant flows in the front-side first connection box 61 and flows through the conduction pipe 51 of the front-side heater 5 and the back-side heater 4. It is distributed to the part that flows through the electric conduit 41.
- the coolant that has flowed through the conductive pipe 51 of the front heater 5 is guided from the front second relay box 72 to the conductive member 7 by the upstream tube 6e.
- the coolant that has flowed through the conductive member 7 is guided from the conductive member 7 to the back-side second relay box 76 by the downstream tube 6f, where it merges with the coolant that has flowed through the conductive tube 41 of the back-side heater 4.
- the combined coolant is collected from the second junction box 62 by the circulation device 8. In this way, the coolant also flows in the same direction in the conducting pipe 51 of the front side heater 5 and the conducting pipe 41 of the back side heater 4.
- the front-side first relay box 71 is not necessarily a single box, and connects the two split boxes to which the first relay pipe 6a and the lead portion 52 are respectively connected, and the split boxes. You may be comprised with the tube in which the T joint was integrated. In this case, the two divided boxes are electrically connected by another conductive member or a metal touch between the divided boxes. This modification is also applicable to the back side second relay box 75 in the same manner.
- the heat station 6 may be configured such that a current flows in parallel through the conductive tube 51 of the front heater 5 and the conductive tube 41 of the back heater 4.
- the conduction pipes 41 and 51 are cooled by the coolant circulating through the conduction pipes 41 and 51 of both the heaters 4 and 5. It can prevent that 51 coil parts 44 and 54 fuse
- the resonance frequency in the resonance circuit including both the conduction pipes 41 and 51 is reduced. Can do. In the induction heating, the current penetration depth (overcurrent depth) becomes deeper as the resonance frequency is lower, so that the plate 9 can be uniformly heated in the thickness direction from the surface to the inside.
- the coolant flows in parallel through the conduction pipe 51 of the front side heater 5 and the conduction pipe 41 of the back side heater 4, a cold cooling liquid having the same temperature can be guided to both the conduction pipes 41 and 51.
- the conducting pipes 41 and 51 can be effectively cooled.
- the 2nd branch pipe 6d contains the upstream tube 6e and the downstream tube 6f which were parted by the electrically-conductive member 7, using the cooling fluid after cooling the communication pipe 51 of the front side heater 5,
- the conductive member 7 can also be cooled.
- the spinning molding apparatus of the present embodiment is configured such that the coolant flows in the opposite direction to that of the first embodiment. That is, the supply pipe 81 is connected to the second port 64 of the second connection box 62, and the recovery pipe 82 is connected to the first port 63 of the first connection box 61. For this reason, the circulation device 8 supplies the coolant to the second connection box 62 and collects the coolant from the first connection box 61.
- the coolant that has flowed through the conductive tube 41 of the backside heater 4 is guided from the backside first relay box 75 to the conductive member 7 by the upstream tube 6e, and the coolant that has flowed through the conductive member 7 is It is led from the conductive member 7 to the front side first relay box 71 by the downstream tube 6f.
- the second branch pipe 6d that connects the second relay boxes 72 and 76 is constituted by a single tube
- the first branch pipe 6c that connects the first relay boxes 71 and 75 is divided by the conductive member 7.
- the same effect as in the first embodiment can be obtained.
- the 1st branch pipe 6c contains the upstream tube 6e and the downstream tube 6f which were parted by the electrically-conductive member 7, using the cooling fluid after cooling the electrical pipe 41 of the back side heater 4, The conductive member 7 can also be cooled.
- the receiving jig 22 is used in the first and second embodiments, a mandrel may be used instead of the receiving jig 22.
- a mandrel when a mandrel is used, the deformation target portion of the plate material is pressed against the mandrel by the processing tool.
- the receiving jig 22 when the receiving jig 22 is used, the deformation target portion 92 of the plate material 9 is pressed by the processing tool 10 at a position away from the receiving jig 22. In other words, a space is secured on the back side of the plate material 9 (the side opposite to the processing tool 10). For this reason, regardless of the shape of the plate 9 being processed, the back heater 4 can be positioned in the immediate vicinity of the deformation target portion 92 of the plate 9 and the deformation target portion 92 can be appropriately heated.
- both the front side heater 5 and the back side heater 4 do not necessarily need to be employed, and only one of them may be employed.
- the relay box and the relay pipe may be omitted, and the lead portions (52, 53 or 42, 42) of the electric pipe (51 or 41) may be directly connected to the connection boxes 61 and 62 of the heat station 6.
- the plate material 9 can be heated from both sides in the plate thickness direction, and the moldability is further improved. Can be improved.
- connection boxes 61 and 62 may be used as headers and distributors by directly connecting the conduction pipe 51 of the vessel 5 and the conduction pipe 41 of the backside heater 4 to the junction boxes 61 and 62. In this case, the conductive member 7 is unnecessary.
- the conductive member 7 does not necessarily need to be hollow.
- the conductive member 7 may be a metal plate.
- a cooling pipe extending along the conductive member 7 while being in contact with the conductive member 7 may be provided.
- the upstream tube 6e guides the cooling liquid from the front side second relay box 72 or the back side first relay box 75 to the cooling pipe, and the downstream tube f passes the cooling side from the back side second relay box 76 or the front side first relay box 71.
- a coolant may be introduced into the tank.
- the conductive member 7 can also be cooled using the cooling liquid after cooling the conduction pipe 51 of the front side heater 5 or the conduction pipe 41 of the back side heater 4.
- both the first branch pipe 6 c and the second branch pipe 6 d are constituted by a single tube, and the supply pipe 81 and the recovery pipe 82 A branch pipe that branches off may be connected to the conductive member 7 or the cooling pipe.
- the heat station 6 does not necessarily include the pair of connection boxes 61 and 62, and a pair of terminals may be provided on the side surface of the main body 60 instead.
- the front-side first relay box 71 and one terminal and the back-side second relay box 76 and the other terminal may be connected by cables.
- the circulation device 8 may supply the coolant to the front-side first relay box 71 and collect the coolant from the back-side second relay box 76.
- the heat station 6 includes a pair of connection boxes 61 and 62 that communicate with the conduits of the heater, the pair of connection boxes 61 and 62 of the heat station 6 are used. Both the power line and the coolant line are formed by the connection between the power line and the electric conduit. For this reason, it can be set as a simple structure.
- the deformation target portion 92 of the plate 9 is heated to a high temperature of 700 ° C. or higher, the temperatures of the cores 57 and 58 of the front heater 5 and / or the cores 47 and 48 of the back heater 4 are changed from the plate 9. There is a risk of exceeding the Curie point (temperature at which magnetism disappears) due to thermal radiation.
- the case where the deformation target portion 92 is heated to a high temperature is, for example, a case where the plate material 9 is made of titanium alloy, steel, stainless steel, Ni alloy, copper alloy, or the like. From such a point of view, it is desirable to employ the configuration shown in FIGS. 9 to 12 for the front side heater 5 and / or the back side heater 4. 9 to 12 show the back side heater 4 of the first to fourth modified examples, it goes without saying that the configuration shown in FIGS. 9 to 12 can be adopted for the front side heater 5.
- FIG. 9 to 12 show the back side heater 4 of the first to fourth modified examples, it goes without saying that the configuration shown in FIG
- the inner heat shield layer 35 is formed on the first core 47, and the outer heat shield layer 36 is formed on each second core 48.
- the inner heat shield layer 35 is a thin flat layer and covers the inner arc portion 45 and the top surface of the first core 47.
- the outer heat shield layer 36 is a thin flat layer and covers the outer arc portion 46 and the top surface of the second core 48. According to this structure, the thermal radiation which a coil part and a core receive from a board
- the inner heat shield layer 35 and the outer heat shield layer 36 may be made of any material as long as it has insulating properties and heat resistance.
- the inner thermal barrier layer 35 and the outer thermal barrier layer 36 may be a coating film obtained by curing a thermal barrier coating, or may be a plate made of a ceramic heat resistant material.
- a cooling heat medium flows through the cooling pipe independently of the conduction pipe 41.
- the coolant is supplied to the cooling pipe from the tank 83 (see FIG. 6) through a route different from that of the supply pipe 81 (see FIG. 6).
- the heat medium flowing through the cooling pipe may be different from the heat medium flowing through the conductive pipe 41.
- the cooling pipe is made of, for example, a ceramic heat resistant material.
- a cooling pipe 37 is provided in close contact with the inner curved surface of the first core 47 and the outer curved surface of the second core 48. According to this configuration, the first core 47 and the second core 48 can be actively cooled. A cooling heat medium is caused to flow through the cooling pipe 37 independently of the electric conduction pipe 41.
- the cooling pipe 37 may be made of any material as long as it has insulating properties and heat resistance.
- the cooling pipe 37 is made of a ceramic heat resistant material.
- the cover 38 surrounding the back side heater 4 is provided.
- a fan 39 that sends air toward the first core 47 and the second core 48 is disposed in the cover 38.
- the first core 47, the second core 48, and the coil portion 44 can be cooled without cooling the plate material 9.
- the cover 38 may be made of any material as long as it has insulating properties and heat resistance.
- the cover 38 is made of a ceramic heat resistant material.
- FIG. 9 or 10 can be combined with the configuration shown in FIG. 11 and / or FIG.
- the present invention is useful when spinning a plate made of various materials.
- 1A, 1B Spinning forming apparatus 10 Processing tool 21 Rotating shaft 22 Receiving jig 35 Inner heat shield layer 36 Outer heat shield layer 4 Back side heater 5 Front side heater 41, 51 Conducting pipe 42, 43, 52, 53 Lead part 44, 54 Coil portion 47, 57 First core 48, 58 Second core 6 Heat station 61, 62 Junction box 6a First relay pipe 6b Second relay pipe 6c First branch pipe 6d Second branch pipe 6e Upstream tube 6f Downstream tube 71 Front side first relay box 72 Front side second relay box 75 Back side first relay box 76 Back side second relay box 8 Circulator 9 Plate material 92 Deformation target part
Landscapes
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Abstract
スピニング成形装置は、成形されるべき板材を回転させる回転軸と、板材における変形対象部位を押圧して板材を変形させる加工具と、変形対象部位を誘導加熱により局所的に加熱する加熱器を備える。加熱器は、回転軸の周方向に延びる、板材に沿った二重円弧状のコイル部を有する電通管を含む。電通管には、循環装置により冷却液が循環させられる。
Description
本発明は、板材を回転させながら所望の形状に成形するスピニング成形装置に関する。
従来から、板材を回転させながらその板材に加工具を押圧して当該板材を変形させるスピニング成形装置が知られている。例えば、特許文献1には、図13に示すようなチタン合金用のスピニング成形装置100が開示されている。
図13に示すスピニング成形装置100は、成形されるべき板材Wをマンドレル(成形型)110に押し付けるヘラ120と、ヘラ120により押圧される部分(変形対象部位)を高周波誘導加熱により局所的に加熱するコイル130を含む。コイル130は、先端部以外はヘラ120と平行であり、コイル130の先端部は、ヘラ120の先端部に近づくように折り曲げられている。すなわち、コイル130は、先端部で点状に加熱を行うものである。
ところで、本発明の発明者らは、スピニング成形装置では、板材における変形対象部位の局所的な加熱を板材の回転方向に連続的に行えば、良好な成形性が得られることを見出した。このような観点から、本発明の発明者らは、スピニング成形装置に好適な加熱器として、板材の回転方向に延びる、板材に沿った二重円弧状のコイル部を有する加熱器を開発した。
ところが、板材の回転方向に延びる二重円弧状のコイル部は、その長さ故に通電による発熱量が多くなる。しかも、板材に沿っているため、板材から熱輻射を受ける面積が大きくなる。従って、スピニング成形中にコイル部が溶融するおそれがある。
そこで、本発明は、二重円弧状のコイル部が溶融することを防止できるスピニング成形装置を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、本発明のスピニング成形装置は、成形されるべき板材を回転させる回転軸と、前記板材における変形対象部位を押圧して前記板材を変形させる加工具と、前記変形対象部位を誘導加熱により局所的に加熱する加熱器であって、前記回転軸の周方向に延びる、前記板材に沿った二重円弧状のコイル部を有する電通管を含む加熱器と、前記電通管に冷却液を循環させる循環装置と、を備える、ことを特徴とする。
上記の構成によれば、電通管を循環する冷却液によって電通管が冷却されるので、電通管のコイル部が溶融することを防止できる。
上記のスピニング成形装置は、前記電通管と電気的に接続され、かつ、前記電通管と連通する一対の接続箱を含むヒートステーションをさらに備え、前記循環装置は、前記一対の接続箱の一方に冷却液を供給するとともに、他方から冷却液を回収することによって、前記電通管に冷却液を循環させてもよい。この構成によれば、ヒートステーションの一対の接続箱と電通管との接続によって、電力ラインと冷却液ラインの双方が形成される。このため、シンプルな構成とすることができる。
前記加熱器は、前記板材を挟んで前記加工具と反対側に配置された裏側加熱器と、前記板材に対して前記加工具と同じ側に配置された表側加熱器の両方であってもよい。この構成によれば、板材を板厚方向の両側から加熱することができ、成形性をより向上させることができる。
前記ヒートステーションは、前記表側加熱器の電通管と前記裏側加熱器の電通管に電流が直列に流れ、かつ、前記表側加熱器の電通管と前記裏側加熱器の電通管に冷却液が並列に流れるように構成されていてもよい。この構成によれば、表側加熱器の電通管と裏側加熱器の電通管に電流が直列に流れるため、双方の電通管を含む共振回路における共振周波数を小さくすることができる。誘導加熱では共振周波数が低いほど電流浸透深さ(過電流の深さ)が深くなるため、板材を表面から内部まで厚さ方向に均一に加熱することができる。また、表側加熱器の電通管と裏側加熱器の電通管に冷却液が並列に流れるため、双方の電通管に同じ温度の冷たい冷却液を導くことができ、双方の電通管を効果的に冷却することができる。
例えば、前記表側加熱器の電通管および前記裏側加熱器の電通管のそれぞれは、前記コイル部から前記回転軸の径方向外向きに延びる一対のリード部を有し、前記ヒートステーションは、前記表側加熱器の前記一対のリード部とそれぞれ接続された表側第1中継箱および表側第2中継箱と、前記表側第1中継箱と前記一対の接続箱の一方を連通させる導電性の第1中継管と、前記裏側加熱器の前記一対のリード部とそれぞれ接続された裏側第1中継箱および裏側第2中継箱と、前記裏側第2中継箱と前記一対の接続箱の他方を連通させる導電性の第2中継管と、前記表側第1中継箱と前記裏側第1中継箱を連通させる絶縁性の第1支流管と、前記表側第2中継箱と前記裏側第2中継箱を連通させる絶縁性の第2支流管と、前記表側第2中継箱と前記裏側第1中継箱を電気的に接続する導電部材を含んでもよい。
前記導電部材は、内部に冷却液が流れるように構成された中空の部材であり、前記第1支流管と前記第2支流管の一方は、前記表側加熱器または前記裏側加熱器の前記電通管を流れた冷却液を前記表側第2中継箱または前記裏側第1中継箱から前記導電部材に導く上流チューブと、前記導電部材から前記裏側第2中継箱または前記表側第1中継箱に冷却液を導く下流チューブと、を含んでもよい。この構成によれば、表側加熱器または裏側加熱器の電通管を冷却後の冷却液を利用して、導電部材をも冷却することができる。
あるいは、上記のスピニング成形装置は、前記導電部材に接しながら前記導電部材に沿って延びる冷却管をさらに備え、前記第1支流管と前記第2支流管の一方は、前記表側加熱器または前記裏側加熱器の前記電通管を流れた冷却液を前記表側第2中継箱または前記裏側第1中継箱から前記冷却管に導く上流チューブと、前記冷却管から前記裏側第2中継箱または前記表側第1中継箱に冷却液を導く下流チューブと、を含んでもよい。この構成でも、表側加熱器または裏側加熱器の電通管を冷却後の冷却液を利用して、導電部材をも冷却することができる。
上記のスピニング成形装置は、前記回転軸に取り付けられた、前記板材の中心部を支持する受け治具をさらに備えてもよい。受け治具は、マンドレルと異なり、成形面を有しない。すなわち、マンドレルを用いた場合には、加工具によって板材の変形対象部位がマンドレルに押し付けられるが、受け治具を用いた場合には、板材の変形対象部位が、受け治具から離れた位置で加工具によって押圧される。換言すれば、板材の裏側(加工具と反対側)には空間が確保される。このため、加工中の板材の形状に拘らずに、裏側加熱器を板材の変形対象部位の直近に位置させることができ、変形対象部位を適切に加熱することができる。
前記加熱器は、前記コイル部の内側円弧部を前記板材と反対側から覆う第1コアと、前記コイル部の外側円弧部を前記板材と反対側から覆う第2コアと、前記コイル部の内側円弧部および前記第1コアを被覆する内側遮熱層と、前記コイル部の外側円弧部および前記第2コアを被覆する外側遮熱層と、を含んでもよい。この構成によれば、コイル部およびコアが板材から受ける熱輻射を低減することができる。
本発明によれば、二重円弧状のコイル部が溶融することを防止できる。
(第1実施形態)
図1に、本発明の第1実施形態に係るスピニング成形装置1を示す。このスピニング成形装置1は、成形されるべき板材9を回転させる回転軸21と、回転軸21と板材9の間に介在する受け治具22と、固定治具31を備えている。受け治具22は、回転軸21に取り付けられて板材9の中心部91を支持し、固定治具31は、受け治具22と共に板材9を挟持する。さらに、スピニング成形装置1は、板材9における回転軸21の軸心20から所定距離Rだけ離れた変形対象部位92を誘導加熱により局所的に加熱する表側加熱器5および裏側加熱器4と、変形対象部位92を押圧して板材9を変形させる加工具10を備えている。
図1に、本発明の第1実施形態に係るスピニング成形装置1を示す。このスピニング成形装置1は、成形されるべき板材9を回転させる回転軸21と、回転軸21と板材9の間に介在する受け治具22と、固定治具31を備えている。受け治具22は、回転軸21に取り付けられて板材9の中心部91を支持し、固定治具31は、受け治具22と共に板材9を挟持する。さらに、スピニング成形装置1は、板材9における回転軸21の軸心20から所定距離Rだけ離れた変形対象部位92を誘導加熱により局所的に加熱する表側加熱器5および裏側加熱器4と、変形対象部位92を押圧して板材9を変形させる加工具10を備えている。
回転軸21の軸方向(軸心20が延びる方向)は、本実施形態では鉛直方向である。ただし、回転軸21の軸方向は、水平方向や斜め方向であってもよい。回転軸21の下部は基台11に支持されており、基台11内には回転軸21を回転させるモータ(図示せず)が配置されている。回転軸21の上面はフラットであり、この上面に受け治具22が固定されている。
板材9は、例えばフラットな円形状の板である。ただし、板材9の形状は、多角形状や楕円状であってもよい。また、板材9は、必ずしも全面に亘ってフラットである必要はなく、例えば中心部91の厚さが周縁部93の厚さよりも厚かったり、全体または一部が予めテーパー状に加工されたりしてもよい。板材9の材質は、特に限定されるものではないが、例えばチタン合金である。
受け治具22は、板材9における成形開始位置によって規定される円に収まるサイズを有している。例えば、受け治具22が円盤状である場合は、受け治具22の直径は、板材9における成形開始位置によって規定される円の直径以下である。また、従来のマンドレルと異なり、板材9は、受け治具22の径方向外向きの側面に押し付けられて変形されることはない。
固定治具31は、加圧ロッド32に取り付けられている。加圧ロッド32は、駆動部33によって上下方向に駆動されることにより、固定治具31を介して板材9を受け治具22に押し付ける。例えば、加圧ロッド32および駆動部33は油圧シリンダであり、回転軸21の上方に配置されたフレーム12に駆動部33が固定され、駆動部33には加圧ロッド32を回転可能に支持するベアリングが内蔵される。
なお、加圧ロッド32および駆動部33は必ずしも必要ではない。例えば、固定治具31は、ボルトやクランプなどの締結部材によって板材9と共に受け治具22に固定されてもよい。あるいは、固定治具31を省略し、例えばボルトによって板材9を受け治具22に直接的に固定してもよい。
本実施形態では、板材9の変形対象部位92を押圧する加工具10が板材9の上方に配置され、加工具10によって板材9が受け治具22を収容するような下向きに開口する形状に加工される。すなわち、板材9の上面が表面であり、板材9の下面が裏面である。ただし、加工具10が板材9の下方に配置され、加工具10によって板材9が固定治具31を収容するような上向きに開口する形状に加工されてもよい。すなわち、板材9の下面が表面であり、板材9の上面が裏面であってもよい。
加工具10は、径方向移動機構14により回転軸21の径方向に移動させられるとともに、軸方向移動機構13により径方向移動機構14を介して回転軸21の軸方向に移動させられる。軸方向移動機構13は、上述した基台11とフレーム12を橋架するように延びている。本実施形態では、加工具10として、板材9の回転に追従して回転するローラが用いられている。ただし、加工具10は、ローラに限定されず、例えばヘラであってもよい。
表側加熱器5は、板材9に対して加工具10と同じ側に配置されており、裏側加熱器4は、板材9を挟んで加工具10と反対側に配置されている。本実施形態では、表側加熱器5および裏側加熱器4が同一のヒートステーション6に連結されている。表側加熱器5および裏側加熱器4は、回転軸21の軸方向で互いに対向するように配置されており、ヒートステーション6は、回転軸21の径方向において加熱器5,4の外側に配置されている。
表側加熱器5および裏側加熱器4は、径方向移動機構16によりヒートステーション6を介して回転軸21の径方向に移動させられるとともに、軸方向移動機構15によりヒートステーション6および径方向移動機構16を介して回転軸21の軸方向に移動させられる。軸方向移動機構15は、上述した基台11とフレーム12を橋架するように延びている。
例えば、表側加熱器5および裏側加熱器4のどちらか一方には、板材9の変形対象部位92までの距離を計測する変位計(図示せず)が取り付けられる。表側加熱器5および裏側加熱器4は、その変位計の計測値が一定となるように、回転軸21の軸方向および径方向に移動させられる。
表側加熱器5および裏側加熱器4と加工具10との相対位置は、それらが回転軸21の軸心20を中心とするほぼ同一円周上に位置している限り、特に限定されるものではない。例えば、表側加熱器5および裏側加熱器4は、回転軸21の周方向に加工具10から180度離れていてもよい。
次に、図2~図6を参照して、表側加熱器5および裏側加熱器4ならびにヒートステーション6の構成を詳細に説明する。
表側加熱器5は、内部に冷却液が流れる電通管51と、支持板50を含む。電通管51の断面形状は、本実施形態では正方形状であるが、その他の形状(例えば、円形状)であってもよい。支持板50は、例えば、耐熱性の材料(例えば、セラミック繊維系材料)からなり、図略の絶縁部材を介して電通管51を支持する。また、支持板50は、図略の絶縁部材を介してヒートステーション6の後述する本体60に固定される。なお、支持板50を絶縁性の樹脂で構成することも可能である。この場合は、支持板50が電通管51を直接的に支持していてもよいし、支持板50がヒートステーション6の本体60に直接的に固定されてもよい。
電通管51は、回転軸21の周方向に延びる、板材9に沿った二重円弧状のコイル部54と、コイル部54から回転軸21の径方向外向きに延びる一対のリード部52,53を有する。一対のリード部52,53は、回転軸21の軸心20と垂直な面(本実施形態では、水平面)上で互いに平行であり、コイル部54の略中央から延びている。すなわち、コイル部54は、1つの内側円弧部55と、リード部52,53の両側に広がる2つの外側円弧部56を含む。内側円弧部55と外側円弧部56は、回転軸21の径方向に互いに離間している。コイル部54の開き角度(両端部間の角度)は、例えば60~120度である。
電通管51は、固有抵抗が小さく、かつ、熱伝導性が良好な材料であれば、どのような材料で構成されていてもよい。例えば、電通管51を構成する材料としては、純銅、銅合金、黄銅、アルミニウム合金などが挙げられる。
また、表側加熱器5は、コイル部54の内側円弧部55を板材9と反対側から覆う1つの第1コア57と、外側円弧部56を板材9と反対側から覆う2つの第2コア58を含む。第1コア57および第2コア58は、内側円弧部55および外側円弧部56の周囲に発生する磁束を集約するためのものであり、第1コア57と第2コア58の間には僅かな隙間が確保されている。
第1コア57における内側円弧部55の両側に位置する頂き面(本実施形態では、下面)は、内側円弧部55の1つの側面と同一平面上に位置し、これらによって連続したフラットな面が形成されている。換言すれば、第1コア57に形成された溝に、当該溝を埋めるように内側円弧部55が挿入されている。同様に、各第2コア58における外側円弧部56の両側に位置する頂き面は、外側円弧部56の1つの側面と同一平面上に位置し、これらによって連続したフラットな面が形成されている。換言すれば、第2コア58に形成された溝に、当該溝を埋めるように外側円弧部56が挿入されている。
第1コア57および第2コア58は、図略の絶縁部材を介して支持板50に支持されている。第1コア57および第2コア58は、例えば、金属磁性粉末が樹脂中に分散されたものである。あるいは、第1コア57および第2コア58は、フェライトやケイ素鋼などからなっていてもよい。
裏側加熱器4は、内部に冷却液が流れる電通管41と、支持板40を含む。電通管41の断面形状は、本実施形態では正方形状であるが、その他の形状(例えば、円形状)であってもよい。支持板40は、例えば、耐熱性の材料(例えば、セラミック繊維系材料)からなり、図略の絶縁部材を介して電通管41を支持する。また、支持板40は、図略の絶縁部材を介してヒートステーション6の後述する本体60に固定される。なお、支持板40を絶縁性の樹脂で構成することも可能である。この場合は、支持板40が電通管41を直接的に支持していてもよいし、ヒートステーション6の本体60に直接的に固定されてもよい。
電通管41は、回転軸21の周方向に延びる、板材9に沿った二重円弧状のコイル部44と、コイル部44から回転軸21の径方向外向きに延びる一対のリード部42,43を有する。一対のリード部42,43は、回転軸21の軸心20と垂直な面(本実施形態では、水平面)上で互いに平行であり、コイル部44の略中央から延びている。すなわち、コイル部44は、1つの内側円弧部45と、リード部42,43の両側に広がる2つの外側円弧部46を含む。内側円弧部45と外側円弧部46は、回転軸21の径方向に互いに離間している。コイル部44の開き角度(両端部間の角度)は、例えば60~120度である。
電通管41は、固有抵抗が小さく、かつ、熱伝導性が良好な材料であれば、どのような材料で構成されていてもよい。例えば、電通管51を構成する材料としては、純銅、銅合金、黄銅、アルミニウム合金などが挙げられる。
また、裏側加熱器4は、コイル部44の内側円弧部45を板材9と反対側から覆う1つの第1コア47と、外側円弧部46を板材9と反対側から覆う2つの第2コア48を含む。第1コア47および第2コア48は、内側円弧部45および外側円弧部46の周囲に発生する磁束を集約するためのものであり、第1コア47と第2コア48の間には僅かな隙間が確保されている。
第1コア47における内側円弧部45の両側に位置する頂き面(本実施形態では、上面)は、内側円弧部45の1つの側面と同一平面上に位置し、これらによって連続したフラットな面が形成されている。換言すれば、第1コア47に形成された溝に、当該溝を埋めるように内側円弧部45が挿入されている。同様に、各第2コア48における外側円弧部46の両側に位置する頂き面は、外側円弧部46の1つの側面と同一平面上に位置し、これらによって連続したフラットな面が形成されている。換言すれば、第2コア48に形成された溝に、当該溝を埋めるように外側円弧部46が挿入されている。
第1コア47および第2コア48は、図略の絶縁部材を介して支持板40に支持されている。第1コア47および第2コア48は、例えば、金属磁性粉末が樹脂中に分散されたものである。あるいは、第1コア47および第2コア48は、フェライトやケイ素鋼などからなっていてもよい。
表側加熱器5および裏側加熱器4が連結されたヒートステーション6は、箱状の本体60と、本体60における回転軸21に対向する側面に固定された一対の接続箱(第1接続箱61および第2接続箱62)を含む。さらに、ヒートステーション6は、接続箱61,62の前方に配置された4つの中継箱(表側第1中継箱71、表側第2中継箱72、裏側第1中継箱75および裏側第2中継箱76)を含む。
本体60の内部には、表側加熱器5の電通管51および裏側加熱器4の電通管41に電圧を印加するための交流電源回路が形成されている。第1接続箱61および第2接続箱62は、導電性の材料からなり、絶縁板65を挟んで互いに隣接している。第1接続箱61および第2接続箱62のそれぞれは、本体60内の電源回路と電気的に接続されている。本実施形態では、第1接続箱61および第2接続箱62が、表側加熱器5と裏側加熱器4に跨るように鉛直方向に延びている。
第1接続箱61と第2接続箱62は、表側加熱器5の電通管51および裏側加熱器4の電通管41を介して互いに電気的に接続される。すなわち、接続箱61,62の一方から他方へ、電通管51,41を通じて交流電流が流れる。交流電流の周波数は、特に限定されるものではないが、5k~400kHzの高周波数であることが望ましい。すなわち、表側加熱器5および裏側加熱器4による誘導加熱は、高周波誘導加熱であることが望ましい。板材9が大きな場合(例えば、板材9の直径が1m程度の場合、または板厚が30mm程度の場合)や板材9が非磁性体である場合には、電通管51,41に流れる電流は大電流(例えば、3000A以上)となる。例えば、板材9がチタン合金からなる場合は、電通管51,41に大電流が流れることにより、板材9の変形対象部位92が約900℃程度に加熱される。
また、本実施形態では、図6に示す循環装置8によって、第1接続箱61に冷却液が供給されるとともに、第2接続箱62から冷却液が回収される。これにより、表側加熱器5の電通管51および裏側加熱器4の電通管41に冷却液が循環させられる。具体的には、第1接続箱61に第1ポート63が設けられ、第2接続箱62に第2ポート64が設けられている。
循環装置8は、冷却液を貯留するタンク83と、タンク83と第1接続箱61の第1ポート63とを接続する供給管81と、第2接続箱62の第2ポート64とタンク83とを接続する回収管82を含む。供給管81には、タンク83から第1接続箱61へ冷却液を送り出すポンプ84が設けられ、回収管82には、電通管51,41を流れることによって温度が上昇した冷却液を冷やすための放熱器85が設けられている。放熱器85は、冷却液と大気との間での熱交換器であってもよいし、冷却液と他の熱媒体との間での熱交換器であってもよい。冷却液は、例えば水であるが、その他の液体も使用可能である。
ヒートステーション6は、表側加熱器5の電通管51と裏側加熱器4の電通管41に電流が直列に流れ、かつ、表側加熱器5の電通管51と裏側加熱器4の電通管41に冷却液が並列に流れるように構成されている。上述した4つの中継箱および後述する導電部材7は、これを実現するためのものである。
表側第1中継箱71、表側第2中継箱72、裏側第1中継箱75および裏側第2中継箱76は、全て導電性の材料(例えば、鋼)からなる。また、中継箱71,72,75,76には、それぞれポート73,74,77,78が設けられている。表側第1中継箱71と表側第2中継箱72は、接続箱61,62の前方で左右に並んでおり、裏側第1中継箱75および裏側第2中継箱76は、それぞれ表側第1中継箱71および表側第2中継箱72の真下に配置されている。
表側第1中継箱71は、表側加熱器5の一方(図3でヒートステーション6から回転軸21に向かって左側)のリード部52と接続されており、表側第2中継箱72は、他方(図3でヒートステーション6から回転軸21に向かって右側)のリード部53と接続されている。裏側第1中継箱75は、裏側加熱器4の一方(図4でヒートステーション6から回転軸21に向かって左側)のリード部42と接続されており、裏側第2中継箱76は、他方(図4でヒートステーション6から回転軸21に向かって右側)のリード部43と接続されている。
また、表側第1中継箱71は、第1中継管6aにより第1接続箱61と連通されており、裏側第2中継箱76は、第2中継管6bにより第2接続箱62と連通されている。第1中継管6aは、導電性の材料からなり(例えば、銅管)、表側第1中継箱71と第1接続箱61を電気的に接続する。第2中継管6bは、導電性の材料からなり(例えば、銅管)、裏側第2中継箱76と第2接続箱62を電気的に接続する。
さらに、表側第1中継箱71は、絶縁性の第1支流管6cにより裏側第1中継箱75と連通されており、表側第2中継箱72は、絶縁性の第2支流管6dにより裏側第2中継箱76と連通されている。また、表側第2中継箱72は、導電部材7により裏側第1中継箱75と電気的に接続されている。
本実施形態では、第1支流管6cが単一のチューブで構成され、第2支流管6dが、導電部材7によって分断された上流チューブ6eおよび下流チューブ6fを含む。ここで、「チューブ」とは、フレキシブルな樹脂性のホースを意味する。
本実施形態では、導電部材7が、表側第2中継箱72の上面および裏側第1中継箱75の下面に面接触するようにクランク状に折れ曲がっている。このため、導電部材7を高さの異なるものに交換するか、あるいは表側第2中継箱72および裏側第1中継箱75の少なくとも一方と導電部材7との間に導電性のスペーサを挿入することにより、表側加熱器5のコイル部54と裏側加熱器4のコイル部44の間の間隔を変更することができる。
導電部材7は、内部に冷却液が流れるように構成された中空の部材である。導電部材7の表側第2中継箱72側の端部には第1ポート7aが設けられ、導電部材7の裏側第1中継箱75側の端部には第2ポート7bが設けられている。そして、導電部材7の第1ポート7aが、上流チューブ6eにより表側第2中継箱72のポート74と接続され、第2ポート7bが下流チューブ6fにより裏側第2中継箱76のポート78と接続されている。なお、導電部材7に逆向きに冷却液が流れるように、上流チューブ6eが表側第2中継箱72のポート74と第2ポート7bを接続し、下流チューブ6fが第1ポート7aと裏側第2中継箱76のポート78を接続してもよい。
上述した構成により、表側加熱器5の電通管51は、表側第1中継箱71および第1中継管6aを介して第1接続箱61と電気的に接続され、かつ、連通している。また、電通管51は、表側第2中継箱72、導電部材7、裏側第1中継箱75、裏側加熱器4の電通管41、裏側第2中継箱76および第2中継管6bを介して第2接続箱62と電気的に接続されているとともに、表側第2中継箱72、上流チューブ6e、導電部材7、下流チューブ6f、裏側第2中継箱76および第2中継管6bを介して第2接続箱62と連通している。
また、裏側加熱器4の電通管41は、裏側第2中継箱76および第2中継管6bを介して第2接続箱62と電気的に接続され、かつ、連通している。また、電通管41は、裏側第1中継箱75、導電部材7、表側第2中継箱72、表側加熱器5の電通管51、表側第1中継箱71および第1中継管6aを介して第1接続箱61と電気的に接続されているとともに、裏側第1中継箱75、第1支流管6c、表側第1中継箱71および第1中継管6aを介して第1接続箱61と連通している。
例えば、第1接続箱61から第2接続箱62へ電流が流れる場合、その電流は、第1中継管6a、表側第1中継箱71、表側加熱器5の電通管51、表側第2中継箱72、導電部材7、裏側第1中継箱75、裏側加熱器4の電通管41、裏側第2中継箱76および第2中継管6bの順に流れる。すなわち、表側加熱器5の電通管51と裏側加熱器4の電通管41には、同じ方向に電流が流れる。
また、循環装置8により第1接続箱61に冷却液が供給されると、その冷却液は、表側第1接続箱61で、表側加熱器5の電通管51を流れる分と裏側加熱器4の電通管41を流れる分とに分配される。表側加熱器5の電通管51を流れた冷却液は、上流チューブ6eにより表側第2中継箱72から導電部材7に導かれる。導電部材7を流れた冷却液は、下流チューブ6fにより導電部材7から裏側第2中継箱76に導かれて、ここで裏側加熱器4の電通管41を流れた冷却液と合流する。合流後の冷却液は、循環装置8により、第2接続箱62から回収される。このように、冷却液も、表側加熱器5の電通管51と裏側加熱器4の電通管41とで同じ方向に流れる。
なお、表側第1中継箱71は、必ずしも単一の箱である必要はなく、第1中継管6aおよびリード部52がそれぞれ接続された2つの分割箱と、それらの分割箱同士を接続する、T継手が組み込まれたチューブとで構成されていてもよい。この場合、2つの分割箱同士は、別の導電部材または分割箱同士のメタルタッチにより電気的に接続される。この変形は、裏側第2中継箱75についても同様に適用可能である。
また、電気的な接続形態および冷却液の流路構成を変更することにより、表側加熱器5と裏側加熱器4とで、電流および/または冷却液の流れる方向を異ならせることも可能である。さらに、ヒートステーション6は、表側加熱器5の電通管51と裏側加熱器4の電通管41とに電流が並列に流れるように構成されていてもよい。
以上説明したように、本実施形態のスピニング成形装置1では、双方の加熱器4,5の電通管41,51を循環する冷却液によって電通管41,51が冷却されるので、電通管41,51のコイル部44,54が溶融することを防止できる。
また、本実施形態では、表側加熱器5の電通管51と裏側加熱器4の電通管41に電流が直列に流れるため、双方の電通管41,51を含む共振回路における共振周波数を小さくすることができる。誘導加熱では共振周波数が低いほど電流浸透深さ(過電流の深さ)が深くなるため、板材9を表面から内部まで厚さ方向に均一に加熱することができる。また、表側加熱器5の電通管51と裏側加熱器4の電通管41に冷却液が並列に流れるため、双方の電通管41,51に同じ温度の冷たい冷却液を導くことができ、双方の電通管41,51を効果的に冷却することができる。
さらに、本実施形態では、第2支流管6dが導電部材7によって分断された上流チューブ6eおよび下流チューブ6fを含むので、表側加熱器5の電通管51を冷却後の冷却液を利用して、導電部材7をも冷却することができる。
(第2実施形態)
次に、図7Aおよび7Bならびに図8を参照して、本発明の第2実施形態に係るスピニング成形装置を説明する。なお、本実施形態において、第1実施形態と同一構成要素には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
次に、図7Aおよび7Bならびに図8を参照して、本発明の第2実施形態に係るスピニング成形装置を説明する。なお、本実施形態において、第1実施形態と同一構成要素には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
本実施形態のスピニング成形装置は、冷却液が第1実施形態とは逆に流れるように構成されている。すなわち、第2接続箱62の第2ポート64に供給管81が接続され、第1接続箱61の第1ポート63に回収管82が接続されている。このため、循環装置8は、第2接続箱62に冷却液を供給し、第1接続箱61から冷却液を回収する。
また、本実施形態では、裏側加熱器4の電通管41を流れた冷却液が、上流チューブ6eにより裏側第1中継箱75から導電部材7に導かれ、導電部材7を流れた冷却液が、下流チューブ6fにより導電部材7から表側第1中継箱71に導かれる。すなわち、第2中継箱72,76同士を連通させる第2支流管6dが単一のチューブで構成され、第1中継箱71,75同士を連通させる第1支流管6cが、導電部材7によって分断された上流チューブ6eおよび下流チューブ6fを含む。
本実施形態でも、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態では、第1支流管6cが導電部材7によって分断された上流チューブ6eおよび下流チューブ6fを含むので、裏側加熱器4の電通管41を冷却後の冷却液を利用して、導電部材7をも冷却することができる。
(その他の実施形態)
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
例えば、第1および第2実施形態では受け治具22が用いられていたが、受け治具22の代わりにマンドレルが採用されていてもよい。ただし、マンドレルを用いた場合には、加工具によって板材の変形対象部位がマンドレルに押し付けられる。これに対し、受け治具22を用いた場合には、板材9の変形対象部位92が、受け治具22から離れた位置で加工具10によって押圧される。換言すれば、板材9の裏側(加工具10と反対側)には空間が確保される。このため、加工中の板材9の形状に拘らずに、裏側加熱器4を板材9の変形対象部位92の直近に位置させることができ、変形対象部位92を適切に加熱することができる。
また、表側加熱器5と裏側加熱器4の双方が必ずしも採用されている必要はなく、どちらか一方だけが採用されていてもよい。この場合、中継箱および中継管を省略し、電通管(51または41)のリード部(52,53または42,42)をヒートステーション6の接続箱61,62に直接的に接続してもよい。ただし、第1および第2実施形態のように、表側加熱器5と裏側加熱器4の双方が採用されていれば、板材9を板厚方向の両側から加熱することができ、成形性をより向上させることができる。
また、表側加熱器5の電通管51と裏側加熱器4の電通管41とに冷却液および電流の双方が並列に流れる構成を採用する場合には、中継箱および中継管を省略し、表側加熱器5の電通管51および裏側加熱器4の電通管41を接続箱61,62に直接的に接続することによって、接続箱61,62をヘッダーおよび分電器として使用してもよい。この場合、導電部材7が不要である。
また、導電部材7は、必ずしも中空である必要はない。例えば、導電部材7は金属板であってもよい。この場合、図示は省略するが、導電部材7に接しながら導電部材7に沿って延びる冷却管が設けられていてもよい。そして、上流チューブ6eが表側第2中継箱72または裏側第1中継箱75から前記冷却管に冷却液を導き、下流チューブfが前記冷却管から裏側第2中継箱76または表側第1中継箱71に冷却液を導いてもよい。この構成でも、表側加熱器5の電通管51または裏側加熱器4の電通管41を冷却後の冷却液を利用して、導電部材7をも冷却することができる。
中空の導電部材7または導電部材7に沿う冷却管に冷却液が流れる場合、第1支流管6cおよび第2支流管6dの双方を単一のチューブで構成し、供給管81および回収管82から分岐する分岐管を導電部材7または冷却管に接続してもよい。
また、ヒートステーション6は、必ずしも一対の接続箱61,62を含む必要はなく、これらの代わりに、本体60の側面に一対の端子が設けられていてもよい。この場合、中継管6a,6bに代えて、ケーブルで表側第1中継箱71と一方の端子および裏側第2中継箱76と他方の端子を接続してもよい。そして、循環装置8は、表側第1中継箱71に冷却液を供給するとともに裏側第2中継箱76から冷却液を回収してもよい。ただし、第1および第2実施形態のように、ヒートステーション6が加熱器の電通管と連通する一対の接続箱61,62を含む構成であれば、ヒートステーション6の一対の接続箱61,62と電通管との接続によって、電力ラインと冷却液ラインの双方が形成される。このため、シンプルな構成とすることができる。
ところで、板材9の変形対象部位92を700℃以上の高温に加熱する場合には、表側加熱器5のコア57,58および/または裏側加熱器4のコア47,48の温度が、板材9からの熱輻射によって、キュリー点(磁性がなくなる温度)を超えるおそれがある。変形対象部位92を高温に加熱する場合は、例えば、板材9がチタン合金、鋼、ステンレス、Ni合金、銅合金などからなる場合である。このような観点からは、表側加熱器5および/または裏側加熱器4に、図9~図12に示すような構成を採用することが望ましい。なお、図9~図12では、第1~第4変形例の裏側加熱器4を示すが、図9~図12に示された構成が表側加熱器5に採用可能であることは言うまでもない。
図9に示す第1変形例の裏側加熱器4では、第1コア47上に内側遮熱層35が形成されており、各第2コア48上に外側遮熱層36が形成されている。内側遮熱層35は、薄い扁平な層であり、内側円弧部45および第1コア47の頂き面を被覆している。同様に、外側遮熱層36は、薄い扁平な層であり、外側円弧部46および第2コア48の頂き面を被覆している。この構成によれば、コイル部およびコアが板材から受ける熱輻射を低減することができる。
内側遮熱層35および外側遮熱層36は、絶縁性および耐熱性を有する材料であれば、どのような材料で構成されていてもよい。例えば、内側遮熱層35および外側遮熱層36は、遮熱塗料を硬化させた塗膜であってもよいし、セラミックス系耐熱材料からなる板であってもよい。
図10に示す第2変形例の裏側加熱器4では、内側遮熱層35および外側遮熱層36として、扁平な冷却管が用いられている。この構成によれば、図9と同様の効果を得ることができるとともに、第1コア47および第2コア48を積極的に冷却することができる。冷却管には、電通管41とは独立して冷却用の熱媒体が流される。例えば、冷却管には、供給管81(図6参照)とは異なるルートでタンク83(図6参照)から冷却液が供給される。あるいは、冷却管に流れる熱媒体は、電通管41を流れる熱媒体と異なっていてもよい。冷却管は、例えばセラミックス系耐熱材料からなる。
図11に示す第3変形例の裏側加熱器4では、第1コア47の内側曲面および第2コア48の外側曲面に密着して冷却管37が設けられている。この構成によれば、第1コア47および第2コア48を積極的に冷却することができる。冷却管37には、電通管41とは独立して冷却用の熱媒体が流される。冷却管37は、絶縁性および耐熱性を有する材料であれば、どのような材料で構成されていてもよい。例えば、冷却管37は、セラミックス系耐熱材料からなる。
図12に示す第4変形例の裏側加熱器4では、裏側加熱器4を囲繞するカバー38が設けられている。また、カバー38内には、第1コア47および第2コア48に向かって風を送るファン39が配置されている。この構成によれば、板材9を冷却せずに、第1コア47および第2コア48ならびにコイル部44を冷却することができる。カバー38は、絶縁性および耐熱性を有する材料であれば、どのような材料で構成されていてもよい。例えば、カバー38は、セラミックス系耐熱材料からなる。
なお、図9または図10に示す構成が、図11および/または図12に示す構成と組み合わせ可能であることは言うまでもない。
本発明は、種々の素材からなる板材をスピニング成形する際に有用である。
1A,1B スピニング成形装置
10 加工具
21 回転軸
22 受け治具
35 内側遮熱層
36 外側遮熱層
4 裏側加熱器
5 表側加熱器
41,51 電通管
42,43,52,53 リード部
44,54 コイル部
47,57 第1コア
48,58 第2コア
6 ヒートステーション
61,62 接続箱
6a 第1中継管
6b 第2中継管
6c 第1支流管
6d 第2支流管
6e 上流チューブ
6f 下流チューブ
71 表側第1中継箱
72 表側第2中継箱
75 裏側第1中継箱
76 裏側第2中継箱
8 循環装置
9 板材
92 変形対象部位
10 加工具
21 回転軸
22 受け治具
35 内側遮熱層
36 外側遮熱層
4 裏側加熱器
5 表側加熱器
41,51 電通管
42,43,52,53 リード部
44,54 コイル部
47,57 第1コア
48,58 第2コア
6 ヒートステーション
61,62 接続箱
6a 第1中継管
6b 第2中継管
6c 第1支流管
6d 第2支流管
6e 上流チューブ
6f 下流チューブ
71 表側第1中継箱
72 表側第2中継箱
75 裏側第1中継箱
76 裏側第2中継箱
8 循環装置
9 板材
92 変形対象部位
Claims (9)
- 成形されるべき板材を回転させる回転軸と、
前記板材における変形対象部位を押圧して前記板材を変形させる加工具と、
前記変形対象部位を誘導加熱により局所的に加熱する加熱器であって、前記回転軸の周方向に延びる、前記板材に沿った二重円弧状のコイル部を有する電通管を含む加熱器と、
前記電通管に冷却液を循環させる循環装置と、
を備える、スピニング成形装置。 - 前記電通管と電気的に接続され、かつ、前記電通管と連通する一対の接続箱を含むヒートステーションをさらに備え、
前記循環装置は、前記一対の接続箱の一方に冷却液を供給するとともに、他方から冷却液を回収することによって、前記電通管に冷却液を循環させる、請求項1に記載のスピニング成形装置。 - 前記加熱器は、前記板材を挟んで前記加工具と反対側に配置された裏側加熱器と、前記板材に対して前記加工具と同じ側に配置された表側加熱器の両方である、請求項1または2に記載のスピニング成形装置。
- 前記ヒートステーションは、前記表側加熱器の電通管と前記裏側加熱器の電通管に電流が直列に流れ、かつ、前記表側加熱器の電通管と前記裏側加熱器の電通管に冷却液が並列に流れるように構成されている、請求項3に記載のスピニング成形装置。
- 前記表側加熱器の電通管および前記裏側加熱器の電通管のそれぞれは、前記コイル部から前記回転軸の径方向外向きに延びる一対のリード部を有し、
前記ヒートステーションは、前記表側加熱器の前記一対のリード部とそれぞれ接続された表側第1中継箱および表側第2中継箱と、前記表側第1中継箱と前記一対の接続箱の一方を連通させる導電性の第1中継管と、前記裏側加熱器の前記一対のリード部とそれぞれ接続された裏側第1中継箱および裏側第2中継箱と、前記裏側第2中継箱と前記一対の接続箱の他方を連通させる導電性の第2中継管と、前記表側第1中継箱と前記裏側第1中継箱を連通させる絶縁性の第1支流管と、前記表側第2中継箱と前記裏側第2中継箱を連通させる絶縁性の第2支流管と、前記表側第2中継箱と前記裏側第1中継箱を電気的に接続する導電部材を含む、請求項4に記載のスピニング成形装置。 - 前記導電部材は、内部に冷却液が流れるように構成された中空の部材であり、
前記第1支流管と前記第2支流管の一方は、前記表側加熱器または前記裏側加熱器の前記電通管を流れた冷却液を前記表側第2中継箱または前記裏側第1中継箱から前記導電部材に導く上流チューブと、前記導電部材から前記裏側第2中継箱または前記表側第1中継箱に冷却液を導く下流チューブと、を含む、請求項5に記載のスピニング成形装置。 - 前記導電部材に接しながら前記導電部材に沿って延びる冷却管をさらに備え、
前記第1支流管と前記第2支流管の一方は、前記表側加熱器または前記裏側加熱器の前記電通管を流れた冷却液を前記表側第2中継箱または前記裏側第1中継箱から前記冷却管に導く上流チューブと、前記冷却管から前記裏側第2中継箱または前記表側第1中継箱に冷却液を導く下流チューブと、を含む、請求項5に記載のスピニング成形装置。 - 前記回転軸に取り付けられた、前記板材の中心部を支持する受け治具をさらに備える、請求項1~7のいずれか一項に記載のスピニング成形装置。
- 前記加熱器は、前記コイル部の内側円弧部を前記板材と反対側から覆う第1コアと、前記コイル部の外側円弧部を前記板材と反対側から覆う第2コアと、前記コイル部の内側円弧部および前記第1コアを被覆する内側遮熱層と、前記コイル部の外側円弧部および前記第2コアを被覆する外側遮熱層と、を含む、請求項1~8のいずれか一項に記載のスピニング成形装置。
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