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JP2020093261A - Electric heating device - Google Patents

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JP2020093261A
JP2020093261A JP2017068142A JP2017068142A JP2020093261A JP 2020093261 A JP2020093261 A JP 2020093261A JP 2017068142 A JP2017068142 A JP 2017068142A JP 2017068142 A JP2017068142 A JP 2017068142A JP 2020093261 A JP2020093261 A JP 2020093261A
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JP
Japan
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metal pipe
pipe material
electrode
holding
holding member
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Application number
JP2017068142A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
正之 石塚
Masayuki Ishizuka
正之 石塚
公宏 野際
Kimihiro NOGIWA
公宏 野際
章博 井手
Akihiro Ide
章博 井手
紀条 上野
Norieda UENO
紀条 上野
雅之 雑賀
Masayuki Saiga
雅之 雑賀
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D26/00Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
    • B21D26/02Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
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    • B21D37/16Heating or cooling

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  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
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Abstract

To provide an electric heating device that can reduce variation of temperature distribution in an axial direction of metal pipe materials during heating.SOLUTION: A bypass part 104 is installed to metal pipe materials 14. A bypass part 104 can bypass a portion of an electric current by connecting portions E1, E3 with portions E2, E4 of the metal pipe materials 14 in a position between a first electrode 101 and a second electrode 102. Accordingly, a portion of the electric current flowing in the position can be bypassed to the bypass part 104, even if an area between the portions E1, E3 and the portions E2, E4 among the metal pipe materials 14 is in the vicinity of an inner circumference of the top 14d where the electric current it is easy to be concentrated. As a result, the electric current is prevented from flowing in a concentrated manner in the specific position in the axial direction of the metal pipe materials 14, and thereby a heating value is prevented from increasing in the position.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、金属パイプ材料に通電して加熱する通電加熱装置に関する。 The present invention relates to an electric heating device that heats a metal pipe material by applying electric current.

従来、金属パイプを成形金型により型閉してブロー成形する成形装置が知られている。例えば、特許文献1に開示された成形装置は、成形金型と、金属パイプ材料内に気体を供給する気体供給部と、を備えている。この成形装置では、加熱された金属パイプ材料を成形金型内に配置し、成形金型を型閉した状態で金属パイプ材料に気体供給部から気体を供給して膨張させることによって、金属パイプ材料を成形金型の形状に対応する形状に成形する。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a molding apparatus that mold-closes a metal pipe with a molding die and performs blow molding. For example, the molding device disclosed in Patent Document 1 includes a molding die and a gas supply unit that supplies gas into the metal pipe material. In this forming apparatus, the heated metal pipe material is placed in a forming die, and the metal pipe material is expanded by supplying gas from the gas supply unit to the metal pipe material with the forming die closed. Is molded into a shape corresponding to the shape of the molding die.

特開2015−112608号公報JP, 2005-112608, A

従来の成形装置では、膨張成形前に電極で金属パイプ材料を保持し、電極を介して通電を行うことで金属パイプ材料の加熱が行われる。ここで、完成品としての金属パイプは、様々な形状のものが求められていたため、それに伴って金属パイプ材料も様々な形状のものが用いられていた。ここで、金属パイプ材料として、全体が大きく曲がったものが用いられる場合があった。しかしながら、大きく曲がった金属パイプ材料の場合、当該金属パイプ材料内を電流が最短経路で流れようとするため、曲がった部分の内周側に電流が集中することにより、当該位置で大きく発熱を行う。従って、加熱時における金属パイプ材料には軸方向の温度分布にむらができてしまう場合がある。 In the conventional molding apparatus, the metal pipe material is held by the electrode before expansion molding, and the metal pipe material is heated by conducting electricity through the electrode. Here, since various shapes of metal pipes have been required as finished products, various shapes of metal pipe materials have been used accordingly. Here, as the metal pipe material, there is a case where a material that is largely bent is used. However, in the case of a largely bent metal pipe material, the current tends to flow through the metal pipe material in the shortest path, so that the current is concentrated on the inner peripheral side of the bent portion, so that a large amount of heat is generated at that position. .. Therefore, the temperature distribution in the axial direction may be uneven in the metal pipe material during heating.

そこで、本発明は、加熱時における金属パイプ材料の軸方向の温度分布のむらを低減することができる通電加熱装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an electric heating device capable of reducing unevenness in the axial temperature distribution of the metal pipe material during heating.

本発明に係る通電加熱装置は、金属パイプ材料に通電して加熱する通電加熱装置であって、金属パイプ材料を保持する第1の電極と、金属パイプ材料を保持する第2の電極と、第1の電極及び第2の電極で金属パイプ材料を保持した状態で、第1の電極と第2の電極との間で通電させる電力供給部と、第1の電極と第2の電極との間の位置において、金属パイプ材料の第1の部分と第2の部分とを接続することで電流の一部をバイパスさせるバイパス部と、を備える。 An electric heating apparatus according to the present invention is an electric heating apparatus that energizes and heats a metal pipe material, and includes a first electrode that holds the metal pipe material, a second electrode that holds the metal pipe material, and a first electrode that holds the metal pipe material. Between the first electrode and the second electrode, a power supply unit that energizes between the first electrode and the second electrode while holding the metal pipe material by the first electrode and the second electrode. At a position, the bypass portion connects the first portion and the second portion of the metal pipe material to bypass a part of the electric current.

この通電加熱装置によれば、電力供給部は、第1の電極及び第2の電極で金属パイプ材料を保持した状態で、第1の電極と第2の電極との間で通電させる。従って、金属パイプ材料には、第1の電極と第2の電極との間に電流が流れる。この金属パイプ材料に対してバイパス部が取り付けられる。バイパス部は、第1の電極と第2の電極との間の位置において、金属パイプ材料の第1の部分と第2の部分とを接続することで電流の一部をバイパスさせることができる。従って、金属パイプ材料のうち、第1の部分と第2の部分との間の領域に電流が集中し易い場合は、当該位置に流れる電流の一部をバイパス部にバイパスさせることができる。これにより、金属パイプ材料の軸方向における特定の位置に電流が集中して流れることを抑制することで、当該位置で発熱量が大きくなることを抑制できる。以上により、加熱時における金属パイプ材料の軸方向の温度分布のむらを低減することができる。 According to this energization heating device, the power supply unit energizes between the first electrode and the second electrode in a state where the metal pipe material is held by the first electrode and the second electrode. Therefore, a current flows through the metal pipe material between the first electrode and the second electrode. A bypass is attached to the metal pipe material. The bypass portion can bypass a part of the current by connecting the first portion and the second portion of the metal pipe material at a position between the first electrode and the second electrode. Therefore, when the current is likely to concentrate in the region between the first portion and the second portion of the metal pipe material, a part of the current flowing at the position can be bypassed by the bypass portion. Accordingly, by suppressing the electric current from concentrating and flowing at a specific position in the axial direction of the metal pipe material, it is possible to suppress an increase in the amount of heat generation at that position. As described above, it is possible to reduce unevenness in the temperature distribution in the axial direction of the metal pipe material during heating.

通電加熱装置は、金属パイプ材料に対するバイパス部の取付位置を調整可能な第1の位置調整部を更に備えてよい。これにより、金属パイプ材料の適切な位置にバイパス部を取り付けることができる。 The electric heating device may further include a first position adjusting part capable of adjusting a mounting position of the bypass part with respect to the metal pipe material. This allows the bypass portion to be attached at an appropriate location on the metal pipe material.

通電加熱装置は、金属パイプ材料に対する第1の電極による保持の位置を調整可能な第2の位置調整部と、金属パイプ材料に対する第2の電極による保持の位置を調整可能な第3の位置調整部と、を更に備えてよい。これにより、第1の電極及び第2の電極は、金属パイプ材料の適切な位置を保持することができる。 The electric heating device includes a second position adjusting unit capable of adjusting the holding position of the metal pipe material by the first electrode, and a third position adjusting unit capable of adjusting the holding position of the metal pipe material by the second electrode. And a section. This allows the first electrode and the second electrode to hold the proper position of the metal pipe material.

本発明の通電加熱装置によれば、加熱時における金属パイプ材料の軸方向の温度分布のむらを低減することができる。 According to the electric heating device of the present invention, it is possible to reduce the unevenness of the temperature distribution in the axial direction of the metal pipe material during heating.

本実施形態に係る通電加熱装置で加熱した金属パイプ材料が用いられる成形装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the shaping|molding apparatus in which the metal pipe material heated with the electric heating apparatus which concerns on this embodiment is used. 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。It is an enlarged view of an electrode periphery, (a) is a figure which shows the state which the electrode hold|maintains a metal pipe material, (b) is a figure which shows the state which pressed the sealing member to an electrode, (c) is a front view of an electrode. Is. 本実施形態に係る通電加熱装置の斜視図である。It is a perspective view of the electric heating apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る通電加熱装置の模式図である。It is a schematic diagram of the electric heating apparatus which concerns on this embodiment.

以下、本発明による通電加熱装置で加熱した金属パイプ材料が用いられ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。 Hereinafter, a preferred embodiment of a forming apparatus using a metal pipe material heated by an electric heating apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, the same or corresponding parts will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.

〈成形装置の構成〉
図1は、本実施形態に係る成形装置の概略構成図である。図1に示されるように、金属パイプを成形する成形装置10は、上型12及び下型11からなる成形金型13と、上型12及び下型11の少なくとも一方を移動させる駆動機構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、上型12及び下型11の間に保持され加熱された金属パイプ材料14内に高圧ガス(気体)を供給するための気体供給部60と、パイプ保持機構30で保持された金属パイプ材料14内に気体供給部60からの気体を供給するための一対の気体供給機構40,40と、成形金型13を強制的に水冷する水循環機構72とを備えると共に、上記駆動機構80の駆動、上記パイプ保持機構30の駆動、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。
<Structure of molding equipment>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a molding apparatus according to this embodiment. As shown in FIG. 1, a molding apparatus 10 for molding a metal pipe includes a molding die 13 including an upper die 12 and a lower die 11, and a drive mechanism 80 for moving at least one of the upper die 12 and the lower die 11. , A pipe holding mechanism 30 for holding the metal pipe material 14 arranged between the upper mold 12 and the lower mold 11, and a high pressure in the heated metal pipe material 14 held between the upper mold 12 and the lower mold 11. A gas supply unit 60 for supplying gas (gas), and a pair of gas supply mechanisms 40, 40 for supplying gas from the gas supply unit 60 into the metal pipe material 14 held by the pipe holding mechanism 30. And a water circulation mechanism 72 for forcibly cooling the molding die 13 with water, and controlling the drive of the drive mechanism 80, the drive of the pipe holding mechanism 30, and the gas supply of the gas supply unit 60. And are provided.

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。 The lower mold 11, which is one of the molding dies 13, is fixed to the base 15. The lower mold 11 is composed of a large steel block, and has a rectangular cavity (recess) 16 on the upper surface thereof. A cooling water passage 19 is formed in the lower mold 11, and a thermocouple 21 inserted from the bottom is provided at substantially the center. The thermocouple 21 is supported by a spring 22 so as to be vertically movable.

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下側の保持部材17,18等が、上下に進退動可能に配置されている。そして、下側の保持部材17,18上に金属パイプ材料14が載置されることで、下側の保持部材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。 Further, a space 11a is provided near the left and right ends (left and right ends in FIG. 1) of the lower mold 11, and a lower holding member 17 which is a movable part of the pipe holding mechanism 30 and which will be described later is provided in the space 11a. , 18 and the like are arranged so as to be able to move up and down. Then, the metal pipe material 14 is placed on the lower holding members 17 and 18, so that the lower holding members 17 and 18 are arranged between the upper mold 12 and the lower mold 11. Contact material 14.

下側の保持部材17,18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、下側の保持部材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。 The lower holding members 17 and 18 are fixed to an advancing/retreating rod 95 that is a movable portion of an actuator (not shown) that constitutes the pipe holding mechanism 30. This actuator is for vertically moving the holding members 17, 18 and the like on the lower side, and the fixing portion of the actuator is held on the base 15 side together with the lower die 11.

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。 The upper die 12, which is the other of the molding dies 13, is fixed to a slide 81, which will be described later, that constitutes the drive mechanism 80. The upper die 12 is formed of a large steel block, has a cooling water passage 25 formed therein, and has a rectangular cavity (recess) 24 on the lower surface thereof. The cavity 24 is provided at a position facing the cavity 16 of the lower mold 11.

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上側の保持部材17,18等が、上下に進退動可能に配置されている。そして、上側の保持部材17,18上に金属パイプ材料14が載置された状態において、上側の保持部材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。 A space 12a is provided in the vicinity of the left and right ends (left and right ends in FIG. 1) of the upper mold 12, similar to the lower mold 11, and inside the space 12a is a movable part of the pipe holding mechanism 30, which will be described later. The upper holding members 17, 18 and the like are arranged so as to be vertically movable. Then, in a state where the metal pipe material 14 is placed on the upper holding members 17 and 18, the upper holding members 17 and 18 are moved downward so as to be interposed between the upper die 12 and the lower die 11. Contact the placed metal pipe material 14.

上側の保持部材17,18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、上側の保持部材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。 The upper holding members 17 and 18 are fixed to an advancing/retreating rod 96 that is a movable portion of an actuator that constitutes the pipe holding mechanism 30. This actuator is for vertically moving the upper holding members 17, 18, etc., and the fixed portion of the actuator is held together with the upper die 12 on the slide 81 side of the drive mechanism 80.

パイプ保持機構30の右側部分において、保持部材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。また、保持部材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。 In the right side portion of the pipe holding mechanism 30, a semi-circular concave groove 18a corresponding to the outer peripheral surface of the metal pipe material 14 is formed on each of the surfaces of the holding members 18, 18 facing each other (see FIG. 2). ), the metal pipe material 14 can be placed so that the metal pipe material 14 just fits into the concave groove 18a. Further, on the front surface of the holding member 18 (the surface in the outer direction of the mold), a tapered concave surface 18b is formed, which is depressed toward the concave groove 18a so that the periphery is tapered. Therefore, when the metal pipe material 14 is sandwiched by the right side portion of the pipe holding mechanism 30 from above and below, the outer circumference of the right side end portion of the metal pipe material 14 can be surrounded so as to be in close contact with the entire circumference. ing.

パイプ保持機構30の左側部分において、保持部材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。また、保持部材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。 In the left side portion of the pipe holding mechanism 30, a semi-circular concave groove 17a corresponding to the outer peripheral surface of the metal pipe material 14 is formed on each of the surfaces of the holding members 17, 17 facing each other (see FIG. 2). ), the metal pipe material 14 can be placed so that the metal pipe material 14 just fits into the concave groove 17a. In addition, a tapered concave surface 17b is formed on the front surface of the holding member 17 (a surface in the outer side of the mold), the peripheral surface of which is tapered and concave toward the concave groove 17a. Therefore, when the metal pipe material 14 is vertically sandwiched by the left side portion of the pipe holding mechanism 30, the outer periphery of the left end portion of the metal pipe material 14 can be surrounded so as to be in close contact with the entire circumference. ing.

図1に示されるように、駆動機構80は、上型12及び下型11同士が合わさるように上型12を移動させるスライド81と、上記スライド81を移動させるための駆動力を発生するシャフト82と、該シャフト82で発生した駆動力をスライド81に伝達するためのコネクティングロッド83とを備えている。シャフト82は、スライド81上方にて左右方向に延在していると共に回転自在に支持されており、その軸心から離間した位置にて左右端から突出して左右方向に延在する偏心クランク82aを有している。この偏心クランク82aと、スライド81の上部に設けられると共に左右方向に延在している回転軸81aとは、コネクティングロッド83によって連結されている。駆動機構80では、制御部70によってシャフト82の回転を制御することにより偏心クランク82aの上下方向の高さを変化させ、この偏心クランク82aの位置変化をコネクティングロッド83を介してスライド81に伝達することにより、スライド81の上下動を制御できる。ここで、偏心クランク82aの位置変化をスライド81に伝達する際に発生するコネクティングロッド83の揺動(回転運動)は、回転軸81aによって吸収される。なお、シャフト82は、例えば制御部70によって制御されるモータ等の駆動に応じて回転又は停止する。 As shown in FIG. 1, the drive mechanism 80 includes a slide 81 that moves the upper mold 12 so that the upper mold 12 and the lower mold 11 are aligned with each other, and a shaft 82 that generates a driving force for moving the slide 81. And a connecting rod 83 for transmitting the driving force generated by the shaft 82 to the slide 81. The shaft 82 extends in the left-right direction above the slide 81 and is rotatably supported, and has an eccentric crank 82a extending in the left-right direction protruding from the left-right ends at a position separated from the axis thereof. Have The eccentric crank 82 a and the rotary shaft 81 a provided on the upper portion of the slide 81 and extending in the left-right direction are connected by a connecting rod 83. In the drive mechanism 80, the control unit 70 controls the rotation of the shaft 82 to change the vertical height of the eccentric crank 82a, and the position change of the eccentric crank 82a is transmitted to the slide 81 via the connecting rod 83. Thus, the vertical movement of the slide 81 can be controlled. Here, the swing (rotational motion) of the connecting rod 83 that occurs when transmitting the position change of the eccentric crank 82a to the slide 81 is absorbed by the rotary shaft 81a. The shaft 82 rotates or stops according to the driving of a motor or the like controlled by the control unit 70, for example.

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、保持部材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。 Returning to FIG. 1, each of the pair of gas supply mechanisms 40 is connected to a cylinder unit 42, a cylinder rod 43 that moves back and forth according to the operation of the cylinder unit 42, and a tip of the cylinder rod 43 on the pipe holding mechanism 30 side. And a sealing member 44. The cylinder unit 42 is mounted and fixed on the block 41. A taper surface 45 is formed at the tip of the seal member 44 so as to be tapered, and has a shape that fits the taper concave surfaces 17b and 18b of the holding members 17 and 18 (see FIG. 2). The seal member 44 extends from the cylinder unit 42 side toward the tip, and more specifically, as shown in FIGS. 2A and 2B, a gas passage through which the high-pressure gas supplied from the gas supply unit 60 flows. 46 is provided.

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。 The gas supply unit 60 includes a gas source 61, an accumulator 62 that stores the gas supplied by the gas source 61, a first tube 63 that extends from the accumulator 62 to the cylinder unit 42 of the gas supply mechanism 40, and The pressure control valve 64 and the switching valve 65 provided in the first tube 63, the second tube 67 extending from the accumulator 62 to the gas passage 46 formed in the seal member 44, and the second tube 67 The pressure control valve 68 and the check valve 69 are provided. The pressure control valve 64 serves to supply the cylinder unit 42 with a gas having an operating pressure adapted to the pressing force of the seal member 44 against the metal pipe material 14. The check valve 69 plays a role of preventing the high-pressure gas from flowing backward in the second tube 67. The pressure control valve 68 provided in the second tube 67 serves to supply a gas having an operating pressure for expanding the metal pipe material 14 to the gas passage 46 of the seal member 44 under the control of the control unit 70. Fulfill.

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等を制御する。 The control unit 70 can supply the gas having a desired working pressure into the metal pipe material 14 by controlling the pressure control valve 68 of the gas supply unit 60. Further, the control unit 70 acquires the temperature information from the thermocouple 21 by transmitting the information from (A) shown in FIG. 1, and controls the drive mechanism 80 and the like.

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。 The water circulation mechanism 72 includes a water tank 73 that stores water, a water pump 74 that pumps up the water accumulated in the water tank 73, pressurizes it, and sends it to the cooling water passage 19 of the lower mold 11 and the cooling water passage 25 of the upper mold 12, And a pipe 75. Although omitted, a cooling tower for lowering the water temperature and a filter for purifying water may be provided in the pipe 75.

〈成形装置を用いた金属パイプの成形方法〉
次に、成形装置10を用いた金属パイプの成形方法について説明する。最初に、焼入れ可能な鋼種の円筒状の金属パイプ材料14を準備する。この金属パイプ材料14を、後述のロボットアーム等を用いて、下型11側に備わる保持部材17,18上に載置(投入)する。投入時における金属パイプ材料14は、後述の通電加熱装置100によって加熱された状態である。保持部材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。
<Molding method of metal pipe using molding machine>
Next, a method of molding a metal pipe using the molding device 10 will be described. First, a quenchable steel type cylindrical metal pipe material 14 is prepared. The metal pipe material 14 is placed (input) on the holding members 17 and 18 provided on the lower mold 11 side using a robot arm or the like described later. The metal pipe material 14 at the time of charging is in a state of being heated by the electric heating device 100 described later. Since the holding members 17 and 18 are formed with the concave grooves 17a and 18a, the metal pipe material 14 is positioned by the concave grooves 17a and 18a.

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及び保持部材17,18等が下型11側に移動すると共に、パイプ保持機構30に含まれる保持部材17,18等及び保持部材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。この挟持は保持部材17,18に形成される凹溝17a,18a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。 Next, the control unit 70 controls the drive mechanism 80 and the pipe holding mechanism 30 to cause the pipe holding mechanism 30 to hold the metal pipe material 14. Specifically, the upper die 12 and the holding members 17, 18 and the like held on the slide 81 side are moved to the lower die 11 side by the driving of the driving mechanism 80, and at the same time, the holding member 17, included in the pipe holding mechanism 30, By actuating an actuator that can move 18 and the like and holding members 17, 18 and the like back and forth, the pipe holding mechanism 30 holds both ends of the metal pipe material 14 from above and below. Due to the presence of the concave grooves 17a and 18a formed in the holding members 17 and 18, this clamping is performed in such a manner that the metal pipe material 14 is in close contact with the entire circumference in the vicinity of both ends thereof.

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の保持部材18側の端部は、金属パイプ材料14の延在方向において、保持部材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の保持部材17側の端部は、金属パイプ材料14の延在方向において、保持部材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、上側の保持部材17,18の下面と下側の保持部材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保持部材17,18が当接するような構成であってもよい。 At this time, as shown in FIG. 2A, the end portion of the metal pipe material 14 on the side of the holding member 18 has a concave groove 18 a and a tapered concave surface of the holding member 18 in the extending direction of the metal pipe material 14. It projects toward the seal member 44 side from the boundary with 18b. Similarly, the end portion of the metal pipe material 14 on the holding member 17 side projects in the extending direction of the metal pipe material 14 toward the seal member 44 side from the boundary between the concave groove 17a and the tapered concave surface 17b of the holding member 17. There is. Further, the lower surfaces of the upper holding members 17 and 18 and the upper surfaces of the lower holding members 17 and 18 are in contact with each other. However, the metal pipe material 14 is not limited to be in close contact with the entire circumference of both ends thereof, and the holding members 17 and 18 may be in contact with a part of the metal pipe material 14 in the circumferential direction.

続いて、制御部70による駆動機構80の制御によって、加熱後の金属パイプ材料14に対して成形金型13を閉じる。これにより、下型11のキャビティ16と上型12のキャビティ24とが組み合わされ、下型11と上型12との間のキャビティ部内に金属パイプ材料14が配置密閉される。 Then, the molding die 13 is closed with respect to the heated metal pipe material 14 by the control of the drive mechanism 80 by the control unit 70. As a result, the cavity 16 of the lower die 11 and the cavity 24 of the upper die 12 are combined, and the metal pipe material 14 is placed and sealed in the cavity portion between the lower die 11 and the upper die 12.

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の保持部材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、保持部材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の保持部材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、保持部材17の凹溝17aとテーパー凹面17bとの境界よりもシール部材44側に突出している部分が、テーパー凹面17bに沿うように漏斗状に変形する。シール完了後、高圧ガスを金属パイプ材料14内へ吹き込んで、加熱により軟化した金属パイプ材料14をキャビティ部の形状に沿うように成形する。 Then, by operating the cylinder unit 42 of the gas supply mechanism 40, the seal member 44 is advanced to seal both ends of the metal pipe material 14. At this time, as shown in FIG. 2B, the seal member 44 is pressed against the end portion of the metal pipe material 14 on the holding member 18 side, so that the boundary between the concave groove 18a and the tapered concave surface 18b of the holding member 18 is increased. The portion protruding toward the seal member 44 side is deformed into a funnel shape along the tapered concave surface 18b. Similarly, the seal member 44 is pressed against the end of the metal pipe material 14 on the side of the holding member 17, so that the portion of the holding member 17 protruding toward the seal member 44 side from the boundary between the groove 17a and the tapered concave surface 17b. Deforms into a funnel shape along the tapered concave surface 17b. After the sealing is completed, high-pressure gas is blown into the metal pipe material 14 to mold the metal pipe material 14 softened by heating so as to follow the shape of the cavity.

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。 Since the metal pipe material 14 is heated to a high temperature (about 950° C.) and softened, the gas supplied into the metal pipe material 14 thermally expands. Therefore, for example, the supplied gas is compressed air, and the metal pipe material 14 at 950° C. can be easily expanded by the compressed air that is thermally expanded.

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。 The outer peripheral surface of the blow-molded and expanded metal pipe material 14 contacts the cavity 16 of the lower mold 11 to be rapidly cooled, and at the same time, contacts the cavity 24 of the upper mold 12 to rapidly cool (the upper mold 12 and the lower mold 11 are Since the heat capacity is large and the temperature is controlled to be low, the heat of the pipe surface is immediately taken to the mold side when the metal pipe material 14 comes into contact with the metal pipe material 14, and the quenching is performed. Such a cooling method is called mold contact cooling or mold cooling. Immediately after being quenched, austenite transforms to martensite (hereinafter, transformation of austenite to martensite is referred to as martensite transformation). In the latter half of cooling, the cooling rate became smaller, so that the martensite is transformed into another structure (troustite, sorbite, etc.) by recuperation. Therefore, it is not necessary to perform a separate tempering process. Further, in the present embodiment, instead of the mold cooling or in addition to the mold cooling, the cooling may be performed by supplying a cooling medium into the cavity 24, for example. For example, the metal pipe material 14 is brought into contact with a mold (upper mold 12 and lower mold 11) until the temperature at which martensitic transformation starts, and then the mold is opened and a cooling medium (cooling gas) is used as the metal pipe material. The martensite transformation may be generated by spraying on 14.

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。 As described above, the metal pipe material 14 is blow-molded and then cooled, and the mold is opened to obtain a metal pipe having, for example, a substantially rectangular tubular main body.

次に、図3及び図4を参照して、本実施形態に係る通電加熱装置100について説明する。なお、本実施形態で用いられる金属パイプ材料14は、軸方向における何れかの位置に曲がっている部分を有している。ここでは、軸方向における中央部にて山なりに湾曲する湾曲部14aを有している。通電加熱装置100は、このような金属パイプ材料14を保持すると共に、通電加熱する機能を有している。また、通電加熱装置100は、保持した金属パイプ材料14を成形金型13にセットする機能を有している。図4に示すように、通電加熱装置100は、第1の電極101と、第2の電極102と、電力供給部103と、バイパス部104と、制御部106と、を備えている。また、図3に示すように、通電加熱装置100は、第1の位置調整部107と、第2の位置調整部108と、第3の位置調整部109と、を備えている。 Next, the electric heating device 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. The metal pipe material 14 used in this embodiment has a bent portion at any position in the axial direction. Here, it has a curved portion 14a that is curved in a mountain shape at the central portion in the axial direction. The electric heating apparatus 100 has a function of holding such a metal pipe material 14 and heating the electric current by electric power. Further, the electric heating device 100 has a function of setting the held metal pipe material 14 in the molding die 13. As shown in FIG. 4, the electric heating apparatus 100 includes a first electrode 101, a second electrode 102, a power supply unit 103, a bypass unit 104, and a control unit 106. Further, as shown in FIG. 3, the electric heating apparatus 100 includes a first position adjusting unit 107, a second position adjusting unit 108, and a third position adjusting unit 109.

図4に示すように、第1の電極101は、金属パイプ材料14を保持し、第2の電極102との間で金属パイプ材料14に通電を行う部材である。第1の電極101は、保持部材101A及び保持部材101Bを備えている。第1の電極101は、保持部材101Aと保持部材101Bとの間で金属パイプ材料14を挟み込むことによって保持する。第1の電極101は、金属パイプ材料14の軸方向における一方の端部14b付近を保持する。なお、一方の保持部材101Aが電力供給部103から延びる導線110と接続されている。保持部材101Aのうち、少なくとも金属パイプ材料14と接触する部分は、導電部材によって構成されている。これにより、保持部材101Aは、金属パイプ材料14へ電流を流すことができる。なお、保持部材101Bは、導電部材によって構成されてもよいが、保持部材101Aが電流を流す機能を有するので、絶縁部材によって構成されてもよい。 As shown in FIG. 4, the first electrode 101 is a member that holds the metal pipe material 14 and energizes the metal pipe material 14 with the second electrode 102. The first electrode 101 includes a holding member 101A and a holding member 101B. The first electrode 101 is held by sandwiching the metal pipe material 14 between the holding member 101A and the holding member 101B. The first electrode 101 holds the metal pipe material 14 near one end 14b in the axial direction. The one holding member 101A is connected to the conductor 110 extending from the power supply unit 103. Of the holding member 101A, at least a portion in contact with the metal pipe material 14 is made of a conductive member. This allows the holding member 101A to pass an electric current to the metal pipe material 14. The holding member 101B may be made of a conductive member, but may be made of an insulating member because the holding member 101A has a function of passing an electric current.

第2の電極102は、第1の電極101と異なる位置で、金属パイプ材料14を保持し、第1の電極101との間で金属パイプ材料14に通電を行う部材である。第2の電極102は、保持部材102A及び保持部材102Bを備えている。第2の電極102は、保持部材102Aと保持部材102Bとの間で金属パイプ材料14を挟み込むことによって保持する。第2の電極102は、金属パイプ材料14の軸方向における他方の端部14c付近を保持する。なお、一方の保持部材102Aが電力供給部103から延びる導線111と接続されている。保持部材102Aのうち、少なくとも金属パイプ材料14と接触する部分は、導電部材によって構成されている。これにより、保持部材102Aは、金属パイプ材料14へ電流を流すことができる。なお、保持部材102Bは、導電部材によって構成されてもよいが、保持部材102Aが電流を流す機能を有するので、絶縁部材によって構成されてもよい。 The second electrode 102 is a member that holds the metal pipe material 14 at a position different from that of the first electrode 101 and energizes the metal pipe material 14 with the first electrode 101. The second electrode 102 includes a holding member 102A and a holding member 102B. The second electrode 102 is held by sandwiching the metal pipe material 14 between the holding member 102A and the holding member 102B. The second electrode 102 holds the metal pipe material 14 near the other end 14c in the axial direction. Note that one holding member 102A is connected to the conducting wire 111 extending from the power supply unit 103. At least a portion of the holding member 102A that is in contact with the metal pipe material 14 is formed of a conductive member. As a result, the holding member 102A can pass an electric current to the metal pipe material 14. The holding member 102B may be made of a conductive member, but may be made of an insulating member because the holding member 102A has a function of passing an electric current.

電力供給部103は、第1の電極101及び第2の電極102で金属パイプ材料14を保持した状態で、第1の電極101と第2の電極102との間で通電させる装置である。電力供給部103は、少なくとも直流電源及びスイッチを備えて構成されている。電力供給部103は、導線110を介して第1の電極101の保持部材101Aと電気的に接続され、導線111を介して第2の電極102の保持部材102Aと電気的に接続されている。制御部106は、電力供給部103のスイッチのON/OFFを切り替える制御を行うことができる。従って、制御部106は、所定のタイミングで電力供給部103のスイッチをONとし、金属パイプ材料14に電流を流すことができる。 The power supply unit 103 is a device that energizes between the first electrode 101 and the second electrode 102 while the metal pipe material 14 is held by the first electrode 101 and the second electrode 102. The power supply unit 103 includes at least a DC power supply and a switch. The power supply unit 103 is electrically connected to the holding member 101A of the first electrode 101 via the lead wire 110, and is electrically connected to the holding member 102A of the second electrode 102 via the lead wire 111. The control unit 106 can perform control to switch ON/OFF of the switch of the power supply unit 103. Therefore, the control unit 106 can turn on the switch of the power supply unit 103 at a predetermined timing to flow a current through the metal pipe material 14.

バイパス部104は、第1の電極101と第2の電極102との間の位置において、接続箇所における電流の一部をバイパスさせる部材である。バイパス部104は、金属パイプ材料14を保持する機能も有しており、保持部材104A及び保持部材104Bを備えている。バイパス部104は、金属パイプ材料14のうち、湾曲部14aを保持部材104A及び保持部材104Bで挟み込むことによって保持する。保持部材104A及び保持部材104Bは、導電部材によって構成されている。 The bypass section 104 is a member that bypasses a part of the current at the connection point at a position between the first electrode 101 and the second electrode 102. The bypass section 104 also has a function of holding the metal pipe material 14, and includes a holding member 104A and a holding member 104B. The bypass portion 104 holds the curved portion 14a of the metal pipe material 14 by sandwiching it between the holding member 104A and the holding member 104B. The holding member 104A and the holding member 104B are made of a conductive member.

保持部材104Aは、断面U字状に構成されており、金属パイプ材料14と接触する接触部104Aaと、当該接触部104Abから離間した位置にて金属パイプ材料14と接触する接触部104Abと、接触部104Aaと接触部104Abとを連結する連結部104Acと、を備える。接触部104Aaと接触部104Abは、先端に接触面を有し、当該接触面とは反対側の方向へ延びている。連結部104Acは、接触部104Aaと接触部104Abのうち、接触面とは反対側の端部で、接触部104Aaと接触部104Abとを連結している。本実施形態では、保持部材104Aの接触部104Aaは、金属パイプ材料14のうち、部分(第1の部分)E1と接触している。保持部材104Aの接触部104Abは、金属パイプ材料14のうち、部分(第2の部分)E2と接触している。部分E1及び部分E2は、湾曲部14aの頂部14dの軸方向における両側に位置している。このような構成により、保持部材104Aは、頂部14dを挟んだ部分E1と部分E2とを電気的に接続することで、金属パイプ材料14の当該部分E1と部分E2との間に流れる電流の一部をバイパスさせる。 The holding member 104A has a U-shaped cross section, and contacts the contact portion 104Aa that contacts the metal pipe material 14 and the contact portion 104Ab that contacts the metal pipe material 14 at a position separated from the contact portion 104Ab. And a connecting portion 104Ac that connects the portion 104Aa and the contact portion 104Ab. The contact portions 104Aa and 104Ab have contact surfaces at their tips and extend in a direction opposite to the contact surfaces. The connecting portion 104Ac connects the contact portion 104Aa and the contact portion 104Ab at an end of the contact portion 104Aa and the contact portion 104Ab opposite to the contact surface. In the present embodiment, the contact portion 104Aa of the holding member 104A is in contact with the portion (first portion) E1 of the metal pipe material 14. The contact portion 104Ab of the holding member 104A is in contact with the portion (second portion) E2 of the metal pipe material 14. The portions E1 and E2 are located on both sides of the top portion 14d of the bending portion 14a in the axial direction. With such a configuration, the holding member 104A electrically connects the portion E1 and the portion E2 that sandwich the top portion 14d, and thereby one of the currents flowing between the portion E1 and the portion E2 of the metal pipe material 14 is reduced. Bypass the department.

保持部材104Bは、保持部材104Aと同趣旨の構成を有しており、接触部104Ba、接触部104Bb、及び連結部104Bcを備える。本実施形態では、保持部材104Bの接触部104Baは、金属パイプ材料14のうち、部分(第1の部分)E3と接触している。保持部材104Bの接触部104Bbは、金属パイプ材料14のうち、部分(第2の部分)E4と接触している。部分E3及び部分E4は、湾曲部14aの頂部14dの軸方向における両側に位置している。このような構成により、保持部材104Bは、頂部14dを挟んだ部分E3と部分E4とを電気的に接続することで、金属パイプ材料14の当該部分E3と部分E4との間に流れる電流の一部をバイパスさせる。なお、図4において、電流の流れは「EF」の矢印で示している。 The holding member 104B has the same configuration as the holding member 104A, and includes a contact portion 104Ba, a contact portion 104Bb, and a connecting portion 104Bc. In the present embodiment, the contact portion 104Ba of the holding member 104B is in contact with the portion (first portion) E3 of the metal pipe material 14. The contact portion 104Bb of the holding member 104B is in contact with the portion (second portion) E4 of the metal pipe material 14. The portions E3 and E4 are located on both sides in the axial direction of the top portion 14d of the bending portion 14a. With such a configuration, the holding member 104B electrically connects the portion E3 and the portion E4 that sandwich the top portion 14d, so that one of the currents flowing between the portion E3 and the portion E4 of the metal pipe material 14 is reduced. Bypass the department. In FIG. 4, the flow of current is indicated by the arrow “EF”.

図3に示すように、第1の位置調整部107、第2の位置調整部108、及び第3の位置調整部109は、ロボットアームによって構成されている。例えば、第1の位置調整部107は、金属パイプ材料14を把持するロボットハンド107a、ロボットハンド107aの姿勢を三次元的に変更可能な可動部107b、及び可動部107b及びロボットハンド107a全体を水平方向に回転させる台座107cなどを備えている。これにより、第1の位置調整部107は、あらゆる角度及び方向から金属パイプ材料14を保持することができる。また、第1の位置調整部107は、金属パイプ材料14をあらゆる姿勢に保持することが可能であり、保持した金属パイプ材料14を可動域の範囲内であらゆる位置に配置することができる。第2の位置調整部108、及び第3の位置調整部109は、第1の位置調整部107と同趣旨の構成を有している。 As shown in FIG. 3, the first position adjusting unit 107, the second position adjusting unit 108, and the third position adjusting unit 109 are configured by a robot arm. For example, the first position adjustment unit 107 includes a robot hand 107a that holds the metal pipe material 14, a movable unit 107b that can change the posture of the robot hand 107a three-dimensionally, and the movable unit 107b and the entire robot hand 107a that are horizontal. It is provided with a pedestal 107c and the like for rotating in the direction. Thereby, the 1st position adjustment part 107 can hold the metal pipe material 14 from all angles and directions. Further, the first position adjusting unit 107 can hold the metal pipe material 14 in any posture, and can hold the held metal pipe material 14 in any position within the range of the movable range. The second position adjusting unit 108 and the third position adjusting unit 109 have the same configuration as the first position adjusting unit 107.

第1の位置調整部107は、第2の位置調整部108と第3の位置調整部109との間に並ぶように設けられている。第1の位置調整部107は、ロボットハンド107aの先端部にバイパス部104を備えている。これにより、第1の位置調整部107は、金属パイプ材料14に対するバイパス部104の取付位置を調整可能となる。第2の位置調整部108は、ロボットハンド108aの先端部に第1の電極101を備えている。これにより、金属パイプ材料14に対する第1の電極による保持の位置を調整可能となる。第3の位置調整部109は、ロボットハンド109aの先端部に第2の電極102を備えている。これにより、金属パイプ材料14に対する第2の電極102による保持の位置を調整可能となる。 The first position adjusting unit 107 is provided so as to be arranged between the second position adjusting unit 108 and the third position adjusting unit 109. The first position adjusting unit 107 includes a bypass unit 104 at the tip of the robot hand 107a. Accordingly, the first position adjusting unit 107 can adjust the attachment position of the bypass unit 104 with respect to the metal pipe material 14. The second position adjustment unit 108 includes the first electrode 101 at the tip of the robot hand 108a. This makes it possible to adjust the holding position of the first electrode with respect to the metal pipe material 14. The third position adjusting unit 109 includes the second electrode 102 at the tip of the robot hand 109a. This makes it possible to adjust the holding position of the second electrode 102 with respect to the metal pipe material 14.

各位置調整部107,108,109は、金属パイプ材料14を成形金型13外で保持し、当該金属パイプ材料14を搬送して成形金型13内に設置することができる。なお、各位置調整部107,108,109は、制御部106(図4参照)によって制御されてよい。従って、制御部106は、各位置調整部107,108,109で金属パイプ材料14を保持し、通電加熱を行った後、加熱された当該金属パイプ材料を成形金型13に配置することができる。 Each of the position adjusting units 107, 108, and 109 can hold the metal pipe material 14 outside the molding die 13 and convey the metal pipe material 14 to set it in the molding die 13. The position adjusting units 107, 108, and 109 may be controlled by the control unit 106 (see FIG. 4). Therefore, the control unit 106 can hold the metal pipe material 14 in each of the position adjusting units 107, 108, and 109, perform the electric heating, and then dispose the heated metal pipe material in the molding die 13. ..

次に、本実施形態に係る通電加熱装置100の作用・効果について説明する。 Next, operations and effects of the electric heating device 100 according to the present embodiment will be described.

まず、比較例に係る通電加熱装置について説明する。比較例に係る通電加熱装置は、上述の実施形態における保持部材17を第1の電極とし、保持部材18を第2の電極とし、バイパス部を有さないものである。この場合、金属パイプ材料14には第1の電極と第2の電極との間に電流が流れる。しかしながら、電流は金属パイプ材料14内を最短経路で流れようとする。従って、金属パイプ材料14は湾曲部14aで大きく湾曲するものであるため、湾曲部14aの頂部14dの内周部付近にて電流が集中することにより、当該位置で大きく発熱を行う。従って、加熱時における金属パイプ材料14には軸方向の温度分布にむらができてしまう場合がある。 First, an electric heating device according to a comparative example will be described. The electric heating apparatus according to the comparative example has the holding member 17 in the above-described embodiment as a first electrode, the holding member 18 as a second electrode, and does not have a bypass portion. In this case, a current flows through the metal pipe material 14 between the first electrode and the second electrode. However, the current tends to flow through the metal pipe material 14 by the shortest path. Therefore, since the metal pipe material 14 is largely bent at the bending portion 14a, current is concentrated near the inner peripheral portion of the top portion 14d of the bending portion 14a, so that large heat is generated at that position. Therefore, the temperature distribution in the axial direction may be uneven in the metal pipe material 14 during heating.

これに対し、本実施形態に係る通電加熱装置100によれば、電力供給部103は、第1の電極101及び第2の電極102で金属パイプ材料14を保持した状態で、第1の電極101と第2の電極102との間で通電させる。従って、金属パイプ材料14には、第1の電極101と第2の電極102との間に電流が流れる。この金属パイプ材料14に対してバイパス部104が取り付けられる。バイパス部104は、第1の電極101と第2の電極102との間の位置において、金属パイプ材料14の部分E1,E3と部分E2,E4とを接続することで電流の一部をバイパスさせることができる。従って、金属パイプ材料14のうち、部分E1,E3と部分E2,E4との間の領域が電流の集中し易い頂部14dの内周部付近であると、当該位置に流れる電流の一部をバイパス部104にバイパスさせることができる。これにより、金属パイプ材料14の軸方向における特定の位置に電流が集中して流れることを抑制することで、当該位置で発熱量が大きくなることを抑制できる。以上により、加熱時における金属パイプ材料14の軸方向の温度分布のむらを低減することができる。 On the other hand, according to the electric heating apparatus 100 according to the present embodiment, the power supply unit 103 holds the metal pipe material 14 with the first electrode 101 and the second electrode 102, and then the first electrode 101. And the second electrode 102 are energized. Therefore, a current flows through the metal pipe material 14 between the first electrode 101 and the second electrode 102. The bypass section 104 is attached to the metal pipe material 14. The bypass portion 104 connects the portions E1 and E3 and the portions E2 and E4 of the metal pipe material 14 at a position between the first electrode 101 and the second electrode 102 to bypass a part of the current. be able to. Therefore, when the region of the metal pipe material 14 between the portions E1 and E3 and the portions E2 and E4 is near the inner peripheral portion of the top portion 14d where the current easily concentrates, a part of the current flowing to the position is bypassed. The part 104 can be bypassed. Accordingly, by suppressing the electric current from concentrating and flowing at a specific position in the axial direction of the metal pipe material 14, it is possible to suppress an increase in the amount of heat generation at that position. As described above, it is possible to reduce unevenness in the temperature distribution of the metal pipe material 14 in the axial direction during heating.

通電加熱装置100は、金属パイプ材料14に対するバイパス部104の取付位置を調整可能な第1の位置調整部107を更に備える。これにより、金属パイプ材料14の適切な位置にバイパス部104を取り付けることができる。 The electric heating apparatus 100 further includes a first position adjusting unit 107 capable of adjusting the mounting position of the bypass unit 104 with respect to the metal pipe material 14. This allows the bypass portion 104 to be attached at an appropriate position on the metal pipe material 14.

通電加熱装置100は、金属パイプ材料14に対する第1の電極101による保持の位置を調整可能な第2の位置調整部108と、金属パイプ材料に対する第2の電極102による保持の位置を調整可能な第3の位置調整部109と、を更に備える。これにより、第1の電極101及び第2の電極102は、金属パイプ材料14の適切な位置を保持することができる。 The electric heating apparatus 100 is capable of adjusting the position of holding the metal pipe material 14 by the first electrode 101, and the position of holding the metal pipe material 14 by the second electrode 102. And a third position adjusting unit 109. As a result, the first electrode 101 and the second electrode 102 can hold the metal pipe material 14 at appropriate positions.

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。 The present invention is not limited to the above embodiments.

例えば、上述の実施形態では、バイパス部104は、保持部材104Aと保持部材104Bの両方で電流のバイパスを行っていたが、一方の保持部材のみでバイパスを行ってもよい。このとき、他方の保持部材は絶縁部材によって構成され、金属パイプ材料14を保持するだけの機能を有する。 For example, in the above-described embodiment, the bypass unit 104 bypasses the current with both the holding member 104A and the holding member 104B, but may bypass only with one holding member. At this time, the other holding member is made of an insulating member and has a function of only holding the metal pipe material 14.

また、第1の電極及び第2の電極は、成形装置10に設けられてもよい。例えば、保持部材17を第1の電極とし、保持部材18を第2の電極としてよい。この場合、第1の位置調整部107は、金属パイプ材料14を成形金型13内にセットした後、第1の電極及び第2の電極で通電を行っているときも、バイパス部104による保持を継続する。 Further, the first electrode and the second electrode may be provided in the molding device 10. For example, the holding member 17 may be the first electrode and the holding member 18 may be the second electrode. In this case, the first position adjusting unit 107 holds the metal pipe material 14 in the molding die 13 and then holds it by the bypass unit 104 even when the first electrode and the second electrode are energized. To continue.

なお、金属パイプ材料の形状は上述のものに限定されない。例えば、金属パイプ材料は、湾曲ではなく屈曲している形状でもよい。金属パイプ材料は、複数箇所で湾曲又は屈曲していてもよい。なお、金属パイプ材料が複数箇所で湾曲・屈曲している場合、バイパス部も湾曲・屈曲箇所の数と同じ数だけ設けてもよい。ただし、湾曲・屈曲の角度が小さい場合には、湾曲・屈曲箇所の数とバイパス部の数とを同じにしなくてもよい。 The shape of the metal pipe material is not limited to the above. For example, the metal pipe material may be bent rather than curved. The metal pipe material may be curved or bent at multiple points. When the metal pipe material is curved or bent at a plurality of points, the bypass portions may be provided in the same number as the number of curved or bent points. However, when the angle of bending/bending is small, the number of bending/bending points and the number of bypass sections do not have to be the same.

100…通電加熱装置、101…第1の電極、102…第2の電極、103…電力供給部、104…バイパス部、107…第1の位置調整部、108…第2の位置調整部、109…第3の位置調整部。 Reference numeral 100... Electric heating device, 101... First electrode, 102... Second electrode, 103... Power supply unit, 104... Bypass unit, 107... First position adjusting unit, 108... Second position adjusting unit, 109 ...The third position adjusting unit.

Claims (3)

金属パイプ材料に通電して加熱する通電加熱装置であって、
前記金属パイプ材料を保持する第1の電極と、
前記金属パイプ材料を保持する第2の電極と、
前記第1の電極及び前記第2の電極で前記金属パイプ材料を保持した状態で、前記第1の電極と前記第2の電極との間で通電させる電力供給部と、
前記第1の電極と前記第2の電極との間の位置において、前記金属パイプ材料の第1の部分と第2の部分とを接続することで電流の一部をバイパスさせるバイパス部と、を備える通電加熱装置。
An electric heating device for heating a metal pipe material by energizing it.
A first electrode holding the metal pipe material;
A second electrode holding the metal pipe material;
A power supply unit for energizing between the first electrode and the second electrode in a state where the metal pipe material is held by the first electrode and the second electrode,
A bypass portion that connects a first portion and a second portion of the metal pipe material at a position between the first electrode and the second electrode to bypass a part of the current. An electric heating device equipped.
前記金属パイプ材料に対する前記バイパス部の取付位置を調整可能な第1の位置調整部を更に備える、請求項1に記載の通電加熱装置。 The electric heating device according to claim 1, further comprising a first position adjusting unit capable of adjusting a mounting position of the bypass unit with respect to the metal pipe material. 前記金属パイプ材料に対する前記第1の電極による保持の位置を調整可能な第2の位置調整部と、
前記金属パイプ材料に対する前記第2の電極による保持の位置を調整可能な第3の位置調整部と、を更に備える、請求項1又は2に記載の通電加熱装置。
A second position adjusting unit capable of adjusting the position of holding by the first electrode with respect to the metal pipe material;
The electric heating device according to claim 1 or 2, further comprising: a third position adjusting unit capable of adjusting a position of holding the metal pipe material by the second electrode.
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