(57)【要約】【課題】膨張成形後の気体を適切な態様で再利用できる成形装置を提供する。【解決手段】圧縮機６１が気体を圧縮して高圧ガスタンク６２に当該気体を高圧な状態で貯留する。気体供給機構４０は、高圧ガスタンク６２に貯留された高圧の気体を金属パイプ材料１４へ供給して、膨張成形を行う。このように気体供給機構４０が金属パイプ材料１４内へ供給した気体は、低圧ガスタンク１１０によって回収されて貯留される。このように、膨張成形後の気体は、圧縮機６１へ戻されないため、当該圧縮機６１の下流側に配置された高圧ガスタンク６２が高圧になりすぎることを回避し、圧縮機６１が停止することを抑制できる。また、膨張成形後の気体を低圧ガスタンク１１０に貯留しておくことで、適切なタイミングで貯留した気体を利用することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属パイプ材料を膨張させて金属パイプを成形する成形装置であって、
前記金属パイプ材料内に気体を供給して膨張させる気体供給部と、
圧縮された気体を貯留し、前記気体供給部へ気体を供給する貯留部と、
前記貯留部へ圧縮された気体を供給する圧縮機と、
前記気体供給部が前記金属パイプ材料内へ供給した気体を回収して貯留する回収部と、を備える、成形装置。
【請求項２】
前記回収部にはリリーフ弁が設けられており、
前記リリーフ弁によって、前記回収部は前記貯留部に比して低圧となっている、請求項１に記載の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属パイプ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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１１２６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の成形装置では、気体供給部が金属パイプ材料内に気体を供給して金属パイプを膨張成形した後、当該前記金属パイプ内に低圧の気体が残存する。このような膨張成形後に残存した気体を再利用することが要請されている。ここで、当該低圧の気体を圧縮機へ戻すことが考えられる。しかしながら、このように気体を圧縮機へ戻すと、当該圧縮機の下流側の貯留部が高圧となり過ぎることにより、圧縮機が停止する可能性がある。圧縮機が所定時間内に停止できる回数には許容値があるため、当該許容値を超えて圧縮機が停止すると、圧縮機を使用することができなくなるという問題が生じる。
【０００５】
そこで、本発明は、膨張成形後の気体を適切な態様で再利用できる成形装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る成形装置は、金属パイプ材料を膨張させて金属パイプを成形する成形装置であって、金属パイプ材料内に気体を供給して膨張させる気体供給部と、圧縮された気体を貯留し、気体供給部へ気体を供給する貯留部と、貯留部へ圧縮された気体を供給する圧縮機と、気体供給部が金属パイプ材料内へ供給した気体を回収して貯留する回収部と、を備える。
【０００７】
この成形装置によれば、圧縮機が気体を圧縮して貯留部に当該気体を高圧な状態で貯留する。気体供給部は、貯留部に貯留された高圧の気体を金属パイプ材料へ供給して、膨張成形を行う。このように気体供給部が金属パイプ材料内へ供給した気体は、回収部によって回収されて貯留される。このように、膨張成形後の気体は、圧縮機へ戻されないため、当該圧縮機の下流側に配置された貯留部が高圧になりすぎることを回避し、圧縮機が停止することを抑制できる。また、膨張成形後の気体を回収部に貯留しておくことで、適切なタイミングで貯留した気体を利用することができる。以上により、膨張成形後の気体を適切な態様で再利用することができる。
【０００８】
成形装置において、回収部にはリリーフ弁が設けられており、リリーフ弁によって、回収部は貯留部に比して低圧となっている。これにより、回収部が高圧になりすぎることを防止し、膨張成形後の気体を回収する際に、回収部に貯留された気体が逆流することを防止することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の成形装置によれば、膨張成形後の気体を適切な態様で再利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る成形装置の概略構成図である。
【図２】電極周辺の拡大図であって、（ａ）は電極が金属パイプ材料を保持した状態を示す図、（ｂ）は電極にシール部材を押し付けた状態を示す図、（ｃ）は電極の正面図である。
【図３】成形装置の気体の流通経路を示す概略図である。
【図４】比較例に係る成形装置の気体の流通経路を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明による成形装置の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１２】
〈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、パイプ保持機構３０で保持されている金属パイプ材料１４に通電して加熱する加熱機構５０と、上型１２及び下型１１の間に保持され加熱された金属パイプ材料１４内に高圧ガス（気体）を供給するための気体供給部６０と、パイプ保持機構３０で保持された金属パイプ材料１４内に気体供給部６０からの気体を供給するための一対の気体供給機構（気体供給部）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、上記加熱機構５０の駆動、及び上記気体供給部６０の気体供給をそれぞれ制御する制御部７０と、を備えて構成されている。
【００１３】
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。
【００１４】
更に、下型１１の左右端（図１における左右端）近傍にはスペース１１ａが設けられており、当該スペース１１ａ内には、パイプ保持機構３０の可動部である後述する電極１７，１８（下側電極）等が、上下に進退動可能に配置されている。そして、下側電極１７，１８上に金属パイプ材料１４が載置されることで、下側電極１７，１８は、上型１２と下型１１との間に配置される金属パイプ材料１４に接触する。これにより、下側電極１７，１８は金属パイプ材料１４に電気的に接続される。
【００１５】
下型１１と下側電極１７との間及び下側電極１７の下部、並びに下型１１と下側電極１８との間及び下側電極１８の下部には、通電を防ぐための絶縁材９１がそれぞれ設けられている。それぞれの絶縁材９１は、パイプ保持機構３０を構成するアクチュエータ（不図示）の可動部である進退ロッド９５に固定されている。このアクチュエータは、下側電極１７，１８等を上下動させるためのものであり、アクチュエータの固定部は、下型１１と共に基台１５側に保持されている。
【００１６】
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。
【００１７】
上型１２の左右端（図１における左右端）近傍には、下型１１と同様に、スペース１２ａが設けられており、当該スペース１２ａ内には、パイプ保持機構３０の可動部である後述する電極１７，１８（上側電極）等が、上下に進退動可能に配置されている。そして、下側電極１７，１８上に金属パイプ材料１４が載置された状態において、上側電極１７，１８は、下方に移動することで、上型１２と下型１１との間に配置された金属パイプ材料１４に接触する。これにより、上側電極１７，１８は金属パイプ材料１４に電気的に接続される。
【００１８】
上型１２と上側電極１７との間及び上側電極１７の上部、並びに上型１２と上側電極１８との間及び上側電極１８の上部には、通電を防ぐための絶縁材１０１がそれぞれ設けられている。それぞれの絶縁材１０１は、パイプ保持機構３０を構成するアクチュエータの可動部である進退ロッド９６に固定されている。このアクチュエータは、上側電極１７，１８等を上下動させるためのものであり、アクチュエータの固定部は、上型１２と共に駆動機構８０のスライド８１側に保持されている。
【００１９】
パイプ保持機構３０の右側部分において、電極１８，１８が互いに対向する面のそれぞれには、金属パイプ材料１４の外周面に対応した半円弧状の凹溝１８ａが形成されていて（図２参照）、当該凹溝１８ａの部分に丁度金属パイプ材料１４が嵌り込むように載置可能とされている。パイプ保持機構３０の右側部分において、絶縁材９１，１０１が互いに対向する露出面には、上記凹溝１８ａと同様に、金属パイプ材料１４の外周面に対応した半円弧状の凹溝が形成されている。また、電極１８の正面（金型の外側方向の面）には、凹溝１８ａに向って周囲がテーパー状に傾斜して窪んだテーパー凹面１８ｂが形成されている。よって、パイプ保持機構３０の右側部分で金属パイプ材料１４を上下方向から挟持すると、丁度金属パイプ材料１４の右側端部の外周を全周に渡って密着するように取り囲むことができるように構成されている。
【００２０】
パイプ保持機構３０の左側部分において、電極１７，１７が互いに対向する面のそれぞれには、金属パイプ材料１４の外周面に対応した半円弧状の凹溝１７ａが形成されていて（図２参照）、当該凹溝１７ａの部分に丁度金属パイプ材料１４が嵌り込むように載置可能とされている。パイプ保持機構３０の左側部分において、絶縁材９１，１０１が互いに対向する露出面には、上記凹溝１８ａと同様に、金属パイプ材料１４の外周面に対応した半円弧状の凹溝が形成されている。また、電極１７の正面（金型の外側方向の面）には、凹溝１７ａに向って周囲がテーパー状に傾斜して窪んだテーパー凹面１７ｂが形成されている。よって、パイプ保持機構３０の左側部分で金属パイプ材料１４を上下方向から挟持すると、丁度金属パイプ材料１４の左側端部の外周を全周に渡って密着するように取り囲むことができるように構成されている。
【００２１】
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。
【００２２】
加熱機構５０は、電力供給部５５と、電力供給部５５と電極１７，１８とを電気的に接続するブスバー５２と、を備える。電力供給部５５は、直流電源及びスイッチを含み、電極１７，１８が金属パイプ材料１４に電気的に接続された状態において、ブスバー５２、電極１７，１８を介して金属パイプ材料１４に通電可能とされている。なお、ブスバー５２は、ここでは、下側電極１７，１８に接続されている。
【００２３】
この加熱機構５０では、電力供給部５５から出力された直流電流は、ブスバー５２によって伝送され、電極１７に入力される。そして、直流電流は、金属パイプ材料１４を通過して、電極１８に入力される。そして、直流電流Ｃは、ブスバー５２によって伝送されて電力供給部５５に入力される。
【００２４】
図１に戻り、一対の気体供給機構４０の各々は、シリンダユニット４２と、シリンダユニット４２の作動に合わせて進退動するシリンダロッド４３と、シリンダロッド４３におけるパイプ保持機構３０側の先端に連結されたシール部材４４とを有する。シリンダユニット４２はブロック４１上に載置固定されている。シール部材４４の先端には先細となるようにテーパー面４５が形成されており、電極１７，１８のテーパー凹面１７ｂ，１８ｂに合わさる形状に構成されている（図２参照）。シール部材４４には、シリンダユニット４２側から先端に向かって延在し、詳しくは図２（ａ），（ｂ）に示されるように、気体供給部６０から供給された高圧ガスが流れるガス通路４６が設けられている。
【００２５】
気体供給部６０は、圧縮機６１と、この圧縮機６１によって供給されたガスを溜める高圧ガスタンク（貯留部）６２と、この高圧ガスタンク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、高圧ガスタンク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。また、第２チューブ６７のうち、一方のシール部材４４へ向かう分岐チューブ６７ａには開閉弁１２６が設けられ、他方のシール部材４４へ向かう分岐チューブ６７ｂには開閉弁１２７が設けられる。
【００２６】
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、開閉弁１２６，１２７の開閉を切り替えることにより、各シール部材４４から金属パイプ材料１４内へ供給する気体のＯＮ／ＯＦＦを制御することができる。また、制御部７０は、図１に示す（Ａ）から情報が伝達されることによって、熱電対２１から温度情報を取得し、駆動機構８０及び電力供給部５５等を制御する。
【００２７】
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。
【００２８】
〈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、例えばロボットアーム等を用いて、下型１１側に備わる電極１７，１８上に載置（投入）する。電極１７，１８には凹溝１７ａ，１８ａが形成されているので、当該凹溝１７ａ，１８ａによって金属パイプ材料１４が位置決めされる。
【００２９】
次に、制御部７０は、駆動機構８０及びパイプ保持機構３０を制御することによって、当該パイプ保持機構３０に金属パイプ材料１４を保持させる。具体的には、駆動機構８０の駆動によりスライド８１側に保持されている上型１２及び上側電極１７，１８等が下型１１側に移動すると共に、パイプ保持機構３０に含まれる上側電極１７，１８等及び下側電極１７，１８等を進退動可能としているアクチュエータを作動させることによって、金属パイプ材料１４の両方の端部付近を上下からパイプ保持機構３０により挟持する。この挟持は電極１７，１８に形成される凹溝１７ａ，１８ａ、及び絶縁材９１，１０１に形成される凹溝の存在によって、金属パイプ材料１４の両端部付近の全周に渡って密着するような態様で挟持されることとなる。
【００３０】
なお、このとき、図２（ａ）に示されるように、金属パイプ材料１４の電極１８側の端部は、金属パイプ材料１４の延在方向において、電極１８の凹溝１８ａとテーパー凹面１８ｂとの境界よりもシール部材４４側に突出している。同様に、金属パイプ材料１４の電極１７側の端部は、金属パイプ材料１４の延在方向において、電極１７の凹溝１７ａとテーパー凹面１７ｂとの境界よりもシール部材４４側に突出している。また、上側電極１７，１８の下面と下側電極１７，１８の上面とは、それぞれ互いに接触している。ただし、金属パイプ材料１４の両端部全周に渡って密着する構成に限られず、金属パイプ材料１４の周方向における一部に電極１７，１８が当接するような構成であってもよい。
【００３１】
続いて、制御部７０は、加熱機構５０を制御することによって、金属パイプ材料１４を加熱する。具体的には、制御部７０は、加熱機構５０の電力供給部５５を制御し電力を供給する。すると、ブスバー５２を介して下側電極１７，１８に伝達される電力が、金属パイプ材料１４を挟持している上側電極１７，１８及び金属パイプ材料１４に供給され、金属パイプ材料１４に存在する抵抗により、金属パイプ材料１４自体がジュール熱によって発熱する。すなわち、金属パイプ材料１４は通電加熱状態となる。
【００３２】
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。
【００３３】
その後、気体供給機構４０のシリンダユニット４２を作動させることによってシール部材４４を前進させて金属パイプ材料１４の両端をシールする。このとき、図２（ｂ）に示されるように、金属パイプ材料１４の電極１８側の端部にシール部材４４が押し付けられることによって、電極１８の凹溝１８ａとテーパー凹面１８ｂとの境界よりもシール部材４４側に突出している部分が、テーパー凹面１８ｂに沿うように漏斗状に変形する。同様に、金属パイプ材料１４の電極１７側の端部にシール部材４４が押し付けられることによって、電極１７の凹溝１７ａとテーパー凹面１７ｂとの境界よりもシール部材４４側に突出している部分が、テーパー凹面１７ｂに沿うように漏斗状に変形する。シール完了後、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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
次に、図３を参照して、本実施形態に係る成形装置１０の特徴的部分について説明する。図３は、成形装置の気体の流通経路を示す概略図である。図３に示すように、成形装置１０は、気体供給機構４０，４０と、高圧ガスタンク６２と、圧縮機６１と、低圧ガスタンク（回収部）１１０と、を備えている。
【００３８】
気体供給機構４０，４０は、前述のとおり、成形時において、成形金型１３内に配置された金属パイプ材料に気体を供給することによって金属パイプを成形する。高圧ガスタンク６２は、圧縮された気体を貯留し、気体供給機構４０，４０へ気体を供給する貯留部として機能する。高圧ガスタンク６２は、気体を５〜７０ＭＰａ程度で貯留している。高圧ガスタンク６２には第２チューブ６７が接続されている。前述のように、当該第２チューブ６７は、分岐チューブ６７ａ及び分岐チューブ６７ｂを介してそれぞれ気体供給機構４０，４０と接続されている。分岐チューブ６７ａには開閉弁１２６が設けられ、分岐チューブ６７ｂには開閉弁１２７が設けられる。圧縮機６１は、気体を圧縮し、高圧ガスタンク６２へ圧縮された気体を供給する。
【００３９】
低圧ガスタンク１１０は、気体供給機構４０，４０が金属パイプ材料１４内へ供給した気体を回収して貯留する。低圧ガスタンク１１０は、分岐チューブ６７ｂから引き出されたライン１１１に接続されている。ライン１１１には、開閉弁１１２、及び除塵装置１１３が設けられている。除塵装置１１３は、ストレーナ等によって構成されており、膨張成形後の気体に含まれる塵等を除去する。これにより、金属パイプの膨張成形後は、開閉弁１２６，１２７を閉とし、開閉弁１１２を開とすることで、膨張成形後に金属パイプ内に残存していた気体がライン１１１を介して低圧ガスタンク１１０にて回収される。低圧ガスタンク１１０には、貯留された低圧の気体を利用先へ供給するためのライン１１６が接続されている。また、ライン１１６には、開閉弁１２８が設けられている。低圧ガスタンク１１０に貯留された低圧の気体は、例えば膨張成形後の金属パイプの冷却や、成形金型１３の金型表面の清掃等に用いられる。従って、ライン１１６の出口は、成形金型１３付近に配置される。成形金型１３の清掃等に用いられるガスには、さほど高圧であることは求められないため、当該用途に用いられるガスは低圧ガスでも十分である。
【００４０】
低圧ガスタンク１１０には、リリーフ弁１１４が設けられている。これにより、リリーフ弁１１４によって、低圧ガスタンク１１０が所定の圧力以下に保たれている。リリーフ弁１１４によって、低圧ガスタンク１１０は高圧ガスタンク６２に比して低圧となっている。より具体的には、低圧ガスタンク１１０は、リリーフ弁１１４によって１ＭＰａ以下に保たれている。
【００４１】
また、低圧ガスタンク１１０は、圧縮ガスライン１２０からの気体を貯留することができる。低圧ガスタンク１１０は、ライン１１７を介して圧縮ガスライン１２０に接続されている。圧縮ガスライン１２０は、工場施設内に既設されているガスラインであり、高圧ガス（高圧ガスタンク６２の圧力よりは低い）が流れているガスラインである。ライン１１７には開閉弁１２１が設けられている。これにより、低圧ガスタンク１１０は、貯留した気体の圧力が所定の値（例えば０．２〜５ＭＰａ）以上で保たれるように、圧縮ガスライン１２０からの気体も貯留することができる。
【００４２】
次に、成形装置１０の気体供給に関する動作について説明する。金属パイプ材料１４を膨張成形する際は、気体供給機構４０，４０のシール部材４４が金属パイプ材料１４に挿入される。このとき、開閉弁１２６，１２７を開とし、開閉弁１１２を閉とする。これにより、高圧ガスタンク６２に貯留された気体がシール部材４４を介して金属パイプ材料１４へ供給される。
【００４３】
膨張成形が完了したら、シール部材４４を金属パイプに挿入した状態で、開閉弁１２６，１２７を閉とし、開閉弁１１２を開とする。これにより、金属パイプ内に残存した低圧の気体がライン１１１を介して低圧ガスタンク１１０へ送られる。低圧ガスタンク１１０内の圧力が過剰となる場合は、リリーフ弁１１４にて圧力の調整が行われる。
【００４４】
低圧ガスタンク１１０で回収された気体は、必要なタイミングにてライン１１６を介して利用先へ供給される。また、低圧ガスタンク１１０の圧力が所定の値より低くなる場合は、開閉弁１２１を開とし、圧縮ガスライン１２０からライン１１７を介して気体が供給される。これにより、低圧ガスタンク１１０の圧力は所定の範囲内で維持される。
【００４５】
次に、本実施形態に係る成形装置１０の作用・効果について説明する。
【００４６】
まず、図４を参照して、比較例に係る成形装置の構成について説明する。図４に示すように、分岐チューブ６７ｂに接続されたライン１４０は、圧縮機６１へ接続されている。また、成形金型１３の金型表面の清掃等は、圧縮ガスライン１２０からの気体によって行われる。これにより、膨張成形が終了した後に金属パイプに残存する気体は、ライン１４０を介して圧縮機６１へ供給される。しかしながら、このように気体を圧縮機６１へ戻すと、当該圧縮機６１の下流側の高圧ガスタンク６２が高圧となり過ぎることにより、圧縮機６１が停止する可能性がある。圧縮機６１が所定時間内に停止できる回数には許容値があるため、当該許容値を超えて圧縮機６１が停止すると、圧縮機６１を使用することができなくなるという問題が生じる。
【００４７】
これに対し、本実施形態における成形装置１０では、圧縮機６１が気体を圧縮して高圧ガスタンク６２に当該気体を高圧な状態で貯留する。気体供給機構４０は、高圧ガスタンク６２に貯留された高圧の気体を金属パイプ材料１４へ供給して、膨張成形を行う。このように気体供給機構４０が金属パイプ材料１４内へ供給した気体は、低圧ガスタンク１１０によって回収されて貯留される。このように、膨張成形後の気体は、圧縮機６１へ戻されないため、当該圧縮機６１の下流側に配置された高圧ガスタンク６２が高圧になりすぎることを回避し、圧縮機６１が停止することを抑制できる。また、膨張成形後の気体を低圧ガスタンク１１０に貯留しておくことで、適切なタイミングで貯留した気体を利用することができる。以上により、膨張成形後の気体を適切な態様で再利用することができる。
【００４８】
成形装置１０において、低圧ガスタンク１１０にはリリーフ弁１１４が設けられており、リリーフ弁１１４によって、低圧ガスタンク１１０は高圧ガスタンク６２に比して低圧となっている。これにより、低圧ガスタンク１１０が高圧になりすぎることを防止し、膨張成形後の気体を回収する際に、低圧ガスタンク１１０に貯留された気体が逆流することを防止することができる。
【００４９】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。
【００５０】
例えば、成形装置の構成は図３に示すものに限定されず、本発明の趣旨の範囲であらゆる構成を採用してよい。例えば、リリーフ弁１１４、除塵装置１１３、圧縮ガスライン等を省略してもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１０…成形装置、１３…成形金型、１４…金属パイプ材料、４０…気体供給機構（気体供給部）、６１…圧縮機、６２…高圧ガスタンク（貯留部）、１１０…低圧ガスタンク（回収部）、１１４…リリーフ弁。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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