管的扩径方法及成形装置

摘要

一种管的扩径方法，包括：使一端固定于旋转台的管绕其中心轴旋转的工序；将在管的轴向延伸的棒状辊从管的另一端插入管内，并与从管的另一端至规定位置的成形区域接触的工序；加热管的成形区域的工序；对从管的规定位置至一端的非成形区域中至少接近成形区域的部分进行冷却的工序；以及使棒状辊从与管的成形区域接触的状态，在从管的一端朝向另一端的方向上以及向管的径向外移动的工序。

权利要求

1.一种管的扩径方法，其特征在于，

包括：使一端固定于旋转台的管绕其中心轴旋转的工序；

将在所述管的轴向延伸的棒状辊从所述管的另一端插入所述管内，并与从所述管的另一端至规定位置为止的成形区域接触的工序；

利用包含与所述管的内周面或外周面相向的加热头的加热器来加热所述管的成形区域的工序；

对从所述管的规定位置至一端为止的非成形区域中的至少接近所述成形区域的部分进行冷却的工序；以及从与所述管的成形区域接触的状态，使所述棒状辊在从所述管的一端朝向另一端的方向、以及朝向所述管的径向外的方向上移动，并使所述加热头与所述棒状辊的移动同步地在所述管的径向上移动的工序。

2.根据权利要求1所述的管的扩径方法，其特征在于，从所述管的外侧加热所述管的成形区域。

3.根据权利要求1所述的管的扩径方法，其特征在于，通过感应加热来加热所述管的成形区域。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的管的扩径方法，其特征在于，利用包含向所述管的外周面供给冷却介质的冷却头的冷却器来冷却所述管的非成形区域；

从与所述管的成形区域接触的状态使所述棒状辊在从所述管的一端朝向另一端的方向、以及朝向所述管的径向外的方向上移动时，使所述冷却头与所述棒状辊的移动同步地在所述管的轴向及径向上移动。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的管的扩径方法，其特征在于，从径向外侧用辅助辊支持所述管的至少另一端，并从与所述管的成形区域接触的状态使所述棒状辊在从所述管的一端朝向另一端的方向、以及朝向所述管的径向外的方向上移动。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的管的扩径方法，其特征在于，所述棒状辊的梢端为平坦面。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的管的扩径方法，其特征在于，所述管具有8mm以上的厚度。

8.一种成形装置，其特征在于，

具备：固定管的一端的旋转台；

在所述管的轴向延伸的棒状辊，该棒状辊从所述管的另一端插入所述管内，并与从所述管的另一端至规定位置为止的成形区域接触；

包括与所述管的内周面或外周面相向的加热头且加热所述管的成形区域的加热器；

对从所述管的规定位置至一端为止的非成形区域中的至少接近所述成形区域的部分进行冷却的冷却器；

使所述棒状辊在所述管的轴向及径向上移动的辊用移动装置；以及当所述辊用移动装置使所述棒状辊从与所述管的成形区域接触的状态，在从所述管的一端朝向另一端的方向、以及朝向所述管的径向外的方向上移动时，使所述加热头与所述棒状辊的移动同步地在所述管的径向上移动的加热头用移动装置。

9.根据权利要求8所述的成形装置，其特征在于，还具备：检测所述管的成形区域的温度的第一温度传感器；

检测所述管的非成形区域中的接近所述成形区域的部分的温度的第二温度传感器；以及基于所述第一温度传感器检测的温度控制所述加热器，并基于所述第二温度传感器检测的温度控制所述冷却器的控制装置。

10.根据权利要求8所述的成形装置，其特征在于，所述加热器通过感应加热来加热所述成形区域。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的成形装置，其特征在于，所述冷却器包括向所述管的外周面供给冷却介质的冷却头；

所述成形装置还具备，当所述辊用移动装置使所述棒状辊从与所述管的成形区域接触的状态，在从所述管的一端朝向另一端的方向、以及朝向所述管的径向外的方向上移动时，使所述冷却头与所述棒状辊的移动同步地在所述管的轴向及径向上移动的冷却头用移动装置。

12.根据权利要求8至10中任一项所述的成形装置，其特征在于，还具备，当所述辊用移动装置使所述棒状辊从与所述管的成形区域接触的状态，在从所述管的一端朝向另一端的方向、以及朝向所述管的径向外的方向上移动时，从径向外侧支持所述管的至少另一端的辅助辊。

13.根据权利要求8至10中任一项所述的成形装置，其特征在于，所述棒状辊的梢端为平坦面。

说明书

管的扩径方法及成形装置

技术领域

[0001] 本发明涉及管的扩径方法及实行该方法的成形装置。

背景技术

[0002] 以往已知通过旋压成形对管进行部分扩径的方法。例如，专利文献1中公开了利用一对圆盘辊的管的扩径方法。

[0003] 具体而言，在专利文献1公开的扩径方法中，一端固定于旋转台的管在被配置于管内的第一辊和配置于管外的第二辊夹住的状态下绕其中心轴旋转。之后，使第一辊及第二辊在从管的一端向另一端的方向上以及向径向外移动。其结果为，第一辊按压管，从其按压位置至另一端的部分被扩径。第二辊起到提高扩径部分的成形性的作用。

[0004] 现有技术文献：

[0005] 专利文献：

[0006] 专利文献1 ：日本特开2000-246353号公报。

发明内容

[0007] 发明要解决的问题：

[0008] 然而，在通过使配置于管内的圆盘辊在管的径向及轴向上移动从而对管进行扩径的情况下，如图7所示，比圆盘辊靠近管的另一端侧的部分欲维持原来的直径，因而在比圆盘辊靠近管的一端侧的部分产生拉伸带来的减厚（所谓的颈缩）。为了抑制像这样的颈缩的产生，期待代替圆盘辊而使用在管的轴向延伸的棒状辊。

[0009] 但在使用棒状辊的情况下，由于需要大范围按压作为管的扩径对象区域的成形区域，所以需要将棒状辊向径向外大力推入。对此，若加热管的成形区域，则能减小棒状辊的推入力。

[0010] 但在加热管的成形区域的情况下，给予成形区域较大热量，其热量也传递至比成形区域靠近管的一端侧的区域即非成形区域。因此，将棒状辊按压在成形区域时，非成形区域也会变形。

[0011] 因此，本发明的目的在于，能抑制棒状辊按压在加热的管的成形区域时的非成形区域的变形。

[0012] 解决问题的手段：

[0013] 为了解决前述问题，本发明提供一种管的扩径方法，包括：使一端固定于旋转台的管绕其中心轴旋转的工序；将在所述管的轴向延伸的棒状辊从所述管的另一端插入所述管内，并与从所述管的另一端至规定位置为止的成形区域接触的工序；加热所述管的成形区域的工序；对从所述管的规定位置至一端为止的非成形区域中的至少接近所述成形区域的部分进行冷却的工序；以及从与所述管的成形区域接触的状态，使所述棒状辊在从所述管的一端朝向另一端的方向、以及朝向所述管的径向外的方向上移动的工序。

[0014] 根据上述结构，由于棒状辊按压在加热的管的成形区域，所以能在抑制颈缩的产生的同时以相对较小的推入力对成形区域进行扩径。而且，由于管的非成形区域中至少接近成形区域的部分被冷却，所以能抑制棒状辊按压在加热的成形区域时的非成形区域的变形。

[0015] 也可以是，从所述管的外侧加热所述管的成形区域。根据该结构，相比于从管的内侧加热成形区域的情况，能抑制可能会因棒状辊的按压而形成的管的内周面的隆起。

[0016] 也可以是，通过感应加热来加热所述管的成形区域。在利用燃烧器（burner）加热管的成形区域的情况下，成形区域与非成形区域之间的温度坡度变缓。与此相对，在通过感应加热来加热成形区域的情况下，成形区域与非成形区域之间的温度坡度变陡。从而，若通过感应加热来加热成形区域，则能更有效地抑制非成形区域的变形。换言之，能高精度地形成非成形区域中的示出棒状辊的轨迹的锥形部。

[0017] 也可以是，利用包含与所述管的内周面或外周面相向的加热头的加热器来加热所述管的成形区域；从与所述管的成形区域接触的状态使所述棒状辊在从所述管的一端朝向另一端的方向、以及朝向所述管的径向外的方向上移动时，使所述加热头与所述棒状辊的移动同步地在所述管的径向上移动。根据该结构，能使管的成形区域与加热头之间的距离保持为大致一定，能在稳定地加热成形区域的同时进行扩径。

[0018] 也可以是，利用包含向所述管的外周面供给冷却介质的冷却头的冷却器来冷却所述管的非成形区域；从与所述管的成形区域接触的状态使所述棒状辊在从所述管的一端朝向另一端的方向、以及朝向所述管的径向外的方向上移动时，使所述冷却头与所述棒状辊的移动同步地在所述管的轴向及径向上移动。根据该结构，即便成形区域伴随着棒状辊在管的轴向上的移动而逐渐变窄，棒状辊的梢端与冷却头的位置关系也不变，所以能继续冷却非成形区域中至少接近成形区域的部分。

[0019] 也可以是，从径向外侧用辅助辊支持所述管的至少另一端，并从与所述管的成形区域接触的状态使所述棒状辊在从所述管的一端朝向另一端的方向、以及朝向所述管的径向外的方向上移动。根据该结构，能防止成形中的管的摆动。

[0020] 也可以是，所述棒状辊的梢端为平坦面。根据该结构，相比于棒状辊的梢端为半球状的情况，能抑制棒状辊与非成形区域中的示出棒状辊的轨迹的锥形部的干涉。从而能高精度地对管的成形区域进行扩径。

[0021] 例如也可以是，所述管具有8mm以上的厚度。

[0022] 又，本发明提供一种成形装置，具备：固定管的一端的旋转台；在所述管的轴向延伸的棒状辊，该棒状辊从所述管的另一端插入所述管内，并与从所述管的另一端至规定位置为止的成形区域接触；加热所述管的成形区域的加热器；对从所述管的规定位置至一端为止的非成形区域中的至少接近所述成形区域的部分进行冷却的冷却器；以及使所述棒状辊在所述管的轴向及径向上移动的辊用移动装置。若使用该成形装置，则能实行上述管的扩径方法。

[0023] 发明效果：

[0024] 根据本发明，能抑制棒状辊按压在加热的管的成形区域时的非成形区域的变形。

附图说明

[0025] 图1是实行根据本发明第一实施形态的管的扩径方法的成形装置的概略结构图；

[0026] 图2是示出开始成形前的管与棒状辊的位置关系的图；

[0027] 图3是示出成形中的管与棒状辊的位置关系的图；

[0028] 图4是沿图2的IV-IV线的剖视图；

[0029] 图5的A是第一实施形态中使用的加热头的主视图，B是变形例的加热头的主视图，C是其他变形例的加热头的主视图；

[0030] 图6是实行根据本发明第二实施形态的管的扩径方法的成形装置的概略结构图；

[0031] 图7是用于说明使用圆盘辊时产生的颈缩的图。

具体实施方式

[0032] （第一实施形态）

[0033] 首先，说明根据本发明的第一实施形态的管的扩径方法。本实施形态的扩径方法通过图1所示的成形装置1A实行。

[0034] 成形装置1A通过旋压成形对管2进行部分扩径。构成管2的材料未特别限定，但本实施形态的扩径方法尤其对由变形抗力较高的金属构成的管2有用。变形抗力较高的金属例如有不锈钢、钛合金等难塑性加工材料。即便并非难塑性加工材料，而是由软钢、铝合金构成的管2，若厚度在8mm以上，则变形抗力也变高。

[0035] 具体而言，成形装置1A包括基座11和可旋转地支持于基座11的旋转台12。旋转台12通过图略的马达旋转。本实施形态中，旋转台12的轴向为铅垂方向，但旋转台12的轴向也可以为水平方向等其他方向。

[0036] 旋转台12上，管2的下端（一端）以管2的中心轴20和旋转台12的旋转中心一致的形式固定。即管2绕中心轴20旋转。本实施形态中，管2的下端通过设置于旋转台12的卡盘13而固定于旋转台12。但管2的下端对旋转台12的固定方法不限于此。例如，也可以代替卡盘13，在旋转台12上设置与管2嵌合的筒状体，在该筒状体上通过螺栓固定管2的下端。

[0037] 此外，成形装置1A包括从内侧按压管2的棒状辊3、从外侧加热管2的加热器4和从外侧冷却管2的冷却器5。

[0038] 棒状辊3在管2的轴向上延伸，呈圆柱状。棒状辊3从管2的上端（另一端）插入管2内，与从管2的上端至规定位置的成形区域21接触。本实施形态中，棒状辊3的梢端为平行于与管2的轴向正交的面的平坦面。因此，棒状辊3的周面经由曲率半径较小的弯曲部而与梢端面连接。

[0039] 棒状辊3的轴向无需一定与管2的轴向完全平行，实质上平行（例如，它们轴向的角度差在±10度以内）即可。又，棒状辊3的周面可以是与管2的轴向平行的筒状，也可以是向上或向下而梢端变细的锥状。此外，棒状辊3的周面无需一定要平滑，有些许凹凸亦可。

[0040] 棒状辊3上设置有从上端面向上方突出的轴31。轴31可旋转地被臂15支持。即棒状辊3在与管2的成形区域21接触时，追随管2的旋转而旋转。

[0041] 臂15与安装在从基座11立起的支柱14a上的第一移动装置14连结。第一移动装置14作为通过臂15使棒状辊3在管2的轴向及径向移动的辊用移动装置发挥功能。本实施形态中，第一移动装置14包括轴向互为正交的一对直动执行器。各直动执行器可以是电动/油压/空压缸，也可以是滚珠丝杠机构，还可以是齿条齿轮（rack and pinion）机构。但第一移动装置14也可以为机器人臂。

[0042] 加热器4加热管2的成形区域21。本实施形态中，加热器4通过感应加热来加热管2的成形区域21。具体而言，加热器4如图2所示，包括与管2的外周面相向的加热头41、埋入加热头41的多个线圈42、和对线圈42施加交流电压的交流电源回路43。交流电压的频率优选为5k～400kHz的高频率。即，感应加热优选为高频感应加热。

[0043] 本实施形态中，如图4所示，管2的周向上的加热头41与棒状辊3之间的角度为180度，但管2的周向上的加热头41与棒状辊3之间的角度也可以为例如90度等其他角度。又，本实施形态中，如图4及图5中的A所示，各线圈42为在管2的周向上较长的长圆状。但各线圈42也可以如图5中的B所示，为在管2的轴向上较长的长圆状。或者也可以如图5中的C所示，以绘为多角形（例如三角形）的形式仅设置一个线圈42。另，也可以是，以在管2的周向上排列的形式设置多个加热头41。

[0044] 回到图2，冷却器5至少对从管2的上述规定位置至下端的非成形区域22（即管2的成形区域21以外的区域）中的接近成形区域21的部分（即上部）进行冷却。本实施形态中，冷却器5通过对冷却介质的热传递从而冷却管2的非成形区域22。具体而言，冷却器5包括向管2的外周面供给冷却介质的冷却头51和向冷却头51送出冷却介质且转速可变更的送出机
52。例如，在冷却介质为气体（例如空气、惰性气体）的情况下，送出机52可以为压缩机，也可以为风扇。或者在冷却介质为液体（例如水、油）的情况下，送出机52也可以为泵。

[0045] 基于加热器4的成形区域21的加热温度优选在构成管2的材料的熔点的1/3以上，进一步优选在熔点的1/2以上。基于冷却器5的非成形区域22上部的冷却温度优选为非成形区域22的上部在棒状辊按压于成形区域21时不变形的程度。

[0046] 尤其是，加热器4优选为将成形区域21的全范围加热至同一温度。又，冷却器5优选为以如下形式冷却非成形区域22的至少上部：基于加热器4的成形区域21的加热温度在构成管2的材料的熔点的1/2以上时，在非成形区域22中的从上端到仅离开少许距离的位置为止的极小范围内，温度下降至构成管2的材料的熔点的1/4以下。例如，极小范围为与棒状辊3的弯曲部的高度为相同程度。

[0047] 本实施形态中，加热器4的加热头41和冷却器5的冷却头51安装于保持板18。保持板18与安装在从基座11立起的支柱17a上的第二移动装置17连结。第二移动装置17作为通过保持板18使加热头41在管2的轴向及径向移动的加热头用移动装置发挥功能，并作为通过保持板18使冷却头51在管2的轴向及径向移动的冷却头用移动装置发挥功能。本实施形态中，第二移动装置17包括轴向互为正交的一对直动执行器。各直动执行器可以是电动/油压/空压缸，也可以是滚珠丝杠机构，还可以是齿条齿轮机构。但第二移动装置17也可以是机器人臂。

[0048] 但也可以是加热头41安装于臂15，第一移动装置14作为加热头用移动装置发挥功能。或者也可以是冷却头51安装于臂15，第一移动装置14作为冷却头用移动装置发挥功能。进一步地，也可以代替第二移动装置17而分别设置加热头41专用的移动装置和冷却头51专用的移动装置。

[0049] 加热器4的交流电源回路43及冷却器5的送出机52由控制装置6控制。例如，控制装置6可以是シーケンサ（注册商标），也可以是具有CPU和ROM、RAM等存储器的计算机。

[0050] 控制装置6与第一温度传感器61及第二温度传感器62连接。第一温度传感器61检测管2的成形区域21的温度，第二温度传感器62检测管2的非成形区域22的上部的温度。例如，第一温度传感器61及第二温度传感器62是基于红外线或可视光线检测温度的辐射温度计。

[0051] 本实施形态中，第一温度传感器61及第二温度传感器62安装于从臂15垂下的支架16。即，第一温度传感器61及第二温度传感器62与棒状辊3一同移动。但第一温度传感器61及第二温度传感器62也可以安装于保持板18。或者第一温度传感器61及第二温度传感器62也可以通过不同于第一移动装置14及第二移动装置17的移动装置移动，还可以固定在一定位置。

[0052] 控制装置6控制加热器4及冷却器5的输出。具体而言，控制装置6基于第一温度传感器61检测的温度控制加热器4的交流电源回路43，并基于第二温度传感器62检测的温度控制冷却器5的送出机52。但也可以代替转速可变更的送出机52而使用转速固定的送出机和设置于从送出机至冷却头的流路的流量控制阀，该流量控制阀由控制装置6控制。

[0053] 接着，参照图1～图3说明成形装置1A在对管2进行部分扩径时的动作。

[0054] 首先，第一移动装置14将棒状辊3从管2的上端插入管2内，与管2的成形区域21接触（参照图2）。之后，借由旋转台12，管2绕中心轴20旋转。但管2的旋转也可以在棒状辊3插入管2内之前开始。

[0055] 接着，加热器4加热成形区域21，且冷却器5冷却非成形区域22的至少上部。若成形区域21及非成形区域22均为所希望的温度，则第一移动装置14使棒状辊3从与管2的成形区域21接触的状态，在从管2的下端朝向上端的方向上（即向上）以及向管2的径向外移动。此时，第二移动装置17使加热头41及冷却头51同步于棒状辊3的移动地在管2的轴向及径向移动。在此，“同步”是指分别在管2的轴向及径向上，加热头41及冷却头51的移动量与棒状辊3的移动量相同。例如，如后所述分别间断进行棒状辊3在管2的轴向上的移动和棒状辊3在管2的径向上的移动的情况下，当棒状辊3在管2的轴向移动时，加热头41及冷却头51仅在管2的轴向移动相同量，当棒状辊3在管2的径向移动时，加热头41及冷却头51仅在管2的径向移动相同量。

[0056] 加热头41及冷却头51在管2的轴向及径向移动期间，控制装置6也以使第一温度传感器61检测的温度成为所希望的温度的形式控制加热器4的交流电源回路43，并以使第二温度传感器62检测的温度成为所希望的温度的形式控制冷却器5的送出机52。

[0057] 若棒状辊3向上移动，则伴随于此成形区域21逐渐变窄且非成形区域22逐渐变宽（参照图3）。换言之，随着棒状辊3向上以及向径向外移动，作为成形区域21的下端的部分成为已扩径处理的锥形部（即锥形部示出棒状辊3的轨迹），该锥形部成为非成形区域22的一部分。

[0058] 棒状辊3在管2的轴向上的移动和棒状辊3在管2的径向上的移动可以一起连续进行，它们也可以分别间断进行。又，棒状辊3在管2的轴向上的移动量可以相对于棒状辊3在管2的径向上的移动量为非常大（非成形区域22的锥形部的角度较小），也可以为非常小（非成形区域22的锥形部的角度较大）。

[0059] 棒状辊3的向上及向管2的径向外的移动如图3所示，在成形区域21被扩径至所希望的量的时间点结束。由此，能以锥形部存在于小径筒状部与大径筒状部之间的形式，换言之以具有一个阶梯部的形式对管2进行扩径。之后，若在暂且使棒状辊3从管2离开并稍向上方移动后重复上述动作，则能以具有多个阶梯部的形式对管2进行扩径。但也可以使棒状辊3向上移动至管2的上端，从而以仅具有小径筒状部和锥形部的形式对管2进行扩径。

[0060] 如以上说明，本实施形态的管的扩径方法中，由于棒状辊3按压在加热的管2的成形区域21，所以能在抑制颈缩的产生的同时以相对较小的推入力对成形区域21进行扩径。而且，由于管2的非成形区域22的至少上部被冷却，所以能抑制棒状辊3按压在加热的成形区域21时的非成形区域22的变形。

[0061] 又，本实施形态中，由于加热头41同步于棒状辊3在管2的径向上的移动地在管2的径向移动，所以能使管2的成形区域21与加热头41之间的距离保持为大致一定。从而能稳定地加热成形区域21并扩径。尤其是，本实施形态中，由于加热头41还与棒状辊3在管2的轴向上的移动同步地在管2的轴向移动，所以即便随着棒状辊3在管2的轴向上的移动而成形区域21逐渐变窄，也能使棒状辊3的梢端和加热头41的位置关系不变。

[0062] 此外，本实施形态中，由于冷却头51与棒状辊3的移动同步地移动，所以即便随着棒状辊3在管2的轴向上的移动而成形区域21逐渐变窄，棒状辊3的梢端和冷却头51的位置关系也不变。从而能继续冷却非成形区域22中的至少上部。

[0063] （第二实施形态）

[0064] 接着，说明根据本发明的第二实施形态的管的扩径方法。本实施形态中，图6所示的成形装置1B实行该扩径方法。本实施形态中，管2的周向上的加热头41与棒状辊3之间的角度为90度。即，棒状辊3借由第一移动装置14（图6中省略绘图）在上下方向及与图6的纸面正交的方向移动。此外，本实施形态中，成形装置1B包括辅助辊7。成形装置1B的其他结构与第一实施形态的成形装置1A相同。

[0065] 辅助辊7在管2的轴向延伸，呈梢端为半球状的圆柱状。本实施形态中，管2的周向上的棒状辊3与辅助辊7之间的角度为90度，但管2的周向上的棒状辊3与辅助辊7之间的角度例如也可以为180度等其他角度。

[0066] 辅助辊7至少在成形中从管2的外侧接触成形区域21的至少上部（包含管2上端的部分）。本实施形态中，辅助辊7的长度比棒状辊3的长度短，仅与成形区域21的上部接触。但也可以是辅助辊7的长度与棒状辊3相同或比其长，并与成形区域21整体接触。

[0067] 辅助辊7上设置有从上端面向上方突出的轴71。轴71被臂81可旋转地支持。即，辅助辊7在接触管2的成形区域21的上部时，追随管2的旋转而旋转。

[0068] 臂81与安装在从基座11立起的支柱83上的直动执行器82连结。直动执行器82通过臂81使辅助辊7在管2的径向移动。例如，直动执行器82可以为电动/油压/空压缸，也可以为滚珠丝杠机构，还可以为齿条齿轮机构。

[0069] 本实施形态中，直动执行器82以使辅助辊7总是以一定的按压力按压于管2的形式被控制装置6控制。即，辅助辊7在第一移动装置14使棒状辊3从与管2的成形区域21接触的状态向上以及向径向外移动时，从径向外侧支持管2的至少上端。换言之，借由辅助辊7支持管2的至少上端，且棒状辊3按压在成形区域21。另，成形区域21的厚度随着扩径的进行而变薄。从而，辅助辊7在管2的径向上的移动速度小于棒状辊3在管2的径向上的移动速度。

[0070] 本实施形态中也能得到与第一实施形态同样的效果。而且在本实施形态中，能通过辅助辊7的作用防止成形中的管2的摆动。

[0071] （其他的实施形态）

[0072] 本发明不限于上述的第一及第二实施形态，可在不脱离本发明的主旨的范围内进行种种变形。

[0073] 例如也可以是，加热器4以加热头41与管2的内周面相向的形式配置，从管2的内侧加热成形区域21。但若从管2的外侧加热成形区域21，则相比于从管2的内侧加热成形区域21的情况，能抑制可能会因棒状辊3的按压而形成的管2的内周面的隆起。同样地，冷却器5也可以配置为冷却头51向管2的内周面供给冷却介质，从管2的内侧冷却非成形区域22的至少上部。

[0074] 又，加热器4无需一定要通过感应加热来加热管2的成形区域21。例如也可以作为加热器4而使用从喷头（加热头）放射火焰的燃烧器。但在使用燃烧器加热管2的成形区域21的情况下，成形区域21与非成形区域22之间的温度坡度变缓。对此，在通过感应加热来加热成形区域21的情况下，成形区域21与非成形区域22之间的温度坡度变陡。从而，若通过感应加热来加热成形区域21，则能更有效地抑制非成形区域22的变形。换言之，能高精度地形成非成形区域22中的示出棒状辊3的轨迹的锥形部。

[0075] 又，也可以是，第二移动装置17不具有使加热头41及冷却头51在管2的轴向移动的功能，仅具有使加热头41及冷却头51在管2的径向移动的功能。即，也可以是，当第一移动装置14使棒状辊3从与管2的成形区域21接触的状态向上以及向管2的径向外移动时，第二移动装置17使加热头41及冷却头51仅与棒状辊3在管2的径向上的移动同步地在管2的径向移动。

[0076] 又，也可以是，在管2的扩径量较小的情况下，加热头41及冷却头51的某一方或双方固定在一定位置上。或者也可以是，在管2的扩径量较大的情况下，将冷却头51固定在一定位置上，通过基于第二温度传感器62的控制，调节供给至管2的内周面或外周面的冷却介质的供给量。

[0077] 冷却器5无需一定要通过向冷却介质的热传递来冷却管2的非成形区域22的至少上部。例如，冷却器5也可以形成为如下结构：通过与根据管2的成形而变形的散热构件的接触来冷却非成形区域22的至少上部。

[0078] 棒状辊3的梢端例如也可以为半球状。但若棒状辊3的梢端为平坦面，则相比于棒状辊3的梢端为半球状的情况，能抑制棒状辊3与非成形区域22中的示出棒状辊3的轨迹的锥形部的干涉。从而能高精度地对管2的成形区域21进行扩径。

[0079] 又，管2的成形区域21的加热、管2的非成形区域22的至少上部的冷却、和棒状辊3对成形区域21的按压无需一定要同时进行。例如也可以是，首先加热管2的成形区域21，然后停止管2的成形区域21的加热并冷却非成形区域22，之后停止非成形区域22的冷却并将棒状辊3按压向成形区域21。

[0080] 符号说明：

[0081] 1A、1B　   成形装置；

[0082] 14　       第一移动装置（辊用移动装置）；

[0083] 17　       第二移动装置（加热头用移动装置、冷却头用移动装置）；

[0084] 2　        管；

[0085] 20　       中心轴；

[0086] 21　       成形区域；

[0087] 22　       非成形区域；

[0088] 3　        棒状辊；

[0089] 4　        加热器；

[0090] 41　       加热头；

[0091] 5　        冷却器；

[0092] 51　       冷却头；

[0093] 6　        控制装置；

[0094] 61　       第一温度传感器；

[0095] 62　       第二温度传感器；

[0096] 7　        辅助辊。