JP2009090359A - Twist forward extruding device and twist forward extruding method - Google Patents

Twist forward extruding device and twist forward extruding method Download PDF

Info

Publication number
JP2009090359A
JP2009090359A JP2007265751A JP2007265751A JP2009090359A JP 2009090359 A JP2009090359 A JP 2009090359A JP 2007265751 A JP2007265751 A JP 2007265751A JP 2007265751 A JP2007265751 A JP 2007265751A JP 2009090359 A JP2009090359 A JP 2009090359A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
die
cross
container
section
forward extrusion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007265751A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Susumu Mizunuma
晋 水沼
Masahide Takatsu
正秀 高津
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osaka University NUC
Osaka Prefecture University
Original Assignee
Osaka University NUC
Osaka Prefecture University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osaka University NUC, Osaka Prefecture University filed Critical Osaka University NUC
Priority to JP2007265751A priority Critical patent/JP2009090359A/en
Publication of JP2009090359A publication Critical patent/JP2009090359A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device and a method for reducing extruding load by efficiently applying twisting strain in a twist forward extrusion by which the internal structure of a material is fined by applying the large twisting strain to a solid material and powdery material such as metal and high polymer. <P>SOLUTION: In the twist forward extruding device into which the material 1 charged into a cylindrical container 3 is pushed with a pusher 4, one side of the container 3 or a cylindrical die 2 is fixed in the rotational direction so as not to be rotated and the other end is rotated around the axis of extrusion, the die 2 is a two-step die which is composed of an inlet-side die part 2-2 and an outlet-side die part 2-3, a size which completely includes the cross section of the material 1 which is compactly charged in the container 3 and is the non-circular shape-dimension, also the inlet-side cross section of the die hole of the outlet-side die part 2-3 completely includes the outlet-side cross section of the die hole of the inlet-side die part 2-2 and is smaller shape-dimension than the cross section of the material 1 in the container 3. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ねじり前方押出し装置およびねじり前方押出し法に関する。詳しくは、微細な内部組織、結晶組織や非結晶組織を有する材料(金属、高分子、木材など)あるいは超微細な第2相を均一に分散した材料を製造するために、固体状の材料、固体状の複合材料、粉末材料、異種金属の混合体あるいは金属とセラミックスの混合体に熱間あるいは冷間で非常に大きな加工ひずみを加える方法に関する。   The present invention relates to a twist forward extrusion apparatus and a twist forward extrusion method. Specifically, in order to produce a material having a fine internal structure, a crystalline structure or an amorphous structure (metal, polymer, wood, etc.) or a material in which an ultrafine second phase is uniformly dispersed, a solid material, The present invention relates to a method of applying a very large working strain to a solid composite material, a powder material, a mixture of different metals, or a mixture of metal and ceramics, hot or cold.

通常、金属材料は原料を溶解精錬しこれを鋳造し、さらに加工成形することにより最終製品形状にする。これには大別して2種類あり、熱間加工後冷却して製品とする熱間加工製品と、これをさらに冷間で加工成形した冷間加工製品である。   Usually, a metal material is made into a final product shape by melting and refining the raw material, casting it, and further processing and forming it. There are roughly two types, hot-worked products that are cooled after hot working to produce products, and cold-worked products that are further cold-worked.

熱間加工とは、絶対温度で、再結晶温度以上融点以下での加工である。冷間加工とは再結晶温度以下での加工をさす。室温(20℃±20℃)での加工が多い。   Hot working is processing at an absolute temperature and above the recrystallization temperature and below the melting point. Cold processing refers to processing below the recrystallization temperature. There are many processings at room temperature (20 ° C ± 20 ° C).

これらのいずれの方法においても、金属材料に加えられる加工量は製品の材質に大きく影響することが知られている。圧延、鋳造などの加工は、特に、結晶粒などのミクロ組織を微細にする上で有効であり、鉄鋼材料、アルミニウム材料など多くの金属材料でこの方法が使用されている。これは、一般的に、金属材料の結晶粒が微細であるほど優れた機械的性質が得られるからである。   In any of these methods, it is known that the amount of processing applied to the metal material greatly affects the material of the product. Processes such as rolling and casting are particularly effective in reducing the microstructure of crystal grains and the like, and this method is used in many metal materials such as steel materials and aluminum materials. This is because in general, the finer the crystal grains of the metal material, the better the mechanical properties.

熱間加工製品においては、高温で加工した場合、加工ひずみ速度を大きくし大きなひずみを加えることにより金属材料は動的再結晶状態になり、ひずみ速度が大きいほど結晶粒が小さくなる。低温(再結晶温度よりは高い)で加工した場合は、セル状に転位が堆積し、転位の再配列により微細な結晶粒になる。   In a hot-worked product, when processed at a high temperature, the metal material becomes a dynamic recrystallization state by increasing the processing strain rate and applying a large strain, and the larger the strain rate, the smaller the crystal grains. When processed at a low temperature (higher than the recrystallization temperature), dislocations accumulate in a cell shape and become fine crystal grains due to rearrangement of the dislocations.

また、冷間加工製品では冷間(再結晶温度以下)における加工量が大きいほど、その後に続く焼鈍を行った場合の再結晶粒の大きさを小さくできる。
以上の再結晶挙動は変形時の加工ひずみが小さい(例えば相当ひずみで1より小さい)場合であるが、最近では、通常の再結晶温度以下でも、非常に大きい加工ひずみ(例えば相当ひずみで4以上)を加えると転位の少ない再結晶粒が得られることが見いだされ、工業的に利用しようとする研究が盛んである。
In the cold processed product, the larger the amount of cold processing (recrystallization temperature or less), the smaller the size of recrystallized grains when the subsequent annealing is performed.
The above-mentioned recrystallization behavior is a case where the deformation strain at the time of deformation is small (for example, equivalent strain is less than 1), but recently, a very large processing strain (for example, equivalent strain is 4 or more at an equivalent strain or less). ), It is found that recrystallized grains with few dislocations can be obtained.

一方、粉末材料には物理的、化学的に高機能を持っているものが多いが、これらを工業的に利用するためには、固体状、望ましくは相対密度が100%に近いことが要請されている。そのために、室温よりも高い高温で圧密加工を行うことができるHIP(Hot Isostatic Pressing)やホットプレスが多用されている。   On the other hand, many powder materials have high physical and chemical functions, but in order to use them industrially, they are required to be in a solid state, preferably a relative density close to 100%. ing. For this reason, HIP (Hot Isostatic Pressing) and hot pressing, which can perform consolidation at a temperature higher than room temperature, are frequently used.

しかし、より高密度化するためにはより高温加工することが必要であるが、その場合、材料の性質が変化することが多く、機能性を損なわないで、100%に近い相対密度が達成されている例は少ないようである。特に、MA(Mechanical Alloying)粉のように粒内の結晶粒サイズが1ミクロン以下のレベルにまで微細化された粉末はきわめて固化しにくく、低温での固化技術が開発されることが強く望まれている。このためにもせん断ひずみなどの大ひずみを加えることが有効である。   However, in order to achieve higher density, it is necessary to process at a higher temperature. In that case, the properties of the material often change, and a relative density close to 100% is achieved without impairing functionality. There are few examples. In particular, powders that have been refined to a level of 1 micron or less, such as MA (Mechanical Alloying) powders, are extremely difficult to solidify, and it is strongly desired that solidification technology at low temperatures be developed. ing. For this purpose, it is effective to apply a large strain such as a shear strain.

さらに、MAの一種であるが、2種以上の任意組成のバルク状の金属あるいは金属粒子の混合体に対して非常に大きい変形を加えるとこれらが混合され、異種金属同士がナノメータのオーダーにまで近づくことが可能になる。金属粒子の混合の場合は空隙部体積が0に近づくまで加工を続けるとバルク状の固体材料となり、新規な合金(超微細粒合金やアモルファス合金など)の製造につながる。   Furthermore, although it is a kind of MA, when a very large deformation is applied to a bulk metal or a mixture of metal particles of two or more kinds of arbitrary compositions, these are mixed and dissimilar metals are in the order of nanometers. It becomes possible to approach. In the case of mixing metal particles, if processing is continued until the void volume approaches 0, a bulk solid material is obtained, which leads to the production of new alloys (such as ultrafine grain alloys and amorphous alloys).

あるいは、大きいひずみを金属と超微細セラミックス粒の混合体に加えることにより、超微細粒を金属中に均一に分散させることが可能になる。   Alternatively, it is possible to uniformly disperse the ultrafine grains in the metal by applying a large strain to the mixture of the metal and the ultrafine ceramic grains.

また、金属中の析出物などを粉砕し均一微細に分散させることも可能になる。
高分子材料においても高圧で大きいねじりを加えることにより微細な内部組織を持つ材料を得ることができる。
It is also possible to pulverize the precipitates in the metal and disperse them uniformly and finely.
Even in a polymer material, a material having a fine internal structure can be obtained by applying a large twist at a high pressure.

以上のように、大ひずみを加える手段は金属内部組織の微細化、非結晶化、粉末材料の固化、異種金属同士の混合、金属と超微細粒の混合、あるいはその他の物質の微細組織化に対して有効であるが、従来の加工手段、例えば圧延や鍛造あるいはHIPやホットプレスのみではその加え得る変形量に限界があった(例えば、特許文献1参照)。   As described above, the means for applying large strains are the refinement of metal internal structure, non-crystallization, solidification of powder material, mixing of different metals, mixing of metal and ultrafine particles, or microstructure of other substances. Although effective against this, conventional processing means such as rolling, forging, HIP, or hot pressing alone has a limit on the amount of deformation that can be applied (see, for example, Patent Document 1).

本発明者は、従来のひずみを大幅に超える大ひずみを達成する方法として、押出し加工とねじり加工を組み合わせたねじり押出し法をすでに開発している(特許文献1〜6参照)。   The present inventor has already developed a torsion extrusion method combining extrusion and twisting as a method for achieving a large strain that greatly exceeds the conventional strain (see Patent Documents 1 to 6).

その方法の一例を以下で説明する。   An example of the method will be described below.

その方法は、図1に示したように、コンテナー3内に装填された材料1をプッシャー4で押し込み、ダイス2で成形する前方押出し法において、コンテナー3あるいはダイス2の一方を固定し、他方を押出し軸aの周りに回転させながらプッシャー4により押出し加工を行うねじり前方押出し加工法である。図1はダイスを回転させる場合を示している。材料部分1−1は材料1におけるコンテナー3内の部分であり、材料部分1−2は材料1におけるダイス2内の押出し成形を受けた部分である。   As shown in FIG. 1, in the forward extrusion method in which the material 1 loaded in the container 3 is pushed by the pusher 4 and formed by the die 2, one of the container 3 and the die 2 is fixed, and the other is This is a torsional forward extrusion method in which extrusion is performed by the pusher 4 while rotating around the extrusion axis a. FIG. 1 shows a case where a die is rotated. The material portion 1-1 is a portion in the container 3 in the material 1, and the material portion 1-2 is a portion that has undergone extrusion molding in the die 2 in the material 1.

材料1における材料部分1−1と材料部分1−2が相対的に回転することにより、その境界の点線で囲まれた領域A内の材料がねじり変形を受ける。このねじり変形をうける材料部分の平均直径をDmとする。 When the material portion 1-1 and the material portion 1-2 in the material 1 are relatively rotated, the material in the region A surrounded by the dotted line of the boundary is subjected to torsional deformation. Let D m be the average diameter of the material portion that undergoes this torsional deformation.

このようなねじり押出し法の場合、ダイス2のキャビティ形状が軸対称の場合、ダイス2と材料1の間にすべりが生じ、材料1のねじり回数がダイス2の回転回数より少なくなる場合がある。図2は図1におけるダイス2の立体形状を示す立体図である。このような形状のダイス2を用いて純アルミニウムをねじり押出し加工する場合、すべりは生じないが、例えばAZ91のように合金成分の多いマグネシウム合金の場合には、すべりが生じる。すべりが生じる場合には、図3に示したようにダイス穴の形状を非軸対称にすることが有効である(例えば、非特許文献1、特許文献5参照)。この場合、ダイス入口部の横断面形状は円形であり、出口に近づくにつれて四角や楕円のような非軸対称形状になる。しかし、このように徐々に形状を変化させるとダイスの長さが長くなり、押出し荷重が高くなり、工具寿命などに悪い影響を与える。なお、このダイスのねじり変形領域は図3中Aで示した範囲の材料部分であり、この部分の平均直径をDmとする。 In the case of such a torsion extrusion method, when the cavity shape of the die 2 is axisymmetric, a slip occurs between the die 2 and the material 1, and the number of twists of the material 1 may be less than the number of rotations of the die 2. FIG. 2 is a three-dimensional view showing the three-dimensional shape of the die 2 in FIG. When pure aluminum is twisted and extruded using the die 2 having such a shape, slip does not occur, but in the case of a magnesium alloy having many alloy components such as AZ91, slip occurs. When slipping occurs, it is effective to make the shape of the die hole non-axisymmetric as shown in FIG. 3 (see, for example, Non-Patent Document 1 and Patent Document 5). In this case, the cross-sectional shape of the die inlet is circular, and becomes a non-axisymmetric shape such as a square or an ellipse as it approaches the outlet. However, when the shape is gradually changed in this way, the length of the die becomes longer, the extrusion load becomes higher, and the tool life is adversely affected. Incidentally, torsional deformation region of the die is a material part of the range shown in FIG. 3 A, the average diameter of the portion and D m.

ダイス長さを短くするためにダイスの横断面形状寸法の変化を急にすると、材料割れが生じることが多い。したがって、材料割れが生じないでダイス長さを短くできる方法を見出すことが重要である。
特開2005−000990号公報 特開2005−000991号公報 特開2005−000992号公報 特開2005−000996号公報 特開2005−000993号公報 特開2005−000994号公報 Mizunuma, S.: MATER. SCI. FORUM, 503-504(2006), 185.
When a change in the cross-sectional shape dimension of the die is abruptly shortened in order to shorten the die length, a material crack often occurs. Therefore, it is important to find a method that can shorten the die length without causing material cracking.
JP-A-2005-000990 JP-A-2005-000991 JP-A-2005-000992 JP-A-2005-000996 JP-A-2005-000993 JP 2005-000994 A Mizunuma, S .: MATER. SCI. FORUM, 503-504 (2006), 185.

ねじり前方押出し法において、材料すべりを生じさせず、材料割れも生じさせないで、しかもダイス長さを短くすることが課題である。   In the twist forward extrusion method, there is a problem in that no material slip occurs, no material cracks occur, and the die length is shortened.

すべりを生じさせないためには、すでに明らかになっているようにダイスの長さ方向の一部あるいは全部の横断面形状を多角形や楕円形状にすることが有効である。ダイス長さを短くするためにはダイスの横断面形状を急激に変化させることが必要であるが、ダイス長さ方向のどの部分で横断面形状を急激に変化させるのが割れ防止に有効であるかについて種々検討した結果、材料ねじり(図1のA領域)が生じた後に形状急変部が形成されるようにダイスを設計しておくことが有効であることが明らかになった。   In order to prevent slippage, it is effective to make a part or all of the cross-sectional shape in the length direction of the die a polygonal shape or an elliptical shape as has been made clear. In order to shorten the die length, it is necessary to change the cross-sectional shape of the die abruptly, but it is effective for preventing cracks to change the cross-sectional shape suddenly at any part in the die length direction. As a result of various studies, it has become clear that it is effective to design a die so that a suddenly deformed portion is formed after material torsion (A region in FIG. 1) occurs.

具体的には以下の3つのねじり前方押出し装置によって、材料すべりを生じさせず、材料割れも生じさせないで、しかもダイス長さを短くすることが可能となる。
第1の装置は、筒形コンテナー内に装填された材料をプッシャーで押し込み、前記コンテナーあるいは筒形ダイスの一方を回転しないように回転方向に固定し、他方を押出し軸の周りに回転させるねじり前方押出し装置において、前記ダイスが入側ダイス部分と出側ダイス部分からなる二段ダイスであり、前記入側ダイス部分のダイス穴の入口側横断面がコンテナー内に隙間なく装填された材料の横断面を完全に含む大きさであり、かつ円形でない形状寸法であると共に、前記出側ダイス部分のダイス穴の入口側横断面が入側ダイス部分のダイス穴の出口側横断面に完全に含まれ、かつ前記コンテナー内の材料の横断面より小さい形状寸法であることを特徴とするねじり前方押出し装置である。
Specifically, the following three torsional forward extrusion devices do not cause material slip, do not cause material cracking, and can reduce the die length.
The first apparatus pushes the material loaded in the cylindrical container with a pusher, fixes one of the container or the cylindrical die in a rotational direction so as not to rotate, and rotates the other around the extrusion shaft. In the extrusion apparatus, the die is a two-stage die composed of an inlet die portion and an outlet die portion, and the inlet side transverse section of the die hole of the inlet die portion is a transverse section of the material loaded without gaps in the container. , And the shape dimension is not circular, and the entrance side cross section of the die hole of the exit die portion is completely included in the exit side cross section of the die hole of the entrance die portion, And a twist forward extrusion apparatus characterized in that it has a smaller size than the cross section of the material in the container.

第2の装置は、筒形コンテナー内に装填された材料をプッシャーで押し込み、前記コンテナーあるいは筒形ダイスの一方を回転しないように回転方向に固定し、他方を押出し軸の周りに回転させるねじり前方押出し装置において、前記ダイスが入側ダイス部分と出側ダイス部分からなる二段ダイスであり、前記入側ダイス部分のダイス穴の入口側横断面がコンテナー内に隙間なく装填された材料の横断面と等しいかあるいは完全に含まれる円形であると共に、前記出側ダイス部分のダイス穴の入口側横断面が入側ダイス部分のダイス穴の出口側横断面に完全に含まれ、かつ前記コンテナー内の材料の横断面より小さい円形でない形状寸法であることを特徴とするねじり前方押出し装置である。   The second device pushes the material loaded in the cylindrical container with a pusher, fixes one of the container or the cylindrical die in a rotational direction so as not to rotate, and rotates the other around the extrusion shaft. In the extrusion apparatus, the die is a two-stage die composed of an inlet die portion and an outlet die portion, and the inlet side transverse section of the die hole of the inlet die portion is a transverse section of the material loaded without gaps in the container. And the entrance side cross section of the die hole of the exit die portion is completely contained in the exit side cross section of the die hole of the entrance die portion, and is in the container. A torsional forward extrusion device characterized by a non-circular shape dimension smaller than the cross-section of the material.

第3の装置は、筒形コンテナー内に装填された材料をプッシャーで押し込み、前記コンテナーあるいは筒形ダイスの一方を回転しないように回転方向に固定し、他方を押出し軸の周りに回転させるねじり前方押出し装置において、前記コンテナーは、前記ダイスの一部と嵌合する嵌合凹部を有し、前記ダイスは、前記コンテナーの出口とダイス穴の入口の間に空間部を有するようにコンテナーと離間して配置されると共に、ダイスの入口側端面におけるダイス穴の周囲に複数の凹部を有し、かつ入口側横断面がコンテナー内に隙間なく装填された材料の横断面より小さい形状寸法であり、前記空間部の横断面がコンテナーの出口側横断面およびダイスの入口側横断面を含む円形状であることを特徴とするとするねじり前方押出し装置である。
この第3の装置において、空間部は第1および第2の装置の入側ダイス部分に相当し、ダイスは第1および第2の装置の出側ダイス部分に相当する。
なお、前記コンテナー内に隙間なく装填された材料の横断面とは、言い換えれば、コンテナーの装填穴の横断面である。
The third device pushes the material loaded in the cylindrical container with a pusher, fixes one of the container or the cylindrical die in a rotational direction so as not to rotate, and rotates the other around the extrusion shaft. In the extrusion apparatus, the container has a fitting recess for fitting with a part of the die, and the die is separated from the container so as to have a space part between the outlet of the container and the inlet of the die hole. And having a plurality of recesses around the die hole on the inlet side end surface of the die, and the inlet side cross section is smaller than the cross section of the material loaded without gaps in the container, A torsional forward extrusion device characterized in that the cross section of the space has a circular shape including the outlet side cross section of the container and the inlet side cross section of the die.
In this third device, the space portion corresponds to the entry die portion of the first and second devices, and the die corresponds to the exit die portion of the first and second devices.
In addition, the cross section of the material loaded in the container without a gap is, in other words, the cross section of the loading hole of the container.

なお、第1および第2の装置におけるダイスは入側ダイス部分と出側ダイス部分を別々に製作し組み合わせたものでもよいし、一体的な形状に作製しても効果は同じである。要は、入側ダイス部分のダイス穴と出側ダイス部分のダイス穴の大きさおよび形状を異ならせた二段ダイス穴を有していればよい。   The dice in the first and second devices may be produced by combining the entrance die portion and the exit die portion separately, or the same effect can be obtained by making them in an integrated shape. In short, it is only necessary to have a two-stage die hole in which the size and shape of the die hole in the entry die portion and the die hole in the exit die portion are different.

上記第1〜第3の装置における形状急変部は当然入側ダイス部分と出側ダイス部分の境界である。形状急変部が材料ねじり領域と重なるような形状のダイスの場合でも、材料の延性が大きい場合には材料割れが生じない場合はある。また、ある程度の脆性材料であっても、押込圧力を非常に大きくすれば材料割れが生じない場合はあるが、コンテナーやダイスなどの工具割れの原因になることが多い。   The shape suddenly changing portion in the first to third devices is naturally the boundary between the entrance die portion and the exit die portion. Even in the case of a die having a shape in which the shape suddenly changing portion overlaps the material torsional region, if the material has high ductility, material cracking may not occur. Even if the material is brittle to some extent, if the indentation pressure is very high, material cracking may not occur, but it often causes cracking of tools such as containers and dies.

また、本発明の別の観点によれば、上述の第1〜3のいずれかの装置を用いて材料をねじり押出し加工するねじり前方押出し法が提供される。
前記第1または第2のねじり前方押出し装置を用いて材料をねじり押出し加工するねじり前方押出し法は、前記コンテナー内に装填された材料を前記プッシャーで押し込み、かつ前記材料と前記ダイスとを相対的に回転させることにより、前記入側ダイス部分において材料部分にねじりせん断ひずみを付与すると共に、前記出側ダイス部分によって、前記ねじりせん断ひずみが付与された材料部分をコンテナー内の材料の横断面形状よりも小さい横断面形状で押し出すものである。
前記第3のねじり前方押出し装置を用いて材料をねじり押出し加工するねじり前方押出し法は、前記コンテナー内に装填された材料を前記プッシャーで押し込み、かつ前記材料と前記ダイスとを相対的に回転させることにより、前記空間部において材料部分にねじりせん断ひずみを付与すると共に、前記ダイス部分によって、前記ねじりせん断ひずみを付与された材料部分をコンテナー内の材料の横断面形状よりも小さい横断面形状で押し出すものである。
According to another aspect of the present invention, there is provided a torsional forward extrusion method in which a material is twisted and extruded using any one of the above first to third apparatuses.
In the twist forward extrusion method in which the material is twisted and extruded using the first or second twist forward extrusion device, the material loaded in the container is pushed by the pusher, and the material and the die are relative to each other. Torsional shear strain is imparted to the material portion at the entry die portion, and the material portion to which the torsional shear strain is imparted by the exit die portion from the cross-sectional shape of the material in the container. Are extruded with a small cross-sectional shape.
In the twist forward extrusion method in which a material is twisted and extruded using the third twist forward extrusion device, the material loaded in the container is pushed by the pusher, and the material and the die are relatively rotated. As a result, torsional shear strain is applied to the material portion in the space portion, and the material portion to which the torsional shear strain is applied is pushed out by the die portion with a cross-sectional shape smaller than the cross-sectional shape of the material in the container. Is.

以上のように、入側ダイス部分と出側ダイス部分を組み合わせた形状のダイスを用いることにより、ダイス穴の形状が急激に変化する場合でも材料割れを生じず、ダイス長さを従来の非軸対称ダイスの半分以下の長さにすることができる。   As described above, by using a die with a combination of an entrance die portion and an exit die portion, even if the die hole shape changes suddenly, material cracking does not occur, and the die length is reduced to the conventional non-axis The length can be less than half of the symmetric die.

以下図面に基いて、発明の実施形態を説明する。
まず、第1の装置および方法について説明する。
Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
First, the first apparatus and method will be described.

(実施形態1)
図4は本発明のねじり前方押出し装置の実施形態1(第1の装置)における概略縦断面図である。
この実施形態1のねじり前方押出し装置は、材料1が装填される筒形コンテナー3と、該コンテナー3に隣接して配置された筒形ダイス2と、コンテナー3内の材料1をダイス2へ押圧するプッシャー4と、コンテナー3またはダイス2を押込み軸心周りに回転させる図示しない回転手段と、プッシャー4を押込み軸心方向に移動させる図示しない加圧手段とを備え、ダイス2が入側ダイス部分2−2と出側ダイス部分2−3からなる二段ダイスであり、入側ダイス部分2−2のダイス穴の入口側横断面がコンテナー3内に隙間なく装填された材料1の横断面を完全に含む大きさであり、かつ円形でない形状寸法であると共に、出側ダイス部分2−3のダイス穴の入口側横断面が入側ダイス部分2−2のダイス穴の出口側横断面に完全に含まれ、かつコンテナー3内の材料の横断面より小さい形状寸法である。
(Embodiment 1)
FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional view of Embodiment 1 (first device) of the twist forward extrusion device of the present invention.
The twist forward extrusion apparatus of the first embodiment includes a cylindrical container 3 loaded with a material 1, a cylindrical die 2 disposed adjacent to the container 3, and a material 1 in the container 3 pressed against the die 2. A pusher 4 for rotating the container 3 or the die 2 around the pushing shaft center, and a pressing means (not shown) for moving the pusher 4 in the pushing shaft center direction. 2-2 and the exit die portion 2-3 are two-stage dies, and the entrance side cross section of the die hole of the entrance die portion 2-2 is the cross section of the material 1 loaded in the container 3 without a gap. It is a size that is completely included and has a non-circular shape, and the cross section on the entrance side of the die hole of the exit die portion 2-3 is completely the cross section on the exit side of the die hole of the entrance die portion 2-2. Included in And is smaller geometry than the cross section of the material in the container 3.

図4に示すように、ダイス2は、入側ダイス部分2−2と出側ダイス部分2−3とからなり、入側ダイス部分2−2および出側ダイス部分2−3はそれぞれ軸心部にダイス穴を有している。
入側ダイス部分2−2は、ダイス穴を有する入側壁部と、入側壁部の外周縁から出口側に一定径で延びる筒壁部と、筒壁部の出口側端部から外径方向に突出する外鍔部とを有する。
出側ダイス部分2−3は、入側ダイス部分2−2のダイス穴よりも小径のダイス穴を有する胴部と、胴部の出口側端部から外径方向に突出する外鍔部とを有する。なお、出側ダイス部分2−3のダイス穴において、入口開口端から距離H3部分が最も細く、それより出口側はそれより若干大きく設定されている。
このダイス2は、入側ダイス部分2−2の筒壁部の内部に出側ダイス部分2−3の胴部が挿入し、双方の重なった外鍔部に形成された穴にボルトを通しナットにて締め付けることにより、入側ダイス部分2−2と出側ダイス部分2−3とが分解可能に一体化している。
図5(a)および(b)は入側ダイス部分2−2と出側ダイス部分2−3とが一体化した立体図の一例である。
As shown in FIG. 4, the die 2 includes an entry-side die portion 2-2 and an exit-side die portion 2-3, and each of the entrance-side die portion 2-2 and the exit-side die portion 2-3 is an axial center portion. Has a die hole.
The entrance side die portion 2-2 includes an entrance wall portion having a die hole, a cylindrical wall portion extending from the outer peripheral edge of the entrance wall portion to the exit side with a constant diameter, and an exit side end portion of the cylinder wall portion in an outer diameter direction. And a protruding outer collar portion.
The exit-side die portion 2-3 includes a body portion having a die hole smaller in diameter than the die hole of the entry-side die portion 2-2, and an outer flange portion projecting in the outer diameter direction from the exit side end portion of the body portion. Have. In addition, in the die hole of the exit side die portion 2-3, the distance H3 portion from the entrance opening end is the narrowest, and the exit side is set slightly larger than that.
This die 2 has a barrel portion of the outlet die portion 2-3 inserted into the cylindrical wall portion of the inlet die portion 2-2, and nuts are passed through holes formed in the overlapping outer flange portions. By tightening with, the entry-side die portion 2-2 and the exit-side die portion 2-3 are integrated so as to be disassembled.
FIGS. 5A and 5B are examples of a three-dimensional view in which the entry-side die portion 2-2 and the exit-side die portion 2-3 are integrated.

図6は材料の長さ方向各位置における断面形状のいくつかの例を示す図であって、図6(a)は図4のc1−c1線断面図であり、図6(b)は図4のc2−c2線断面図であり、図6(c)は図4のc3−c3線断面図である。
図6(a)は素材の横断面を示し、円形や四角形が普通である。図6(b)は入側ダイス部分の横断面であるが、これらは材料ねじりをコンテナーとダイスの接触位置近傍のA領域(図4参照)で生じさせるため、四角形や六角形断面である。楕円などの非軸対称形状でもよい。要はこの入側ダイス部分内で材料外面とダイス内面の間の滑りが生じない形状であればよい。なお、c2−c2線断面の最小寸法D2minは素材断面の最大寸法D1maxより大きくなければならない。この寸法関係が逆になると材料のねじり領域A部で材料破断が生じる。
6A and 6B are diagrams showing some examples of cross-sectional shapes at respective positions in the length direction of the material. FIG. 6A is a cross-sectional view taken along the line c1-c1 in FIG. 4, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line c2-c2, and FIG. 6C is a cross-sectional view taken along line c3-c3 in FIG.
FIG. 6A shows a cross section of the material, and a circle or a rectangle is common. FIG. 6B is a cross-sectional view of the entry die portion, which is a quadrilateral or hexagonal cross-section because material torsion occurs in the region A (see FIG. 4) near the contact position between the container and the die. A non-axisymmetric shape such as an ellipse may be used. In short, any shape that does not cause slippage between the outer surface of the material and the inner surface of the die in the entrance die portion may be used. In addition, the minimum dimension D2min of the c2-c2 line cross section must be larger than the maximum dimension D1max of the material cross section. If this dimensional relationship is reversed, material breakage occurs in the torsional region A of the material.

図6(c)は製品の横断面形状を示す図である。当然、この横断面の最大寸法D3maxはD2minより小さくなければならない。この横断面形状は任意であり、図示したもの以外に例えばH形、軌条なども可能であり、形状の自由度は通常の前方押出しと同程度である。なお、この場合、ねじり領域の平均直径Dmはほぼ素材直径D0に等しい。
このような図6(a)から(c)で示した材料の断面形状と同じ形状にコンテナーの装填穴およびダイス穴が形成されている。
FIG.6 (c) is a figure which shows the cross-sectional shape of a product. Naturally, the maximum dimension D3max of this cross section must be smaller than D2min. The cross-sectional shape is arbitrary, and other than those shown in the figure, for example, an H shape, a rail, and the like are possible, and the degree of freedom of the shape is similar to that of normal forward extrusion. In this case, the average diameter D m of the torsion region is substantially equal to the material diameter D 0.
The container loading hole and the die hole are formed in the same shape as the cross-sectional shape of the material shown in FIGS. 6 (a) to 6 (c).

回転手段は、例えば、コンテナーまたはダイスに回転力を付与するモータと、コンテナーおよびダイスを相対的に回転可能に保持するフレーム、ホルダおよびベアリング等の支持部と、モータの回転力をコンテナーまたはダイスに伝達する複数のギヤあるいはプーリおよびベルト等の伝達機構部と、モータの回転数を制御するモータ制御部等を備えた構成とすることができる。   The rotating means includes, for example, a motor that applies a rotational force to the container or the die, a support portion such as a frame, a holder, and a bearing that rotatably holds the container and the die, and the rotational force of the motor to the container or the die. A transmission mechanism such as a plurality of gears or pulleys and belts for transmission, and a motor control unit for controlling the rotational speed of the motor can be provided.

加圧手段は、例えば、上述の回転手段、支持部等を上載する基台上に立設されたフレームと、フレームに取り付けられかつシャフト先端がプッシャーと連結した油圧シリンダと、油圧シリンダに油圧を供給して伸縮動作させる伸縮駆動部、プッシャーを所定の押出し速度または所定の圧力で伸縮駆動部を制御する油圧制御部等を備えた構成とすることができる。なお、コンテナー側が回転する場合は、プッシャーも回転できるように、油圧シリンダのシャフト先端はベアリングを介してプッシャーと連結される。   The pressurizing means includes, for example, a frame erected on a base on which the above-described rotating means, a support portion and the like are mounted, a hydraulic cylinder attached to the frame and having a shaft tip connected to a pusher, and hydraulic pressure applied to the hydraulic cylinder. An expansion / contraction drive unit that supplies and expands and contracts, a hydraulic control unit that controls the expansion / contraction drive unit at a predetermined pushing speed or a predetermined pressure of the pusher, and the like can be provided. When the container side rotates, the shaft tip of the hydraulic cylinder is connected to the pusher via a bearing so that the pusher can also rotate.

実施形態1のねじり前方押出し装置を用いて材料をねじり押出し加工する場合、コンテナー3内に装填された材料1をプッシャー4で押し込み、かつ材料1に対してダイス2を回転させることにより、入側ダイス部分2−2のダイス穴において材料部分にねじりせん断ひずみを付与すると共に、出側ダイス部分2−3のダイス穴の入口側によって、ねじりせん断ひずみが付与された材料部分をコンテナー3内の材料の横断面形状よりも小さい横断面形状で押し出すことができる。   In the case of twisting and extruding a material using the twist forward extrusion apparatus of the first embodiment, the material 1 loaded in the container 3 is pushed by the pusher 4 and the die 2 is rotated with respect to the material 1 to enter the material. The torsional shear strain is imparted to the material portion at the die hole of the die portion 2-2, and the material portion to which the torsional shear strain is imparted by the inlet side of the die hole of the outlet side die portion 2-3 is made the material in the container 3. It is possible to extrude with a cross-sectional shape smaller than the cross-sectional shape.

(実施形態2)
図7は本発明のねじり前方押出し装置の実施形態2(第2の装置)における概略縦断面図である。
この実施形態2のねじり前方押出し装置は、ダイス2の構成が実施形態1と異なる以外は実施形態1のねじり前方押出し装置と同様の構成である。以下、実施形態2における実施形態1とは異なる点を主に説明する。なお、図7において、実施形態1と同様の要素には同一の符号を付している。
(Embodiment 2)
FIG. 7 is a schematic longitudinal cross-sectional view in Embodiment 2 (2nd apparatus) of the twist front extrusion apparatus of this invention.
The twist forward extrusion apparatus of the second embodiment has the same configuration as that of the twist forward extrusion apparatus of the first embodiment except that the configuration of the die 2 is different from that of the first embodiment. Hereinafter, points of the second embodiment different from the first embodiment will be mainly described. In FIG. 7, the same reference numerals are given to the same elements as those in the first embodiment.

実施形態2において、ダイス2が入側ダイス部分2−2と出側ダイス部分2−3からなる二段ダイスであり、入側ダイス部分2−2のダイス穴の入口側横断面がコンテナー3内に隙間なく装填された材料1の横断面と等しいかあるいは完全に含まれる円形であると共に、出側ダイス部分2−3のダイス穴の入口側横断面が入側ダイス部分2−2のダイス穴の出口側横断面に完全に含まれ、かつコンテナー3内の材料1の横断面より小さい円形でない形状寸法である。
図8は入側ダイス部分2−2と出側ダイス部分2−3とが一体化した立体図の一例である。
In the second embodiment, the die 2 is a two-stage die composed of an entry-side die portion 2-2 and an exit-side die portion 2-3, and the entrance-side cross section of the die hole of the entry-side die portion 2-2 is inside the container 3. Is a circular shape that is equal to or completely included in the cross section of the material 1 loaded without gaps, and the entrance side cross section of the die hole of the exit side die portion 2-3 is a die hole of the entrance side die portion 2-2. The non-circular shape dimensions that are completely contained in the outlet side cross section of the material and smaller than the cross section of the material 1 in the container 3.
FIG. 8 is an example of a three-dimensional view in which the entry-side die portion 2-2 and the exit-side die portion 2-3 are integrated.

図9は材料の長さ方向各位置における断面形状のいくつかの例を示す図であって、図9(a)は図7のc1−c1線断面図であり、図9(b)は図7のc2−c2線断面図であり、図9(c)は図7のc3−c3線断面図である。
図7の出側ダイス部分のダイス穴形状は四角形や多角形あるいは楕円などの非軸対称である。図7の場合、図9(a)および(b)に示すように入側ダイス部分の最大寸法D2maxが素材断面の最小寸法D1minより小さいか同じである。入側ダイス部分の横断面は円形である。出側ダイス部分2−3のダイス穴の形状は四角形や楕円などの非軸対称である。したがって、材料ねじりは主に入側ダイス部分内のコンテナーと出側ダイス部分内の中間の図7中Aで示した領域で生じる。ねじり領域の平均直径Dmは素材直径D0に等しいかそれより小さいが、D2maxを素材寸法D0にほぼ等しくすれば、この場合も素材直径D0にほぼ等しくすることができる。
FIG. 9 is a diagram showing several examples of the cross-sectional shape at each position in the length direction of the material. FIG. 9A is a cross-sectional view taken along line c1-c1 in FIG. 7, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line c2-c2, and FIG. 9C is a cross-sectional view taken along line c3-c3 in FIG.
The die hole shape of the exit die portion in FIG. 7 is non-axisymmetric such as a quadrangle, a polygon or an ellipse. In the case of FIG. 7, as shown in FIGS. 9A and 9B, the maximum dimension D2max of the entrance die portion is smaller than or the same as the minimum dimension D1min of the material cross section. The cross section of the entry die portion is circular. The shape of the die hole of the exit side die portion 2-3 is non-axisymmetric such as a rectangle or an ellipse. Therefore, the material twist occurs mainly in the region indicated by A in FIG. 7 in the middle of the container in the entrance die portion and the exit die portion. The average diameter D m of the torsional region is equal to or smaller than the material diameter D 0 , but if D2max is substantially equal to the material dimension D 0 , it can be made substantially equal to the material diameter D 0 in this case as well.

実施形態2のねじり前方押出し装置を用いて材料をねじり押出し加工する場合も、実施形態1と同様に、コンテナー3内に装填された材料1をプッシャー4で押し込み、かつ材料1に対してダイス2を回転させることにより、入側ダイス部分2−2のダイス穴において材料部分にねじりせん断ひずみを付与すると共に、出側ダイス部分2−3のダイス穴の入口側によって、ねじりせん断ひずみが付与された材料部分をコンテナー3内の材料の横断面形状よりも小さい横断面形状で押し出すことができる。   Also in the case of twisting and extruding a material using the twist forward extrusion apparatus of the second embodiment, the material 1 loaded in the container 3 is pushed by the pusher 4 and the die 2 is pressed against the material 1 as in the first embodiment. The torsional shear strain was applied to the material portion in the die hole of the entry-side die portion 2-2, and the torsional shear strain was imparted by the inlet side of the die hole of the exit-side die portion 2-3. The material portion can be extruded with a cross-sectional shape that is smaller than the cross-sectional shape of the material in the container 3.

(実施形態3)
図10は本発明のねじり前方押出し装置の実施形態3(第3の装置)における概略縦断面図である。
この実施形態3のねじり前方押出し装置は、ダイス2およびコンテナー3の構成が実施形態1および2と異なる以外は実施形態1および2のねじり前方押出し装置と同様の構成である。以下、実施形態3における実施形態1および2とは異なる点を主に説明する。なお、図10において、実施形態1および2と同様の要素には同一の符号を付している。
(Embodiment 3)
FIG. 10 is a schematic longitudinal cross-sectional view in Embodiment 3 (3rd apparatus) of the twist front extrusion apparatus of this invention.
The twist forward extrusion apparatus of the third embodiment has the same configuration as the twist forward extrusion apparatus of the first and second embodiments except that the configurations of the die 2 and the container 3 are different from those of the first and second embodiments. Hereinafter, differences from the first and second embodiments in the third embodiment will be mainly described. In FIG. 10, the same elements as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals.

実施形態3の場合、筒形コンテナー3は、ダイス2の一部と嵌合する嵌合凹部を有している。
また、筒形ダイス2は、1つの部材からなり、コンテナー3の出口とダイス穴の入口の間に空間部を有するようにコンテナー3と離間して配置されると共に、ダイス2の入口側端面におけるダイス穴の周囲に複数の凹部(溝)Gを有し、かつ入口側横断面がコンテナー3内に隙間なく装填されたの材料1の横断面より小さい形状寸法である。
また、空間部の横断面がコンテナー3の出口側横断面およびダイス2の入口側横断面を含む円形状である。
この場合、空間部は、図4および図7で示した入側ダイス部分2−2のダイス穴の部分に相当し、ダイス2が図4および図7で示した出側ダイス部分2−3に相当する。したがって、ダイス形状の急変部はダイス2の入口端面位置となる。ダイス2の入口端面には点線で示した位置に凹部Gが形成されている。ダイス回転時にこの凹部Gの部分が材料を保持するので図10中Aで示した領域でねじりが生じ、その直後にダイス2のダイス穴で押出し成形される。この場合も、ねじり領域の平均直径Dmは素材直径D0に近い値となる。このダイスの立体図の一例を図11に示した。また、図12はダイス2の入口端面を入口側から見た図である。凹部Gの形状は任意であるが、その面積は通常ダイス端面の25%以上75%以下とする。
In the case of the third embodiment, the cylindrical container 3 has a fitting recess that fits with a part of the die 2.
The cylindrical die 2 is made of a single member, and is spaced apart from the container 3 so as to have a space between the outlet of the container 3 and the inlet of the die hole, and at the inlet side end face of the die 2. It has a plurality of recesses (grooves) G around the die hole, and the cross section of the inlet side is smaller than the cross section of the material 1 loaded in the container 3 without any gap.
Further, the cross section of the space portion has a circular shape including the outlet side cross section of the container 3 and the inlet side cross section of the die 2.
In this case, the space corresponds to the die hole portion of the entry-side die portion 2-2 shown in FIGS. 4 and 7, and the die 2 is connected to the exit-side die portion 2-3 shown in FIGS. Equivalent to. Accordingly, the die-shaped sudden change portion is the position of the inlet end face of the die 2. A concave portion G is formed at a position indicated by a dotted line on the inlet end face of the die 2. Since the concave portion G holds the material during the rotation of the die, twisting occurs in the area indicated by A in FIG. 10 and immediately after that, extrusion is performed through the die hole of the die 2. Again, the average diameter D m of the torsion region is a value close to the material diameter D 0. An example of a three-dimensional view of this die is shown in FIG. FIG. 12 is a view of the entrance end face of the die 2 as seen from the entrance side. The shape of the recess G is arbitrary, but the area is usually 25% or more and 75% or less of the die end face.

従来技術である図3に示したダイスは、本発明の第1および第2の方法(図4および図7参照)の入側ダイス部分と出側ダイス部分の結合部のような形状急変部、あるいは第3の方法(図10参照)の空間部とダイスの境界部のような形状急変部をつくらないように横断面形状がなだらかに変化するように設計されたものであり、当然ダイス長さが長くなってダイス内面と材料との接触領域の長さが大きくなり、押出し荷重の増大を招くものである。また、図3中に示した材料のねじり領域Aの平均直径Dmは素材直径D0に比べてかなり小さくなり、後述するようにねじり押出し変形中に材料が受ける相当ひずみもかなり小さくなり、微細化の面で不利になる。 The conventional die shown in FIG. 3 is a shape sudden change portion such as a joint portion between the entrance die portion and the exit die portion of the first and second methods (see FIGS. 4 and 7) of the present invention. Alternatively, the third method (see FIG. 10) is designed so that the cross-sectional shape changes gently so as not to create a shape sudden change portion such as the space between the space and the die. This increases the length of the contact area between the inner surface of the die and the material, which increases the extrusion load. In addition, the average diameter D m of the torsional region A of the material shown in FIG. 3 is considerably smaller than the material diameter D 0 , and as will be described later, the considerable strain that the material undergoes during torsional extrusion deformation is also considerably reduced. It becomes disadvantageous in terms of conversion.

実施形態3のねじり前方押出し装置を用いて材料をねじり押出し加工する場合、コンテナー3内に装填された材料1をプッシャー4で押し込み、かつ材料1に対してダイス2を回転させることにより、前記空間部において材料部分にねじりせん断ひずみを付与すると共に、ダイス2部分によって、ねじりせん断ひずみを付与された材料部分をコンテナー内の材料の横断面形状よりも小さい横断面形状で押し出すことができる。   In the case of twisting and extruding a material using the twist forward extrusion apparatus of Embodiment 3, the material 1 loaded in the container 3 is pushed by the pusher 4 and the die 2 is rotated with respect to the material 1, thereby The torsional shear strain is applied to the material portion at the portion, and the material portion to which the torsional shear strain is applied can be pushed out by the die 2 portion with a cross-sectional shape smaller than the cross-sectional shape of the material in the container.

上述の実施形態1〜3のように、ダイス内に横断面形状の急変部をつくるとそこで材料割れが生じるおそれがあるが、ねじり変形領域A内に形状急変部が存在しなければ、ある程度の静水圧が存在すれば、またある程度の材料の延性があれば材料割れが生じないことを確認している。例えば、脆性が比較的大きいMg合金AZ31、AZ61、AZ91などの場合、加工温度が443Kと低くても材料延伸が1.5以上あればこの割れが生じない条件を十分満たしている。これは、ねじり変形部と形状急変部が一致していないからである。   As in the first to third embodiments described above, when a suddenly changing portion having a cross-sectional shape is formed in the die, there is a possibility that material cracks may occur, but if there is no suddenly changing portion in the torsional deformation region A, a certain amount It has been confirmed that there is no material cracking if there is hydrostatic pressure and if there is a certain degree of material ductility. For example, in the case of Mg alloys AZ31, AZ61, AZ91, etc., which have relatively high brittleness, even if the processing temperature is as low as 443K, the condition that this crack does not occur is sufficiently satisfied if the material stretching is 1.5 or more. This is because the torsionally deformed portion and the shape suddenly changing portion do not match.

ねじり押出しにおける相当ひずみは次の式(1)から求めることができる。
ここで、εZ:軸方向伸びの真ひずみ
εT:ねじりによる断面平均ねじりひずみ
であり、εTは次の式(2)で表される。
ここで、
m:材料のねじり変形域の平均直径
である。
The equivalent strain in torsional extrusion can be determined from the following equation (1).
Where ε Z is the true strain of axial elongation
ε T : Cross-sectional average torsional strain due to torsion, and ε T is expressed by the following equation (2).
here,
D m is the average diameter of the torsional deformation region of the material.

以下の実施例で示すように、D0=8mmの場合、
は通常1〜10(1/mm)の間の値に設定している。
変形域の平均直径Dmは本方法による変形の場合(第1〜第3の方法)、ほぼ素材直径D0に等しいとおける。したがって、前記式(1)より、相当ひずみは10〜100程度となる。なお、軸方向伸びの相当ひずみはこのうち、1〜2程度の量である。
適切な加工温度の場合、アルミニウムやマグネシウム合金などの金属では相当ひずみが100程度で十分超微細化するので、通常は100以下の相当ひずみを目安にしているが、100以上で超微細化が飽和しないで相当ひずみの増加とともに徐々に進行する場合もある。したがって、100以上の相当ひずみを与えることを否定しているわけではない。実際操業の場合においては、相当ひずみはあくまで超微細化に対する要求度合と生産性との兼ね合いで決まるものである。
As shown in the examples below, when D 0 = 8 mm,
Is normally set to a value between 1 and 10 (1 / mm).
In the case of deformation by this method (first to third methods), the average diameter D m of the deformation region can be approximately equal to the material diameter D 0 . Therefore, the equivalent strain is about 10 to 100 from the formula (1). In addition, the equivalent distortion | strain of an axial direction elongation is a quantity about 1-2 among these.
In the case of an appropriate processing temperature, a metal such as aluminum or magnesium alloy is sufficiently ultra-fine with an equivalent strain of about 100. Usually, an equivalent strain of 100 or less is generally used as a guide, but the ultra-fine refinement is saturated at 100 or more. In some cases, the gradual progress may occur as the equivalent strain increases. Therefore, it does not deny giving equivalent strain of 100 or more. In the case of actual operation, the equivalent strain is determined solely by the balance between the degree of demand for ultra-miniaturization and productivity.

図3で示したような従来法の非軸対称ダイスを用いた場合の相当ひずみは、通常この値の半分程度である。   When the conventional non-axisymmetric die as shown in FIG. 3 is used, the equivalent strain is usually about half of this value.

(実施例1)
Mg合金AZ61(Al6%、Zn1%)の棒材(直径8mm、長さ30mm)を使用し、図13に示すねじり前方押出し装置を用いて、ねじり前方押出し加工を実施した。この図13に示すねじり前方押出し装置は、第1の方法を実施する図4の第1の装置に基いて作製されたものである。
(Example 1)
Using a rod material (diameter 8 mm, length 30 mm) of Mg alloy AZ61 (Al 6%, Zn 1%), twist forward extrusion was performed using the twist forward extrusion apparatus shown in FIG. The twist forward extrusion apparatus shown in FIG. 13 is manufactured based on the first apparatus of FIG. 4 that performs the first method.

図13において、符号2はダイス、3はコンテナー、4はプッシャー、1は材料である。符号8はダイス2を固定する治具であり、モータMとベルト7により駆動される。符号6はコンテナー3と治具8を空間に保持するホルダである。符号9はラジアルベアリング、10はスラストベアリングである。   In FIG. 13, reference numeral 2 is a die, 3 is a container, 4 is a pusher, and 1 is a material. Reference numeral 8 denotes a jig for fixing the die 2 and is driven by the motor M and the belt 7. Reference numeral 6 denotes a holder for holding the container 3 and the jig 8 in the space. Reference numeral 9 is a radial bearing, and 10 is a thrust bearing.

ダイス2の入側ダイス部分2−2のダイス穴の横断面は□10mmであり、出側ダイス部分2−3のダイス穴の横断面は穴径2.5mmの円形である。ダイス長さはH2=1.0mm、H3=4mmである。コンテナー3と入側ダイス部分2−2の接触部Sの設定隙間は0.1mmである。   The cross section of the die hole of the entrance die portion 2-2 of the die 2 is 10 mm, and the cross section of the die hole of the exit die portion 2-3 is a circle having a hole diameter of 2.5 mm. The die length is H2 = 1.0 mm and H3 = 4 mm. The set clearance of the contact portion S between the container 3 and the entry die portion 2-2 is 0.1 mm.

材料はコンテナー3に内蔵された棒状ヒータHにより473Kに加熱された。プッシャー4の押込み速度は2mm/min、ダイス回転速度は15rpmである。   The material was heated to 473 K by a rod heater H built in the container 3. The pushing speed of the pusher 4 is 2 mm / min, and the die rotation speed is 15 rpm.

ねじり押出し加工された成形品の外観写真を図14に示した。噛み出しの厚さは0.2mmであった。この厚みは設定隙間0.1mmより大きいが、装置のガタや工具の弾性変形によるものである。なお、コンテナー3、ホルダー6およびダイス2より形成される閉空間Uは、噛み出し部S以外には隙間がないよう製作されているので、噛み出しがこの部分に充満するとそれ以上噛み出しは生じない。   FIG. 14 shows an appearance photograph of the molded product that has been twisted and extruded. The thickness of the bite was 0.2 mm. This thickness is larger than the set gap of 0.1 mm, but is due to the backlash of the apparatus and the elastic deformation of the tool. The closed space U formed by the container 3, the holder 6 and the die 2 is manufactured so that there is no gap other than the biting portion S, and further biting occurs when the biting is full. Absent.

成形品の断面を腐食後、光学顕微鏡で組織観察を行った。図15(a)は素材、図15(b)は成形品の軸心部、図15(c)は外周部の組織写真である。素材の結晶粒径は20〜30μm程度であるが、結晶粒界部分に2〜3μmの細粒もみられる。成形品の横断面内の結晶粒径分布はほぼ一様であり、大部分の粒径は1〜2μm以下であることが分かる。   After corrosion of the cross section of the molded product, the structure was observed with an optical microscope. FIG. 15A is a raw material, FIG. 15B is an axial center portion of a molded product, and FIG. 15C is a structural photograph of the outer peripheral portion. The crystal grain size of the material is about 20 to 30 μm, but fine grains of 2 to 3 μm are also observed at the crystal grain boundary. It can be seen that the crystal grain size distribution in the cross section of the molded product is almost uniform, and the majority of the grain size is 1 to 2 μm or less.

プッシャー押込み圧力は約1100MPaであった。図3のタイプで出側が四角形状のダイス(H2+H3=15mm、成形品□3.58mm)による実験では、押込み圧力が1700MPa程度であったので、押込み圧力はダイス形状の改良により大幅に減少したことになる。   The pusher pushing pressure was about 1100 MPa. In the experiment with a square die (H2 + H3 = 15 mm, molded product □ 3.58 mm) in the type of FIG. 3, the indentation pressure was about 1700 MPa, so the indentation pressure was greatly reduced by improving the die shape. become.

(実施例2)
Mg合金AZ31(Al3%、Zn1%)の棒材(直径8mm、長さ30mm)を使用し、図16に示したねじり押出し加工装置でねじり押出し加工を実施した。この図16に示すねじり前方押出し装置は、第2の方法を実施する図7の第2の装置に基いて作製されたものである。なお、図16において、ダイス回転装置は図示していない。
ダイスの写真を図17に示した。左が入側ダイス部分2−2、右が出側ダイス部分2−3であり、これらを組み合わせて用いる。この場合、入側ダイス部分2−2のダイス穴直径は素材の直径と同じ8mmであり、H2=4mm、H3=4mmである。出側ダイス部分2−3のダイス穴の横断面は□4mmの四角形である。
(Example 2)
Using a rod material (diameter 8 mm, length 30 mm) of Mg alloy AZ31 (Al 3%, Zn 1%), torsion extrusion was performed with the torsion extrusion apparatus shown in FIG. The torsion forward extrusion apparatus shown in FIG. 16 is manufactured based on the second apparatus of FIG. 7 that performs the second method. In FIG. 16, the die rotating device is not shown.
A photograph of the dice is shown in FIG. The left is the entry die portion 2-2 and the right is the exit die portion 2-3, which are used in combination. In this case, the diameter of the die hole of the entry-side die portion 2-2 is 8 mm, which is the same as the diameter of the material, and H2 = 4 mm and H3 = 4 mm. The cross section of the die hole of the exit die portion 2-3 is a square of 4 mm.

材料1はコンテナー3に内蔵された棒状ヒータHにより503Kに加熱された。プッシャー押込み速度は0.8mm/min、ダイス回転速度は4rpmである。   Material 1 was heated to 503 K by a rod heater H built in the container 3. The pusher pushing speed is 0.8 mm / min, and the die rotation speed is 4 rpm.

ねじり押出し加工された成形品の断面を腐食後、光学顕微鏡で組織観察を行ったが、断面内の結晶粒径分布はほぼ一様であり、大部分の粒径は3〜4μmであった。なお、素材の結晶粒径は20〜40μmである。
押込み圧力は約800MPaであった。図3の通常法では1200MPa程度であった。
After corroding the cross section of the torsion-extruded molded article, the structure was observed with an optical microscope. The crystal grain size distribution in the cross section was almost uniform, and most of the grain sizes were 3 to 4 μm. The crystal grain size of the material is 20 to 40 μm.
The indentation pressure was about 800 MPa. In the normal method of FIG. 3, it was about 1200 MPa.

(実施例3)
Mg合金AZ91(Al9.2%、Zn0.7%)の棒材(直径8mm、長さ30mm)を使用し、図18に示した縦型のねじり押出し加工装置でねじり押出し加工を実施した。この図18に示すねじり前方押出し装置は、第2の方法を実施する図7の装置に基いて作製されたものである。なお、図18において、ダイス回転装置は図示省略している。素材の結晶粒径は平均で20〜30μm程度であるが、結晶粒界部分に1〜3μmの細粒もかなりみられた。
(Example 3)
Using a rod material (diameter 8 mm, length 30 mm) of Mg alloy AZ91 (Al 9.2%, Zn 0.7%), torsion extrusion processing was performed with the vertical torsion extrusion processing apparatus shown in FIG. The twist forward extrusion apparatus shown in FIG. 18 is manufactured based on the apparatus shown in FIG. 7 which performs the second method. In FIG. 18, the die rotating device is not shown. The average crystal grain size of the material is about 20 to 30 μm, but fine grains of 1 to 3 μm were also observed at the crystal grain boundary.

ダイス2の入側ダイス部分2−2のダイス穴の入口横断面は穴径8mmの円形であるが、図18中に示したようにθ=7.5°のテーパーが付いている。出側ダイス部分2−3のダイス穴は□4mmの四角形である。なお、H2=4mm、H3=4mmである。   The entrance cross section of the die hole of the entry side die portion 2-2 of the die 2 is circular with a hole diameter of 8 mm, but has a taper of θ = 7.5 ° as shown in FIG. The die hole of the exit side die portion 2-3 is a square of 4 mm. Note that H2 = 4 mm and H3 = 4 mm.

コンテナー3と入側ダイス部分2−2の接触位置には、コンテナー側には円周突起X(幅3mm、高さ2mm)が、また入側ダイス部分2−2には円周溝Y(幅5mm、深さ4.9mm)が設けられており、これらは加工時には図18のように嵌合される。なお、コンテナー3とダイス2の間の隙間はS2よりS1の方が大きく設定されていなければならない。また、入側ダイス部分2−2の円周溝Yには潤滑剤を供給した。   At the contact position between the container 3 and the entry-side die portion 2-2, there is a circumferential protrusion X (width 3 mm, height 2 mm) on the container side, and a circumferential groove Y (width) on the entry-side die portion 2-2. 5 mm and a depth of 4.9 mm), which are fitted as shown in FIG. The gap between the container 3 and the die 2 must be set larger in S1 than in S2. Moreover, the lubricant was supplied to the circumferential groove Y of the entry-side die part 2-2.

S2の初期設定値0mm、S1の初期設定値0.1mmである。
材料1はコンテナー3に内蔵された棒状ヒータHにより473Kに加熱された。プッシャー押込み速度は1mm/min、ダイス回転速度は10rpmである。
The initial setting value of S2 is 0 mm, and the initial setting value of S1 is 0.1 mm.
Material 1 was heated to 473 K by a rod-shaped heater H built in the container 3. The pusher pushing speed is 1 mm / min, and the die rotation speed is 10 rpm.

ねじり押出し加工後の試験片の噛み出しは設置どおり約0.1mmであった。また、空間部U2には材料が充満していたが、隙間S2には噛み出しは生じていなかった。   The biting of the test piece after twisting extrusion was about 0.1 mm as installed. In addition, the space U2 was filled with the material, but no biting occurred in the gap S2.

ねじり押出し加工された成形品の断面を腐食後、光学顕微鏡で組織観察を行ったが、断面内の結晶粒径分布はほぼ一様であり、大部分の粒径は1〜2μm以下であった。
押込み圧力は約1200MPaであった。図3の通常法では1800MPa程度であった。
After erosion of the cross section of the torsion-extruded molded article, the structure was observed with an optical microscope. The crystal grain size distribution in the cross section was almost uniform, and most of the grain sizes were 1 to 2 μm or less. .
The indentation pressure was about 1200 MPa. In the normal method of FIG. 3, it was about 1800 MPa.

(実施例4)
Mg合金AZ61(Al6%、Zn1%)の棒材(直径8mm、長さ30mm)を使用し、第3の方法である図10に示した第3のねじり押出し加工装置でねじり押出し加工を実施した。加工温度は473Kである。
Example 4
Using a rod material (diameter 8 mm, length 30 mm) of Mg alloy AZ61 (Al 6%, Zn 1%), torsion extrusion was performed with the third torsion extrusion apparatus shown in FIG. 10 as the third method. . The processing temperature is 473K.

図10において、符号1は材料、2はダイス、3はコンテナー、4はプッシャーである。ダイスの回転駆動装置は図示省略している。   In FIG. 10, reference numeral 1 is a material, 2 is a die, 3 is a container, and 4 is a pusher. A die rotation driving device is not shown.

入側ダイス相当部分2−2のダイス穴の横断面は穴径8mmであり、出側ダイス2のダイス穴の横断面は穴径3mmの円形である。溝Gの深さは1mm、a=5mm、b=8mmである(図12参照)。入側ダイス相当部分の長さH2=2mm(コンテナーとダイス入口端面の間の設定隙間)、H3=4mmである。
加工温度は473K、プッシャー押込み速度は2.5mm/min、ダイス回転速度は15rpmである。
The cross section of the die hole of the entry side die equivalent portion 2-2 has a hole diameter of 8 mm, and the cross section of the die hole of the exit side die 2 has a circular shape with a hole diameter of 3 mm. The depth of the groove G is 1 mm, a = 5 mm, and b = 8 mm (see FIG. 12). The length H2 = 2 mm (the set gap between the container and the die inlet end face) of the portion corresponding to the entry die is H3 = 4 mm.
The processing temperature is 473 K, the pusher pushing speed is 2.5 mm / min, and the die rotation speed is 15 rpm.

ねじり押出し加工された成形品の断面を腐食後、光学顕微鏡で組織観察を行った。素材の結晶粒径は20〜30μm程度、成形品の横断面内の結晶粒径分布はほぼ一様であり、大部分の粒径は3〜4μmであった。   After erosion of the cross section of the molded product that was twisted and extruded, the structure was observed with an optical microscope. The crystal grain size of the material was about 20-30 μm, the crystal grain size distribution in the cross section of the molded product was almost uniform, and most of the grain size was 3-4 μm.

プッシャー押込み圧力は約1100MPaであった。図3の通常法では1900MPa程度であった。   The pusher pushing pressure was about 1100 MPa. In the normal method of FIG. 3, it was about 1900 MPa.

従来のねじり前方押出し法を説明する原理図である。It is a principle figure explaining the conventional twisted front extrusion method. 図1のねじり前方押出し法に用いられる軸対称ダイスの一例を示す立体図である。It is a three-dimensional view showing an example of an axially symmetric die used in the twist forward extrusion method of FIG. ねじり前方押出し法に用いられる非軸対称ダイスを示す図であって、図3(a)は軸方向に切断した断面図であり、図3(b)は図3(a)におけるa1〜a6の位置のダイス穴内の材料の横断面形状を示す図である。It is a figure which shows the non-axisymmetric die used for the twist front extrusion method, Comprising: Fig.3 (a) is sectional drawing cut | disconnected in the axial direction, FIG.3 (b) is FIG.3 (a) of a1-a6. It is a figure which shows the cross-sectional shape of the material in the die hole of a position. 本発明のねじり前方押出し装置の実施形態1(第1の方法)における概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view in Embodiment 1 (1st method) of the twist front extrusion apparatus of this invention. 図5(a)および(b)は実施形態1における入側ダイス部分と出側ダイス部分とが一体化した立体図の一例である。FIGS. 5A and 5B are examples of a three-dimensional view in which the entry-side die portion and the exit-side die portion in Embodiment 1 are integrated. 材料の長さ方向各位置における断面形状のいくつかの例を示す図であって、図6(a)は図4のc1−c1線断面図であり、図6(b)は図4のc2−c2線断面図であり、図6(c)は図4のc3−c3線断面図である。FIG. 6A is a cross-sectional view taken along the line c1-c1 of FIG. 4 and FIG. 6B is a cross-sectional view of c2 in FIG. FIG. 6C is a cross-sectional view taken along line -c2, and FIG. 6C is a cross-sectional view taken along line c3-c3 in FIG. 本発明のねじり前方押出し装置の実施形態2(第2の方法)における概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view in Embodiment 2 (2nd method) of the twist front extrusion apparatus of this invention. 図8は実施形態2における入側ダイス部分と出側ダイス部分とが一体化した立体図の一例である。FIG. 8 is an example of a three-dimensional view in which an entry-side die portion and an exit-side die portion are integrated in the second embodiment. 材料の長さ方向各位置における断面形状のいくつかの例を示す図であって、図9(a)は図7のc1−c1線断面図であり、図9(b)は図7のc2−c2線断面図であり、図9(c)は図7のc3−c3線断面図である。FIG. 9A is a cross-sectional view taken along the line c1-c1 of FIG. 7 and FIG. 9B is a cross-sectional view of c2 in FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line -c2, and FIG. 9C is a cross-sectional view taken along line c3-c3 in FIG. 本発明のねじり前方押出し装置の実施形態3(第3の方法)における概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view in Embodiment 3 (3rd method) of the twist front extrusion apparatus of this invention. 実施形態3におけるダイスの立体図の一例である。It is an example of the three-dimensional figure of the dice | dies in Embodiment 3. 実施形態3におけるダイスの入口端面を入口側から見た図である。It is the figure which looked at the entrance end face of the die in Embodiment 3 from the entrance side. 実施例1で用いた前方押出し装置の概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view of the front extrusion apparatus used in Example 1. 実施例1においてねじり押出し加工された成形品の外観写真である。2 is an appearance photograph of a molded product that has been twisted and extruded in Example 1. FIG. 実施例1における図15(a)は素材、図15(b)は成形品の軸心部、図15(c)は外周部の組織写真である。FIG. 15A in Example 1 is a material, FIG. 15B is an axial center portion of a molded product, and FIG. 15C is a structural photograph of the outer peripheral portion. 実施例2で用いたねじり前方押出し装置の概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view of the twist front extrusion apparatus used in Example 2. 実施例2におけるダイスを分解した写真である。It is the photograph which decomposed | disassembled the die | dye in Example 2. FIG. 実施例3で用いたねじり前方押出し装置の概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view of the twist front extrusion apparatus used in Example 3.

符号の説明Explanation of symbols

1 材料
2 ダイス
2−2 入側ダイス部分
2−3 出側ダイス部分
4 プッシャー
3 コンテナー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Material 2 Dies 2-2 Entry side die part 2-3 Exit side die part 4 Pusher 3 Container

Claims (5)

筒形コンテナー内に装填された材料をプッシャーで押し込み、前記コンテナーあるいは筒形ダイスの一方を回転しないように回転方向に固定し、他方を押出し軸の周りに回転させるねじり前方押出し装置において、
前記ダイスが入側ダイス部分と出側ダイス部分からなる二段ダイスであり、前記入側ダイス部分のダイス穴の入口側横断面がコンテナー内に隙間なく装填された材料の横断面を完全に含む大きさであり、かつ円形でない形状寸法であると共に、前記出側ダイス部分のダイス穴の入口側横断面が入側ダイス部分のダイス穴の出口側横断面に完全に含まれ、かつ前記コンテナー内の材料の横断面より小さい形状寸法であることを特徴とするねじり前方押出し装置。
In a torsional forward extrusion device that pushes the material loaded in a cylindrical container with a pusher, fixes one of the container or the cylindrical die in a rotational direction so as not to rotate, and rotates the other around an extrusion shaft.
The die is a two-stage die composed of an entrance die portion and an exit die portion, and the entrance side cross section of the die hole of the entrance side die portion completely includes the cross section of the material loaded in the container without gaps. The cross-sectional dimension is a size and a non-circular shape, and the entrance-side cross section of the die hole of the exit-side die portion is completely included in the exit-side cross-section of the die hole of the entrance-side die portion, and inside the container A torsional forward extrusion device characterized in that it has a shape and dimension smaller than the cross section of the material.
筒形コンテナー内に装填された材料をプッシャーで押し込み、前記コンテナーあるいは筒形ダイスの一方を回転しないように回転方向に固定し、他方を押出し軸の周りに回転させるねじり前方押出し装置において、
前記ダイスが入側ダイス部分と出側ダイス部分からなる二段ダイスであり、前記入側ダイス部分のダイス穴の入口側横断面がコンテナー内に隙間なく装填された材料の横断面と等しいかあるいは完全に含まれる円形であると共に、前記出側ダイス部分のダイス穴の入口側横断面が入側ダイス部分のダイス穴の出口側横断面に完全に含まれ、かつ前記コンテナー内の材料の横断面より小さい円形でない形状寸法であることを特徴とするねじり前方押出し装置。
In a torsional forward extrusion device that pushes the material loaded in a cylindrical container with a pusher, fixes one of the container or the cylindrical die in a rotational direction so as not to rotate, and rotates the other around an extrusion shaft.
The die is a two-stage die comprising an entrance die portion and an exit die portion, and the entrance side cross section of the die hole of the entrance die portion is equal to the cross section of the material loaded in the container without gaps, or A cross-section of the material in the container, wherein the cross-section of the material in the container is a circle that is completely contained, and the cross-section of the inlet side of the die hole of the outlet die portion is completely included in the outlet-side cross section of the die hole of the inlet die portion A torsional forward extrusion device characterized by a smaller non-circular shape.
筒形コンテナー内に装填された材料をプッシャーで押し込み、前記コンテナーあるいは筒形ダイスの一方を回転しないように回転方向に固定し、他方を押出し軸の周りに回転させるねじり前方押出し装置において、
前記コンテナーは、前記ダイスの一部と嵌合する嵌合凹部を有し、
前記ダイスは、前記コンテナーの出口とダイス穴の入口の間に空間部を有するようにコンテナーと離間して配置されると共に、ダイスの入口側端面におけるダイス穴の周囲に複数の凹部を有し、かつ入口側横断面がコンテナー内に隙間なく装填されたの材料の横断面より小さい形状寸法であり、
前記空間部の横断面がコンテナーの出口側横断面およびダイスの入口側横断面を含む円形状であることを特徴とするとするねじり前方押出し装置。
In a torsional forward extrusion device that pushes the material loaded in a cylindrical container with a pusher, fixes one of the container or the cylindrical die in a rotational direction so as not to rotate, and rotates the other around an extrusion shaft.
The container has a fitting recess for fitting with a part of the die,
The die is disposed apart from the container so as to have a space between the outlet of the container and the inlet of the die hole, and has a plurality of recesses around the die hole on the inlet side end surface of the die, And the cross section of the inlet side is smaller than the cross section of the material loaded without gaps in the container,
The torsion forward extrusion apparatus characterized in that the cross section of the space portion has a circular shape including a container outlet side cross section and a die inlet side cross section.
前記請求項1または2に記載のねじり前方押出し装置を用いて材料をねじり押出し加工するねじり前方押出し法であって、
前記コンテナー内に装填された材料を前記プッシャーで押し込み、かつ前記材料と前記ダイスとを相対的に回転させることにより、前記入側ダイス部分において材料部分にねじりせん断ひずみを付与すると共に、前記出側ダイス部分によって、前記ねじりせん断ひずみが付与された材料部分をコンテナー内の材料の横断面形状よりも小さい横断面形状で押し出すねじり前方押出し法。
A twist forward extrusion method for twisting and extruding a material using the twist forward extrusion apparatus according to claim 1 or 2,
The material loaded in the container is pushed by the pusher, and the material and the die are relatively rotated to impart torsional shear strain to the material portion at the entry-side die portion, and the exit side A torsion forward extrusion method in which a material portion to which the torsional shear strain is applied is extruded by a die portion in a cross-sectional shape smaller than the cross-sectional shape of the material in the container.
前記請求項3に記載のねじり前方押出し装置を用いて材料をねじり押出し加工するねじり前方押出し法であって、
前記コンテナー内に装填された材料を前記プッシャーで押し込み、かつ前記材料と前記ダイスとを相対的に回転させることにより、前記空間部において材料部分にねじりせん断ひずみを付与すると共に、前記ダイス部分によって、前記ねじりせん断ひずみを付与された材料部分をコンテナー内の材料の横断面形状よりも小さい横断面形状で押し出すねじり前方押出し法。
A twist forward extrusion method for twisting and extruding a material using the twist forward extrusion apparatus according to claim 3,
The material loaded in the container is pushed by the pusher, and the material and the die are relatively rotated to impart torsional shear strain to the material portion in the space portion, and by the die portion, A torsional forward extrusion method in which the material portion to which the torsional shear strain is applied is extruded in a cross-sectional shape smaller than the cross-sectional shape of the material in the container.
JP2007265751A 2007-10-11 2007-10-11 Twist forward extruding device and twist forward extruding method Pending JP2009090359A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007265751A JP2009090359A (en) 2007-10-11 2007-10-11 Twist forward extruding device and twist forward extruding method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007265751A JP2009090359A (en) 2007-10-11 2007-10-11 Twist forward extruding device and twist forward extruding method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009090359A true JP2009090359A (en) 2009-04-30

Family

ID=40662874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007265751A Pending JP2009090359A (en) 2007-10-11 2007-10-11 Twist forward extruding device and twist forward extruding method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009090359A (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014010904A1 (en) * 2012-07-09 2014-01-16 한국생산기술연구원 Forming apparatus and forming method using continuous shear deformation
CN103551415A (en) * 2013-11-13 2014-02-05 哈尔滨理工大学 Variable cross-section twisting and molding device and method for metal material
EP2821156A1 (en) * 2013-07-04 2015-01-07 Karlsruher Institut für Technologie Device and method for forming components made of metallic materials
WO2016028173A1 (en) * 2014-08-18 2016-02-25 Instytut Obróbki Plastycznej A method for the manufacturing of metallic matrix composites
CN112828060A (en) * 2021-01-06 2021-05-25 合肥工业大学 Ultrasonic-assisted closed-type rotary gradient extrusion method and device for titanium alloy fastener
CN115283474A (en) * 2022-10-08 2022-11-04 中北大学 Uniform forward extrusion control forming die for high-performance plate blank
US20230121810A1 (en) * 2019-08-20 2023-04-20 The Regents Of The University Of Michigan Solid-State Manufacturing System And Process Suitable For Extrusion, Additive Manufacturing, Coating, Repair, Welding, Forming, And Material Fabrication
EP4034316A4 (en) * 2019-09-27 2023-10-18 Battelle Memorial Institute Shape processes, feedstock materials, conductive materials, and/or assemblies
US11890788B2 (en) 2020-05-20 2024-02-06 The Regents Of The University Of Michigan Methods and process for producing polymer-metal hybrid components bonded by C—O-M bonds

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014010904A1 (en) * 2012-07-09 2014-01-16 한국생산기술연구원 Forming apparatus and forming method using continuous shear deformation
EP2821156A1 (en) * 2013-07-04 2015-01-07 Karlsruher Institut für Technologie Device and method for forming components made of metallic materials
CN103551415A (en) * 2013-11-13 2014-02-05 哈尔滨理工大学 Variable cross-section twisting and molding device and method for metal material
WO2016028173A1 (en) * 2014-08-18 2016-02-25 Instytut Obróbki Plastycznej A method for the manufacturing of metallic matrix composites
US20230121810A1 (en) * 2019-08-20 2023-04-20 The Regents Of The University Of Michigan Solid-State Manufacturing System And Process Suitable For Extrusion, Additive Manufacturing, Coating, Repair, Welding, Forming, And Material Fabrication
EP4034316A4 (en) * 2019-09-27 2023-10-18 Battelle Memorial Institute Shape processes, feedstock materials, conductive materials, and/or assemblies
US11890788B2 (en) 2020-05-20 2024-02-06 The Regents Of The University Of Michigan Methods and process for producing polymer-metal hybrid components bonded by C—O-M bonds
CN112828060A (en) * 2021-01-06 2021-05-25 合肥工业大学 Ultrasonic-assisted closed-type rotary gradient extrusion method and device for titanium alloy fastener
CN115283474A (en) * 2022-10-08 2022-11-04 中北大学 Uniform forward extrusion control forming die for high-performance plate blank

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2009090359A (en) Twist forward extruding device and twist forward extruding method
Kim et al. Micro-extrusion of ECAP processed magnesium alloy for production of high strength magnesium micro-gears
JP4305151B2 (en) Material torsion extrusion process
JP2009107019A (en) Twist forward extruding method and twist forward extruding apparatus
US10189063B2 (en) System and process for formation of extrusion products
JP2008194749A (en) Twist extruding method with strain distribution control
JP3268639B2 (en) Strong processing equipment, strong processing method and metal material to be processed
Fatemi-Varzaneh et al. Processing of AZ31 magnesium alloy by a new noble severe plastic deformation method
Dong et al. Microstructure and microhardness of hot extruded 7075 aluminum alloy micro-gear
JP2006247734A (en) Twist-working method for hollow material
JP2009172657A (en) High-performance magnesium alloy member and method of manufacturing it
Hu et al. Grain refinement in AZ31 magnesium alloy rod fabricated by extrusion-shearing severe plastic deformation process
KR100397266B1 (en) Method and apparatus for fine particle formation
Lee et al. Novel forging technology of a magnesium alloy impeller with twisted blades of micro-thickness
JP4305163B2 (en) Unbiased torsion extrusion of materials
US9687895B2 (en) Large strain extrusion machining processes and bulk forms produced therefrom
KR101187967B1 (en) Grain refinement apparatus of metal material
JP2005000996A (en) Twist-upsetting lateral-extruding method for material and its apparatus
JP3884741B2 (en) Method for producing magnesium alloy granular powder raw material
JP2005000991A (en) Twist-extruding method at high temperature for material
Kvačkaj et al. Finite element analysis of deformation behaviour in equal channel angular rolling process
JP2005000994A (en) Twist-upsetting extruding method for material and its apparatus
JP2005000993A (en) Non-axial symmetric twist-extruding method for material
JP2000271695A (en) Production of magnesium alloy material
Rodak et al. Refinement of Al-5% Cu and Al-25% Cu alloys by means of KoBo methods