JP2009274126A - Method of and equipment for forming metal - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of and equipment for forming metal by which metal formed parts the strengthening or the ductility raising of which are attained are manufactured continuously and efficiently by pulverizing the metallographic structure of a material. <P>SOLUTION: This method is provided with: a first heating step where a first die 10 having a discharging port for discharging a material M<SB>1</SB>housed in a housing part is heated; a pressurizing-discharging step where the material M<SB>1</SB>which is housed in the housing part and heated is pressurized and discharged from the discharging port; a second heating step where a second die 20 to which a material M<SB>2</SB>which is discharged from the discharging port is supplied is heated; a supplying step where the material M<SB>2</SB>is supplied to the second die 20; and a forming step where the material M<SB>2</SB>is formed with the second die 20. In the pressurizing-discharging step, the metallographic structure of the material M<SB>1</SB>is pulverized by pressurizing the material M1 from a direction which cross the supplying direction of the material M<SB>2</SB>and causing shear deformation. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、金属組織を有する素材の金属組織を微細化することにより、高強度化あるいは高延性化、あるいは均質化が達成された金属成形品を製造する金属成形方法及び金属成形設備に関する。   The present invention relates to a metal forming method and a metal forming equipment for manufacturing a metal molded product in which high strength, high ductility, or homogenization is achieved by refining a metal structure of a material having a metal structure.

従来から、金属体や金属含有セラミックス体等の素材は、金属組織を有しているが、ECAP(Equal-Channel Angular Pressing)法によって金属組織を微細化することにより、前記素材の強度の向上あるいは延性の向上が可能であることが知られている。このECAP法は、図21に示すように、ダイ100に所要の角度に屈曲させた挿通路200を設けておき、この挿通路200に所要の金属体300をプランジャ400によって押圧しながら挿通させることで、金属体300を挿通路200に沿って屈曲させ、この屈曲に伴って金属体300に剪断応力を生起させて金属組織を微細化するものである。   Conventionally, materials such as metal bodies and metal-containing ceramic bodies have a metal structure. However, by refining the metal structure by an ECAP (Equal-Channel Angular Pressing) method, the strength of the material is improved. It is known that ductility can be improved. In this ECAP method, as shown in FIG. 21, an insertion path 200 bent at a required angle is provided in the die 100, and a required metal body 300 is inserted into the insertion path 200 while being pressed by the plunger 400. Thus, the metal body 300 is bent along the insertion path 200, and along with this bending, shear stress is generated in the metal body 300 to refine the metal structure.

このようなECAP法を利用した金属加工方法として、例えば、金属体に剪断応力が作用する挿通路の剪断変形領域を局部的に加熱して、この加熱によって金属体の剪断変形部分の変形抵抗を低減させることによりプランジャで金属体を押圧する力を小さくし、加工性を向上させることが提案されている。(例えば、特許文献1参照)。   As a metal processing method using such an ECAP method, for example, a shear deformation region of an insertion passage where a shear stress acts on a metal body is locally heated, and the deformation resistance of the shear deformation portion of the metal body is reduced by this heating. It has been proposed to reduce the force by which the plunger presses the metal body to improve workability. (For example, refer to Patent Document 1).

また、金属体の一部分の金属組織のみを微細化する方法として、回転子の端部軸線上に設けたプローブを金属体の所要の位置に当接させて押圧し、回転子を回転させることによって金属体のプローブとの当接部分を摩擦攪拌する方法が知られている。(例えば、特許文献2参照)。   In addition, as a method of refining only the metal structure of a part of the metal body, the probe provided on the end axis of the rotor is pressed against the required position of the metal body, and the rotor is rotated. There is known a method of friction stirring the contact portion of a metal body with a probe. (For example, refer to Patent Document 2).

そしてまた、金属組織が微細化された金属体を大量に製造する方法として、所定組成の低炭素鋼または低炭素合金鋼において、所要の高温状態から冷却する過程で断面積減少率を60%以上とする加工方法も知られている。(例えば、特許文献3参照)。   In addition, as a method for producing a large amount of a metal body with a refined metal structure, in a low carbon steel or low carbon alloy steel having a predetermined composition, the cross-sectional area reduction rate is 60% or more in the process of cooling from a required high temperature state. A processing method is also known. (For example, refer to Patent Document 3).

さらにまた、金属体に変形抵抗を局部的に低下させた低変形抵抗領域を形成し、この低変形抵抗領域の一部分を剪断変形させて前記金属体の金属組織を微細化することにより、剪断変形を低変形抵抗領域の一部分に集中して生じさせ、その部分における金属組織を極めて微細化して、金属体の強度の向上あるいは延性の向上を図る金属加工方法も紹介されている。(例えば、特許文献4参照)。
特開2001−321825号公報 特開平11−51103号公報 特開平11−323481号公報 特許第4002273号公報
Furthermore, by forming a low deformation resistance region in which the deformation resistance is locally reduced in the metal body and shearing a part of the low deformation resistance region to refine the metal structure of the metal body, shear deformation In addition, a metal working method has been introduced in which a low-deformation resistance region is generated in a concentrated manner and the metal structure in that portion is made extremely fine to improve the strength or ductility of the metal body. (For example, refer to Patent Document 4).
JP 2001-321825 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-51103 JP 11-334881 A Japanese Patent No. 4002273

しかしながら、前述した特許文献1に開示されているように、剪断変形領域を加熱した場合には、剪断変形領域を通過した金属体は所定温度に加熱されたままとなっており、挿通路から押出された金属体は全体的に変形抵抗が低下している。したがって、金属体を連続して挿通路に挿通させて剪断応力を繰り返し作用させるためには、金属体が所定温度以下となり、変形抵抗が大きくなるまで冷却するための冷却時間が必要である。このため、金属体に対して冷却時間よりも短い時間で連続的にECAP法による処理を行うことができず、生産性が極めて低いというのが実状である。   However, as disclosed in Patent Document 1 described above, when the shear deformation region is heated, the metal body that has passed through the shear deformation region remains heated to a predetermined temperature, and is extruded from the insertion passage. The deformation resistance of the metal body as a whole is lowered. Therefore, in order to cause the metal body to continuously pass through the insertion passage and to repeatedly apply the shear stress, a cooling time is required for cooling until the metal body becomes a predetermined temperature or less and the deformation resistance increases. Therefore, the metal body cannot be continuously processed by the ECAP method in a time shorter than the cooling time, and the reality is that the productivity is extremely low.

また、特許文献2に開示されているように、プローブとの摩擦を利用した方法は、処理の高速化が極めて困難であるため、ECAP法の場合と同様に量産性に乏しいという問題がある。   Further, as disclosed in Patent Document 2, the method using friction with the probe is extremely difficult to increase the processing speed, and thus has a problem that it is poor in mass productivity as in the case of the ECAP method.

そしてまた、特許文献3に開示されている方法が適用可能な金属体は、特殊組成の低炭素鋼または低炭素合金鋼であって、それ以外の組成の金属体にはこの方法を適用することができない。   The metal body to which the method disclosed in Patent Document 3 can be applied is a low-carbon steel or low-carbon alloy steel having a special composition, and this method is applied to metal bodies having other compositions. I can't.

さらにまた、特許文献4に開示されている加工方法は、金属組織を微細化することにより高強度化あるいは高延性化を図った各種の金属体あるいは金属含有セラミックス体を連続的に形成することについて開示されているが、素材の金属組織を微細化しながら金属成形品を製造する方法については言及されていない。   Furthermore, the processing method disclosed in Patent Document 4 is directed to continuously forming various metal bodies or metal-containing ceramic bodies that have been increased in strength or ductility by refining the metal structure. Although disclosed, there is no mention of a method for producing a metal molded product while refining the metal structure of the material.

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、素材の金属組織を微細化することにより、高強度化あるいは高延性化が達成された金属成形品を連続的に効率よく製造する金属成形方法及び金属成形設備を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and a metal that continuously and efficiently manufactures a metal molded product that has achieved high strength or high ductility by refining the metal structure of the material. An object is to provide a forming method and metal forming equipment.

この目的を達成するため本発明は、金属組織を有する素材が収容される収容部と、当該収容部に収容された前記素材を外部に排出する排出口を有する第1の金型を加熱する第1の加熱工程と、前記収容部に収容され且つ加熱されている前記素材を加圧して、前記排出口から排出させる加圧・排出工程と、前記加熱された第2の金型に、前記排出口から排出され且つ加熱されている素材を供給する供給工程と、前記第2の金型に供給された素材を当該第2の金型で成形する成形工程と、を備え、前記加圧・排出工程では、前記第2の金型に供給される素材の供給方向と交差する方向から前記素材を加圧し、当該素材を剪断変形させて前記金属組織を微細化する金属成形方法を提供するものである。   In order to achieve this object, the present invention provides a first mold for heating a first mold having a housing portion in which a material having a metal structure is housed and a discharge port for discharging the material housed in the housing portion to the outside. 1 heating step, a pressurizing / discharging step of pressurizing the material accommodated and heated in the accommodating portion and discharging the material from the discharge port, and the heated second mold with the discharge A supply step of supplying a raw material discharged from the outlet and being heated; and a molding step of forming the raw material supplied to the second mold with the second die. In the step, a metal forming method is provided in which the material is pressed from a direction intersecting a supply direction of the material supplied to the second mold, and the material is subjected to shear deformation to refine the metal structure. is there.

この金属成形方法によれば、第1の加熱工程によって、前記素材の変形抵抗を低下させることができ、加圧・排出工程において、変形抵抗が低下している素材を、前記第2の金型に供給される素材の供給方向と交差する方向から加圧するため、当該素材を剪断変形させて前記金属組織を微細化することができる。したがって、前記排出口から排出される素材の高強度化あるいは高延性化を行うことができる。また、成形工程において、第2の金型に供給される素材は、前記加圧・排出工程で高強度化あるいは高延性化がなされた素材であるため、高強度化あるいは高延性化が達成された金属成形品を連続的に効率よく得ることができる。   According to this metal forming method, the deformation resistance of the material can be reduced by the first heating step, and the material having the reduced deformation resistance in the pressurization / discharge step is used as the second mold. Since the pressure is applied from the direction intersecting the supply direction of the material supplied to the metal, the metal structure can be refined by shearing and deforming the material. Therefore, it is possible to increase the strength or the ductility of the material discharged from the discharge port. In addition, since the material supplied to the second mold in the molding process is a material that has been increased in strength or increased in ductility in the pressurization / discharge process, increased strength or increased ductility is achieved. It is possible to obtain a continuous metal molded product efficiently.

また、本発明にかかる金属成形方法は、前記排出口から排出された素材が供給される第2の金型の温度を調整する温度調整工程をさらに備えることができる。この温度調整工程は、前記第2の金型を加熱する第2の加熱工程であってもよく、第1の金型により加熱された素材を冷却する工程であってもよい。すなわち、この温度調整工程は、素材の種類や最終的に得たい製品の品質等に応じて、第1の金型により加熱された素材をさらに加熱する、あるいは当該素材の温度を維持する、当該素材を冷却する等、任意に選択することができる。   In addition, the metal forming method according to the present invention can further include a temperature adjustment step of adjusting the temperature of the second mold to which the material discharged from the discharge port is supplied. This temperature adjustment process may be a second heating process for heating the second mold, or may be a process for cooling the material heated by the first mold. That is, in this temperature adjustment step, the material heated by the first mold is further heated, or the temperature of the material is maintained, depending on the type of material and the quality of the product that is finally desired. It can be arbitrarily selected such as cooling the material.

前記加圧・排出工程において、前記素材を加圧する方向は、前記第2の金型に供給される素材の供給方向に対し、30度以上、80度以下の角度で交差する方向とすることが、当該素材を剪断変形させて前記金属組織を微細化するうえで、さらに好ましい。また、前記素材を加圧する方向は、前記第2の金型に供給される素材の供給方向に対し、約45度の角度で交差する方向とすることが、当該素材を剪断変形させて前記金属組織を微細化するうえで、より一層好ましい。   In the pressurizing / discharging process, the direction of pressurizing the material may be a direction that intersects the supply direction of the material supplied to the second mold at an angle of 30 degrees or more and 80 degrees or less. Further, it is more preferable when the metal structure is refined by shear deformation of the material. In addition, the direction in which the material is pressurized is set to a direction that intersects the supply direction of the material supplied to the second mold at an angle of about 45 degrees. It is even more preferable for making the structure finer.

また、本発明にかかる金属成形方法は、前記第1の金型が、第1の上型と第1の下型を備えてなり、前記第1の上型と、第1の下型を当接させる第1の当接工程をさらに有し、前記第1の当接工程後、前記加圧・排出工程を行うことができる。この方法によれば、第1の当接工程で、第1の上型と第1の下型とが当接した際に形成される空間によって、前記排出口を画定することができる。   In the metal forming method according to the present invention, the first mold includes a first upper mold and a first lower mold, and the first upper mold and the first lower mold are in contact with each other. A first abutting step for contacting may further be provided, and the pressurizing / discharging step may be performed after the first abutting step. According to this method, the discharge port can be defined by the space formed when the first upper mold and the first lower mold are in contact with each other in the first contact step.

そしてまた、本発明にかかる金属成形方法は、前記第1の金型の排出口に配設され、前記第2の金型に供給される素材の形状を画定する第3の金型をさらに備え、前記第3の金型を加熱する第3の加熱工程をさらに有することができる。この方法によれば、第2の金型に供給される素材の形状を第3の金型によって画定する際に、当該素材を加熱することができるため、当該素材の金属組織をさらに効率よく微細化することができる。   In addition, the metal forming method according to the present invention further includes a third mold which is disposed at the discharge port of the first mold and delimits the shape of the material supplied to the second mold. The method may further include a third heating step for heating the third mold. According to this method, when the shape of the material supplied to the second mold is defined by the third mold, the material can be heated, so that the metal structure of the material can be refined more efficiently. Can be

また、本発明にかかる金属成形方法は、前記第3の金型が、前記第1の上型に配設される第3の上型と、前記第1の下型に配設される第3の下型を備えてなり、前記第1の当接工程では、前記第3の上型と第3の下型を、前記第1の上型及び第1の下型と共に当接させることができる。   In the metal forming method according to the present invention, the third mold is disposed in the first upper mold and the third upper mold is disposed in the first lower mold. In the first contact step, the third upper mold and the third lower mold can be brought into contact with the first upper mold and the first lower mold. .

さらにまた、本発明にかかる金属成形方法は、前記第2の金型が、第2の上型と第2の下型を備えてなり、前記成形工程では、前記第2の上型と第2の下型との間に供給された素材を成形することができる。   Furthermore, in the metal forming method according to the present invention, the second mold includes a second upper mold and a second lower mold. In the forming step, the second upper mold and the second mold are used. The material supplied between the lower mold and the lower mold can be molded.

さらにまた、本発明にかかる金属成形方法は、加圧・排出工程において、収容部に収容された略柱状の素材を加圧し、前記排出口から略板状の素材を排出することができる。すなわち、本発明にかかる金属成形方法は、従来、困難とされていた略円柱状から略板状への加工を、簡単に行うことができる。   Furthermore, the metal forming method according to the present invention can press the substantially columnar material accommodated in the accommodating portion in the pressurizing / discharging process and discharge the substantially plate-shaped material from the discharge port. That is, the metal forming method according to the present invention can easily perform the processing from a substantially cylindrical shape to a substantially plate shape, which has been conventionally difficult.

また、前記目的を達成するため本発明は、金属組織を有する素材が収容される収容部、及び当該収容部に収容された前記素材を外部に排出する排出口が形成された第1の金型と、前記第1の金型を所定温度に加熱する第1の加熱装置と、前記前記収容部に収容された素材を加圧して、前記排出口から排出させる加圧装置と、前記排出口から排出された素材が供給される第2の金型と、を備え、前記収容部は、前記第2の金型に供給される素材の供給方向と交差する方向に延設されており、前記加圧装置は、当該交差する方向から前記素材を加圧し、当該素材を剪断変形させて前記金属組織を微細化する金属成形設備を提供するものである。   In order to achieve the above object, the present invention provides a first mold in which a housing part in which a material having a metal structure is housed and a discharge port for discharging the material housed in the housing part to the outside are formed. A first heating device that heats the first mold to a predetermined temperature, a pressurizing device that pressurizes the material housed in the housing portion and discharges the material from the discharge port, and the discharge port. A second mold to which the discharged material is supplied, and the storage portion extends in a direction intersecting a supply direction of the material supplied to the second mold, and The pressure device provides a metal forming facility that pressurizes the material from the intersecting direction and shears and deforms the material to refine the metal structure.

この構成を備えた金属成形設備は、第1の金型に収容されている素材を第1の加熱装置によって加熱することができるため、当該素材の変形抵抗を低下させることができ、この変形抵抗が低下した素材を前記加圧装置で加圧することにより、当該素材を排出口から排出させることができる。ここで、前記収容部は、前記第2の金型に供給される素材の供給方向と交差する方向に延設されており、前記加圧装置は、当該交差する方向から前記素材を加圧するため、当該素材を剪断変形させて前記金属組織を微細化することができる。したがって、金属組織が微細化された素材を前記排出口から排出し、第2の金型に供給することができる。したがって、高強度化あるいは高延性化が達成された金属成形品を連続的に効率よく得ることができる。   Since the metal forming equipment provided with this configuration can heat the material accommodated in the first mold by the first heating device, the deformation resistance of the material can be reduced. By pressurizing the material having decreased in the pressure device, the material can be discharged from the discharge port. Here, the storage portion extends in a direction intersecting with a supply direction of the material supplied to the second mold, and the pressurizing device pressurizes the material from the intersecting direction. The metal structure can be refined by shearing and deforming the material. Therefore, the material with a fine metal structure can be discharged from the discharge port and supplied to the second mold. Therefore, it is possible to continuously and efficiently obtain a metal molded product in which high strength or high ductility is achieved.

また、本発明にかかる金属成形設備は、前記第2の金型を所定温度に調整する温度調整装置をさらに備えることができる。この温度調整装置は、前記第2の金型を加熱する第2の加熱装置であってもよく、第1の金型により加熱された素材を冷却する冷却装置であってもよい。すなわち、この温度調整装置は、素材の種類や最終的に得たい製品の品質等に応じて、第1の金型により加熱された素材をさらに加熱する装置、あるいは当該素材の温度を維持す装置、当該素材を冷却する装置等、任意に選択することができる。   The metal forming facility according to the present invention may further include a temperature adjusting device that adjusts the second mold to a predetermined temperature. The temperature adjusting device may be a second heating device that heats the second mold, or may be a cooling device that cools the material heated by the first mold. That is, this temperature adjusting device is a device that further heats the material heated by the first mold, or a device that maintains the temperature of the material, depending on the type of material, the quality of the product that is ultimately desired to be obtained, etc. A device for cooling the material can be arbitrarily selected.

そしてまた、前記加圧装置は、前記収容部に挿入され、前記素材を加圧する加圧部を備えることができる。   The pressurizing device may include a pressurizing unit that is inserted into the housing unit and pressurizes the material.

また、本発明にかかる金属成形設備は、前記収容部が、前記第2の金型に供給される素材の供給方向に対し、30度以上、80度以下の角度で交差する方向に傾斜して配設され、前記加圧部は、前記収容部の傾斜方向に沿って前記素材を加圧するよう構成することもできる。このように、加圧方向を傾斜させることで、当該素材をより効率よく剪断変形させて金属組織の微細化することができ、高強度化あるいは高延性化が一層向上した金属成形品を得ることができる。また、前記素材を加圧する方向は、前記第2の金型に供給される素材の供給方向に対し、約45度の角度で交差する方向とすることが、当該素材を剪断変形させて前記金属組織を微細化するうえで、より一層好ましい。   In the metal forming facility according to the present invention, the housing portion is inclined in a direction intersecting at an angle of 30 degrees or more and 80 degrees or less with respect to a supply direction of the material supplied to the second mold. The pressurizing unit may be configured to pressurize the material along an inclination direction of the housing unit. In this way, by inclining the pressing direction, the material can be sheared and deformed more efficiently, and the metal structure can be refined, and a metal molded product with higher strength or higher ductility can be obtained. Can do. In addition, the direction in which the material is pressurized is set to a direction that intersects the supply direction of the material supplied to the second mold at an angle of about 45 degrees. It is even more preferable for making the structure finer.

そしてまた、本発明にかかる金属成形設備は、前記第1の金型が、第1の上型と第1の下型を備えており、前記排出口は、当該第1の上型と第1の下型とを当接した際に形成される空間によって画定されるよう構成することもできる。   In the metal forming facility according to the present invention, the first mold includes a first upper mold and a first lower mold, and the discharge port includes the first upper mold and the first mold. It can also be configured so as to be defined by a space formed when the lower mold is brought into contact with the lower mold.

また、本発明にかかる金属成形設備は、前記第1の金型の排出口に配設され、前記第2の金型に供給される素材の形状を画定する第3の金型をさらに備えることもできる。   In addition, the metal forming facility according to the present invention further includes a third mold which is disposed at the discharge port of the first mold and delimits the shape of the material supplied to the second mold. You can also.

さらにまた、本発明にかかる金属成形設備は、前記第1の金型が、第1の上型と第1の下型を備えており、前記第3の金型は、当該第1の上型に配設される第3の上型と、当該第1の下型に配設される第3の下型を備えてなり、前記第3の上型と第3の下型とを当接した際に形成される空間によって前記排出口を画定し、前記第2の金型に供給される素材の形状を画定するよう構成することもできる。   Furthermore, in the metal forming facility according to the present invention, the first mold includes a first upper mold and a first lower mold, and the third mold includes the first upper mold. A third upper mold disposed on the first lower mold and a third lower mold disposed on the first lower mold, wherein the third upper mold and the third lower mold are in contact with each other The discharge port may be defined by the space formed at the time, and the shape of the material supplied to the second mold may be defined.

また、本発明にかかる金属成形設備は、前記第3の金型を所定温度に加熱する第3の加熱装置をさらに備えることができる。このように構成することで、第2の金型に供給される素材の形状を第3の金型によって画定する際に、当該第3の金型を第3の加熱装置によって加熱することができるため、素材も加熱され、前記排出口から排出される素材の金属組織をさらに効率よく微細化することができる。   The metal forming facility according to the present invention may further include a third heating device that heats the third mold to a predetermined temperature. With this configuration, when the shape of the material supplied to the second mold is defined by the third mold, the third mold can be heated by the third heating device. Therefore, the material is also heated, and the metal structure of the material discharged from the discharge port can be further miniaturized.

そしてまた、本発明にかかる金属成形設備は、前記第2の金型は、第2の上型と、第2の下型を備えてなり、当該第2の上型と第2の下型との間に、前記排出口から供給された素材を受容するよう構成することもできる。   In the metal forming facility according to the present invention, the second mold includes a second upper mold and a second lower mold, and the second upper mold and the second lower mold are provided. In the meantime, it can be configured to receive the material supplied from the discharge port.

また、前記収容部は、前記第1の金型の内壁によって画定される略柱状の中空部から構成することもできる。さらにまた、前記第3の金型は、前記素材を略板状に成形することができる。   Moreover, the said accommodating part can also be comprised from the substantially columnar hollow part demarcated by the inner wall of a said 1st metal mold | die. Furthermore, the third mold can mold the material into a substantially plate shape.

本発明にかかる金属成形方法及び金属成形設備によれば、変形抵抗を低下させた素材を、第2の金型に供給される素材の供給方向と交差する方向から加圧するため、当該素材を剪断変形させて前記金属組織を微細化することができる。この結果、高強度化あるいは高延性化が達成された金属成形品を連続的に効率よく得ることができる。   According to the metal forming method and the metal forming equipment according to the present invention, the material with reduced deformation resistance is pressed from the direction intersecting the supply direction of the material supplied to the second mold, so that the material is sheared. The metal structure can be refined by deformation. As a result, it is possible to continuously and efficiently obtain a metal molded product in which high strength or high ductility is achieved.

次に、本発明の好適な実施の形態にかかる金属成形方法及び金属成形設備について図面を参照して説明する。なお、以下に記載される実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施の形態にのみ限定するものではない。したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施することができる。   Next, a metal forming method and metal forming equipment according to preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, embodiment described below is the illustration for demonstrating this invention, and this invention is not limited only to these embodiment. Therefore, the present invention can be implemented in various forms without departing from the gist thereof.

図1は、本実施の形態にかかる金属成形方法を実施するための金属成形設備を模式的に示す断面図、図2〜図6は、図1に示す金属成形設備を使用して本実施の形態にかかる金属成形方法を実施する際の各工程を模式的に示す断面図である。なお、前記各図では、説明を判り易くするため、各部材の厚さやサイズ、拡大・縮小率等は、実際のものとは一致させずに記載してある。また、本実施の形態では、上型が配設される方向を「上」、下型が配設される方向を「下」と定義してあるが、一対の型は、上下方向に限らず、左右方向等、任意の位置に配設することができる。   FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a metal forming facility for carrying out the metal forming method according to the present embodiment, and FIGS. 2 to 6 show the present embodiment using the metal forming facility shown in FIG. It is sectional drawing which shows typically each process at the time of implementing the metal shaping | molding method concerning a form. In the drawings, for easy understanding, the thickness, size, enlargement / reduction ratio, etc. of each member are not matched with the actual ones. In the present embodiment, the direction in which the upper mold is disposed is defined as “upper”, and the direction in which the lower mold is disposed is defined as “lower”. However, the pair of molds is not limited to the vertical direction. It can be arranged at any position such as in the left-right direction.

図1に示すように、本実施の形態にかかる金属成形設備1は、金属組織を有する素材M1を収容する収容部13と、収容部13の下端に形成された排出口14を有する第1の金型10と、第1の金型10の排出口14から排出された素材M2が供給される第2の金型20と、第1の金型10に配設された第3の金型30と、第1の金型10を加熱する第1の加熱装置40と、収容部13に収容された素材M1を加圧する加圧装置50と、第2の金型20を加熱する第2の加熱装置60と、を備えて構成されている。 As shown in FIG. 1, the metal forming facility 1 according to the present embodiment includes a housing portion 13 that houses a material M 1 having a metal structure, and a first outlet 14 that is formed at the lower end of the housing portion 13. , The second mold 20 to which the material M 2 discharged from the discharge port 14 of the first mold 10 is supplied, and the third mold disposed in the first mold 10. The mold 30, the first heating device 40 that heats the first mold 10, the pressurizing device 50 that pressurizes the material M 1 accommodated in the accommodating portion 13, and the second mold 20 that heats the second mold 20. 2 heating devices 60.

第1の金型10は、上下一対の金型である第1の上型11と第1の下型12とを備えている。第1の上型11と第1の下型12の少なくとも一方には、図示しない金型駆動装置が接続されており、第1の上型11と第1の下型12は、この金型駆動装置により、互いに近づく方向(当接する方向)及び遠ざかる方向に相対移動可能となっている。また、第1の上型11と第1の下型12は、互いに当接した状態で、後に詳述する第2の金型20を配設するための空間18を形成するよう構成されている。   The first mold 10 includes a first upper mold 11 and a first lower mold 12 which are a pair of upper and lower molds. A mold driving device (not shown) is connected to at least one of the first upper mold 11 and the first lower mold 12, and the first upper mold 11 and the first lower mold 12 are connected to the mold drive. By the device, relative movement is possible in a direction toward each other (abutting direction) and a direction away from each other. In addition, the first upper mold 11 and the first lower mold 12 are configured to form a space 18 in which a second mold 20 to be described in detail later is disposed in contact with each other. .

第1の上型11には、金属組織を有する素材M1(図2〜図4参照)が収容される収容部13が形成されており、収容部13の下端には、収容部13に連通する排出口14が形成されている。収容部13は、第1の上型11の内壁によって画定される略円柱状の中空部から形成されており、この中空部は、第2の金型20に供給される素材M2(図2〜図6参照)の供給方向(図1に矢印Xで示す方向)に対し、図1に示す角度α(本実施の形態では約45度)で交差するよう傾斜している。また、収容部13の上部には、後に詳述する加圧装置50の構成要素であるプランジャ51が進退可能に挿入されており、収容部13に収容された素材M1を、収容部13の内壁に沿って所望の圧力で加圧するようになっている。さらにまた、第1の上型11には、後に詳述する第1の加熱装置40の構成要素であるヒータ41が配設されている。また、第1の上型11の第1の下型12と対向する面であって、後に詳述する第2の金型20寄りの先端には、後に詳述する第3の上型31が配設される配設部15が形成されている。 The first upper mold 11 is formed with a storage portion 13 in which a material M 1 having a metal structure (see FIGS. 2 to 4) is stored, and the lower end of the storage portion 13 communicates with the storage portion 13. A discharge port 14 is formed. The accommodating portion 13 is formed of a substantially cylindrical hollow portion defined by the inner wall of the first upper mold 11, and this hollow portion is a material M 2 (FIG. 2) supplied to the second mold 20. To the supply direction (direction indicated by arrow X in FIG. 1) at an angle α shown in FIG. 1 (about 45 degrees in the present embodiment). Further, the upper portion of the housing portion 13, after the plunger 51 which is a component of a pressure device 50 which will be described is inserted in retractable, the material M 1 housed in the housing portion 13, of the housing portion 13 Pressurization is performed at a desired pressure along the inner wall. Furthermore, the first upper mold 11 is provided with a heater 41 which is a component of the first heating device 40 described in detail later. Further, a third upper mold 31 to be described in detail later is provided on the surface of the first upper mold 11 that faces the first lower mold 12 and close to the second mold 20 to be described in detail later. An arrangement portion 15 to be arranged is formed.

第1の下型12には、後に詳述する第1の加熱装置40の構成要素であるヒータ42が配設されている。また、第1の下型12の第1の上型11と対向する面であって、後に詳述する第2の金型20の近傍には、後に詳述する第3の下型32が配設される配設部16が形成されている。この第1の下型12は、第1の上型11が当接した際に、第1の上型11と、収容部13の下端面と、第3の上型31と、第3の下型32とによって排出口14を画定する。   The first lower mold 12 is provided with a heater 42 which is a component of the first heating device 40 described in detail later. A third lower mold 32, which will be described later, is disposed on the surface of the first lower mold 12 facing the first upper mold 11 and in the vicinity of the second mold 20, which will be described in detail later. An arrangement portion 16 is provided. When the first upper mold 11 comes into contact with the first lower mold 12, the first upper mold 11, the lower end surface of the accommodating portion 13, the third upper mold 31, and the third lower mold 11 A discharge port 14 is defined by the mold 32.

第2の金型20は、第1の上型11と第1の下型12によって形成された空間18に配設されている。この第2の金型20は、上下一対の金型である第2の上型21と第2の下型22とを備えており、第2の上型21及び第2の下型22には、これらを互いに近づく方向(当接する方向)及び遠ざかる方向に移動させる金型駆動装置70のシャフト71及び72が各々接続されている。そして、第2の上型21及び第2の下型22は、金型駆動装置によって、互いに当接した際に、これらの間に供給されている素材M2を所望の形状にプレス加工して金属成型品(例えば、図9、図17〜図20参照)を製造する。また、第2の上型21には、後に詳述する第2の加熱装置60の構成要素であるヒータ61が配設されており、第2の下型22には、第2の加熱装置60の構成要素であるヒータ62が配設されている。 The second mold 20 is disposed in a space 18 formed by the first upper mold 11 and the first lower mold 12. The second mold 20 includes a second upper mold 21 and a second lower mold 22 that are a pair of upper and lower molds. The second upper mold 21 and the second lower mold 22 include The shafts 71 and 72 of the mold driving device 70 are connected to move these in a direction approaching (abutting direction) and a direction away from each other. When the second upper mold 21 and the second lower mold 22 are brought into contact with each other by the mold driving device, the material M 2 supplied therebetween is pressed into a desired shape. A metal molded product (for example, see FIGS. 9 and 17 to 20) is manufactured. The second upper mold 21 is provided with a heater 61 that is a component of a second heating device 60 described in detail later. The second lower mold 22 has a second heating device 60. A heater 62 which is a component of the above is disposed.

第3の金型30は、上下一対の金型である第3の上型31と第3の下型32とを備えている。第3の上型31は、第1の上型11に形成された配設部15に着脱可能に取付けられており、第3の下型32は、第1の下型12に形成された配設部16に着脱可能に取付けられている。したがって、第3の上型31と第3の下型32は、第1の上型11及び第1の下型12が互いに相対移動する際に、これらと共に移動する。また、第3の上型31と第3の下型32は、前述したように、排出口14の形状を画定するため、第3の上型31と第3の下型32の形状によって、第2の金型20に供給される素材M2の形状が決定される。なお、本実施の形態では、素材M2の形状が略板状となる構成の第3の上型31と第3の下型32を選択した。 The third mold 30 includes a third upper mold 31 and a third lower mold 32 which are a pair of upper and lower molds. The third upper mold 31 is detachably attached to the arrangement portion 15 formed on the first upper mold 11, and the third lower mold 32 is arranged on the first lower mold 12. It is attached to the installation part 16 so that attachment or detachment is possible. Therefore, the third upper mold 31 and the third lower mold 32 move together with the first upper mold 11 and the first lower mold 12 when they move relative to each other. Further, as described above, the third upper mold 31 and the third lower mold 32 define the shape of the discharge port 14, so that the shape of the third upper mold 31 and the third lower mold 32 depends on the shape of the third upper mold 31 and the third lower mold 32. The shape of the material M 2 supplied to the second mold 20 is determined. In the present embodiment, the third upper mold 31 and the third lower mold 32 having a configuration in which the material M 2 has a substantially plate shape is selected.

ここで、第3の上型31及び第3の下型32は、第1の上型11及び第1の下型12に各々着脱可能に取付けられているため、第2の金型20に供給される素材M2の所望の形状にそれぞれ相補する形状を有する複数種の第3の上型31及び第3の下型32を用意しておけば、これらを取り替えるだけで簡単に所望の形状の素材M2を得ることができる。 Here, since the third upper mold 31 and the third lower mold 32 are detachably attached to the first upper mold 11 and the first lower mold 12, respectively, they are supplied to the second mold 20. If a plurality of types of third upper mold 31 and third lower mold 32 having shapes respectively complementary to the desired shape of the material M 2 to be prepared are prepared, the desired shape can be easily obtained simply by replacing them. it is possible to obtain a material M 2.

なお、本実施の形態では、第3の上型31と第3の下型32は、第1の加熱装置40によって第1の上型11及び第1の下型12と同様に加熱されるが、第3の上型31と第3の下型32を加熱する第3の加熱装置をさらに配設してもよい。この場合は、第1の金型10と、第3の金型30の加熱温度を別々に制御することができる。   In the present embodiment, the third upper mold 31 and the third lower mold 32 are heated by the first heating device 40 in the same manner as the first upper mold 11 and the first lower mold 12. A third heating device for heating the third upper mold 31 and the third lower mold 32 may be further provided. In this case, the heating temperature of the first mold 10 and the third mold 30 can be controlled separately.

第1の加熱装置40は、第1の上型11に配設され、第1の上型11を加熱するヒータ41と、第1の下型12に配設され、第1の下型12を加熱するヒータ42と、第1の上型11及び第1の下型12の温度をモニタし、加熱温度を制御する図示しない温度制御部を備えている。   The first heating device 40 is disposed on the first upper mold 11 and is disposed on the heater 41 that heats the first upper mold 11 and the first lower mold 12. A temperature control unit (not shown) for monitoring the temperatures of the heater 42 to be heated, the first upper mold 11 and the first lower mold 12 and controlling the heating temperature is provided.

加圧装置50は、収容部13に進退可能に挿入され且つ収容部13に収容されている素材M1を加圧するプランジャ51と、プランジャ51を進退運動させる図示しない駆動部と、この駆動部に接続され、プランジャ51が素材M1を加圧する際の圧力を制御する図示しない圧力制御部を備えている。プランジャ51は、略円柱状を有しており、収容部13内を進退移動する程度の隙間を、収容部13を画定する内壁との間に形成するサイズを有している。このプランジャ51の軸心O(図1参照)は、素材M2の供給方向(図1に矢印Xで示す方向)に対し、角度α(本実施の形態では約45度)で交差するよう傾斜している。したがって、プランジャ51は、収容部13の傾斜方向に沿って素材M1を加圧することになる。 The pressurizing device 50 is inserted into the accommodating portion 13 so as to be able to advance and retract, and includes a plunger 51 that pressurizes the material M 1 accommodated in the accommodating portion 13, a driving portion (not shown) that moves the plunger 51 forward and backward, and connected, the plunger 51 is provided with a pressure controller (not shown) for controlling the pressure applied to the material M 1. The plunger 51 has a substantially columnar shape, and has a size that forms a gap between the inner wall defining the housing portion 13 and a clearance enough to move forward and backward within the housing portion 13. The axis O (see FIG. 1) of the plunger 51 is inclined so as to intersect at an angle α (about 45 degrees in the present embodiment) with respect to the supply direction of the material M 2 (the direction indicated by the arrow X in FIG. 1). is doing. Therefore, the plunger 51 pressurizes the material M 1 along the inclination direction of the accommodating portion 13.

第2の加熱装置60は、第2の上型21に配設され、第2の上型21を加熱するヒータ61と、第2の下型22に配設され、第2の下型22を加熱するヒータ62と、第2の上型21及び第2の下型22の温度をモニタし、加熱温度を制御する図示しない温度制御部を備えている。   The second heating device 60 is disposed on the second upper mold 21 and is disposed on the heater 61 that heats the second upper mold 21 and the second lower mold 22. A temperature control unit (not shown) for monitoring the temperatures of the heater 62 to be heated, the second upper mold 21 and the second lower mold 22 and controlling the heating temperature is provided.

次に、本実施の形態にかかる金属成形設備1を使用した金属成形方法について詳細に説明する。   Next, a metal forming method using the metal forming facility 1 according to the present embodiment will be described in detail.

先ず、第1の加熱装置40を作動させ、第1の上型11及び第1の下型12、第3の上型31及び第3の下型32を約200℃に加熱する。また、第2の加熱装置60を作動させ、第2の上型21及び第2の下型22を約200℃に加熱する。   First, the first heating device 40 is operated to heat the first upper mold 11 and the first lower mold 12, the third upper mold 31 and the third lower mold 32 to about 200 ° C. In addition, the second heating device 60 is activated to heat the second upper mold 21 and the second lower mold 22 to about 200 ° C.

次に、約200℃に加熱されている第1の上型11に形成された収容部13内に略円柱形の素材M1を収容させる。(図2参照)。この時、第1の上型11及び第1の下型12の温度は、前述した図示しない温度制御部によりモニタされており、第1の上型11及び第1の下型12は、約200℃に保持されることになる。その後、加圧装置50のプランジャ51を収容部13の上部に挿入する。(図2参照)。 Next, the substantially cylindrical material M 1 is accommodated in the accommodating portion 13 formed in the first upper mold 11 heated to about 200 ° C. (See FIG. 2). At this time, the temperature of the first upper mold 11 and the first lower mold 12 is monitored by the above-described temperature control unit (not shown), and the first upper mold 11 and the first lower mold 12 are about 200. It will be held at ° C. Thereafter, the plunger 51 of the pressurizing device 50 is inserted into the upper portion of the accommodating portion 13. (See FIG. 2).

素材M1は、1種類の金属元素からなる単一金属で構成することができる。また、素材M1は、2種類以上の金属元素からなる合金で構成してもよいし、金属元素と非金属元素とからなる金属間化合物で構成してもよい。さらに、素材M1は、一様の組成となっている必要はなく、例えば、図13に断面模式図として示すように、第1金属層101と、第2金属層102と、第3金属層103を積層した積層体であってもよい。この時、第1金属層101、第2金属層102、第3金属層103は、それぞれ所要の金属あるいは合金であればよい。第1金属層101と、第2金属層102と、第3金属層103とは、単に重合することにより積層体としてもよいし、めっき処理、蒸着処理あるいは圧着処理等によって積層してもよい。ここで、積層体は、3層に限定するものではなく、適宜の数だけ重合して積層体を構成してよい。 The material M 1 can be composed of a single metal made of one kind of metal element. The material M 1 may be composed of an alloy composed of two or more kinds of metal elements, or may be composed of an intermetallic compound composed of a metal element and a nonmetallic element. Furthermore, the material M 1 does not have to have a uniform composition. For example, as shown in a schematic cross-sectional view in FIG. 13, the first metal layer 101, the second metal layer 102, and the third metal layer are used. A laminate in which 103 is laminated may be used. At this time, the first metal layer 101, the second metal layer 102, and the third metal layer 103 may each be a required metal or alloy. The first metal layer 101, the second metal layer 102, and the third metal layer 103 may be laminated by simple polymerization, or may be laminated by plating, vapor deposition, pressure bonding, or the like. Here, the laminate is not limited to three layers, and an appropriate number may be polymerized to constitute the laminate.

また、素材M1は、例えば、図14に断面模式図として示すように、第1金属粉体104と、第2金属粉体105とを混合した混合体を所定形状に仮焼成形した仮焼体であってもよい。この時、第1金属粉体104と第2金属粉体105の2種類の粉体で仮焼体を構成するだけでなく、さらに多種の粉体を混合して仮焼体を形成してもよく、金属の粉体だけでなく非金属の粉体を混合して仮焼体を形成してもよい。 Further, the material M 1 is, for example, a calcined product obtained by calcining a mixture of the first metal powder 104 and the second metal powder 105 into a predetermined shape as shown in a schematic sectional view in FIG. It may be a body. At this time, not only the calcined body is composed of the two kinds of powders of the first metal powder 104 and the second metal powder 105, but the calcined body may be formed by further mixing various kinds of powders. In addition, not only metal powder but also non-metallic powder may be mixed to form a calcined body.

そしてまた、素材M1は、例えば、図15に断面模式図として示すように、所定形状とした多孔質体106の孔部に金属粉体107を充填して形成した充填体であってもよい。なお、多孔質体には、金属粉体107を充填する場合だけでなく非金属粉体を充填してもよい。 Further, the material M 1 may be, for example, a filling body formed by filling a metal powder 107 into a hole of a porous body 106 having a predetermined shape, as shown in a schematic cross-sectional view in FIG. . The porous body may be filled not only with the metal powder 107 but also with a non-metal powder.

さらにまた、素材M1は、例えば、図16に断面模式図として示すように、複数本の第1金属線材108と、複数本の第2金属線材109とを束ねて形成した金属線束であってもよい。このとき、第1金属線材108と第2金属線材109の2種類の金属線材で金属線束を構成するだけでなく、さらに多種の金属線材を束ねて金属線束を形成してもよい。 Furthermore, the material M 1 is a metal wire bundle formed by bundling a plurality of first metal wires 108 and a plurality of second metal wires 109, for example, as shown in a schematic cross-sectional view in FIG. Also good. At this time, the metal wire bundle may be formed by bundling a variety of metal wire rods as well as forming the metal wire bundle with the two types of metal wire rods of the first metal wire rod 108 and the second metal wire rod 109.

このように、素材M1は、様々な形態が可能であって、後述するように剪断変形によって金属組織が微細化するのであればどのような形態であってもよい。 As described above, the material M 1 can be in various forms, and may be in any form as long as the metal structure is refined by shear deformation as described later.

なお、本実施の形態では、素材M1は、収容部13に好適に収容されるよう、収容部13の形状に合った略円柱形状を有するアルミニウムを使用した。 In the present embodiment, the material M 1 is made of aluminum having a substantially cylindrical shape that matches the shape of the housing portion 13 so that the material M 1 is suitably housed in the housing portion 13.

次に、図示しない金型駆動装置により、第1の上型11と第1の下型12を互いに近づく方向(当接する方向)に相対移動させる。(図3参照)。この時、例えば、第1の下型12を固定しておき、第1の上型11を第1の下型12に向けて移動させてもよく、第1の上型11を固定しておき、第1の下型12を第1の上型11に向けて移動させてもよい。または、第1の上型11と第1の下型12の両者を移動させてもよい。このようにして、第1の上型11と第1の下型12を当接させることで、図3に示すように、第1の上型11と、第1の下型12と、収容部13の下端面と、第3の上型31と、第3の下型32とにより排出口14が画定される。   Next, the first upper mold 11 and the first lower mold 12 are relatively moved in a direction approaching (contacting direction) with a mold driving device (not shown). (See FIG. 3). At this time, for example, the first lower mold 12 may be fixed and the first upper mold 11 may be moved toward the first lower mold 12, and the first upper mold 11 may be fixed. The first lower mold 12 may be moved toward the first upper mold 11. Alternatively, both the first upper mold 11 and the first lower mold 12 may be moved. In this way, by bringing the first upper mold 11 and the first lower mold 12 into contact, as shown in FIG. 3, the first upper mold 11, the first lower mold 12, and the accommodating portion 13, the third upper mold 31 and the third lower mold 32 define the discharge port 14.

次に、この状態で加圧装置50を駆動させ、プランジャ51を斜め下方向に移動させて収容部13に収容されている素材M1を、200℃の加工温度にて、アルミニウム合金においては約870(N/mm2)の圧力で、マグネシウム合金においては約630(N/mm2)の圧力で加圧する。(図4参照)。この時、素材M1は、約200℃に加熱されているため、変形抵抗が低下しており、加熱されていない場合に比べ、外力の作用に伴って変形を生じやすくなっている。そして、この変形抵抗が低下した素材M1に圧力が加えられることになるが、この圧力が加えられた素材M1は、排出口14において、斜めの方向(図1に示す軸心O方向)から水平な方向(図1に示す矢印X方向)に曲げられながら略板状(図7参照)に剪断変形され、この時かかる剪断応力により金属組織が微細化される。ここで、この略板状の素材M2は、図7に示すように、略円柱状の素材M1の直径W1よりも広い幅W2を備えている。次いで、この金属組織が微細化された素材M2が第2の上型21と、第2の下型22との間に供給される。(図4参照)。なお、本実施の形態では、素材M1の押出速度を17.30mm/secに設定した。 Next, in this state, the pressurizing device 50 is driven, and the plunger 51 is moved obliquely downward so that the material M 1 accommodated in the accommodating portion 13 is about 200 ° C. at the processing temperature of aluminum alloy. Pressure is applied at a pressure of 870 (N / mm 2 ) and at a pressure of about 630 (N / mm 2 ) in the case of a magnesium alloy. (See FIG. 4). At this time, since the material M 1 is heated to about 200 ° C., the deformation resistance is low, and is more likely to be deformed with the action of an external force than when not heated. Then, this deformation resistance so that the pressure is applied to the material M 1 was reduced, the material M 1 which this pressure is applied, at the outlet 14, the diagonal direction (the axis O direction shown in FIG. 1) 1 to a horizontal direction (arrow X direction shown in FIG. 1) while being bent into a substantially plate shape (see FIG. 7), and the metal structure is refined by the shear stress applied at this time. Here, as shown in FIG. 7, the substantially plate-shaped material M 2 has a width W 2 wider than the diameter W 1 of the substantially cylindrical material M 1 . Next, the material M 2 in which the metal structure is refined is supplied between the second upper mold 21 and the second lower mold 22. (See FIG. 4). In the present embodiment, the extrusion speed of the material M 1 is set to 17.30 mm / sec.

次に、金型駆動装置70を駆動してシャフト71及び72を動かし、第2の上型21と第2の下型22を互いに近づく方向(当接する方向)に移動させ、素材M2を成形する。(図5参照)。この時、第2の上型21及び第2の下型22は、約200℃に加熱されており、素材M2は、第2の上型21及び第2の下型22によってプレス成形されるため、さらに金属組織が微細化される。 Next, by driving the die driving device 70 moves the shaft 71 and 72, is moved to the second upper die 21 and the second lower mold 22 to approach one another direction (abutting direction), molding material M 2 To do. (See FIG. 5). At this time, the second upper mold 21 and the second lower mold 22 are heated to about 200 ° C., and the material M 2 is press-molded by the second upper mold 21 and the second lower mold 22. Therefore, the metal structure is further refined.

次いで、冷却後、金型駆動装置70により、第2の上型21及び第2の下型22を互いに遠ざかる方向に移動させ、プレス成形された成型品M3(図8参照)を取り出す。この成型品M3は、図8に示すように、製品となる製品部分m1と、不要部分(バリ部分)m2から構成されている。次に、製品部分m1から不要部分m2を取り除き(仕上げ工程)、金属組織が微細化され、高強度化あるいは高延性化が達成された金属成形品(発明品)を得た。(図9参照)。 Next, after cooling, the second upper mold 21 and the second lower mold 22 are moved away from each other by the mold driving device 70, and the press-molded molded article M 3 (see FIG. 8) is taken out. As shown in FIG. 8, the molded product M 3 is composed of a product part m 1 to be a product and an unnecessary part (burr part) m 2 . Next, the unnecessary portion m 2 was removed from the product portion m 1 (finishing process), and a metal molded product (invention product) in which the metal structure was refined to achieve high strength or high ductility was obtained. (See FIG. 9).

次に、比較として、素材M1と同様の成分からなる素材を、約200℃で加熱した第2の上型21及び第2の下型22に直接供給してプレス成形を行い、金属成形品(比較品)を得た。 Next, as a comparison, a raw material composed of the same components as the raw material M 1 is directly supplied to the second upper mold 21 and the second lower mold 22 heated at about 200 ° C. to perform press forming, thereby forming a metal molded product. (Comparative product) was obtained.

次に、このようにして得られた発明品と比較品の金属組織を電子顕微鏡にて観察した。図10は、本実施の形態にかかる金属成形方法で得られた金属成型品(発明品)の金属組織の光学顕微鏡写真であり、図11は、従来の金属成形方法で得られた金属成型品(比較品)の金属組織の光学顕微鏡写真である。また、図22は、素材M1の金属組織の光学顕微鏡写真であり、その平均結晶粒径は、約20μmである。図10に示す発明品は、素材M1(マグネシウム合金)を剪断変形させた後、プレス成形することにより、金属組織の平均結晶粒径が、約5μmとなり、図22に示す素材M1に比べ、平均結晶粒径が、1/4程度に微細化され、且つ図11に示す従来品の金属組織の結晶粒よりも、平均結晶粒径が、1/5程度に微細化されたことが判る。 Next, the metal structures of the inventive product and the comparative product thus obtained were observed with an electron microscope. FIG. 10 is an optical micrograph of a metal structure of a metal molded product (invention product) obtained by the metal molding method according to the present embodiment, and FIG. 11 is a metal molded product obtained by a conventional metal molding method. It is an optical microscope photograph of the metal structure of (comparative product). Further, FIG. 22 is a photomicrograph of the metallic structure material M 1, the average grain size is about 20 [mu] m. In the product shown in FIG. 10, the average crystal grain size of the metal structure becomes about 5 μm by press forming after shearing deformation of the material M 1 (magnesium alloy), compared with the material M 1 shown in FIG. It can be seen that the average crystal grain size has been refined to about 1/4, and the average crystal grain size has been refined to about 1/5 of the crystal grain of the conventional metal structure shown in FIG. .

次に、発明品と比較品との耐力、引張り強度、均一延びを比較した。この結果を図12に示す。図12から、発明品は、均一延びを増加させることなく耐力及び引張り強度を向上させることができることが判る。   Next, the yield strength, tensile strength, and uniform elongation of the invention product and the comparative product were compared. The result is shown in FIG. From FIG. 12, it can be seen that the inventive product can improve yield strength and tensile strength without increasing uniform elongation.

なお、本実施の形態では、加圧装置50によって素材M1を加圧する工程で、素材M1を約200℃に加熱した場合について説明したが、これに限らず、素材M1を加熱する温度は、素材M1の変形抵抗を低下させることが可能な温度であれば、特に限定されるものではなく、任意に設定することができる。例えば、素材M1がアルミニウムであれば、150〜300℃程度が好ましい。また、素材M1がマグネシウムの場合は、170〜250℃程度が好ましい。そしてまた、素材M1が、銅合金(例えば、Cu−Zn)の場合は、250〜500℃程度が好ましい。 In the present embodiment, the case where the material M 1 is heated to about 200 ° C. in the step of pressurizing the material M 1 by the pressurizing device 50 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the temperature at which the material M 1 is heated. Is not particularly limited as long as the temperature can reduce the deformation resistance of the material M 1 , and can be arbitrarily set. For example, material M 1 is if aluminum is preferably about 150 to 300 ° C.. Further, if the material M 1 is magnesium, preferably about 170 to 250 ° C.. And also, the material M 1 is a copper alloy (e.g., Cu-Zn) in the case of, preferably about 250 to 500 ° C..

また、本実施の形態では、素材M1と素材M2を、ほぼ同一の温度で加熱した場合について説明したが、これに限らず、素材M1と素材M2を加熱する温度は、素材M1の種類や特性、得られる金属成型品に必要な特性値(強度や延性等)等によって、任意に選択することができる。例えば、素材M1を素材M2よりも高い温度で加熱した場合、焼き入れのような材料の急冷強化される効果が得られるなる傾向があり、素材M1を素材M2よりも低い温度で加熱した場合、結晶粒は微細化する傾向がある。 In the present embodiment, the case where the material M 1 and the material M 2 are heated at substantially the same temperature has been described. However, the present invention is not limited to this, and the temperature at which the material M 1 and the material M 2 are heated is the material M. It can be arbitrarily selected depending on the type and characteristics of 1 and the characteristic values (strength, ductility, etc.) required for the metal molded product to be obtained. For example, when the material M 1 is heated at a temperature higher than that of the material M 2 , there is a tendency that the effect of quenching and strengthening the material such as quenching tends to be obtained, and the material M 1 is heated at a temperature lower than that of the material M 2. When heated, the crystal grains tend to become finer.

また、素材M1の種類や特性、得られる金属成型品に必要な特性値(強度や延性等)等によっては、第2の加熱装置60の代わりに、素材M2を冷却する冷却装置を配設してもよい。具体的には、素材M2を冷却してもよい。例えば、素材M1の押出速度が速い場合、摩擦熱が生じることがあるが、このような場合、素材M2を所望の温度に冷却することで摩擦熱による影響を受けることを抑制することができる。なお、素材M1の押出速度が遅いほど、金属の結晶組織が安定し、均一で微細な結晶粒径が得られるが、押出速度を遅くすると、金属成形に時間がかるため、生産性の観点からすると押出速度をなるべく速くすることが望まれる。したがって、素材M1の種類や特性、得られる金属成型品に必要な特性値(強度や延性等)等によって押出速度を選択することで、生産性と金属成型品の品質とのバランスを最適にすることができる。 In addition, depending on the type and characteristics of the material M 1 and the characteristic values (strength, ductility, etc.) required for the metal molded product to be obtained, a cooling device for cooling the material M 2 is arranged instead of the second heating device 60. You may set up. Specifically, the material M 2 may be cooled. For example, when the extrusion speed of the material M 1 is high, frictional heat may be generated. In such a case, it is possible to suppress the influence of the frictional heat by cooling the material M 2 to a desired temperature. it can. Incidentally, as the extrusion rate of the material M 1 is slow, metal crystal structure is stable, but uniform and fine crystal grain size is obtained, the slower the extrusion speed, time consuming and thus the metal mold, from the viewpoint of productivity Then, it is desired to increase the extrusion speed as much as possible. Accordingly, the type and characteristics material M 1, by selecting the extrusion rate by characteristic values necessary for metal casting obtained (strength and ductility, etc.) or the like, optimally a balance between the quality of productivity and metal casting can do.

なお、一例として、素材M1の押出速度を0.07mm/secにした際の金属組織の光学顕微鏡写真を図23に示す。遅い押出速度で得られた発明品(図23)の平均結晶粒径は、約1μmであり、図10と図23を比較すると、発明品(図23)の方が、速い押出速度で得られた発明品(図10)よりも金属の結晶組織が安定し、均一で微細な結晶粒径が得られていることが判る。 As an example, FIG. 23 shows an optical micrograph of the metal structure when the extrusion speed of the material M 1 is 0.07 mm / sec. The average crystal grain size of the invention product (FIG. 23) obtained at a slow extrusion speed is about 1 μm. Comparing FIG. 10 and FIG. 23, the invention product (FIG. 23) is obtained at a higher extrusion speed. It can be seen that the crystal structure of the metal is more stable than that of the inventive product (FIG. 10), and a uniform and fine crystal grain size is obtained.

そしてまた、本実施の形態では、略円柱状の素材M1を使用した場合について説明したが、これに限らず、素材M1の形状は、例えば、軸線に垂直な断面が楕円形の略円柱状、前記断面が矩形の略円柱状、前記断面が多角形の略円柱状等、特に限定されるものではない。 In the present embodiment, the case where the substantially cylindrical material M 1 is used has been described. However, the shape of the material M 1 is not limited to this. For example, the shape of the material M 1 is an approximately circular shape whose section perpendicular to the axis is elliptical. There is no particular limitation such as a columnar shape, a substantially cylindrical shape with a rectangular cross section, and a substantially cylindrical shape with a polygonal cross section.

そしてまた、例えば、最終製品として、図17〜図20に示すような複雑な形状の金属成型品を製造する場合は、素材M2を成形する際の成形荷重を大きくして、板厚方向の形状も成形する鍛造加工を行うこともできる。 Further, for example, when manufacturing a metal molded product having a complicated shape as shown in FIGS. 17 to 20 as a final product, the molding load when molding the material M 2 is increased, Forging can also be performed to shape the shape.

また、本実施の形態では、収容部13を、第2の金型20に供給される素材M2の供給方向(図1に矢印Xで示す方向)に対し約45度傾斜させ、収容部13に収容された素材M1を、素材M2の供給方向に対し約45度で交差する(傾斜する)方向から加圧した場合について説明したが、これに限らず、収容部13に収容された素材M1を、素材M2の供給方向に対し交差する方向から加圧して排出口14から排出させることが可能であれば、前記交差する角度αは、例えば、0<α≦90等、所望により決定することができる。 Further, in the present embodiment, the accommodating portion 13 is inclined by about 45 degrees with respect to the supply direction of the material M 2 supplied to the second mold 20 (the direction indicated by the arrow X in FIG. 1). The case where the material M 1 accommodated in the container is pressurized from the direction intersecting (inclining) at about 45 degrees with respect to the supply direction of the material M 2 has been described. If the material M 1 can be pressurized from the direction intersecting the supply direction of the material M 2 and discharged from the discharge port 14, the intersecting angle α is, for example, 0 <α ≦ 90 or the like. Can be determined.

ここで、例えば、圧力や素材M1の形状、サイズ等、諸条件が同一の場合、角度αが90度に近いほど、素材M1の押出速度が遅くなり、角度αが0度に近いほど、素材M1の押出速度が速くなる。したがって、素材M1の種類や特性、得られる金属成型品に必要な特性値(強度や延性等)等によって収容部13の傾斜角度を選択することで、生産性と金属成型品の品質とのバランスを最適にすることができる。 Here, for example, when the conditions such as pressure and the shape and size of the material M 1 are the same, the extrusion rate of the material M 1 decreases as the angle α is closer to 90 degrees, and the angle α is closer to 0 degrees. , the extrusion rate of the material M 1 is increased. Therefore, by selecting the inclination angle of the accommodating portion 13 according to the type and characteristics of the material M 1 and the characteristic values (strength, ductility, etc.) required for the obtained metal molded product, productivity and quality of the metal molded product can be obtained. The balance can be optimized.

さらにまた、本実施の形態では、第1の上型11と第1の下型12を備えた第1の金型10について説明したが、これに限らず、第1の金型10は、収容部13に収容した素材M1を、素材M2の供給方向に対し交差する方向から加圧して、素材M1の金属組織を微細化して排出口14から排出し、第2の金型20に供給することが可能であれば、例えば、第1の上型11と第1の下型12を一体化した構造等、他の構成を備えていてもよい。 Furthermore, in the present embodiment, the first mold 10 including the first upper mold 11 and the first lower mold 12 has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the first mold 10 is accommodated. The material M 1 accommodated in the portion 13 is pressurized from the direction intersecting the supply direction of the material M 2 , the metal structure of the material M 1 is refined and discharged from the discharge port 14, and is supplied to the second mold 20. As long as it can supply, you may provide other structures, such as the structure which integrated the 1st upper mold | type 11 and the 1st lower mold | type 12, for example.

また、本実施の形態では、第1の上型11と第1の下型12に、第3の上型31及び第3の下型32を各々配設した場合について説明したが、これに限らず、第1の金型10に第3の金型30の機能を持たせてもよい。   Further, in the present embodiment, the case where the third upper mold 31 and the third lower mold 32 are respectively disposed on the first upper mold 11 and the first lower mold 12 has been described, but the present invention is not limited thereto. Instead, the first mold 10 may have the function of the third mold 30.

本実施の形態にかかる金属成形方法を実施するための金属成形設備を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the metal forming equipment for enforcing the metal forming method concerning this Embodiment. 図1に示す金属成形設備を使用して本実施の形態にかかる金属成形方法を実施する際の工程の一部を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically a part of process at the time of implementing the metal shaping | molding method concerning this Embodiment using the metal shaping equipment shown in FIG. 図1に示す金属成形設備を使用して本実施の形態にかかる金属成形方法を実施する際の工程の一部を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically a part of process at the time of implementing the metal shaping | molding method concerning this Embodiment using the metal shaping equipment shown in FIG. 図1に示す金属成形設備を使用して本実施の形態にかかる金属成形方法を実施する際の工程の一部を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically a part of process at the time of implementing the metal shaping | molding method concerning this Embodiment using the metal shaping equipment shown in FIG. 図1に示す金属成形設備を使用して本実施の形態にかかる金属成形方法を実施する際の工程の一部を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically a part of process at the time of implementing the metal shaping | molding method concerning this Embodiment using the metal shaping equipment shown in FIG. 図1に示す金属成形設備を使用して本実施の形態にかかる金属成形方法を実施する際の工程の一部を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically a part of process at the time of implementing the metal shaping | molding method concerning this Embodiment using the metal shaping equipment shown in FIG. 図4に示す工程の際に、素材M2を平面視した状態を示す図である。When the step shown in FIG. 4 is a diagram showing a plan view of the material M 2. 図6に示す工程で得た成型品の斜視図である。It is a perspective view of the molded product obtained at the process shown in FIG. 図6に示す工程で得た成型品を仕上げ加工して製品とした金属成型品の斜視図である。It is a perspective view of the metal molded product which finished the molded product obtained at the process shown in FIG. 6, and made it into a product. 本実施の形態にかかる金属成形方法で得られた金属成型品(発明品)の金属組織の光学顕微鏡写真である。It is an optical microscope photograph of the metal structure of the metal molded product (invention product) obtained by the metal molding method according to the present embodiment. 従来の金属成形方法で得られた金属成型品(比較品)の金属組織の光学顕微鏡写真である。It is an optical microscope photograph of the metal structure of the metal molded product (comparative product) obtained by the conventional metal forming method. 本実施の形態にかかる金属成形方法で得られた金属成型品(発明品)の物性と、従来の金属成形方法で得られた金属成型品(比較品)の物性を示す図である。It is a figure which shows the physical property of the metal molded product (invention product) obtained with the metal forming method concerning this Embodiment, and the physical property of the metal molded product (comparative product) obtained with the conventional metal forming method. 素材M1の一例を示す断面模式図である。It is a cross-sectional view schematically showing an example of the material M 1. 素材M1の一例を示す断面模式図である。It is a cross-sectional view schematically showing an example of the material M 1. 素材M1の一例を示す断面模式図である。It is a cross-sectional view schematically showing an example of the material M 1. 素材M1の一例を示す断面模式図である。It is a cross-sectional view schematically showing an example of the material M 1. 本実施の形態にかかる金属成形方法で得られた他の形状を有する金属成型品(製品)の斜視図である。It is a perspective view of the metal molded product (product) which has another shape obtained with the metal forming method concerning this Embodiment. 本実施の形態にかかる金属成形方法で得られた他の形状を有する金属成型品(製品)の斜視図である。It is a perspective view of the metal molded product (product) which has another shape obtained with the metal forming method concerning this Embodiment. 本実施の形態にかかる金属成形方法で得られた他の形状を有する金属成型品(製品)の斜視図である。It is a perspective view of the metal molded product (product) which has another shape obtained with the metal forming method concerning this Embodiment. 本実施の形態にかかる金属成形方法で得られた他の形状を有する金属成型品(製品)の斜視図である。It is a perspective view of the metal molded product (product) which has another shape obtained with the metal forming method concerning this Embodiment. 従来のECAP法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the conventional ECAP method. 素材M1の金属組織の光学顕微鏡写真である。It is an optical microscope photograph of the metallic structure material M 1. 本発明の他の本実施の形態にかかる金属成形方法で得られた金属成型品(発明品)の金属組織の光学顕微鏡写真である。It is an optical microscope photograph of the metal structure of the metal molded product (invention product) obtained by the metal forming method according to another embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…金属成形設備、 10…第1の金型、 11…第1の上型、 12…第1の下型、 13…収容部、 14…排出口、 20…第2の金型、 21…第2の上型、 22…第2の下型、 30…第3の金型、 31…第3の上型、 32…第3の下型、 40…第1の加熱装置、 50…加圧装置、 51…プランジャ、 60…第2の加熱装置、 70…金型駆動装置、 M1、M2…素材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Metal molding equipment, 10 ... 1st metal mold | die, 11 ... 1st upper metal mold | die, 12 ... 1st lower metal mold | die, 13 ... Storage part, 14 ... Outlet, 20 ... 2nd metal mold | die, 21 ... 2nd upper mold, 22 ... 2nd lower mold, 30 ... 3rd metal mold, 31 ... 3rd upper mold, 32 ... 3rd lower mold, 40 ... 1st heating apparatus, 50 ... Pressurization device, 51 ... plunger, 60 ... second heating device, 70 ... die driving device, M 1, M 2 ... material

Claims (21)

金属組織を有する素材が収容される収容部と、当該収容部に収容された前記素材を外部に排出する排出口を有する第1の金型を加熱する第1の加熱工程と、
前記収容部に収容され且つ加熱されている前記素材を加圧して、前記排出口から排出させる加圧・排出工程と、
前記加熱された第2の金型に、前記排出口から排出され且つ加熱されている素材を供給する供給工程と、
前記第2の金型に供給された素材を当該第2の金型で成形する成形工程と、
を備え、
前記加圧・排出工程では、前記第2の金型に供給される素材の供給方向と交差する方向から前記素材を加圧し、当該素材を剪断変形させて前記金属組織を微細化する金属成形方法。
A first heating step of heating a first mold having a housing portion in which a material having a metal structure is housed, and a discharge port for discharging the material housed in the housing portion to the outside;
A pressurizing / discharging step of pressurizing the material housed and heated in the housing portion and discharging the material from the discharge port;
A supply step of supplying the heated second mold with a material discharged from the discharge port and heated;
A molding step of molding the material supplied to the second mold with the second mold;
With
In the pressurizing / discharging step, the metal forming method of pressurizing the material from a direction crossing the supply direction of the material supplied to the second mold and shearing the material to refine the metal structure .
前記排出口から排出された素材が供給される第2の金型の温度を調整する温度調整工程をさらに備えた請求項1記載の金属成形方法。   The metal forming method according to claim 1, further comprising a temperature adjustment step of adjusting a temperature of the second mold to which the material discharged from the discharge port is supplied. 前記温度調整工程は、前記第2の金型を加熱する第2の加熱工程である請求項2記載の金属成形方法。   The metal forming method according to claim 2, wherein the temperature adjusting step is a second heating step of heating the second mold. 前記加圧・排出工程では、前記第2の金型に供給される素材の供給方向に対し、30度以上、80度以下の角度で交差する方向に前記素材を加圧する請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の金属成形方法。   The pressurizing and discharging step pressurizes the raw material in a direction intersecting with an angle of 30 degrees or more and 80 degrees or less with respect to a supply direction of the raw material supplied to the second mold. 4. The metal forming method according to any one of 3 above. 前記第1の金型は、第1の上型と、第1の下型を備え、
前記第1の上型と、第1の下型を当接させる第1の当接工程をさらに備え、
前記第1の当接工程後、前記加圧・排出工程を行う請求項1ないし請求項4の何れか一項に記載の金属成形方法。
The first mold includes a first upper mold and a first lower mold,
A first abutting step of abutting the first upper mold with the first lower mold;
The metal forming method according to any one of claims 1 to 4, wherein the pressurizing and discharging step is performed after the first contact step.
前記第1の金型の排出口に配設され、前記第2の金型に供給される素材の形状を画定する第3の金型をさらに備え、
前記第3の金型を加熱する第3の加熱工程をさらに備えた請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の金属成形方法。
A third mold that is disposed at the discharge port of the first mold and defines a shape of a material supplied to the second mold;
The metal forming method according to any one of claims 1 to 5, further comprising a third heating step of heating the third mold.
前記第3の金型は、前記第1の上型に配設される第3の上型と、前記第1の下型に配設される第3の下型を備え、
前記第1の当接工程は、前記第3の上型と第3の下型を、前記第1の上型及び第1の下型と共に当接させる請求項6記載の金属成形方法。
The third mold includes a third upper mold disposed on the first upper mold and a third lower mold disposed on the first lower mold,
The metal forming method according to claim 6, wherein the first abutting step abuts the third upper mold and the third lower mold together with the first upper mold and the first lower mold.
前記第2の金型は、第2の上型と、第2の下型を備え、
前記成形工程では、前記第2の上型と第2の下型との間に供給された素材を成形する請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載の金属成形方法。
The second mold includes a second upper mold and a second lower mold,
The metal forming method according to any one of claims 1 to 7, wherein in the forming step, a material supplied between the second upper mold and the second lower mold is formed.
前記加圧・排出工程では、前記収容部に収容された略柱状の素材を加圧し、前記排出口から略板状の素材を排出する請求項1ないし請求項8のいずれか一項に記載の金属成形方法。   The said pressurization / discharge | emission process pressurizes the substantially columnar raw material accommodated in the said accommodating part, and discharge | emits a substantially plate-shaped raw material from the said discharge port. Metal forming method. 金属組織を有する素材が収容される収容部と、当該収容部に収容された前記素材を外部に排出する排出口が形成された第1の金型と、
前記第1の金型を所定温度に加熱する第1の加熱装置と、
前記前記収容部に収容された素材を加圧して、前記排出口から排出させる加圧装置と、
前記排出口から排出された素材が供給される第2の金型と、
を備え、
前記収容部は、前記第2の金型に供給される素材の供給方向と交差する方向に延設されており、前記加圧装置は、当該交差する方向から前記素材を加圧し、当該素材を剪断変形させて前記金属組織を微細化する金属成形設備。
A first mold having a housing portion in which a material having a metal structure is housed, and a discharge port for discharging the material housed in the housing portion to the outside;
A first heating device for heating the first mold to a predetermined temperature;
A pressurizing device that pressurizes the material housed in the housing portion and discharges the material from the discharge port;
A second mold to which the material discharged from the discharge port is supplied;
With
The housing portion extends in a direction intersecting a supply direction of the material supplied to the second mold, and the pressurizing device pressurizes the material from the intersecting direction, Metal forming equipment that refines the metal structure by shear deformation.
前記第2の金型を所定温度に調整する温度調整装置をさらに備えてなる請求項10記載の金属成形設備。   The metal forming facility according to claim 10, further comprising a temperature adjusting device that adjusts the second mold to a predetermined temperature. 前記温度調整装置が、前記第2の金型を加熱する第2の加熱装置である請求項11記載の金属成形設備。   The metal forming facility according to claim 11, wherein the temperature adjusting device is a second heating device that heats the second mold. 前記加圧装置は、前記収容部に挿入され、前記素材を加圧する加圧部を備えてなる請求項10ないし請求項12のいずれか一項に記載の金属成形設備。   The metal forming facility according to any one of claims 10 to 12, wherein the pressurizing device includes a pressurizing unit that is inserted into the housing unit and pressurizes the material. 前記収容部は、前記第2の金型に供給される素材の供給方向に対し、30度以上、80度以下の角度で交差する方向に傾斜して配設されてなり、
前記加圧部は、前記収容部の傾斜方向に沿って前記素材を加圧する請求項13記載の金属成形設備。
The accommodating portion is arranged to be inclined in a direction intersecting at an angle of 30 degrees or more and 80 degrees or less with respect to a supply direction of the material supplied to the second mold,
The metal forming facility according to claim 13, wherein the pressurizing unit pressurizes the material along an inclination direction of the housing unit.
前記第1の金型は、第1の上型と第1の下型を備えてなり、前記排出口は、当該第1の上型と第1の下型とを当接した際に形成される空間によって画定されてなる請求項10ないし請求項14のいずれか一項に記載の金属成形設備。   The first mold includes a first upper mold and a first lower mold, and the discharge port is formed when the first upper mold and the first lower mold are brought into contact with each other. 15. The metal forming facility according to claim 10, wherein the metal forming facility is defined by a space. 前記第1の金型の排出口に配設され、前記第2の金型に供給される素材の形状を画定する第3の金型をさらに備えてなる請求項10ないし請求項15のいずれか一項に記載の金属成形設備。   16. The device according to claim 10, further comprising a third mold that is disposed at the discharge port of the first mold and defines a shape of a material supplied to the second mold. Metal forming equipment given in one paragraph. 前記第1の金型は、第1の上型と第1の下型を備えてなり、
前記第3の金型は、当該第1の上型に配設される第3の上型と、当該第1の下型に配設される第3の下型を備えてなり、前記第3の上型と第3の下型とを当接した際に形成される空間によって前記排出口を画定し、前記第2の金型に供給される素材の形状を画定する請求項10ないし請求項16のいずれか一項に記載の金属成形設備。
The first mold includes a first upper mold and a first lower mold,
The third mold includes a third upper mold disposed on the first upper mold and a third lower mold disposed on the first lower mold. 11. The discharge port is defined by a space formed when the upper mold and the third lower mold are in contact with each other, and the shape of the material supplied to the second mold is defined. The metal forming facility according to any one of 16.
前記第3の金型を所定温度に加熱する第3の加熱装置をさらに備えた請求項16または請求項17記載の金属成形設備。   The metal forming facility according to claim 16 or 17, further comprising a third heating device for heating the third mold to a predetermined temperature. 前記第2の金型は、第2の上型と、第2の下型を備えてなり、当該第2の上型と第2の下型との間に、前記排出口から供給された素材を受容する請求項10ないし請求項18のいずれか一項に記載の金属成形設備。   The second mold includes a second upper mold and a second lower mold, and the material supplied from the discharge port between the second upper mold and the second lower mold. The metal forming facility according to any one of claims 10 to 18, which receives 前記収容部は、前記第1の金型の内壁によって画定される略柱状の中空部からなる請求項10ないし請求項19のいずれか一項に記載の金属成形設備。   The metal forming facility according to any one of claims 10 to 19, wherein the housing portion is formed of a substantially columnar hollow portion defined by an inner wall of the first mold. 前記第3の金型は、前記素材を略板状に成形する請求項16ないし請求項20のいずれか一項に記載の金属成形設備。   The said 3rd metal mold | die equipment as described in any one of Claim 16 thru | or 20 which shape | molds the said raw material in substantially plate shape.
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