JP4305151B2 - Material torsion extrusion process - Google Patents

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Description

本発明は、微細なミクロ組織を有する材料(金属、高分子など)を製造するために、固体状の材料あるいは粉末材料に熱間あるいは冷間で非常に大きい加工ひずみ加える方法に関する。  The present invention relates to a method for applying a very large processing strain to a solid material or a powder material hot or cold in order to produce a material (metal, polymer, etc.) having a fine microstructure.

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. This is roughly divided into two types: a hot-worked product that is cooled to a product after hot working, and a cold-worked product obtained by further cold-working the product.

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、鍛造などの加工は、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、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 forging are particularly effective in reducing the microstructure such as crystal grains, and this method is used in many metal materials such as steel materials and aluminum materials. This is because excellent mechanical properties can be obtained as the crystal grains of the metal material are finer.

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。また、冷間加工製品では冷間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。  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, dislocations accumulate in a cellular shape and become fine crystal grains due to rearrangement of the dislocations. Moreover, in the cold processed product, the larger the amount of cold processing, the smaller the size of recrystallized grains when the subsequent annealing is performed.

以上のように、大ひずみを加える手段は結晶粒を微細化する上で有効であり各種金属材料で利用されているが、従来の加工手段、例えば圧延や鍛造のみではその加え得る加工量に限界があり、鋳造材から出発して製品に至るまでに与えられるひずみ量には限界があった。  As described above, the means for applying large strains is effective in refining crystal grains and is used in various metal materials. However, conventional processing means such as rolling and forging only limit the amount of work that can be added. There was a limit to the amount of strain applied from the cast material to the product.

たとえば、圧延法で板材を加工する場合、板幅は大きくは変化しないので、これは板
は、次式のようになる。
For example, when processing a plate by the rolling method, the plate width does not change greatly.
Is as follows.

ここで、tは素材厚さ、tは製品厚さである。Here, t 0 the material thickness, t is the product thickness.

なお、相当ひずみとはひずみ比が異なる変形のひずみを相対比較できる量であり、金属学的には転位密度に相当するものである。相当ひずみの定義式はたとえば「金属塑性加工の力学」(コロナ社)など普通の塑性力学の教科書に記載されている。  The equivalent strain is an amount by which deformation strains having different strain ratios can be relatively compared, and metallurgically corresponds to the dislocation density. The definition of equivalent strain is described in ordinary plastic mechanics textbooks such as “Mechanicals of metal plastic working” (Corona).

(1)式からわかるように圧延の場合の相当ひずみは素材厚さと製品厚さの比で決まる。したがって、圧延によって加えることのできるひずみ量には限界がある。たとえば、板厚が1/100になったとしても、相当ひずみは5.32程度である。また、鍛造の場合、ひずみ状態は単軸圧縮変形と平面ひずみ圧縮変形の間にある。単軸圧縮変形の場合の相当ひずみは次式のようになる。
As can be seen from equation (1), the equivalent strain in rolling is determined by the ratio of the material thickness to the product thickness. Therefore, there is a limit to the amount of strain that can be applied by rolling. For example, even if the plate thickness becomes 1/100, the equivalent strain is about 5.32. In the case of forging, the strain state is between uniaxial compression deformation and plane strain compression deformation. The equivalent strain in the case of uniaxial compression deformation is as follows.

ここで、hは素材暑さ、hは製品厚さである。Here, h 0 is the material heat and h is the product thickness.

この場合でも相当ひずみは素材厚さが1/100になったとしても4.61程度であり、オーダーは平面ひずみの場合と同じである。したがって、鍛造の場合でも加えることのできるひずみ量には限界がある。  Even in this case, the equivalent strain is about 4.61 even if the material thickness becomes 1/100, and the order is the same as in the case of plane strain. Therefore, there is a limit to the amount of strain that can be applied even in the case of forging.

なお、通常の熱間加工製品の場合、このひずみは圧延や鍛造などの加工により圧下を何回かに分けて与えられ、その加工と加工の間に加熱、冷却などが加わり、その間で回復や再結晶が起こるため、加熱や冷却を繰り返すことなく一度に加工して(1)式や(2)式のひずみを加えた場合に比べて、得られる結晶粒は大きくなる。  In the case of normal hot-worked products, this strain is given by rolling several times by rolling or forging, and heating and cooling are applied between the processing and recovery. Since recrystallization occurs, the crystal grains obtained are larger than when processing is performed at once without repeating heating and cooling and the strains of the formulas (1) and (2) are applied.

押出し加工は金属材料の量産プロセスとしてよく用いられている。この場合は1パスで大ひずみを達成することができるのが利点である。相当ひずみは(2)式のhを素材長さ、hを製品長さに置き換えれば、この式がそのまま使える。しかし、この方法でも伸び(圧減比)はやはり100程度が限界であり、相当ひずみは4.61程度である。この押出し法は粉末の圧密固化に対しても有効なプロセスである。Extrusion is often used as a mass production process for metal materials. In this case, it is an advantage that a large strain can be achieved in one pass. Equivalent strain is (2) of h 0 material length, is replaced by h the product length, this expression can be used as it is. However, even in this method, the elongation (reduction ratio) is still limited to about 100, and the equivalent strain is about 4.61. This extrusion method is also an effective process for consolidation of powder.

ところで、量産プロセスではないが、非常に大きいひずみを加えた少量サンプルを作成する方法として、圧縮ねじり法がある。これは図1に示したように、円筒状のコンテナー3に高さの低い円柱試料1を装入し、上部から円柱形状上パンチ5で大きい圧縮力Pを加えながらトルクTを加え回転させる方法である。  By the way, although it is not a mass production process, there is a compression torsion method as a method for producing a small amount of sample to which a very large strain is applied. As shown in FIG. 1, this is a method in which a cylindrical sample 1 having a low height is inserted into a cylindrical container 3 and rotated by applying a torque T while applying a large compressive force P from the upper portion with a cylindrical upper punch 5. It is.

下パンチ6は固定されているが、上パンチ5と反対方向に回転させてもよい。この方法を固体状の材料や粉末材料に適用した場合の詳細が、下記文献(i)および(ii)などに記載されている。
(i)Valiev,R et al:Mat.Sci.and Eng.,A137(1991),35
(ii)金武ほか:43回塑加連講演(1992)、73
Although the lower punch 6 is fixed, it may be rotated in the opposite direction to the upper punch 5. The details when this method is applied to a solid material or a powder material are described in the following documents (i) and (ii).
(I) Valiev, R et al: Mat. Sci. and Eng. , A137 (1991), 35
(Ii) Kintake et al .: 43rd Plastic Karen Lecture (1992), 73

この方法によれば、たとえばアルミニウムの場合、結晶粒径が.1μm以下が容易に得られるとされている。また、アルミニウムの粉末材料であれば真密度に近い値になるといわれている。しかし、ねじり変形の特徴として材料の外周部では大きいひずみが生じるが、中心部のひずみは小さいとされている。  According to this method, for example, in the case of aluminum, the crystal grain size is. It is said that 1 μm or less can be easily obtained. In addition, it is said that if the powder material is aluminum, the value is close to the true density. However, as a characteristic of torsional deformation, a large strain is generated in the outer peripheral portion of the material, but a strain in the central portion is small.

また、この方法では、たとえば通常のビレット(数10mm径×数m長さ)のように大きいサイズの材料を製造することは不可能である。それは、材料1が長くなると上下パンチ面で発生させたトルクがコンテナ内面と材料外面の摩擦のため材料全長に伝わらないからである。  Further, with this method, it is impossible to manufacture a material having a large size such as a normal billet (several tens mm diameter × several m length). This is because when the material 1 becomes longer, the torque generated on the upper and lower punch surfaces is not transmitted to the entire length of the material due to friction between the inner surface of the container and the outer surface of the material.

たとえば、鉄鋼材料では合金元素が少なくて結晶粒が数ミクロンからサブミクロン、さらにはナノオーダーの鋼が得られれば安価な高強度構造材料となる。これは他の銅やアルミニウムなどの非鉄材料でも同様である。For example, a steel material that has few alloying elements and has a crystal grain size of several microns to sub-micron, or even nano-order steel, can be an inexpensive high-strength structural material. The same applies to other non-ferrous materials such as copper and aluminum.

例えば、電子材料分野では集積回路チップの基板として用いられる鋼板は電気特性は優れているが、強度をより一層向上させる必要がある。これに対して銅合金を用いる試みもあるが電気伝導特性が劣化する。そこで、純銅の強度をあげる方法として加工ひずみを加え、ミクロ組織を微細にすることが考えられる。  For example, in the electronic material field, a steel sheet used as a substrate for an integrated circuit chip has excellent electrical characteristics, but it is necessary to further improve the strength. On the other hand, there is an attempt to use a copper alloy, but the electric conduction characteristics deteriorate. Therefore, as a method of increasing the strength of pure copper, it is conceivable to add a working strain to make the microstructure fine.

また、最近では微細加工の分野で、加工精度をあげるためにナノオーダーの結晶組織を持つ材料が要求されている。粉末成形の分野でも、たとえばメカニカルアロイング法やメカニカルグラインディング法により得られた微細内部組織を持つ材料の固化プロセスが種々検討されているが、決定的な方法は見いだされていない。この場合にも高圧で可能なかぎり大ひずみを与えることが有効とは認識されているが、その方法がないのが現状である。  In recent years, in the field of microfabrication, materials having a nano-order crystal structure are required in order to increase processing accuracy. In the field of powder molding, for example, various solidification processes for materials having a fine internal structure obtained by, for example, mechanical alloying or mechanical grinding have been studied, but no definitive method has been found. In this case as well, it is recognized that it is effective to give as much strain as possible under high pressure, but there is no method at present.

以上述べたように通常の加工法では、金属材料の素材の寸法と製品の寸法で決まるひずみ以上のひずみを加えることができない。本発明はこの限界ひずみを越えるひずみを加えることのできる方法を提案することを目的とする。  As described above, in a normal processing method, a strain larger than the strain determined by the dimensions of the metal material and the product cannot be applied. An object of the present invention is to propose a method capable of applying a strain exceeding the limit strain.

上記課題を解決するために種々検討した結果、押出し加工とねじり加工を組み合わせることにより上記のひずみの限界を越えることができる新しい加工法を開発することができた。As a result of various studies to solve the above problems, it was possible to develop a new processing method capable of exceeding the above-mentioned strain limit by combining extrusion processing and twisting processing.

(1)その第1の方法は、コンテナー内に装填された固体状の材料あるいは粉末材料をプッシャーで押し込み、ダイスで変形させる前方押出し法において、コンテナーあるいは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ながらプッシャーにより押出し加工を行うねじり前方押出し法、およびその装置である。  (1) The first method is a forward extrusion method in which a solid material or a powder material loaded in a container is pushed by a pusher and deformed by a die, so that one of the container and the die is not rotated. A torsional forward extrusion method in which extrusion is performed by a pusher while the other is rotated around an extrusion shaft, and its apparatus.

(2)第2の方法は、底部を有するコンテナー内に装填された固体状の材料あるいは粉末材料を先端がダイスとなっている中空のプッシャーで押し込み、中空部先端のダイスから材料を押し出す後方押出し法において、コンテナーを押出し軸方向に移動しないように固定し、さらに中空プッシャーかあるいはコンテナーのいずれか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ながら中空プッシャーにより押出し加工を行うねじり後方押出し法およびその装置である。(2) In the second method, a solid material or a powder material loaded in a container having a bottom portion is pushed by a hollow pusher having a die at the tip, and the material is pushed out from a die hole at the tip of the hollow portion. In the extrusion method, the container is fixed so that it does not move in the direction of the extrusion axis, and either the hollow pusher or the container is fixed in the rotation direction so as not to rotate, and the other is rotated around the extrusion axis by the hollow pusher. A torsional backward extrusion method and apparatus for performing extrusion processing.

(3)第3の方法は、コンテナー内に装填された固体状の材料あるいは粉末材料をプッシャーで圧力P1で押し込み、コンテナー内面と同形状(円形)で同横面積のを有するダイスを通過させる前方押出し法において、ダイスの出側からも材料の進行を妨げない程度の背圧P2をかけるとともに、コンテナーあるいは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ながらねじり両押し押出し加工を行う方法、およびその装置である。(3) In the third method, a solid material or a powder material loaded in a container is pushed with a pressure P1 by a pusher, and passed through a die having the same shape (circular shape) as the container inner surface and a hole having the same lateral area. In the forward extrusion method, the back pressure P2 is applied from the exit side of the die so as not to prevent the material from progressing, one of the container and the die is fixed in the rotation direction so as not to rotate, and the other is rotated around the extrusion axis. And a device for twisting and extruding while performing the same.

本方式は、通常の圧延、鍛造、押出しなどの加工方法で得られる加工ひずみを大きく上まわる加工ひずみを固体状材料や粉末材料に加えることができる要素技術を提供するものであり、熱間や冷間で材料内部組織を微細ににしたり、高密度にする生産プロセスに有効に適用できる。This method provides elemental technology that can apply processing strain that greatly exceeds processing strain obtained by processing methods such as normal rolling, forging, and extrusion to solid materials and powder materials. It can be effectively applied to a production process in which the internal structure of the material is made finer or colder.

上記3つの方法について、図面に基づいて詳細に説明する。
(1) 第1の方法は、図2に示したように、コンテナ3内に装填された固体状の材料あるいは粉末材料1をプッシャー4で押し込みダイス2で減面させる前方押出し法において、コンテナ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により押出し加工を行う方法、およびその装置である。図ではコンテナー3を固定しダイス2を回転させている。コンテナーおよびダイスは図示していない架台に一方は回転方向を除いて固定されている。プッシャーは油圧で駆動されるのが通常であるが、ピニオンラック機構など他の方法によってもよい。コンテナーあるいはダイスの回転は通常はモーターによってなされる。これらのプッシャーの駆動装置やコンテナーあるいはダイスの回転装置は以下で説明する第2,第3の方法、および実施例1〜4でも共通に用いられる装置である。
The above three methods will be described in detail with reference to the drawings.
(1) As shown in FIG. 2, the first method is a forward extrusion method in which a solid material or powder material 1 loaded in a container 3 is pushed by a pusher 4 and the surface is reduced by a die 2. Alternatively, there is a method and an apparatus for extruding with a pusher while fixing one of the dies 2 and rotating the other around the extrusion axis a. In the figure, the container 3 is fixed and the die 2 is rotated. One of the container and the die is fixed to a frame (not shown) except for the direction of rotation. The pusher is usually driven by hydraulic pressure, but may be another method such as a pinion rack mechanism. The container or die is normally rotated by a motor. These pusher driving devices and container or die rotating devices are devices commonly used in the second and third methods described below and in the first to fourth embodiments.

コンテナー3内面と素材側材料1−1の表面との界面の面積をB、この界面に垂直にコンテナー3が材料におよぼす面圧をσ、ダイス2の内面と出側材料1−2の表面との界面の面積をC、この界面に垂直にダイス2の内面が材料におよぼす面圧をσ、1−1と1−2の境界の材料横断面積をAとした場合、Bμσ(素材側回転力)とCμσ(出側回転力)のいずれもが断面Aの変形抵抗(A×材料の変形せん断応力)より大の条件を満たす場合に材料をねじることができることが研究の結果判明した。The area of the interface between the inner surface of the container 3 and the surface of the material-side material 1-1 is B, the surface pressure that the container 3 exerts on the material perpendicular to the interface is σ 1 , and the inner surface of the die 2 and the surface of the exit-side material 1-2 Where C is the area of the interface between and σ 2 , and the surface pressure exerted on the material by the inner surface of the die 2 perpendicular to the interface is A 2 , and the material cross-sectional area at the boundary between 1-1 and 1-2 is A, Bμ 1 σ 1 The material can be twisted when both (the material-side rotational force) and Cμ 2 σ 2 (the outgoing-side rotational force) satisfy a condition greater than the deformation resistance of the cross section A (A × the deformation shear stress of the material). As a result of the study.

なお、μおよびμはそれぞれコンテナ内面と素材側材料1−1の表面との界面の間の摩擦係数、およびダイス2の内面と出側材料1−2の表面との界面の摩擦係数である。上記の事実は、摩擦による回転力が材料の変形抵抗を上回った場合に材料をねじることができることを示している。Μ 1 and μ 2 are the friction coefficient between the interface between the container inner surface and the surface of the material side material 1-1 and the friction coefficient at the interface between the inner surface of the die 2 and the surface of the exit side material 1-2, respectively. is there. The above facts indicate that the material can be twisted when the rotational force due to friction exceeds the deformation resistance of the material.

図3のように、ダイス2を固定してコンテナー3を回転させても同様の結果が得られる。図3はダイス形状に工夫があり、ダイス入り口部にR部をつけてあるので変形がスムーズになり、材料の割れなどが発生しにくくなっている。  As shown in FIG. 3, the same result can be obtained by rotating the container 3 with the die 2 fixed. In FIG. 3, the shape of the die is devised, and since the R portion is attached to the die entrance portion, the deformation is smooth and the material is not easily cracked.

図2〜図3の場合、押出し比(材料の押出しによる伸び)はおよそ4程度である。この場合の相当ひずみは、(2)式から計算でき、1.37程度である。  In the case of FIGS. 2 to 3, the extrusion ratio (elongation due to extrusion of the material) is about 4. The equivalent strain in this case can be calculated from the equation (2) and is about 1.37.

つぎに、ねじりに基づく相当ひずみを計算する。今の場合、ひずみのオーダーがわかればよいので円柱のねじりを扱う。  Next, the equivalent strain based on torsion is calculated. In this case, we only need to know the order of strain, so we will deal with torsion of a cylinder.

図5に示したように円柱のせん断ひずみは単位長さあたりの円周方向回転量(弧長)、すなわち
As shown in FIG. 5, the shear strain of the cylinder is the amount of rotation in the circumferential direction (arc length) per unit length, that is,

で表される。図2〜図3の場合において、たとえば40回転したときの円柱表面のせん断ひずみを計算すると、
It is represented by In the case of FIG. 2 to FIG. 3, for example, when calculating the shear strain of the cylinder surface when rotated 40 times,

(4)式より、251.2程度になる。ただし、素材の半径rと変形領域の円柱軸方向長さはオーダーは同じであるから等しいと仮定した。From equation (4), it is about 251.2. However, it was assumed that the radius r of the material and the length l in the cylinder axis direction of the deformation region are the same because the order is the same.

中心軸におけるせん断ひずみは0であるから単純平均を求めると125.6となる。
Since the shear strain at the central axis is 0, the simple average is 125.6.

により、72.5となる。Thus, 72.5 is obtained.

図1の圧縮ねじり法で説明したように、ねじりの性質上、材料の中心軸上のねじりは小さくなる。しかし、ねじりと押出しを組み合わせる図2〜図3の方法では、図1の場合と異なり長さ方向にひずみの分布を生じ材料が半径方向にも移動できるようになり、材料中心軸上にもひずみが生じるようになる。
上記の単純平均した相当ひずみは,ダイス内1の長さを通過した畤のダイス回転数がnの場合の計算値であるから,一般的に,1はプッシャー速度が大きいほど大きくなり,nはダイス回転数が大きくなるほど大きくなる.したがって,上記単純平均相当ひずみは,rn/1(=(コンテナー内材料半径)×(ダイスとコンテナーの相対回転数)/(プッシャー押込み速度))が大きくなるほど大きくなり,これが相当ひずみの大きさの目安となる.実施例で説明するように,この値は10以上であれば固体材料に対して十分大きなひずみが付加され,組織が微細化される.
As described in the compression torsion method of FIG. 1, the torsion on the central axis of the material is small due to the nature of torsion. However, in the method of FIGS. 2 to 3 which combines twisting and extrusion, unlike the case of FIG. 1, a strain distribution is generated in the length direction and the material can move in the radial direction, and the strain is also strained on the central axis of the material. Comes to occur.
The equivalent strain averaged above is a calculated value when the number of rotations of the die passing through the length of 1 in the die is n. In general, 1 increases as the pusher speed increases, and n is The larger the die rotation speed, the larger the value. Therefore, the above-mentioned simple average equivalent strain increases as rn / 1 (= (material radius in container) × (relative rotational speed of die and container) / (pusher pushing speed)) increases. It becomes a standard. As explained in the examples, if this value is 10 or more, a sufficiently large strain is applied to the solid material, and the structure is refined.

しかしながら、できるだけ少ない回転数で半径方向にできるだけ均一なひずみ分布を生じさせるためには、材料の長さ方向の一部分に非軸対称な変形をする部分を設ければよい。その例を図4および図6に示してある。図4は、コンテナの中心線(押し込み軸aa)と押し出し軸aが平行ではあるが一致せず、ずらしてある場合である。  However, in order to generate a strain distribution that is as uniform as possible in the radial direction with as few revolutions as possible, a portion that undergoes non-axisymmetric deformation may be provided in a portion in the length direction of the material. Examples are shown in FIGS. 4 and 6. FIG. FIG. 4 shows a case where the center line of the container (push-in axis aa) and the push-out axis a are parallel but not coincident and are shifted.

図6はダイス2が押出し中心軸aに関して非対称になっている。そのため、材料中心軸上のひずみが非常に大きくなり、外周部と大きな違いがなくなる。  In FIG. 6, the die 2 is asymmetric with respect to the extrusion center axis a. Therefore, the strain on the material central axis becomes very large, and there is no significant difference from the outer peripheral portion.

図7は、やはり、ダイスに非対称変形部を設けたものであるが、押出しによる材料の減面がほとんどない場合である。FIG. 7 shows a case where the die is provided with a non - axisymmetric deformation portion, but there is almost no surface reduction of the material due to extrusion.

すなわち、コンテナ3内に装填された材料1をプッシャー4で押し込みダイス部の中心位置が押出し軸aから離れていく形状になっているダイス2で曲げ変形させる前方押出し法において、コンテナ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のである。That is, in the forward extrusion deforming bending material 1 loaded into the container 3 with the die 2 in which the center position of the die hole pushing in the pusher 4 is in the shape away from the extrusion axis a, the container 3 or dies Extrusion is performed by the pusher 4 while one of the two is fixed and the other is rotated around the extrusion axis a.

押出しによる減面がなくても、曲げ変形によりダイスを材料が通過することを阻止しようとする抵抗力が存在し、ダイス内で減面がある場合と同じ工具配列で、同じ効果が得られる。  Even if there is no surface reduction due to extrusion, there is a resistance force to prevent the material from passing through the die due to bending deformation, and the same effect can be obtained with the same tool arrangement as when there is surface reduction in the die.

(2)第2の方法は、図8に示したように、互いに結合された胴部3−1と底部3−2を有するコンテナー3内に装填された材料あるいは粉末材料1を先端がダイス2となっている中空のプッシャー4で押し込み、中空部から材料を押し出す後方押出し法において、コンテナー3を押出し軸a方向に移動しないように固定し、さらに中空プッシャー4かあるいはコンテナ3のいずれかを回転方向に固定することにより回転させないようにし、他方を押出し軸aの周りに回転させながら中空プッシャー4の先端ダイス部2により押出し加工を行うねじり後方押出し法、およびその装置である。  (2) In the second method, as shown in FIG. 8, the tip of the material or powder material 1 loaded in the container 3 having the barrel portion 3-1 and the bottom portion 3-2 coupled to each other is formed at the tip 2 In the backward extrusion method in which the material is pushed out by the hollow pusher 4 and the material is pushed out from the hollow portion, the container 3 is fixed so as not to move in the direction of the extrusion axis a, and either the hollow pusher 4 or the container 3 is rotated. This is a torsion backward extrusion method in which extrusion is performed by the tip die portion 2 of the hollow pusher 4 while rotating the other around the extrusion axis a by fixing in the direction, and its apparatus.

図9は、中空プッシャー4およびダイス2がコンテナ−中心軸に対して非軸対称になっているものである。これも材料軸上のひずみをできるだけ大きくする工夫をしたものである。FIG. 9 shows that the hollow pusher 4 and the die 2 are non-axisymmetric with respect to the container-center axis . This is also devised to increase the strain on the material axis as much as possible.

この図8および図9の場合も、Aを材料の未変形部と変形部の境界の横断面積とした場合、素材側材料1−1の素材側回転力と出側材料1−2の出側回転力の両方が断面Aの変形抵抗(A×材料の変形せん断応力)より大の場合に材料をねじることができる。  8 and 9 also, when A is the cross-sectional area of the boundary between the undeformed portion and the deformed portion of the material, the material side rotational force of the material side material 1-1 and the exit side of the exit side material 1-2 The material can be twisted when both of the rotational forces are greater than the deformation resistance of cross section A (A x deformation shear stress of the material).

(3)第3の方法は、図10に示したように、コンテナー3内に装填された材料あるいは粉末材料1をプッシャー4−1で圧力P1で押し込みコンテナー3内面(円形)の横断面積とほぼ等しい横断面積をもつダイス2を通過させる前方押出し法において、ダイス2の出側からP1より小さい背圧P2をかけるとともに、コンテナー3あるいはダイス2の一方を回転しないようにして、他方を押出し軸aの周りに回転させながらねじり両押し押出し加工を行う方法、およびその装置である。  (3) In the third method, as shown in FIG. 10, the material or powder material 1 loaded in the container 3 is pushed by the pusher 4-1 at the pressure P1, and the cross-sectional area of the inner surface (circular) of the container 3 is almost the same. In the forward extrusion method in which a die 2 having an equal cross-sectional area is passed, a back pressure P2 smaller than P1 is applied from the outlet side of the die 2 and one of the container 3 and the die 2 is prevented from rotating, and the other is pushed into the extrusion axis a. And a device for twisting and extruding while rotating about the same.

この方式によれば加工後の材料の寸法が加工前の素材の寸法とほとんど同じになる。そのため、素材寸法に比して比較的大きい製品寸法が要求されるような場合には有効である。  According to this method, the dimension of the material after processing is almost the same as the dimension of the material before processing. Therefore, it is effective when a product size that is relatively larger than the material size is required.

なお、背圧P2をかけるのは、これがないと、今の場合ダイスによる減面がほとんどないのでコンテナーやダイス内面と材料外面の間の摩擦力が小さくなり、素材側回転力および出側回転力がどちらも小さくなり材料をねじる力が不足するからである。  If there is no back pressure P2, there is almost no surface reduction due to the die in this case, so the frictional force between the container or the inner surface of the die and the outer surface of the material is reduced, and the material side rotational force and the output side rotational force are reduced. This is because both are small and the force to twist the material is insufficient.

これらの第1、第2および第3のいずれの方法においても、用いる動力のうち、プッシャーによる圧力は通常は油圧を用いるが、モーター回転力をたとえばピニオンラック機構などにより一軸方向の力に変換して用いてもよい。  In any of these first, second, and third methods, the pressure by the pusher is usually a hydraulic pressure, but the motor rotational force is converted into a uniaxial force by, for example, a pinion rack mechanism. May be used.

コンテナーやダイスを回転させるトルクはモーターにより発生させる。この場合、モーター回転軸を素材側材料中心軸の延長線上に配置してもよいが、モーター回転軸をこの延長線から外して平行に配置し、工具とモーター回転軸を、たとえば駆動用ベルトなどで連結してもよい。  Torque that rotates the container and the die is generated by a motor. In this case, the motor rotation axis may be arranged on the extension line of the material side material central axis, but the motor rotation axis is arranged parallel to the extension line, and the tool and the motor rotation axis, for example, a driving belt, etc. You may connect with.

また、上記の第1および第3のいずれの方法においても、コンテナー3とダイス2の近接部の内で材料接触部近傍のコンテナ3とダイス2の両工具間の隙間は、材料の変形中はほぼ0に保たれていることが望ましい。このための手段としてコンテナ−とダイスの間にスラストベアリングを設置するのがよい(実施例である図11,図15にその例が示されている)。ここに隙間が存在すれば、材料表面にバリが発生し材料の進行に対する抵抗になるだけでなく、材料表面に疵あるいは割れが発生する原因になる場合があるからである。Also in the first and third one of the methods described above, the container 3 and the gap between the tool and the material contacting portion container 3 in the vicinity within the proximal part of the die 2 die 2, during the deformation of the material It is desirable to keep it at almost zero. As a means for this purpose, it is preferable to install a thrust bearing between the container and the die (examples are shown in FIGS. 11 and 15 as examples) . This is because if there is a gap, not only does the surface of the material generate burrs and resistance to the progress of the material, but it may cause wrinkles or cracks on the surface of the material.

〔実施例1〕純アルミニウム(A1070)の棒材(直径10mm、長さ60mm)を使用し、図11の装置を用いて、第1の方法でダイスを回転する方式のねじり押出し法を常温で実施した。[Example 1] Using a rod of pure aluminum (A1070) (diameter 10 mm, length 60 mm), using the apparatus of FIG. Carried out.

コンテナー3はホルダー7により支持され、回転ダイス2はホルダー8により支持されている。ダイス2は連結軸9を介してモーターMに連結されている。押し出し中、プッシャー4に押された材料1の表面の摩擦力によりコンテナー3はダイス2に軸方向力をおよぼす。  The container 3 is supported by a holder 7, and the rotary die 2 is supported by a holder 8. The die 2 is connected to the motor M via the connecting shaft 9. During the extrusion, the container 3 exerts an axial force on the die 2 by the frictional force of the surface of the material 1 pushed by the pusher 4.

また、このダイス2はホルダー8に対しても軸方向力を及ぼす。ダイス2を回転させると、これらの2つの軸力に基づく2、3間および2、8間の摩擦力が2の回転に対する抵抗となる。このような工具間のしゅう動部にはグリースなどの潤滑剤を塗布するのが通常である。  The die 2 also exerts an axial force on the holder 8. When the die 2 is rotated, the frictional force between 2, 3 and 2, 8 based on these two axial forces becomes resistance to the rotation of 2. Usually, a lubricant such as grease is applied to the sliding portion between the tools.

しかし、この例ではさらに摩擦抵抗を軽減するためにベアリングも用いる。コンテナー3とダイス2の接続部にスラストベアリング10−1、またダイス2とホルダー8の接続部にスラストベアリング10−2を設置した。
スラストベアリング10−1は,コンテナー3とダイス2の近接部の内で材料との接触部近傍の隙間を、材料の変形中ほぼ0に保つようにする役目をもつ
However, in this example, a bearing is also used to further reduce the frictional resistance. A thrust bearing 10-1 was installed at the connection between the container 3 and the die 2, and a thrust bearing 10-2 was installed at the connection between the die 2 and the holder 8.
The thrust bearing 10-1 has a role of keeping the gap in the vicinity of the contact portion between the container 3 and the die 2 in the vicinity of the contact portion with the material approximately zero during the deformation of the material .

プッシャー速度は毎分10mm、ダイス回転数は毎分20回の条件で試験した。ダイス穴寸法は入り口部直径10mm、出口部直径8mm、穴長さ40mmである。  The pusher speed was 10 mm / min and the number of die rotations was 20 times / min. The die hole dimensions are an entrance diameter of 10 mm, an exit diameter of 8 mm, and a hole length of 40 mm.

変形中途中止めした材料の縦断面組織写真を図12に示した。コンテナー内の未変形部bの結晶粒は、素材が押出し材であるため伸長していた。この部分の直径方向の粒径は50〜60μm程度であった。ダイス内の変形部dの結晶粒の直径は通常の光学顕微鏡では明確に測定できないほどひずみが多く入っていた。cは変形部と未変形部の境界である。
この例の場合,相当ひずみの大きさの目安である「(コンテナー内材料半径)×(ダイスとコンテナーの相対回転数)/(プッシャー押込み速度)」の値は10である.
A longitudinal cross-sectional structure photograph of the material stopped halfway during deformation is shown in FIG. The crystal grains of the undeformed portion b in the container were elongated because the material was an extruded material. The diameter of this part in the diameter direction was about 50 to 60 μm. The diameter of the crystal grains of the deformed portion d in the die was so strained that it could not be clearly measured with a normal optical microscope. c is a boundary between the deformed portion and the undeformed portion.
In this example, the value of “(material radius in container) × (relative rotational speed of die and container) / (pusher pushing speed)”, which is a measure of the size of the equivalent strain, is 10.

図13は途中止め材の縦断面のマイクロビッカース硬度の測定結果である。未変形部bと変形部dの直径方向分布を示しているが、変形部の硬度が大きく上昇し、しかも材料軸心部の硬度が外周部と比べて必ずしも低くなっていないことが注目される。なお、横軸の番号は直径方向位置を示しており、4が材料の軸心位置である。  FIG. 13 shows the measurement results of the micro Vickers hardness of the longitudinal section of the intermediate stopper. Although the distribution in the diameter direction of the undeformed portion b and the deformed portion d is shown, it is noted that the hardness of the deformed portion is greatly increased and the hardness of the material axis is not necessarily lower than that of the outer peripheral portion. . In addition, the number of a horizontal axis has shown the diameter direction position, 4 is the axial center position of material.

〔実施例2〕純アルミニウム(A1070)の棒材(直径15mm、長さ40mm)を使用し、図14の装置を用いて、第2の方法でコンテナーを回転する方式のねじり後方押出し法を常温で実施した。[Example 2] Using a rod of pure aluminum (A1070) (diameter 15 mm, length 40 mm) and using the apparatus shown in FIG. It carried out in.

回転コンテナー3は材料の進行方向に移動しないようにホルダー7により支持され、連結軸9を介してモーターMにより回転させられる。10−2はスラストベアリングである。ダイス2は回転しないプッシャー4に固定されており、ねじり押出し中プッシャー4により材料1に押出し力をおよぼし、材料1はダイス2内部の中空部に押し出されていく。コンテナー3とホルダー7の間、およびダイス2とコンテナー3の内面の間ににラジアルベアリングを設けた方がスムーズな回転が得られている。この例では図示していない。  The rotating container 3 is supported by a holder 7 so as not to move in the material traveling direction, and is rotated by a motor M via a connecting shaft 9. 10-2 is a thrust bearing. The die 2 is fixed to a non-rotating pusher 4, and an extrusion force is exerted on the material 1 by the pusher 4 during torsion extrusion, and the material 1 is pushed out into a hollow portion inside the die 2. Smooth rotation is obtained when radial bearings are provided between the container 3 and the holder 7 and between the die 2 and the inner surface of the container 3. Not shown in this example.

プッシャー速度は毎分10mm、ダイス回転数は毎分30回の条件で試験した。ダイス寸法は平行部直径5mm、ダイス先端R部は5mmRである。
この例の場合,相当ひずみの大きさの目安である「(コンテナー内材料半径)×(ダイスとコンテナーの相対回転数)/(プッシャー押込み速度)」の値は22.5である
The pusher speed was 10 mm / min, and the die rotation speed was 30 times / min. The die hole size is 5 mm in the diameter of the parallel part and the R part at the tip end of the die.
In this example, the value of “(material radius in container) × (relative rotational speed of die and container) / (pusher pushing speed)”, which is a measure of the size of the equivalent strain, is 22.5 .

コンテナー内の未変形部の直径方向結晶粒直径はやはり50〜60μm程度であったが、ダイス内の変形部の結晶粒の直径はこの場合も通常の光学顕微鏡では明確に測定できないほどひずみが多く入っていた。変形部のビッカース硬度の平均値は53.5であった。  The diameter direction crystal grain diameter of the undeformed part in the container was still about 50-60 μm, but the diameter of the crystal grain of the deformed part in the die was too distorted so that it could not be clearly measured with a normal optical microscope. It was in. The average value of the Vickers hardness of the deformed portion was 53.5.

〔実施例3〕実施例1と同じ純アルミニウ厶(A1070)の棒材(直径10mm、長さ60mm)を使用し、図15の装置を用いて、第3の方法でダイスを回転する方式のねじり両押し押出し法を常温で実施した。[Embodiment 3] A method of rotating a die by the third method using the same aluminum rod (A1070) rod (diameter 10 mm, length 60 mm) as in embodiment 1 and using the apparatus of FIG. The twisted double extrusion method was carried out at room temperature.

回転ダイス2はコンテナ3とスラストベアリング10−1を介して回転自在に接続されているが、このスラストベアリング10−1は,コンテナー3とダイス2の近接部の内で材料との接触部近傍の隙間を、材料の変形中ほぼ0に保つようにする役目をもつ。また、回転ダイス2はスラストベアリング10−2を介してホルダー8と回転自在に接続されると同時にホルダー8と13にラジアルベアリング11により押出し軸aの周りに回転自在に支持されている。The rotary die 2 is rotatably connected to the container 3 via a thrust bearing 10-1, and this thrust bearing 10-1 is located in the vicinity of the contact portion with the material in the vicinity of the container 3 and the die 2 . It has the role of keeping the gap almost zero during the deformation of the material . Further, the rotary die 2 is rotatably connected to the holder 8 via a thrust bearing 10-2, and at the same time is rotatably supported around the extrusion axis a by the radial bearing 11 on the holders 8 and 13.

材料に左方から押出し力P1を作用させて押出しを行うが、同時に右方から押出し力P2を材料の押出しによる押出し軸方向への進行を妨げないように作用させると同時にモーターMで回転ダイス2を回転させる。  Extrusion is performed by applying an extrusion force P1 to the material from the left side. At the same time, the extrusion force P2 is applied from the right side so as not to prevent the material from proceeding in the direction of the extrusion axis. Rotate.

プッシャー速度は毎分10mm、ダイス回転数は毎分40回の条件で試験した。ダイス直径はコンテナーと同じく10mmである。
この例の場合、相当ひずみの大きさの目安である「(コンテナー内材料半径)×(ダイスとコンテナーの相対回転数)/(プッシャー押込み速度)」の値は100である
The pusher speed was 10 mm / min and the number of die rotations was 40 times / min. The die hole diameter is 10 mm as in the container.
In this example, the value of “(material radius in container) × (relative rotational speed of die and container) / (pusher pushing speed)”, which is a measure of the size of the equivalent strain, is 100 .

変形部には、この場合にも結晶粒の直径が通常の光学顕微鏡では明確に測定できないほどひずみが多く入っていた。
ビッカース硬度は平均で約56.2であった。
Also in this case, the deformed portion was so strained that the diameter of the crystal grains could not be clearly measured with a normal optical microscope.
The Vickers hardness averaged about 56.2.

〔実施例4]純アルミニウム粉末(粒径約80μm、水アトマイズ粉)を図14の装置を使用して圧密した。プッシャー速度およびダイス回転数も実施例2と同様である。密度をアルキメデス法で測定した。素材粉末の充填密度は約40%であったが、変形部は99.9%に達していた。    Example 4 Pure aluminum powder (particle size of about 80 μm, water atomized powder) was consolidated using the apparatus shown in FIG. The pusher speed and the die rotation speed are the same as in the second embodiment. The density was measured by the Archimedes method. The packing density of the raw material powder was about 40%, but the deformed portion reached 99.9%.

圧縮ねじり法の縦断面図Longitudinal section of compression torsion method ねじり前方押出し法(ダイス回転方式)の水平断面図Horizontal sectional view of torsion forward extrusion method (die rotation method) ねじり前方押出し法(コンテナー回転方式)の水平断面図Horizontal cross section of torsion forward extrusion method (container rotation method) 非対称ねじり前方押出し法(コンテナー回転方式)の水平断面図Horizontal cross section of asymmetric torsion forward extrusion method (container rotation method) せん断ひずみ説明図Illustration of shear strain 非対称ねじり前方押出し法(コンテナー回転方式)の水平断面図Horizontal cross section of asymmetric torsion forward extrusion method (container rotation method) 非対称ねじり前方押出し法(コンテナー回転方式)の水平断面図Horizontal cross section of asymmetric torsion forward extrusion method (container rotation method) ねじり後方押出し法(ダイス回転方式)の水平断面図Horizontal sectional view of torsion back extrusion method (die rotation method) 非対称ねじり後方押出し法(コンテナー回転方式)の水平断面図Horizontal cross section of asymmetric torsion backward extrusion method (container rotation method) ねじり両押し押出し法(ダイス回転方式)の水平断面図Horizontal sectional view of twisted double-push extrusion method (die rotation method) ねじり前方押出し法(ダイス回転方式)の水平断面図Horizontal sectional view of torsion forward extrusion method (die rotation method) 材料の縦断面組織写真Longitudinal cross-sectional structure picture of material 材料縦断面のビッカース硬度分布Vickers hardness distribution of material longitudinal section ねじり後方押出し法(コンテナー回転方式)の水平断面図Horizontal sectional view of torsion backward extrusion method (container rotation method) ねじり両押し押出し法(ダイス回転方式)の水平断面図Horizontal sectional view of twisted double-push extrusion method (die rotation method)

符号の説明Explanation of symbols

1 材料
1−1 コンテナ側材料
1−2 ダイス側材料
2 ダイス
3 コンテナー
4 プッシャー
5 上パンチ
6 下パンチ
7 コンテナーホルダー
8 ダイスホルダー
9 工具モーター間連結軸
10 スラストベアリング
11 ラジアルベアリング
12 金型ホルダー
13 ダイスホルダー
14 駆動ベルト
A 材料の未変形部と変形部の境界の横断面積
a 押出し軸
aa 押し込み軸
b 材料の未変形部横断面位置
c 材料の未変形部と変形部の境界の横断面位置
d 材料の変形部横断面位置
e 円周上の変形前位置
f 円周上の変形後位置
g せん断ひずみ変形の基準位置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Material 1-1 Container side material 1-2 Dice side material 2 Dies 3 Container 4 Pusher 5 Upper punch 6 Lower punch 7 Container holder 8 Die holder 9 Tool motor connecting shaft 10 Thrust bearing 11 Radial bearing 12 Mold holder 13 Die Holder 14 Drive belt A Cross-sectional area of boundary between undeformed portion and deformed portion of material a Extrusion shaft aa Push-in shaft b Cross-sectional position of undeformed portion of material c Cross-sectional position of boundary between undeformed portion and deformed portion of material d Material Cross section position of deformed part e Position before deformation on circumference f Position after deformation on circumference g Reference position for shear strain deformation

Claims (10)

コンテナー内に装填された金属固体材料をプッシャーで押し込み、ダイスで変形させる前方押出し法において、コンテナーあるいは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ながらプッシャーにより押出し加工を行う際に,コンテナーとダイスの間にスラストベアリングを設置することにより,コンテナーとダイスが相近接する面の材料近傍位置の隙間をほぼ0にすることを特徴とするねじり前方押出し法。In the forward extrusion method in which the solid metal material loaded in the container is pushed with a pusher and deformed with a die, either the container or the die is fixed in the rotation direction so as not to rotate, and the pusher is rotated while the other is rotated around the extrusion shaft. A torsional forward extrusion method characterized by setting a thrust bearing between the container and the die when the extrusion process is performed, thereby making the gap in the vicinity of the material near the container and the die close to zero . コンテナー内に装填された金属固体材料をプッシャーで押し込み、ダイスで変形させる前方押出し法において、コンテナーあるいは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ながらプッシャーにより押出し加工を行う際に,{(コンテナー内材料半径)×(ダイスとコンテナーの相対回転数)/プッシャー押込み速度}を10以上にすることを特徴とするねじり前方押出し法。In the forward extrusion method in which the solid metal material loaded in the container is pushed with a pusher and deformed with a die, either the container or the die is fixed in the rotation direction so as not to rotate, and the pusher is rotated while the other is rotated around the extrusion shaft. A torsional forward extrusion method characterized in that {(material radius in container) × (relative rotational speed of die and container) / pusher pushing speed} is set to 10 or more when extruding by the above. コンテナー内に装填された金属固体材料をプッシャーで押し込み、ダイスで変形させる前方押出し法において、コンテナーあるいは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ながらプッシャーにより押出し加工を行う際に,コンテナーとダイスの間にスラストベアリングを設置することにより,コンテナーとダイスが相近接する面の材料近傍 位置の隙間をほぼ0にし,さらに,{(コンテナー内材料半径)×(ダイスとコンテナーの相対回転数)/プッシャー押込み速度}を10以上にすることを特徴とするねじり前方押出し法。In the forward extrusion method in which the solid metal material loaded in the container is pushed with a pusher and deformed with a die, either the container or the die is fixed in the rotation direction so as not to rotate, and the pusher is rotated while the other is rotated around the extrusion shaft. When extruding , the thrust bearing is installed between the container and the die, so that the gap in the vicinity of the material on the surface where the container and the die are close to each other is almost zero, and {(material radius in the container) × The twist forward extrusion method characterized in that (the relative rotational speed of the die and the container) / pusher pushing speed} is 10 or more . コンテナー内に装填された金属固体材料をプッシャーで圧力P1で押し込み、コンテナー内面と同形状で同横断面積のを有するダイスを通過させる前方押出し法において、ダイスの出側からも材料の進行を妨げない程度の背圧P2をかけるとともに、コンテナーあるいは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ながらねじり両押し押出し加工を行う方法。Push the metal solid material loaded into the container at a pressure P1 in the pusher in the forward extrusion to pass die having a hole of the same cross-sectional area in the container inner surface and the same shape, it prevents the progression of the material from the outlet side of the die A method of applying a twisting and double-extrusion extrusion process while applying a back pressure P2 of a certain level, fixing one of the container or the die so as not to rotate, and rotating the other around the extrusion shaft. コンテナー内に装填された金属固体材料をプッシャーで押し込み、ダイスで変形させる前方押出し法において、ダイス内面形状が軸対称でないことを特徴とする、コンテナーあるいは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ながらプッシャーにより押出し加工を行うねじり前方押出し法。Push the metal solid material loaded into the container with the pusher, the forward extrusion process for deforming in a die, wherein the die inner surface hole shape is not axially symmetrical, the rotational direction so as not to rotate one of the container or die A torsional forward extrusion method in which the other end is rotated around an extrusion shaft and extruded by a pusher. コンテナー内に装填された金属固体材料をプッシャーで押し込み、ダイスで変形させる前方押出し法において、ダイス内面形状が軸対称であり、その中心軸がコンテナーの中心軸と平行であるが一致しないようにずらしてあることを特徴とする、コンテナーあるいは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ながらプッシャーにより押出し加工を行うねじり前方押出し法。Push the metal solid material loaded into the container with the pusher, the forward extrusion process for deforming in a die, the die inner surface hole shape is axisymmetric, so that the center axis does not coincide but are parallel to the central axis of the container A torsional forward extrusion method in which one of a container or a die is fixed in a rotational direction so as not to rotate, and the other is rotated around an extrusion shaft and extruded by a pusher. 底部を有するコンテナー内に装填された金属固体材料を先端が、中空のを有するダイス、となっている中空のプッシャーで押し込み、ダイス穴から材料を押し込み方向と逆方向へ押し出す後方押出し法において、ダイス内面形状が軸対称であり、その中心軸がコンテナーの中心軸と平行であるが一致しないようにずらしてあることを特徴とする、コンテナーを押出し軸方向に移動しないように固定し、さらに中空プッシャーかあるいはコンテナーのいずれか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ながら中空プッシャーにより押出し加工を行うねじり後方押出し法。In a backward extrusion method in which a metal solid material loaded in a container having a bottom portion is pushed by a hollow pusher whose tip is a die having a hollow hole , and the material is pushed out from the die hole in a direction opposite to the pushing direction. die inner surface hole shape is axisymmetric, characterized in that the center axis thereof are offset so as not to coincide it is parallel with the central axis of the container, fixed so as not to move the container to the extrusion axis, further A torsion backward extrusion method in which either the hollow pusher or the container is fixed in the rotational direction so as not to rotate, and the other is rotated around the extrusion shaft, and the extrusion is performed by the hollow pusher. 中空のコンテナーとコンテナー内の金属固体材料を押し込むプッシャーと中空のダイスをほぼ一線に配置し,コンテナとダイスの一方を他方に対して、押し込み軸上で相対的に回転させる前方押出し装置において,コンテナーとダイスが相近接する面の材料近傍位置の隙間をほぼ0にするためにコンテナーとダイスの間にスラストベアリングを設置することを特徴とする装置。 A container in a forward extrusion device in which a hollow container and a pusher for pushing in a metal solid material in the container and a hollow die are arranged substantially in a line, and one of the container and the die is rotated relative to the other on the pushing shaft. A thrust bearing is installed between the container and the die so that the gap in the vicinity of the material on the surface where the die and the die are close to each other is almost zero. 中空のコンテナーとそのコンテナー内の金属固体材料を押し込むプッシャーと中空のダイスとそのダイス内を移動する材料に対して進行を妨げる向きの力をおよぼす背圧プッシャーからなり,コンテナーとダイスの一方を他方に対して,押し込み軸上で相対的に回転させる機構を有する前方ねじり押出し装置。It consists of a hollow container, a pusher that pushes in the solid metal material in the container, a hollow die, and a back pressure pusher that exerts a force that impedes the movement of the material moving in the die. In contrast, a forward torsion extrusion device having a mechanism that rotates relative to the pushing shaft. 中空のコンテナーとそのコンテナー内の金属固体材料を押し込むプッシャーと中空のダイスとそのダイス内を移動する材料に対して進行を妨げる向きの力をおよぼす背圧プッシャーからなり,コンテナーとダイスの一方を他方に対して,押しこみ軸上で相対的に回転させる機構を有するねじり前方押出し装置において,コンテナーとダイスが相近接する面の材料近傍位置の隙間をほぼ0にするためにコンテナーとダイスの間にスラストベアリングを設置することを特徴とする装置。It consists of a hollow container, a pusher that pushes in the metal solid material in the container, a hollow die, and a back pressure pusher that exerts a force that impedes the movement of the material moving in the die. On the other hand, in a torsional forward extrusion apparatus having a mechanism that rotates relatively on the indentation shaft, the thrust between the container and the die is set to be almost zero so that the gap in the vicinity of the material on the surface where the container and the die are close to each other is almost zero. A device characterized by installing a bearing.
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