KR101406446B1 - Apparatus for shear deforming - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 전단가공장치는, 통과하는 소재에 전단변형을 부여하는 전단다이스; 상기 전단다이스 전단에 배치되며, 상기 전단다이스의 통과를 위한 상기 소재의 압축력 발생을 보장하도록, 상기 소재가 고정된 부위에 마찰되면서 압연되게 구성되는 압축수단; 및 상기 압축수단 전단에 배치되며, 상기 소재가 극저온 상태로 상기 전단다이스에서 전단변형되도록 상기 소재를 극저온 상태로 냉각하는 극저온 냉각부;를 포함한다.
이와 같이 본 발명에 따른 전단가공장치는, 소재를 극저온으로 냉각한 후 전단변형을 부여하여 소재의 비틀림 특성을 강화하도록, 소재를 극저온 상태로 냉각하는 극저온 냉각부와, 소재에 전단변형을 부여하는 전단다이스가 연계되어 구성됨으로써, 단순한 설비사양으로도 소재의 비틀림 특성을 현저히 강화할 수 있다.
또한, 고정가이드에 의해 압축력을 발생시키는 본 발명은, 전단다이스에 소재를 원활하게 통과시킬 수 있도록 전단다이스에 대한 소재의 압축력 발생을 확실하게 보장할 수 있다.The shearing apparatus according to the present invention comprises: a shearing die for imparting shear deformation to a passing material; A compression means disposed at the front end of the front end dice and configured to be rolled while being rubbed against a fixed portion of the work so as to ensure generation of a compressive force of the work for passing the front end dice; And a cryogenic cooling unit disposed at a front end of the compression means and cooling the material to a cryogenic temperature so that the material is sheared at the cryogenic temperature in the front end dies.
As described above, the shearing apparatus according to the present invention comprises: a cryogenic cooling section for cooling the workpiece to a cryogenic temperature so as to strengthen the torsional characteristics of the workpiece by applying shear deformation after cooling the workpiece to a cryogenic temperature; Since the shear dies are connected to each other, the torsional characteristics of the material can be significantly enhanced even with simple equipment specifications.
In addition, the present invention for generating a compressive force by a fixed guide can reliably ensure the generation of a compressive force of a material with respect to the shear dies so that the material can smoothly pass through the shear dies.

Description

전단가공장치{Apparatus for shear deforming}Apparatus for shear deformation

본 발명은 전단가공장치로서, 소재의 비틀림 특성을 강화하면서, 전단다이스에 소재를 원활하게 통과시킬 수 있는 전단가공장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a shearing apparatus, and more particularly, to a shearing apparatus capable of smoothly passing a material through a shearing die while enhancing a twisting property of the material.

고탄소 강선의 비틀림 특성(torsional property)은 타이어코드(tirecord), 브릿지 케이블(bridge cable), 비드 와이어(bead wire) 등 다양한 강종에서 중요한 물성치로서 연성을 나타내는 지표로 사용된다.The torsional properties of high carbon steel wires are used as indicators of ductility as important material properties in various steel types such as tirecord, bridge cable, and bead wire.

선재의 강도를 높일 목적으로 냉간에서 신선가공을 통하여 많은 감면량을 부여할 경우 일반적으로 연성, 즉 비틀림 특성이 나빠져서 딜라미네이션 (delamination, 비틀림 시 강선이 나선형으로 파괴되는 현상)이 발생하게 된다.In order to increase the strength of the wire rod, when a large amount of reduction amount is given through cold drawing, generally ductility, that is, torsional characteristic is deteriorated, so that delamination (a phenomenon in which the steel wire is broken in a spiral shape when twisting) occurs.

또한, 고탄소 강선의 경우 여러 가닥의 선을 꼬아서 다발을 만드는 스트랜딩(stranding) 공정을 거치게 되는데, 연성이 나쁠 경우 다발의 특성이 떨어지게 된다.
Also, in the case of high carbon steel wire, a plurality of strands are twisted and stranded to form a bundle. When the ductility is poor, the bundle characteristics are deteriorated.

한편, 상기 딜라미네이션이 발생하는 원인은 다양하게 분석되었으나 아직 명확한 원인을 찾지 못하고 있다.On the other hand, the cause of the delamination is variously analyzed, but the cause of the delamination has not been found yet.

신선가공 중 온도가 150℃까지 상승하게 되면 탄소의 재고용이 발생하여 변형시효(strain aging)에 영향을 끼친다는 결과가 있다.When the temperature rises to 150 ° C during the drawing process, carbon reutilization occurs and the strain aging is affected.

신선가공 중에 소재의 길이방향으로 생성되는 텍스쳐(texture)가 딜라미네이션과 관련이 있다고 보고되고 있다.It is reported that the texture generated in the longitudinal direction of the material during drawing is related to delamination.

이를 피하기 위해서는 상변태 노즈(nose) 근방에서 펄라이트 변태를 유발시켜, 변태 전 인큐베이션 타임(incubation time)을 최소화해야 한다고 보고되고 있다.To avoid this, it is reported that pearlite transformation is caused near the nose of the phase change, and the incubation time before the transformation is minimized.

그러나, 냉간신선 감면율이 일반적으로 90%을 넘으며 형상의 변화가 없이 계속해서 원형으로 감면이 이루어지기 때문에, 표면과 내부의 변형률 편차를 막을 수 없어 발달되는 텍스쳐(texture)가 다를 수밖에 없다.
However, since the cold drawn reduction ratio is generally more than 90% and the reduction is continuously performed in a circular shape without changing the shape, the deviation of the strain on the surface and the inside can not be prevented, and the developed texture is different.

이로 인하여 계면에서 크랙(crack)이 전파되어 최종 딜라미네이션으로 발전될 수 있다.As a result, cracks propagate at the interface and can be developed into final delamination.

타이어코드 선재의 신선가공 시, 패스스케쥴(pass schedule) 설정에 따라 발열량의 차이가 발생하고 딜라미네이션 특성이 달라지는데, 신선가공 시 발열량을 시뮬레이션으로 계산하여 발열량을 낮출 수 있는 설계변수를 재설정하여 딜라미네이션 발생을 억제하는 연구 결과도 있다.
In the drawing process of the tire cord wire, there is a difference in calorific value due to the setting of the pass schedule, and the delamination characteristic is different. In the drawing process, the heating value is calculated by simulation, There are also research results that suppress the occurrence.

상기와 같이, 고탄소 강선을 제조 시, 제조된 고탄소 강선이 사용되는 과정에서, 딜라미네이션 발생을 억제하기 위해 비틀림 특성을 개선하기 위한 연구가 활발하게 이루어지고 있는 실정이다.
As described above, in the process of manufacturing a high carbon steel wire, there has been actively conducted research to improve the torsional characteristics in order to suppress the occurrence of delamination in the process of using the manufactured high carbon steel wire.

한편, 등통로각압축성형(Equal Channel Angular Pressing)(이하, 'ECAP'이라함) 가공법은 고강도화에 효과적이나, 선재 가공에 적합하지 않고 부피가 큰 소재를 가공할 수 없다는 점이 가장 큰 단점이다.
On the other hand, the Equal Channel Angular Pressing (hereinafter referred to as "ECAP") processing method is effective for increasing the strength, but it is the most disadvantage that it is not suitable for wire processing and can not process a bulky material.

이와 같은 ECAP 가공법의 한계를 극복한 전단신선(shear drawing) 가공법이 최근 개발되었다.A shear drawing process has been recently developed that overcomes the limitations of the ECAP process.

하지만 전단신선 가공법의 단점은 소재가 일정 각도를 가지는 전단다이스를 통과해야 하는데, 이러한 과정에서 전단다이스 코너 부분의 마모가 많이 된다는 점이다.However, the disadvantage of the shear drawing method is that the material must pass through a shear dice having a certain angle, and in this process, the shear dice corner portion wears much.

이에 초음파를 가진하여 진동을 발생시킴으로써 접촉 영역을 감소시킴에 따라 성형 하중을 감소시키는 시도가 있었으며, 역압력을 발생시켜 전단다이스 코너부에 발생하는 압축응력을 감소시킴으로써 전단다이스 수명을 향상시키는 시도가 있었다.
An attempt has been made to reduce the forming load by reducing the contact area by generating ultrasonic waves by generating vibration, and an attempt to improve the life of the shear dies by reducing the compressive stress occurring at the corner of the shear dies by generating back pressure there was.

최근 연속 가공이 가능하면서도 기존 전단신선 가공법의 문제점을 해결할 수 있는 가공법(출원번호 제2011-0119510호)이 개발되었다. 비틀림다이스를 이용하여 전단변형을 발생시킬 수 있으며 특히, 소재가 일직선 상에서 가공이 이루어지므로 전단다이스 마모를 감소시킬 수 있다. 전단다이스 형태가 전단신선용 다이스와 달리 절곡된 부위가 없으며 타원형인 오벌(oval) 형상의 채널로 구성되어 있어 마모에 둔감하다는 특징이 있다. 아울러, 최종 원형의 신선다이스를 통과하여 원하는 단면으로 정확하게 감면시킬 수 있다.Recently, a processing method (Patent No. 2011-0119510) capable of solving the problems of the conventional shear drawing method while being capable of continuous processing has been developed. Shear deformation can be generated by using a twist dice. In particular, shearing dies can be reduced because the material is processed in a straight line. Unlike the die for shear drawing, the shear dies have no bent parts and are oval shaped channels, which are insensitive to wear. In addition, it can be passed through a final circular die to be accurately cut to a desired cross section.

전단다이스를 통과시키기 위해서는 인발력 외에 추가적인 압축력이 필요하며, 특히 상기와 같은 비틀림다이스를 통과하기 위해서는 더더욱 상기 압축력이 요구된다.In order to pass the shear dies, an additional compressive force is required in addition to the pulling force. In particular, the compressive force is required to pass the twist dies.

그러나, 도 1에 도시된 바와 같이 전단다이스(4) 전단에 배치된 기존의 압축수단(3)에서는 한 쌍의 압연롤(3a)로 소재(1)에 압축력을 발생시키면서 압연하기 때문에, 롤 점핑(roll jumping)이 발생할 수 있는 문제점이 발생한다.However, in the conventional compression means 3 disposed at the front end of the front end dice 4 as shown in Fig. 1, since rolling is performed while generating compression force in the material 1 with the pair of rolling rolls 3a, there is a problem that roll jumping may occur.

특히, 고탄소강의 경우 정확하게 롤 갭(roll gap)을 유지하기가 어려워 방출량(mass flux)를 맞추기기가 어려운 실정이다.Especially, in case of high carbon steel, it is difficult to maintain the roll gap accurately and it is difficult to adjust the mass flux.

이에 더하여, 열간에서 압연된 코일 선재를 후가공 없이 그대로 사용할 경우 단면적의 편차가 존재하고, 이로 인하여 압연롤(3a)과 소재(1) 사이에 슬립 (slip)이 발생할 수 있는 한계점이 있다.
In addition, there is a limit in that there is a deviation in cross-sectional area when the hot rolled coil wire material is used as it is without post-processing, thereby causing a slip between the rolling roll 3a and the material 1.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 소재를 극저온으로 냉각한 직후 전단변형을 부여하여 소재의 비틀림 특성을 강화하며, 고정가이드에 의해 압축력을 발생시킴으로써 전단다이스에 소재를 원활하게 통과시킬 수 있도록 전단다이스에 대한 소재의 압축력 발생을 확실하게 보장할 수 있는 전단가공장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been devised to solve the problems as described above, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for forming a shear deformation by providing shear deformation immediately after a material is cooled to a cryogenic temperature to strengthen a twisting property of the material, And it is an object of the present invention to provide a shearing apparatus capable of reliably ensuring the generation of a compressive force of a material with respect to a shear dies so as to pass the shearing dies.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전단가공장치는, 통과하는 소재에 전단변형을 부여하는 전단다이스; 상기 전단다이스 전단에 배치되며, 상기 전단다이스의 통과를 위한 상기 소재의 압축력 발생을 보장하도록, 상기 소재가 고정된 부위에 마찰되면서 압연되게 구성되는 압축수단; 및 상기 압축수단 전단에 배치되며, 상기 소재가 극저온 상태로 상기 전단다이스에서 전단변형되도록 상기 소재를 극저온 상태로 냉각하는 극저온 냉각부;를 포함하며, 상기 압축수단은, 상기 전단다이스 전단에 배치되어 회전하는 압연롤; 및 상기 압연롤의 외주부를 따라 고정되어, 사이에 진입하는 상기 소재를 상기 압연롤과 함께 압연하는 고정가이드;를 구비하며, 상기 고정가이드는, 소재에 대한 압연이 이루어지도록 상기 압연롤의 외주부를 따라 이어지는 압연가이드부가 형성되며, 상기 압연가이드부의 길이변화에 따라 압축력이 변화되며, 상기 압연롤과 압연가이드부에는 서로 대응되게 각각 공형홈이 형성되며, 상기 고정가이드는 소재의 입출이 서로 반대방향으로 이루어지도록, 소재에 대한 입측부와 출측부가 동일방향으로 형성되며, 상기 전단다이스는 소재가 통과하는 전단홀이 비틀림 구조이다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a shearing apparatus comprising: a shear die for imparting shear deformation to a material to be passed; A compression means disposed at the front end of the front end dice and configured to be rolled while being rubbed against a fixed portion of the work so as to ensure generation of a compressive force of the work for passing the front end dice; And a cryogenic cooling unit disposed at a front end of the compression means and cooling the material to a cryogenic temperature so that the material is sheared at the cryogenic temperature in the front end dice, Rolling rolling rolls; And a fixing guide fixed along the outer circumferential portion of the rolling roll and rolling the material entering between the rolls together with the rolling roll, the fixing guide having an outer peripheral portion of the rolling roll Wherein the rolling guide and the rolling guide portion are formed with a rolling groove corresponding to the length of the rolling guide portion and the rolling guide and the rolling guide portion, The inlet side and the outlet side of the blank are formed in the same direction, and the front end dies have a twisted structure in which the front end holes through which the blank passes.

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본 발명에 따른 전단가공장치는, 소재를 극저온으로 냉각한 후 전단변형을 부여하여 소재의 비틀림 특성을 강화하도록, 소재를 극저온 상태로 냉각하는 극저온 냉각부와, 소재에 전단변형을 부여하는 전단다이스가 연계되어 구성됨으로써, 단순한 설비사양으로도 소재의 비틀림 특성을 현저히 강화하는 효과를 가진다.The shearing apparatus according to the present invention comprises a cryogenic cooling unit for cooling a material to a cryogenic temperature so as to enhance shearing characteristics of the material by applying shear deformation after cooling the material to a cryogenic temperature, So that the twisting characteristic of the material is remarkably enhanced even with a simple equipment specification.

또한, 고정가이드에 의해 압축력을 발생시키는 본 발명은, 전단다이스에 소재를 원활하게 통과시킬 수 있도록 전단다이스에 대한 소재의 압축력 발생을 확실하게 보장할 수 있는 장점을 지닌다.
In addition, the present invention of generating a compressive force by a fixed guide has the advantage that the generation of compressive force of the material against the shear dies can be surely ensured so that the material can smoothly pass through the shear dies.

도 1은 종래기술에 따른 전단가공장치를 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전단가공장치를 나타낸 도이다.
도 3은 도 2의 전단가공장치에 의해 소재가 가공시, 시간에 따른 소재의 온도를 나타낸 도이다.
도 4는 도 2의 전단가공장치에서 압축수단에서의 압연롤과 고정가이드의 공형홈에 의해 형성되는 압연홀을 나타낸 평면도이다.
도 5(a)는 도 3의 압연홀의 입측과 출측을 각각 나타낸 도이며, 도 5(b)는 도 2의 전단다이스의 전단홀 입측과 출측을 각각 나타낸 도이고, 도 5(c)는 도 2의 신선다이스의 신선홀 입측과 출측을 각각 나타낸 도이다.
도 6은 상온에서 기존의 방법으로 가공한 소재와, 도 2의 전단가공장치로 극저온에서 가공한 소재를 각각 전자현미경으로 관찰한 미세조직이다.1 is a view showing a shearing apparatus according to the prior art.
2 is a view showing a shearing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
Fig. 3 is a diagram showing the temperature of the workpiece with time when the workpiece is processed by the shearing apparatus of Fig. 2; Fig.
Fig. 4 is a plan view showing a rolling hole formed by the rolling roll in the compression means and the groove of the fixing guide in the shearing apparatus of Fig. 2; Fig.
Fig. 5 (a) is a view showing the entrance and exit of the rolling hole of Fig. 3, Fig. 5 (b) is a view showing the entrance and exit of the front end hole of the front- 2 is a view showing the entrance and exit of a fresh hole of a fresh die.
Fig. 6 is a microstructure obtained by observing the material processed at the room temperature by the conventional method and the material processed at the cryogenic temperature by the shearing apparatus of Fig. 2 by an electron microscope.

본 발명의 전단가공장치는, 소재를 극저온으로 냉각한 직후 전단변형을 부여하여 소재의 비틀림 특성을 강화하도록, 소재를 극저온 상태로 냉각하는 극저온 냉각부와, 소재에 전단변형을 부여하는 전단다이스가 연계되어 구성됨으로써, 단순한 설비사양으로도 소재의 비틀림 특성을 현저히 강화하는 것을 기술적 특징으로 한다. 즉, 본 발명은 소재를 극저온으로 냉각한 직후, 전단변형을 부여함으로써, 단면적 수축율(연성)을 증대시켜 많은 횟수로 비틀어야지만 딜라미네이션이 발생하도록, 소재의 비틀림 특성을 강화시킨다.The shearing apparatus according to the present invention includes a cryogenic cooling unit for cooling a material to a cryogenic temperature so as to enhance shearing characteristics of the material by applying shear deformation immediately after cooling the material to a cryogenic temperature and a shear dies So that the twisting characteristic of the material is remarkably enhanced even with simple equipment specifications. That is, the present invention enhances the twisting property of the material so that the shear deformation is applied immediately after the material is cooled to a cryogenic temperature, thereby increasing the cross-sectional area shrinkage (ductility) so that delamination occurs.

아울러, 전단다이스에 소재를 원활하게 통과시킬 수 있도록 전단다이스에 대한 소재의 압축력 발생을 확실하게 보장할 수 있도록, 회전하는 압연롤과 함께 고정된 고정가이드에 의해 소재에 압축력을 발생시키는 압축수단이 전단다이스 이전에 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
In addition, a compression means for generating a compressive force in the material by means of a fixed guide fixed together with a rotating rolling roll is provided so as to reliably ensure the generation of a compressive force of the material with respect to the shear dies so as to smoothly pass the material through the shear dies It is a technical feature that it is constituted before the shear dies.

이하, 도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전단가공장치를 나타낸 도이고, 도 3은 도 2의 전단가공장치에 의해 소재가 가공시, 시간에 따른 소재의 온도를 나타낸 도이며, 도 4는 도 2의 전단가공장치에서 압축수단에서의 압연롤과 고정가이드의 공형홈에 의해 형성되는 압연홀을 나타낸 평면도이다.FIG. 2 is a view showing a shearing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 3 is a view showing the temperature of a workpiece with time when a workpiece is processed by the shearing apparatus of FIG. 2 is a plan view showing a rolling hole formed by the rolling roll in the compression means and the groove of the fixing guide in the shearing apparatus of Fig.

도면을 참조하면, 본 발명은 소재(1)를 극저온 상태로 냉각하는 극저온 냉각부(20)와, 극저온 냉각된 상기 소재(1)에 전단변형을 부여하는 전단다이스(40), 및 상기 전단다이스(40)에 대한 소재의 압축력 발생을 보장하는 압축수단(30)을 포함할 수 있다.Referring to the drawings, the present invention provides a cryogenic cooling apparatus comprising a cryogenic cooling unit 20 for cooling a material 1 to a cryogenic temperature, a shear dice 40 for applying shear deformation to the material 1 cooled at a cryogenic temperature, (30) for ensuring the generation of a compressive force of the workpiece against the workpiece (40).

이와 같이 본 발명은 극저온 냉각부(20)와 전단다이스(40)가 연계되어 설치됨으로써, 소재(1)가 진행하면서 극저온 냉각부(20)에서 극저온 상태로 냉각한 후, 전단다이스(40)에서 전단변형될 수 있도록 구성된다.
As described above, according to the present invention, since the cryogenic cooling unit 20 and the front-end dice 40 are connected to each other, the material 1 is cooled to a cryogenic temperature in the cryogenic cooling unit 20, Shear deformation.

구체적으로, 상기 극저온 냉각부(20)는 소재(1)를 실온보다 상대적으로 아주 낮은 극저온 상태로 소재(1)를 냉각하는 구성으로서, 일례로서 기존의 저온 신선장치(출원번호 제2010-0081458)가 사용될 수 있는데, 실린더 내부에서 2중 튜브 사이에 냉매가 융입되며 유입구의 반대 측에 냉매가 빠져나가는 유출구가 있어서 온도를 극저온인 -195℃까지 냉각할 수 있다. Specifically, the cryogenic cooling unit 20 is configured to cool the work 1 to a cryogenic temperature state in which the work 1 is relatively low at room temperature. For example, the cryogenic cooling unit 20 may be a conventional low temperature drawing apparatus (Application No. 2010-0081458) Can be used. The refrigerant fills in between the double tubes in the cylinder and there is an outlet through which the refrigerant escapes to the opposite side of the inlet, so that the temperature can be cooled down to -195 캜 which is a very low temperature.

물론, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기와 같이 극저온으로 소재를 냉각할 수 있는 극저온 냉각장치라면, 어떠한 것도 활용될 수 있다.
Of course, the present invention is not limited to this, and any of the cryogenic cooling apparatuses capable of cooling the material at a cryogenic temperature as described above can be utilized.

또한, 상기 전단다이스(40)는 극저온 냉각된 소재에 전단변형을 부여하도록 구성된다.In addition, the shear dies (40) are configured to impart shear strain to the cryogenically cooled material.

즉, 상기 전단다이스(40)는 내부에 형성된 전단홀(40a)을 소재(1)가 통과하는데, 이와 같이 통과하는 소재(1)에 전단변형을 부여하여 소재(1)의 비틀림 특성을 강화시키는 역할을 수행한다.That is, the shearing dies 40 pass through the shear holes 40a formed in the sheathing die 40, and shear deformation is imparted to the material 1 passing through the shearing holes 40a so as to strengthen the torsional characteristics of the material 1 Role.

이러한 전단다이스(40)는 소재(1)가 통과하는 전단홀(40a)이 비틀림 구조로 형성될 수 있다.
The front end hole 40a through which the work 1 passes may be formed in the shear dies 40 in a twisted structure.

이와 같은 전단다이스(40)는 소재(1)가 통과되도록 입구 및 출구를 포함하는 전단홀(40a)이 형성되어 있다. In the shearing dies 40, a front end hole 40a including an inlet and an outlet is formed so that the work 1 is passed.

이러한 전단홀(40a)은 입구로부터 출구까지 연장되는 그 단면이 점차적으로 회전하는 구조의 비틀림 구조로 구성될 수 있다.Such a front end hole 40a may be constituted by a twisting structure of a structure in which the cross section of the front end extending from the inlet to the outlet gradually rotates.

전단다이스(40)에서 입구와 출구는 동일한 단면의 개구로 형성되나, 출구는 비틀림 구조부에 의하여 입구에 대하여 소정의 각으로 회전된다. 일례로서 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 출구의 단면은 입구의 단면에 대하여 90°의 각으로 회전될 수 있다.In the shearing dies 40, the inlet and the outlet are formed with the same cross-sectional opening, but the outlet is rotated at a predetermined angle with respect to the inlet by the twist structure. As an example, as shown in Fig. 4 (b), the cross section of the outlet can be rotated at an angle of 90 with respect to the cross section of the inlet.

이와 같이 전단다이스(40)의 전단홀(40a)은 단면의 형상에는 변화없이 단면을 연속적으로 회전시키므로, 전단다이스(40)를 통과하는 소재(1)는 단면의 변화 없이 비틀림 변형을 받게 되어 전단변형이 발생한다. Since the front end hole 40a of the front end dice 40 rotates the end face continuously without changing the shape of the end face, the material 1 passing through the front end dice 40 is subjected to a twist deformation without changing the end face, Deformation occurs.

물론, 전단다이스(40)는 소재(1)를 비틀어 전단변형시킨다면, 입구와 출구의 단면 형상이 필요에 따라서 일치하지 않을 수도 있으며, 나아가 단면 감소를 위하여 입구의 단면적 대비 출구의 단면적을 작게 하는 것도 가능하다.
Of course, if the shearing dies 40 are twisted and deformed by shearing, the cross-sectional shapes of the inlet and the outlet may not be matched if necessary, and further, the cross-sectional area of the outlet versus the cross- It is possible.

상기와 같이 본 발명은 기존의 전단다이스와는 달리 절곡되거나 굴곡된 절곡부 또는 굴곡부가 없음으로써, 소재(1)가 전단변형 중에 전단홀(40a)에 상대적으로 마찰 정도가 현저히 낮음에 따라, 전단홀(40a) 전반에서 걸쳐 균등하게 마모가 발생하게 되며, 일 부분에 마모가 집중되지 않는다.
As described above, in the present invention, unlike the conventional shear dies, there is no bent or curved bent portion or bent portion, so that the material 1 has a relatively low degree of friction relative to the shearing hole 40a during shearing deformation, Wear occurs uniformly throughout the hole 40a, and wear is not concentrated on one portion.

또한, 비록 전단다이스(40)가 마찰에 의해서 전체적으로 일정 정도 마모되더라도, 입구와 출구의 형상이 변화하는 것은 아니므로 전단다이스(40)로 소재(1) 비틀림 변형을 부여하는 데는 어려움이 없으며, 따라서, 본 발명의 전단다이스(40)에 의한 가공든 마모에 민감하지 않은 가공이 될 수 있다. Further, even if the shearing dies 40 are worn as a whole by friction, the shape of the inlet and the outlet do not change, so that there is no difficulty in imparting the shearing deformation 40 of the shearing dies 40 to the shear deformation of the material 1, , It can be processed by the shearing dies 40 of the present invention and not susceptible to abrasion.

또한, 전단변형을 부여함에 있어서 입구에 대하여 회전되는 출구의 각의 정도를 조절하는 것으로 전단변형량을 조절할 수 있다. Further, in imparting the shear deformation, the amount of shear deformation can be adjusted by adjusting the degree of the angle of the outlet to be rotated with respect to the inlet.

본 발명의 전단다이스(40)의 경우에 전단홀(40a)의 단면을 회전시키면서 전단변형을 부여하기 때문에, 전단홀(40a)의 단면이 원형인 경우에는 단면이 회전되더라도 전단변형이 발생하지 않을 수 있으므로, 전단홀(40a)의 단면은 원형이 아닌 것이 바람직하며, 일례로서 타원형 혹은 각형일 수 있다.In the case of the shearing dies 40 of the present invention, shear deformation is imparted while rotating the end surface of the front end hole 40a. Therefore, when the end surface of the front end hole 40a is circular, shear deformation does not occur The cross section of the front end hole 40a is preferably not circular, and may be, for example, elliptical or angular.

여기에서 비틀림구조의 상기 전단홀(40a)의 입구는 도 4(b)에 도시된 바와 같이 압축수단(30)의 출구와 동일 형상인 수평 타원형 구조를 취할 수 있고, 출구는 수평 타원형인 입구와 다르게 90°회전되어 수직 타원형 구조를 취할 수 있다.
The inlet of the front end hole 40a of the twisted structure can take a horizontal oval structure having the same shape as the outlet of the compression means 30 as shown in Fig. 4 (b), and the outlet has a horizontal elliptical inlet It can be rotated by 90 ° to take a vertical oval structure.

상기와 같은 전단다이스(40)는 통과하는 소재(1)에 전단변형을 부여하면서 소재(1)가 신선되는 구성으로서, 나아가 기존의 연속전단 가공장치(출원번호 제2010-0115292)가 사용될 수 있으며, 이에 한정되지 않고 종래의 어떠한 전단변형을 부여하는 장치도 활용될 수 있음은 물론이다.
The above-described shearing dies 40 have a structure in which the work 1 is drawn while imparting shear deformation to the work 1 to be passed therethrough. Further, a conventional continuous shearing machine (application No. 2010-0115292) can be used , But it is needless to say that any conventional apparatus for imparting shear deformation can be utilized.

그리고, 본 발명은 전단다이스(40)의 후단에 배치되어, 소재(1)의 단면형상을 최종규격형상으로 교정하도록 교정홀(50a)이 형성된 신선다이스(50)를 더 포함할 수 있다.The present invention may further include a fresh die 50 disposed at the rear end of the front end dice 40 and provided with a correcting hole 50a for correcting the cross-sectional shape of the work 1 to the final standard shape.

상기 신선다이스(50)는 소재(1)가 통과되도록 그 진행방향으로 교정홀(50a)이 형성되는데, 이러한 교정홀(50a)은 그 단면형상이 최종규격형상으로 형성됨으로써, 소재(1)가 인장력에 의해 감면되는 과정에서 전단변형으로 변형된 부분을 교정하면서 최종규격의 단면으로 신선할 수 있다.The straightening hole 50a is formed in the proceeding direction so that the material 1 passes through the straightening die 50. Since the cross-sectional shape of the straightening hole 50a is formed into the final standard shape, In the process of reduction by the tensile force, the section deformed by the shear deformation can be corrected, and the section can be finished to the final standard.

여기에서 상기 교정홀(50a)의 입구는 도 4(c)에 도시된 바와 같이 전단다이스(40)의 출구와 동일 형상인 수직 타원형 구조를 취할 수 있고, 출구는 최종규격형상으로서 원형 구조를 취할 수 있다.
The inlet of the calibration hole 50a may have a vertical elliptical structure having the same shape as the outlet of the front end dice 40 as shown in FIG. 4 (c), and the outlet may have a circular shape as a final standard shape .

한편, 본 발명의 상기 전단다이스(40)와 극저온 냉각부(20) 사이에 배치되는 압축수단(30)을 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a compression means (30) disposed between the front end dice (40) and the cryogenic cooling section (20) of the present invention.

상기 압축수단(30)은 전단다이스(40) 전단에 배치되어, 전단다이스(40)에 소재(1)를 통과시키도록 상기 전단다이스(40)에 대한 소재(1)의 압축력 발생을 보장하는 역할을 수행한다.The compression means 30 is disposed at the front end of the front end dice 40 and serves to ensure the generation of a compressive force of the material 1 with respect to the front end dice 40 so as to allow the material 1 to pass through the front end dice 40 .

즉, 상기 압축수단(30)은 전단다이스(40)를 통과하기 위해 필요한 인발력과는 별도의 추가적인 압축력을 발생시키며, 이러한 압축력의 발생을 유지하기 위해 롤 점핑이나 슬립이 발생하지 않도록 한다.
That is, the compression means 30 generates an additional compressive force different from the pulling force required to pass through the front-end dice 40, and does not cause roll jumping or slip to maintain the generation of the compressive force.

구체적으로, 상기 압축수단(30)은 회전하는 압연롤(31)과, 상기 압연롤(31)의 일측에 고정배치된 고정가이드(32)를 구비할 수 있다.Specifically, the compression means 30 may include a rotating rolling roll 31 and a fixed guide 32 fixedly disposed on one side of the rolling roll 31.

상기 압연롤(31)은 전단다이스(40) 전단에 배치되어 회전하고 외주면을 따라 소재(1)가 인입되어 통과하는 공형홈(31a)이 형성되며, 이러한 압연롤(31)은 종래기술에 따른 압연롤이 활용될 수 있다.The rolling roll 31 is disposed at the front end of the front end dice 40 and rotates to form a groove 31a through which the work 1 is drawn and passed along the outer circumferential surface. Rolling rolls may be utilized.

또한, 상기 고정가이드(32)는 상기 압연롤(31)의 외주부를 따라 고정되어, 사이에 진입하는 소재(1)를 상기 압연롤(31)과 함께 압연하도록 구성된다.The fixed guide 32 is fixed along the outer periphery of the rolling roll 31 and is configured to roll the material 1 between the rolling roll 31 and the rolling roll 31 together.

여기에서, 상기 고정가이드(32)는 소재(1)에 대한 압연이 이루어지도록 압연롤(31)의 외주부를 따라 이어지는 압연가이드부(32)가 형성되며, 상기 압연가이드부(32)와 압연롤(31)에는 서로 대응되게 각각 공형홈(31a)(32a)이 형성된다. 이와 같이 서로 대응되는 공형홈(31a)(32a)은 압연홀(30a)을 형성시킨다.Here, the fixed guide 32 is formed with a rolling guide portion 32 that extends along the outer periphery of the rolling roll 31 so as to perform rolling on the work 1, and the rolling guide portion 32, (31a) and (32a) are formed so as to correspond to each other. The concave grooves 31a and 32a corresponding to each other form the rolling holes 30a.

여기에서, 상기 압연홀(30a)의 입구는 도 4(a)에 도시된 바와 같이 원형 구조를 취할 수 있고, 출구는 타원형 구조를 취할 수 있다.Here, the inlet of the rolling hole 30a can take a circular structure as shown in Fig. 4 (a), and the outlet can take an elliptical structure.

이때, 상기 압연홀(30a)의 출구 측으로 점차적으로 형성되는 타원형, 즉 오벌(oval) 공형 형상은 폭(W), 깊이(D), 반경(R), 모서리 반경(r)으로 정의되며, 압연롤(31)과 고정가이드(32)의 사이 간격은 롤 갭(G)으로 정의된다.
The oval or oval shape gradually formed at the outlet side of the rolling hole 30a is defined as a width W, a depth D, a radius R and a corner radius r, The gap between the roll 31 and the fixed guide 32 is defined as a roll gap G. [

상기와 같이 구성되는 본 발명의 압축수단(30)을 기존의 압축수단(도 1의 3)과 비교하여 살펴보기로 한다.The compression means 30 of the present invention configured as described above will be compared with the conventional compression means (3 of FIG. 1).

소재(1)를 압연하면서 전단다이스(40) 측으로 압축력을 발생시킬 때, 기존의 압축수단(도 1의 3)은 한 쌍의 압연롤(도 1의 3a)에 의해 형성되는 압연홀의 길이가 짧아서, 본 발명과 비교하여 상대적으로 짧은 압연구간을 형성시킴으로써 압연홀에 대한 소재의 마찰 발생구간이 작고, 통과하는 소재의 경도가 높음에 따라 한 쌍의 압연롤 사이의 롤 갭이 커질 수 있다.The conventional compression means (3 in Fig. 1) is short in the length of the rolling holes formed by the pair of rolling rolls (3a in Fig. 1) when generating the compressive force toward the shear dies 40 while rolling the material 1 , The roll gap between the pair of rolling rolls can be increased by forming a relatively short rolling section as compared with the present invention, so that the frictional generation section of the material for the rolling hole is small and the hardness of the material passing therethrough is high.

아울러 기존의 한 쌍의 압연롤은 둘 다 회전함에 따라, 단면적이 일정하지 않는 소재가 압연홀을 통과하면서 슬립될 수 있다.
Further, as the conventional pair of rolling rolls are rotated, a material having a nonuniform cross-sectional area can be slipped while passing through the rolling hole.

이에 반하여, 본 발명의 압축수단(30)은 압연롤(31)만이 회전하게 되며 상기 고정가이드(32)는 고정된 상태를 유지하게 된다.On the other hand, in the compression means 30 of the present invention, only the rolling roll 31 is rotated and the fixing guide 32 is kept fixed.

이에 의해 소재(1)는 압연홀(30a)을 통과하면서 압연되는 과정에서, 고정가이드(32)의 공형홈(32a)이 고정되면서 압연롤(31)의 외주면을 따라 배치되어 기존보다 상대적으로 길게 압연홀(30a)을 형성시킴으로써, 소재(1)에 보다 큰 마찰력을 발생시킴에 따라, 단면적이 일정하지 않은 소재(1)가 슬립되는 것을 방지할 수 있다.The material 1 is arranged along the outer circumferential surface of the rolling roll 31 while being fixed in the groove 32a of the fixed guide 32 in the course of rolling through the rolling hole 30a, By forming the rolling holes 30a, it is possible to prevent the material 1 having a constant cross-sectional area from slipping by generating a larger frictional force in the material 1. [

또한, 상기 고정가이드(32)가 견고하게 위치고정된 상태를 유지함으로써, 소재(1)가 고탄소강인 경우에도 고정가이드(32)가 밀려나지 않게 되어, 롤 갭이 벌어지는 롤 점핑의 발생을 방지할 수 있다.Further, by keeping the fixed guide 32 in a firmly fixed position, the fixing guide 32 can be prevented from being pushed even when the work 1 is made of high carbon steel, thereby preventing roll jumping can do.

결과적으로, 고정가이드(32)를 가진 본 발명의 압축수단(30)은 전단다이스(40)에 소재(1)를 원활하게 통과시킬 수 있도록 전단다이스(40)에 대한 소재(1)의 압축력 발생을 확실하게 보장할 수 있다.
As a result, the compression means 30 of the present invention having the fixed guide 32 generates the compressive force of the work 1 against the front end dice 40 so as to smoothly pass the work 1 to the front end dice 40 Can be surely guaranteed.

나아가, 상기 고정가이드(32)는 압연가이드부(32)의 길이변화에 따라 압축력을 변화시킬 수 있다.Further, the fixing guide 32 can change the compressive force according to the change of the length of the rolling guide portion 32.

즉, 고정가이드(32)에서 공형홈(32a)이 형성된 압연가이드부(32)는 압연롤(31)의 외주부를 따라 배치되는데, 이러한 압연가이드부(32)가 형성된 길이에 따라 소재(1)가 통과하는 압연홀(30a)이 변화된다.That is, the rolling guide portion 32 in which the groove 32a is formed in the fixed guide 32 is disposed along the outer periphery of the rolling roll 31. The length of the rolling guide portion 32, The rolling hole 30a through which the steel sheet passes is changed.

이에 따라, 상기 압연가이드부(32)의 길이가 길수록 전단다이스(40)에 대한 소재(1)의 압축력이 커지며, 압연가이드부(32)의 길이가 짧을수록 전단다이스(40)에 대한 소재(1)의 압축력이 작아진다.The greater the length of the rolling guide portion 32, the greater the compressive force of the work 1 relative to the front end dice 40. The shorter the length of the rolling guide portion 32, 1) becomes smaller.

결과적으로, 압연가이드부(32)의 길이를 변화시켜 소재(1)에 대한 압축력을 변화시킴으로써, 소재(1)가 전단다이스(40)를 원활하게 통과할 수 있도록 하는 적정한 압축력을 발생시킬 수 있다.
As a result, by changing the length of the rolling guide portion 32 and changing the compressive force with respect to the work 1, it is possible to generate an appropriate compressive force that allows the work 1 to pass smoothly through the front end dice 40 .

그러면, 여기부터 상기와 같이 구성되는 전단가공장치에 의한 전단가공방법에 대해 살펴보기로 한다.Hereinafter, a shearing method by the shearing apparatus constructed as above will be described.

본 발명에 의한 전단가공방법은 순차적으로 진행되는 극저온 냉각단계, 압축력 발생단계, 및 전단단계를 포함할 수 있다.The shearing method according to the present invention may include a cryogenic cooling step, a compressing force generating step, and a shearing step, which are sequentially performed.

먼저, 소재(1)가 선재로서 권출롤러(미도시)에 감겨져 있는 경우, 상기 권출롤러가 회전함에 따라 소재(1)가 권출롤러로부터 풀어지면서 극저온 냉각부(20)로 진행하게 된다.
First, when the work 1 is wound on a take-up roller (not shown) as a wire, the work 1 is unwound from the take-up roller as the take-up roller rotates and proceeds to the cryogenic cooler 20.

이어서, 극저온 냉각부(20)에 인입된 소재는 극저온 냉각부(20)에서 극저온 상태로 냉각됨에 따라 비틀림 특성을 강화할 수 있으며, 나아가 후단에 배치되는 전단다이스에서의 전단변형을 위해 극저온 상태를 유지할 수 있다.
Then, the material introduced into the cryogenic cooling section 20 can be strengthened by being cooled to a cryogenic temperature state in the cryogenic cooling section 20, and furthermore, it can maintain the cryogenic state for shearing deformation in the front- .

다음으로, 진행 측으로의 소재(1)의 압축력 발생을 보장하도록, 소재(1)를 고정된 부위에 마찰시키면서 압연하는 압축력 발생단계가 진행된다.Next, a compressing force generating step of rolling the material 1 while rubbing the material 1 against the fixed portion proceeds in order to ensure the generation of the compressive force of the material 1 toward the traveling side.

이때, 진행 측은 전단단계의 전단다이스(40) 측으로서, 전단다이스(40)에 대한 소재(1)의 압축력을 발생시켜 소재(1)가 전단다이스(40)의 전단홀(40a)을 원활하게 통과할 수 있도록 한다.At this time, the advancing side is a side of the front end dice 40 in the front end stage and generates a compressive force of the material 1 with respect to the front end dice 40 so that the material 1 smoothly moves the front end holes 40a of the front end dice 40 Allowing them to pass.

이러한 압축력 발생단계는 회전하는 압연롤(31)과 고정된 고정가이드(32) 사이를 소재(1)가 통과하면서 압연되며, 기존의 한 쌍의 압연롤과는 달리 회전하는 압연롤(31)과 고정된 고정가이드(32)에 의해 소재(1)가 압연됨에 따라 압축력을 보장받을 수 있다.
In this compressing force generating step, the rolling roll 31 is rotated while passing through the material 1 between the rotating rolling roll 31 and the fixed guide 32, and unlike the conventional pair of rolling rolls, The pressing force can be ensured as the work 1 is rolled by the fixed guide 32 fixed.

다음으로, 전단다이스(40)의 전단홀(40a)을 통과한 소재(1)는, 신선다이스(50)를 통해 소재(1)의 단면형상을 최종규격형상으로 교정하게 된다.Next, the work 1 passed through the front end hole 40a of the front end dice 40 is calibrated to the final standard shape through the fresh die 50.

상기 소재(1)는 전단다이스(40)에서 전단변형이 이루어지는 과정에서 단면적의 변화가 일어날 수 있는데, 이를 최종적으로 신선다이스(50)의 교정홀(50a)을 통과하는 과정에서 규격형상으로 그 단면을 교정할 수 있다.
The cross-sectional area of the work 1 may vary in the process of shearing deformation in the shear dies 40. The cross-sectional area of the work 1 may vary in the cross- Can be calibrated.

마지막으로, 소재(1)는 다음에 배치된 권취롤러(미도시)에 의해 감기게 된다. 전단 측의 권출롤러 또는 후단 측의 권취롤러에 의해 소재(1)는 진행방향으로 진행되는 일정 정도의 압축력 또는 인장력을 얻을 수 있다.Finally, the material 1 is wound by a winding roller (not shown) arranged next. The material 1 can obtain a certain compressive force or tensile force progressing in the advancing direction by the take-up roller on the front end side or the take-up roller on the rear end side.

물론, 이와 같이 전단변형된 소재(1)는 최종적으로 절단기(미도시)에 의해 일정 길이 간격으로 절단될 수 있다.
Of course, the material 1 shear-deformed in this manner can be finally cut at intervals of a predetermined length by a cutter (not shown).

상기와 같이 구성되는 본 발명의 전단가공장치 및 이에 의한 전단방법은, 극저온 냉각된 소재(1)에 전단변형을 부여하면서 신선함에 따라, 소재(1)의 비틀림 특성을 현저하게 강화할 수 있다.The shearing apparatus according to the present invention and the shearing method according to the present invention configured as described above can remarkably enhance the torsional characteristics of the material 1 according to freshness while imparting shear deformation to the material 1 cooled at a cryogenic temperature.

아울러, 고정가이드(32)에 의해 압축력을 발생시키는 본 발명은 전단다이스(40)에 소재(1)를 원활하게 통과시킬 수 있도록 전단다이스(40)에 대한 소재(1)의 압축력 발생을 확실하게 보장할 수 있다.
The present invention for generating a compressive force by the fixed guide 32 can reliably generate the compressive force of the work 1 with respect to the front end dice 40 so that the work 1 can be smoothly passed through the front end dice 40 Can be guaranteed.

이어서, 본 발명에 의한 전단가공방법에 따른 더 구체적인 실시예를 설명하기로 한다.
Next, a more specific embodiment according to the shearing method according to the present invention will be described.

(실시예)(Example)

초기 선경이 5.5 mmφ인 0.8%C 고탄소강을 대상으로 본 발명을 적용하고, 원형 신선으로 가공된 소재(1)와 인장강도, 단면수축률(Reduction of Area, RA), 비틀림 회전수를 비교하였다.The present invention was applied to 0.8% C high carbon steel having an initial wire diameter of 5.5 mmφ and the tensile strength, the reduction of area (RA) and the torsional rotation speed of the material (1) processed by circular drawing were compared.

이때, 상기 단면수축률을 연성을 의미하며, 상기 비틀림 회전수는 딜라미네이션(비틀림 시 강선이 나선형으로 파괴되는 현상)이 일어날 때의 회전수를 의미한다.Here, the cross sectional shrinkage means ductility, and the torsional rotational speed means the number of rotations when delamination (a phenomenon that a steel wire breaks in a spiral shape when twisting occurs) occurs.

그리고, 가공온도는 도 3에 도시된 바와 같이, 상온, -50 ℃, -100℃, -150℃으로 냉각하였으며, 절곡각(Φ)이 130o인 등통로다이스와, 감면율 30%인 교정다이스(30)를 통과시켰다.As shown in FIG. 3, the processing temperature was cooled to room temperature, -50 ° C., -100 ° C., and -150 ° C., and the passage dies with the bending angle φ of 130 ° and the calibration dies with a reduction ratio of 30% (30).

가공 후 소재(1)에 가해진 유효변형률은 3.4정도 이며, 최종 선경은 4.6mm이다.The effective strain applied to the material (1) after machining is about 3.4, and the final diameter is 4.6 mm.

도 4(a)는 상온, 도 4(b)는 -100 oC에서 가공한 시편을 전자현미경으로 관찰한 미세조직이다. 저온에서 가공한 소재(1)의 경우 라멜라 간격(lamella spacing)이 상온에서 가공한 소재(1)보다 미세화된 것을 알 수 있다.4 (a) is a normal temperature, Fig. 4 (b) is the microstructure of observing the processed specimens at -100 o C by an electron microscope. It can be seen that the lamella spacing of the material (1) processed at a low temperature is finer than the material (1) processed at room temperature.

실시예의 결과로서, 각 온도별로 물성은 [표 1]에 정리하였다.As a result of the examples, the physical properties for each temperature are summarized in Table 1.

[표 1]을 살펴보면, 본 발명에 의해 신선된 소재(발명재)는 기존방식으로 신선된 소재(기존재)와 비교하여, 인장강도 측면에서는 큰 변화가 없는 반면에, 단면수축률과 비틀림 회전수 측면에서 그 수치가 현저하게 증가하였다.
As shown in Table 1, the material (invention material) drawn by the present invention has no significant change in terms of tensile strength as compared with a material (base material) freshly produced by the conventional method, while the cross- In terms of the number, the figure has increased significantly.

온도(℃)Temperature (℃) 인장강도(MPa)Tensile Strength (MPa) 단면수축율(%)Sectional Shrinkage (%) 비틀림 회전수(Cycles)Torsional Rotation (Cycles) 기존재(상온)The presence (room temperature) 11901190 41.041.0 34.534.5 발명재(-50)Invention material (-50) 11351135 41.541.5 35.235.2 발명재(-100)Inventive material (-100) 11421142 45.645.6 38.238.2 발명재(-150)Invention material (-150) 11671167 50.350.3 42.542.5

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is to be understood that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the appended claims.

1 : 소재 20 : 극저온 냉각부
30 : 압축수단 31 : 압연롤
31a : 공형홈 32 : 고정가이드
32a : 공형홈 33 : 압연가이드부
40 : 전단다이스 40a : 전단홀
50 : 신선다이스 50a : 교정홀1: Material 20: Cryogenic cooling part
30: Compression means 31: Rolling roll
31a: Conical groove 32: Fixing guide
32a: Conical groove 33: Rolling guide portion
40: shear die 40a: shear hole
50: fresh die 50a: calibration hole

Claims (6)

통과하는 소재에 전단변형을 부여하는 전단다이스; 상기 전단다이스 전단에 배치되며, 상기 전단다이스의 통과를 위한 상기 소재의 압축력 발생을 보장하도록, 상기 소재가 고정된 부위에 마찰되면서 압연되게 구성되는 압축수단; 및 상기 압축수단 전단에 배치되며, 상기 소재가 극저온 상태로 상기 전단다이스에서 전단변형되도록 상기 소재를 극저온 상태로 냉각하는 극저온 냉각부;를 포함하며,
상기 압축수단은, 상기 전단다이스 전단에 배치되어 회전하는 압연롤; 및 상기 압연롤의 외주부를 따라 고정되어, 사이에 진입하는 상기 소재를 상기 압연롤과 함께 압연하는 고정가이드;를 구비하며,
상기 고정가이드는, 소재에 대한 압연이 이루어지도록 상기 압연롤의 외주부를 따라 이어지는 압연가이드부가 형성되며, 상기 압연가이드부의 길이변화에 따라 압축력이 변화되며,
상기 압연롤과 압연가이드부에는 서로 대응되게 각각 공형홈이 형성되며,
상기 고정가이드는 소재의 입출이 서로 반대방향으로 이루어지도록, 소재에 대한 입측부와 출측부가 동일방향으로 형성되며,
상기 전단다이스는 소재가 통과하는 전단홀이 비틀림 구조인 것을 특징으로 하는 전단가공장치.
A shear die that imparts shear strain to the passing material; A compression means disposed at the front end of the front end dice and configured to be rolled while being rubbed against a fixed portion of the work so as to ensure generation of a compressive force of the work for passing the front end dice; And a cryogenic cooling unit disposed at a front end of the compression means and cooling the material to a cryogenic temperature such that the material is sheared at the cryogenic temperature by the front end dice,
Wherein the compression means includes: a rolling roll disposed at the front end of the front end dice and rotating; And a fixing guide fixed along the outer periphery of the rolling roll and rolling the material entering between the rolling roll and the rolling guide roll,
The fixing guide is formed with a rolling guide portion extending along an outer circumferential portion of the rolling roll so that the rolling of the material is performed. The compression force is changed in accordance with a change in length of the rolling guide portion,
The rolling roll and the rolling guide portion are respectively formed with a plurality of concave grooves corresponding to each other,
The stationary guide is formed in the same direction as the entrance side and the exit side with respect to the work so that entry and exit of the work are made in directions opposite to each other,
Wherein the front end dies have a twisted structure in which a front end hole through which the material passes is a twisted structure.
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