KR20130053834A - 비틀림 다이를 포함하는 전단 가공 장치 - Google Patents

비틀림 다이를 포함하는 전단 가공 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다이 일부의 집중적 마모로 인하여 전단 변형이 곤란해지지 않도록 마모에 덜 민감한 다이 및 이를 포함하는 전단 장치를 제공하기 위한 것으로, 소재가 통과하는 통로를 포함하며, 상기 소재의 비틀림 가공을 구현토록, 상기 통로는 비틀림 구조로 형성되는 비틀림 다이와 상기 비틀림 다이로 소재를 공급하는 압연롤;을 포함하며, 상기 압연롤은 상기 비틀림 다이의 입구부의 단면 형상으로 소재를 변형시키도록 구성된 전단 가공 장치를 제공한다.

Description

비틀림 다이, 이를 포함하는 전단 가공 장치 및 전단 가공 방법{Twist Die, Shear Deformation Apparatus Comprising it and Shear Method}
본 발명은 소재를 전단 변형을 발생시키는 비틀림 다이, 이를 포함하는 전단 가공 장치 및 전단 가공 방법에 관한 것이며, 다이가 마모 정도와 상관없이 전단 변형량이 유지되는 비틀림 다이, 이를 포함하는 전단 가공 장치 및 전단 가공 방법에 대한 것이다.
소재의 강도를 향상시킬 수 있는 방법은 소재의 제어 압연 및/또는 제어냉각을 이용하여 최종 오스테나이트의 입도 크기(Austenite Grain Size)(이하, 'AGS' 이라함)를 미세화시키는 것이다.
그런데 통상 이와 같은 AGS의 미세화는 주로 열간 압연(hot rolling)과 급속 냉각 공정에서 구현하기 때문에, 압연 설비나 급속 냉각 설비의 규모가 크고, 저온 압연으로 인하여 압연 부하가 증가하는 문제가 있으나, 연속 공정으로 이루어 지기 때문에, 대량 생산을 가능하게 하는 이점은 제공하고 있다.
한편, 이와 같은 대규모 설비나 공정을 거치지 않고, AGS를 미세화하는 다른 방법으로는, 설비나 공정이 복잡한 열적 변화(즉, 냉각 공정)없이, 상온에서 전단 변형을 부여하여 나노-크기(nano-size)의 미세 조직을 의도적으로 생성시켜 고강도화하는 것으로서, 예를 들어 강소성 가공(severe plastic deformation)(이하,' SPD' 이라함) 등이 있다.
예를 들어, 이와 같은 SPD의 방법 중 하나가, 도 1에서 도시한 바와 같이, 펀치(P)를 이용하여 소재(M)의 압축력을 발생시켜 다이(D)에서의 소재 전단 변형을 부여함으로써, 조직을 미세화하는 등통로각압축성형(Equal Channel Angular Pressing)(이하, 'ECAP'이라함)이다.
즉, 이와 같은 ECAP 방식은, 전단 시 조직 미세화로 인한 강도 상승, 특정 조직의 생성, 피로 특성의 향상과 같은 여러 기계적 물성을 향상시키는 것으로 알려져 있다.
그러나 이와 같은 ECAP 법은 연속 가공이 어렵다는 문제가 있는데, 예를 들어 도 1과 같이, 펀치(P)의 길이가 제한되기 때문에, 가공할 수 있는 소재(시편)의 크기가 한정되며, 가공 후 추가 가공을 위한 시편의 추출도 어려운 문제가 있었다.
또한, 압축력 대신 인발하여 전단 변형을 부여하는 방법으로, 등통로각인발법(Equal Channel Angular Drawing)(이하,'ECAD' 이라함)이 있지만 인장으로 인하여 소재 단면이 감소하게 되고, 특히 다이와 소재 간 접촉불량으로, 가공 초기의 소재 단면적을 유지하는 것이 어려운 문제가 있었다.
즉, 상기 ECAD 방식은 소재의 가공중 단면 유지가 어렵기 때문에, 전단 변형도 충분하게 구현되지 않는 것이었다.
한편, 이와 같은 ECAD의 문제를 해소하기 위한 전단 신선(Shear Drawing)법이 알려져 있다, 즉, 상기 전단 신선은 상기 ECAD 방법과 마찬가지로 인발(drawing)에 의해 전단 변형을 구현하되, 다이의 채널 출측에서는 소재 감면을 부여하여, 소재와 다이간 접촉력을 높이도록 한 것이다.
그러나 이와 같은 전단 신선 역시, 인발을 통하여 가공을 구현하기 때문에, 연속 가공(공정)이 어느 정도 가능하기만 하지만, 다이에서 채널의 출구 측 단면 감소가 필요하기 때문에, 실제 다이를 제작하는데 어려움이 있다..
기타, ECAP-conform 방식이 있는데, 별도의 도면으로 도시하지 않았지만, 이와 같은 ECAP-conform 방식은 기존 압출 공정에 사용하던 conform 프로세스와 앞에서 설명한 ECAP 공정을 결합한 방식이다.
즉, 다이를 회전 가능하게 제공하고, 소재와 회전하는 다이 사이의 마찰력 (frictional force)을 이용하여 소재를 다이에 치입하고 채널 출측에서의 각도를 적정하게 유지시키어 소재의 전단 변형을 구현하는 것이다.
그러나 이와 같은 ECAP-conform 방식의 경우, 추가로 신선의 후속 공정이 필요한 문제가 있고, 사실상 연속 가공도 불가능한 것이었다.
이에 따라서, 본 발명의 발명자는 다이에서의 소재 전단 변형을 위한 압축력이 압연을 통하여 구현되어 ECAP를 기반으로 하면서도, 연속 가공을 가능하게 하여, 고속 가공을 통한 생산성 향상을 가능하게 하기 위하여, 특허출원번호 제10-2010-0115292호를 제안한 바 있다.
도 2 에 도시된 바와 같이, 연속 가공할 수 있도록 압연롤(10a, 10b)로 압축력을 발생시켜 소재(2)를 다이(30)에서 가공하며, 이 기술을 통하여 연속 가공이 가능하였다.
하지만, 도 2 와 같이 강소성 가공을 위하여 교차부(32)를 구비하는 다이를 사용함으로써, 소재를 비대칭으로 가공하게 되며, 그로 인하여 다이(30)의 교차부(32)에서 국부적으로 큰 접촉 압력(Contact pressure)이 작용하게 된다. 즉, 채널이 교차하는 영역, 교차부(32)의 안쪽 모서리 부에서 가장 큰 인장 응력이 발생하게 되며, 이 인장 응력이 다이(30)를 구성하는 소재의 인장 강도를 초과하는 경우에 다이(30)에 파괴(fracture)가 발생할 가능성이 클 뿐만 아니라 인장 강도를 초과하지 않는 경우에도 해당 부분의 마모가 급속도로 증대되는 문제가 있다.
그에 따라서, 다이(30)가 파괴 혹은 다이(30)의 교차부(32)가 마모되는 경우에, 일부의 파괴 혹은 마모임에도 다이(30) 전체를 교환해야하며, 마모가 진행됨에 따라서 전단 변형이 어려워져 다이(30)를 교환해야 하므로 다이(30)의 유지관리에 어려움이 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다이 일부의 집중적 마모로 인하여 전단 변형이 곤란해지지 않도록 마모에 덜 민감한 다이 및 이를 포함하는 전단 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 다음과 같은 비틀림 다이, 전단 가공 장치 및 전단 가공 방법을 제공한다.
본 발명은 소재가 통과하는 통로를 포함하며, 상기 소재의 비틀림 가공을 구현토록, 상기 통로는 비틀림 구조로 형성되는 비틀림 다이를 제공할 수 있다.
이때, 상기 통로의 출구 단면은 상기 통로의 입구 단면에 대하여 소정의 각도로 회전될 수 있다.
또, 상기 통로는 상기 입구와 동일한 단면 형상을 가지며, 상기 통로는 상기 입구와 상기 비틀림 구조부 사이에는 입구 단면에 대하여 회전되지 않는 도입부를, 상기 출구와 상기 비틀림 구조부 사이에는 출구 단면에 대하여 회전되지 않는 도출부를 구비할 수 있으며, 이때 상기 입구의 단면 형상은 타원형 혹은 각형일 수 있다.
본 발명은 상술한 비틀림 다이 및 상기 비틀림 다이로 소재를 공급하는 압연롤;을 포함하며, 상기 압연롤은 상기 비틀림 다이의 입구부의 단면 형상으로 소재를 변형시키도록 구성되는 전단 가공 장치를 제공할 수도 있다.
이때, 상기 압연롤의 중심축과 최단거리를 가지는 소재의 일지점으로부터 상기 비틀림 다이로 들어가기 전까지의 거리는 압엽롤의 직경의 0.5배 이하가 되도록 상기 비틀림 다이와 압연롤은 인접하게 배치되는 것이 바람직하다.
또, 본 발명은 상기 비틀림 다이의 후단에서 배치되며, 소재의 단면을 감소시키도록 구성된 신선 다이를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 신선 다이는 소재의 단면의 감소시키면서 동시에 소재의 단면 형상을 변형시키도록 구성될 수 있다.
다르게는, 본 발명은 소재를 다이로 공급하는 단계; 및 소재가 통과하는 상기 다이의 통로가 비틀림 구조로 형성되어, 상기 다이를 통과하는 상기 소재가 비틀림 가공되는 비틀림 가공 단계를 포함하는 전단 가공 방법을 제공한다.
또한, 상기 비틀림 변형 단계 후 상기 소재의 단면을 감소하여 신선하는 신선 단계를 더 포함하며, 상기 소재를 다이로 공급하는 단계는 소재를 다이로 공급함과 동시에 소재를 가압하여 다이의 입구 단면에 대응되는 형상으로 변형시킬 수 있다.
본 발명은 이와 같은 구성을 통하여, 다이 일부의 집중적 마모가 발생하지 않아 마모에 덜 민감한 다이 및 이를 포함하는 전단 장치를 제공할 수 있다.
도 1 은 종래의 전단 장치를 도시한 도면이다.
도 2 는 본 발명 이전의 전단 신선 장치를 도시한 도면이다.
도 3 은 본 발명의 전단 가공 장치를 도시한 도면이다.
도 4 는 본 발명의 비틀림 다이의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 5 는 본 발명의 비틀림 다이의 일 실시예의 각 부분에서의 단면을 도시한 도면이다.
도 6 은 본 발명의 전단 가공 장치에서 압연롤 사이의 단면도이다.
도 7 은 본 발명의 전단 가공 장치에서 장치를 통과하는 소재의 단면을 도시한 도면이다.
도 8 은 본 발명에 의한 전단 가공 장치를 통과한 소재의 성능을 테스트한 그래프이다.
도 9 는 본 발명의 비틀림 다이의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 10 은 본 발명의 비틀림 다이의 다른 실시에의 각 부분에서의 단면을 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여, 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하도록 한다.
도 3 에서는 본 발명의 전단 가공 장치가 도시되어 있다. 도 3 에서 보이듯이, 본 발명의 전단 가공 장치는 압연롤(101, 102), 비틀림 다이(110), 신선 다이(120)가 순차적으로 배치되어, 전단 가공 장치로 공급되는 소재(2)는 2개의 압연롤(101, 102)에 의해서 비틀림 다이(110)의 입구부 형상으로 가압 변형된 후, 비틀림 다이(110)로 공급되며, 비틀림 다이(110)를 통과한 후에는 신선 다이(120)를 통과한다. 비틀림 다이(110) 전에서 압연롤(101, 102)이 소재(2)를 밀어내어 소재에 압축력을 가하며, 신신 다이(120) 후방에서는 인발을 통하여 소재(2)에 인장력을 제공한다.
이러한 전단 가공 장치에서 비틀림 다이(110)의 상세도가 도 4 및 도 5 에 도시되어 있다. 구체적으로 도 4 에서는 본 발명의 비틀림 다이(110)의 일실시예의 사시도가 도시되어 있으며, 도 5(a)~(c) 에서는 도 4 의 비틀림 다이(110)의 여러 부분에서의 단면도가 도시되어 있다.
도 4 에서 보이듯이, 비틀림 다이(110)는 다이 본체(111)에 소재(2)가 통과하도록 입구(112) 및 출구(116)를 포함하는 통로가 형성되어 있다. 이 통로는 입구(112)에 연결되며 입구(112)와 동일한 단면의 개구가 형성되어 소재(2)를 가이드 하는 도입부(113), 상기 도입부(113)에 연결되며, 입구(112)와 동일한 단면 형상으로 그 단면이 소재의 진행 방향에 따라서 입구(112)에 대하여 회전되는 비틀림 구조부(114) 및 상기 비틀림 구조부(115)에 연결되며, 출구(116)와 동일한 단면을 가지며 소재(2)를 가이드 하는 도출부(115)를 포함한다.
비틀림 다이(110)에서 입구(112)와 출구(116)는 동일한 단면의 개구로 형성되나, 출구(116)는 비틀림 구조부(114)에 의하여 입구(112)에 대하여 소정의 각으로 회전된다. 도 4 의 실시예의 경우에 출구(116)의 단면은 입구(112)의 단면에 대하여 90°의 각으로 회전되어 있다.
도 5 를 참고하면, 이러한 사항을 보다 명확하게 파악할 수 있다. 도 5(a)에서는 도 4 의 도입부(113)의 단면도가, 도 5(b)에서는 도 4 의 비틀림 구조부(114)의 중앙부의 단면도가, 도 5(c)에서는 도 4 의 도출부(115)의 단면도가 도시되어 있다.
도 5(a)~(c)에서 확인할 수 있듯이, 비틀림 다이(110)의 통로가 단면의 형상은 유지한 상태로 입구(112)에서 출구(116)로 갈수록 비틀어지는 것을 확인할 수 있다. 도 5(a)에서 도입부(113)는 도입부 기준선(113a)을 가지며, 도 5(b)에서 비틀림 구조부(114)는 도입부 기준선(113a)에 대하여 시계 방향으로 회전된(여기서는 45°로 회전됨) 비틀림 구조부 기준선(114a)을 가지며, 도 5(c)에서 도출부(115)는 도입부 기준선(113a)에 대하여 90°로 회전된 도출부 기준선(115a)을 가진다.
이렇게 비틀림 다이(110)의 통로는 단면의 형상의 변화는 없이 단면을 연속적으로 회전시키므로, 비틀림 다이(110)를 통과하는 소재(2)는 단면의 변화 없이 비틀림 변형을 받게 되어 전단 변형이 발생한다.
다만, 비틀림 다이(110)는 소재를 비틀어 전단 변형시킨다면, 입구(112)와 출구(116)의 단면 형상이 일치하지 않더라도 본 발명의 범주에 포함된다. 또한, 필요에 따라서는 단면 감소를 위하여 입구(112)의 단면적 대비 출구(116)의 단면적을 작게 하는 것도 가능하다.
이렇게 비틀림 다이(110)를 사용하는 경우에, 소재(2)와 비틀림 다이(110)의 통로는 전단 변형 중 마찰하게 된다. 하지만, 비틀림 다이(110)의 경우 종래의 전단 변형 다이와 같이 모서리를 가지는 교차부(32; 도 2 참고)를 포함하지 않으므로, 통로 전반에서 균등하게 마모가 발생하게 되며, 일 부분에 마모가 집중되지 않는다.
또한, 비록 비틀림 다이(110)가 마찰에 의해서 전체적으로 마모되더라도, 입구(112)와 출구(116)의 형상이 변화하는 것은 아니므로 비틀림 다이(110)로 소재(2) 비틀림 변형을 부여하는 데는 어려움이 없으며, 따라서, 본 발명의 비틀림 다이(110)는 마모에 민감하지 않은 가공이 될 수 있다.
또한, 전단 변형을 부여함에 있어서 입구(112)에 대하여 회전되는 출구(116)의 각의 정도를 조절하는 것으로 전단 변형량을 조절할 수 있다.
본 발명의 비틀림 다이(110)의 경우에 통로의 단면을 회전시키면서 전단 변형을 부여하기 때문에, 통로의 단면이 원형인 경우에는 통로의 단면이 회전되더라도 전단 변형이 발생하지 않을 수 있으므로, 통로의 단면은 타원형 혹은 각형인 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에서 비틀림 다이(110)에서는 마찰이 발생하므로, 압축롤(101, 102)의 압축력과 비틀림 다이(110)의 마찰력으로 인하여, 압축롤(101, 102)과 비틀림 다이(110) 사이의 소재(2)에서 좌굴(buckling)이 발생할 수 있다. 따라서, 비틀림 다이(110)와 압연롤(101, 102)은 인접하게 배치되어야 하며, 구체적으로는 압연롤(101, 102)의 중심축과 최단거리를 가지는 소재의 일지점으로부터 상기 비틀림 다이로 들어가기 전까지의 거리(L; 도 3 참고)가 압엽롤의 직경의 0.5배 이하가 되는 것이 바람직하다.
압연롤의 중심축과 최단거리를 가지는 소재의 일지점으로부터 상기 비틀림 다이로 들어가기 전까지의 거리(L; 도 3 참고)가 압엽롤의 직경의 0.5배를 넘어서는 경우에 소재(2)의 세장비(길이/직경)가 커져서 압축롤(101, 102)과 비틀림 다이(110) 사이의 소재(2)에서 좌굴(buckling)이 발생한다.
본 발명의 전단 가공 장치는 비틀림 다이(110)에 소재(2)를 공급하는 압연롤(101, 102)을 포함하며, 압연롤(101,102)은 비틀림 다이(110)에 압축력을 제공함과 동시에 소재(2)의도록 변형시킨다.
도 6 에는 본 발명의 압연롤(101, 102) 사이의 소재(2)의 단면이 도시되어 있다. 도 6 에서 보이듯이, 압연롤(101, 102) 각각은 비틀림 다이(110)의 입구(112) 단면의 일부분에 대응되는 형상을 가져서, 두 압연롤(101, 102) 사이를 소재(2)가 통과함으로써, 소재(2)는 비틀림 다이(110)의 입구(112)의 단면 형상으로 변형될 수 있다.
한편, 본 발명에서는 비틀림 다이(110)를 통과한 후 신선 다이(120)를 통과하게 되는데, 도 3 에서 보이듯이, 신선 다이(120)의 경우 비틀림 다이(110)의 출구(116)를 통과한 소재가 유입되는 입구부(121), 입구부(121)에 연결되며 희망하는 단면 형상으로 단면을 감소시키는 단면 감소부(122) 및 상기 단면 감소부(122)에 연결되며 확장되는 출구부(123)를 포함하여 구성된다.
이러한 신선 다이(120)를 통과함으로써, 비틀림 다이(110)에서 비틀림 변형이 가능하도록 타원 혹은 각형으로 소재(2)의 단면이 변형된 경우에도 재차 원하는 단면 형상으로 소재(2)를 변형시킬 수 있다.
도 7 에는 본 발명의 전단 가공 장치에서 장치를 통과하는 소재의 단면을 도시한 도면이다.
도 7(a)에서는 압연롤(101, 102)을 통과하기 전에 소재(2)의 단면이 도시되어 있으며, 이때 소재(2)는 소정의 직경(d)을 가진다.
도 7(b)에서는 압연롤(101, 102)을 통과한 후 비틀림 다이(110)로 진입하기 전의 소재(2)의 단면이 도시되어 있으며, 압연롤(101, 102)에 의해서 타원형의 비틀림 다이(110)의 입구(112) 형상으로 변형된 것을 볼 수 있다.
도 7(c)에서는 비틀림 다이(110)를 통과한 소재(2)의 단면이 도시되어 있으며, 비틀림 다이(110)에 의해서 입구(112) 형상과 동일한 형상을 가지되 입구(112)에 대하여 회전된 단면으로 비틀림 변형된 것을 볼 수 있다.
도 7(d)에서는 신선 다이(120)를 통과한 소재(2)의 단면이 도시되어 있으며, 신선 다이(120)를 통과하면서 소재(2)는 다시 감면된 직경(d')을 가지는 원형의 단면을 가진다.
도 8 에는 본 발명의 성능을 도시한 그래프다 도시되어 있다. 이 그래프의 발명재는 초기 선경이 13mmφ인 0.82%C(인장강도 1200MPa)를 대상으로 총 감면율 20%로 소재를 가공하였다. 기존재의 경우에는 비틀림 가공 없이 일반 신선 가공을 동일한 감면율로 수행한 것이며, 초기 조직은 전단 변형을 하기 전의 조직의 그래프이다.
동일한 감면율을 가지는 기존재의 누적 변형율은 0.26 이었으나, 본 발명의 발명재는 누적 변형율이 1.0으로 향상되었으며, 소재의 인장강도의 변화는 도 8 에 도시된 바와 같이, 발명재가 기존재에 비하여 크게 증가된 것을 볼 수 있다.
참고로, 발명재에서 단면적의 변화는 원형(도 7(a) 참고)에서 132.7㎟였다가. 타원 형상(도 7(b), (c) 참고) 에서 111.46㎟ 로, 다시 원형(도 7(d) 참고)에서 106.2㎟로 변화시켰다.
한편, 도 9 및 도 10 에는 본 발명의 비틀림 다이(200)의 다른 실시예가 도시되어 있다.
도 9 에서 보이듯이, 비틀림 다이(200)는 다이 본체(201)에 소재(2)가 통과하도록 입구(202) 및 출구(206)를 포함하는 통로가 형성되어 있다. 이 비틀림 다이(200)는 도 4 의 비틀림 다이(110)와는 달린 입구 및 출구(202, 206)의 단면 형상이 정사각형상이라는 점을 제외하고는 도 4 의 비틀림 다이(110)와 구조적으로 동일하다.
다이 본체(201)에 형성된 통로는 입구(202)에 연결되며 입구(202)와 동일한 단면의 개구가 형성되어 소재(2)를 가이드 하는 도입부(203), 상기 도입부에 연결되며, 입구(202)와 동일한 단면 형상으로 그 단면이 소재의 진행 방향에 따라서 입구(202)에 대하여 회전되는 비틀림 구조부(204) 및 상기 비틀림 구조부(205)에 연결되며, 출구(206)와 동일한 단면을 가지며 소재(2)를 가이드 하는 도출부(205)를 포함한다.
비틀림 다이(200)에서 입구(202)와 출구(206)는 동일한 단면, 이 실시예에서는 직사각형의 개구로 형성되나, 출구(206)는 비틀림 구조부(204)에 의하여 입구(202)에 대하여 소정의 각으로 회전된다. 도 9 의 실시예의 경우에 출구(206)의 단면은 입구(202)의 단면에 대하여 90°의 각으로 회전되어 있다.
도 10 을 참고하면, 이러한 사항을 더욱 명확하게 파악할 수 있다. 도 10(a)에서는 도 9 의 도입부(203)의 단면도가, 도 10(b)에서는 도 9 의 비틀림 구조부(204)의 중앙부의 단면도가, 도 10(c)에서는 도 9 의 도출부(205)의 단면도가 도시되어 있다.
도 10(a)~(c)에서 확인할 수 있듯이, 비틀림 다이(200)의 통로가 단면의 형상은 유지한 상태로 입구(202)에서 출구(206)로 비틀어지는 것을 확인할 수 있다. 도 10(a)에서 도입부(203)는 도입부 기준선(203a)을 가지며, 도 10(b)에서 비틀림 구조부(204)는 도입부 기준선(203a)에 대하여 시계 방향으로 회전된(여기서는 45°로 회전됨) 비틀림 구조부 기준선(204a)을 가지며, 도 10(c)에서 도출부(205)는 도입부 기준선(203a)에 대하여 90°로 회전된 도출부 기준선(205a)을 가진다.
이렇게 비틀림 다이(200)의 통로는 단면의 형상의 변화는 없이 단면을 연속적으로 회전시키므로, 비틀림 다이(200)를 통과하는 소재(2)는 단면의 변화 없이 비틀림 변형만을 받게 되어 전단 변형이 발생시킬 수 있으며, 이는 각형인 경우에도 동일하다.
101, 102: 압연롤 110, 200: 비틀림 다이
111, 201: 다이 본체 112, 202: 입구
113, 203: 도입부 114, 204: 비틀림 구조부
115, 205: 도출부 116, 206: 출구
120: 신선 다이 121: 입구부
122: 단면 감소부 123: 출구부

Claims (10)

  1. 소재가 통과하는 통로가 형성된 다이 본체를 포함하며,
    상기 통로는 통과하는 소재를 전단 변형시키도록, 비틀림 구조부를 포함하여 구성되는 비틀림 다이.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 통로의 출구 단면은 상기 통로의 입구 단면에 대하여 소정의 각도로 회전되는 것을 특징으로 하는 비틀림 다이.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 통로는 상기 입구와 동일한 단면 형상을 가지며,
    상기 통로는 상기 입구와 상기 비틀림 구조부 사이에는 입구 단면에 대하여 회전되지 않는 도입부를, 상기 출구와 상기 비틀림 구조부 사이에는 출구 단면에 대하여 회전되지 않는 도출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 비틀림 다이.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 입구의 단면 형상은 타원형 혹은 각형인 것을 특징으로 하는 비틀림 다이.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 비틀림 다이; 및
    상기 비틀림 다이로 소재를 공급하는 압연롤;을 포함하며,
    상기 압연롤은 상기 비틀림 다이의 입구의 단면 형상으로 소재를 변형시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 전단 가공 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 압연롤의 중심축과 최단거리를 가지는 소재의 일지점으로부터 상기 비틀림 다이로 들어가기 전까지의 거리는 압엽롤의 직경의 0.5배 이하가 되도록 상기 비틀림 다이와 압연롤은 인접하게 배치된 것을 특징으로 하는 전단 가공 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 비틀림 다이의 후단에서 배치되며, 소재의 단면을 감소시키도록 구성된 신선 다이를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전단 가공 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 신선 다이는 소재의 단면의 감소시키면서 동시에 소재의 단면 형상을 변형시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 전단 가공 장치.
  9. 소재를 다이로 공급하는 단계; 및
    소재가 통과하는 상기 다이의 통로가 비틀림 구조를 포함하여 구성되어, 상기 다이를 통과하는 소재를 비트는 비틀림 가공 단계를 포함하는 전단 가공 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 비틀림 변형 단계 후 상기 소재의 단면을 감소하여 신선하는 신선 단계를 더 포함하며,
    상기 소재를 다이로 공급하는 단계는 소재를 다이로 공급함과 동시에 소재를 가압하여 다이의 입구 단면에 대응되는 형상으로 변형시키는 것을 특징으로 하는 전단 가공 방법.
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