(57)【要約】【課題】装置の小型化及び低コスト化を図ることが可能な強加工装置を提供する。【解決手段】線材９０に対して強ひずみ加工を行う強加工装置１は、線材９０を搬送する搬送装置１０と、線材９０を取り囲むように配置され、非真円形状の開口３５を画定する複数の金型３１〜３４と、線材９０を中心として金型３１〜３４を第１の角速度で連続的に回転させると共に金型３１〜３４を線材９０に間欠的に打ち付けるスウェージング装置２０と、搬送装置１０を金型３１〜３４と同じ方向に回転させる回転装置７１，７２と、を備えており、回転装置７１，７２は、第１の角速度よりも相対的に遅い第２の角速度で線材９０を連続的に回転させ、又は、第１の角速度と実質的に同一の角速度で線材９０を間欠的に回転させる。【選択図】図１
2015074010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
線材に対して強ひずみ加工を行う強加工装置であって、
前記線材を搬送する搬送手段と、
前記線材を取り囲むように配置され、非真円形状の開口を画定する複数の金型と、
前記線材を中心として前記金型を第１の角速度で連続的に回転させる第１の回転手段と、
前記金型を前記線材に間欠的に打ち付ける槌打手段と、
前記搬送手段を前記金型と同じ方向に回転させる第２の回転手段と、を備えており、
前記第２の回転手段は、前記第１の角速度よりも相対的に遅い第２の角速度で前記搬送手段を連続的に回転させ、又は、前記第１の角速度と実質的に同一の角速度で前記搬送手段を間欠的に回転させることを特徴とする強加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載の強加工装置であって、
前記第２の角速度は、下記の（１）式を満たすことを特徴とする強加工装置。
ω２＝ω１×Ｔｈｏｌｄ／（Ｔｈｏｌｄ＋Ｔｏｐｅｎ）  …  （１）
但し、上記の（１）式において、ω１は前記第１の角速度であり、ω２は前記第２の角速度であり、Ｔｈｏｌｄは前記金型が前記線材に接触している時間であり、Ｔｏｐｅｎは前記金型が前記線材から離れている時間である。
【請求項３】
請求項１に記載の強加工装置であって、
前記第２の回転手段は、前記金型が前記線材に接触している間、前記第１の角速度と実質的に同一の角速度で前記搬送手段を回転させることを特徴とする強加工装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の強加工装置であって、
前記強加工装置は、
前記金型よりも上流側に設けられ、前記線材を所定の姿勢で拘束する第１の拘束手段と、
前記金型よりも下流側に設けられ、前記第１の拘束手段と実質的に同一の姿勢で前記線材を拘束する第２の拘束手段と、を備えており、
前記第２の回転手段は、前記第１の拘束手段と前記第２の拘束手段を前記金型と同じ方向に回転させることを特徴とする強加工装置。
【請求項５】
請求項４に記載の強加工装置であって、
前記第２の拘束手段は、前記線材の断面形状が実質的に真円形状となるように前記線材を圧延する圧延手段を含むことを特徴とする強加工装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の強加工装置であって、
前記線材が前記金型の間を通過する間に、前記金型が前記線材の同一箇所を複数回打ち付けることを特徴とする強加工装置。
【請求項７】
線材に対して強ひずみ加工を行う強加工方法であって、
前記線材を搬送しつつ前記線材を中心として複数の金型を第１の角速度で連続的に回転させながら前記金型を前記線材に間欠的に打ち付けて、前記線材の断面形状を非真円形状に変形させると共に、前記線材も前記金型と同じ方向に回転させ、
前記線材を前記第１の角速度よりも相対的に遅い第２の角速度で連続的に回転させ、又は、前記線材を前記第１の角速度と実質的に同一の角速度で間欠的に回転させることを特徴とする強加工方法。
【請求項８】
請求項７に記載の強加工方法であって、
前記第２の角速度は、下記の（２）式を満たすことを特徴とする強加工方法。
ω２＝ω１×Ｔｈｏｌｄ／（Ｔｈｏｌｄ＋Ｔｏｐｅｎ）  …  （２）
但し、上記の（２）式において、ω１は前記第１の角速度であり、ω２は前記第２の角速度であり、Ｔｈｏｌｄは前記金型が前記線材に接触している時間であり、Ｔｏｐｅｎは前記金型が前記線材から離れている時間である。
【請求項９】
請求項７に記載の強加工方法であって、
前記金型が前記線材に接触している間、前記第１の角速度と実質的に同一の角速度で、前記線材を回転させることを特徴とする強加工方法。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか一項に記載の強加工方法であって、
前記線材が前記金型の間を通過する間に、前記金型が前記線材の同一箇所を複数回打ち付けることを特徴とする強加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線材に対して強ひずみ加工（ＳＰＤ：Severe Plastic Deformation）を行う強加工装置及び強加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
長尺物の金属材料に対して強ひずみ加工を行う強加工装置として、金属材料を送り出す搬送手段と、金属材料に沿って並べられた複数組の金型と、搬送手段が金属材料を送り出す毎に金型を加圧する加圧手段と、を備えており、複数の金型の空洞の横断面積がいずれも等しく、且つ、隣接する金型の空洞の横断面形状が相互に異なるものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１１２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の強加工装置では、圧縮成形の回数と同じ組数の金型を必要とするため、装置が大型化すると共にコストが高くなるという問題がある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、装置の小型化及び低コスト化を図ることが可能な強加工装置及び強加工方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［１］本発明に係る強加工装置は、線材に対して強ひずみ加工を行う強加工装置であって、前記線材を搬送する搬送手段と、前記線材を取り囲むように配置され、非真円形状の開口を画定する複数の金型と、前記線材を中心として前記金型を第１の角速度で連続的に回転させる第１の回転手段と、前記金型を前記線材に間欠的に打ち付ける槌打手段と、前記搬送手段を前記金型と同じ方向に回転させる第２の回転手段と、を備えており、前記第２の回転手段は、前記第１の角速度よりも相対的に遅い第２の角速度で前記搬送手段を連続的に回転させ、又は、前記第１の角速度と実質的に同一の角速度で前記搬送手段を間欠的に回転させることを特徴とする。
【０００７】
［２］上記発明において、前記第２の角速度は、下記の（１）式を満たしてもよい。
【０００８】
ω２＝ω１×Ｔｈｏｌｄ／（Ｔｈｏｌｄ＋Ｔｏｐｅｎ）  …  （１）
【０００９】
但し、上記の（１）式において、ω１は前記第１の角速度であり、ω２は前記第２の角速度であり、Ｔｈｏｌｄは前記金型が前記線材に接触している時間であり、Ｔｏｐｅｎは前記金型が前記線材から離れている時間である。
【００１０】
［３］上記発明において、前記第２の回転手段は、前記金型が前記線材に接触している間、前記第１の角速度と実質的に同一の角速度で前記搬送手段を回転させてもよい。
【００１１】
［４］上記発明において、前記強加工装置は、前記金型よりも上流側に設けられ、前記線材を所定の姿勢で拘束する第１の拘束手段と、前記金型よりも下流側に設けられ、前記第１の拘束手段と実質的に同一の姿勢で前記線材を拘束する第２の拘束手段と、を備えており、前記第２の回転手段は、前記第１の拘束手段と前記第２の拘束手段を前記金型と同じ方向に回転させてもよい。
【００１２】
［５］上記発明において、前記第２の拘束手段は、前記線材の断面形状が実質的に真円形状となるように前記線材を圧延する圧延手段を含んでもよい。
【００１３】
［６］上記発明において、前記線材が前記金型の間を通過する間に、前記金型が前記線材の同一箇所を複数回打ち付けてもよい。
【００１４】
［７］本発明に係る強加工方法は、線材に対して強ひずみ加工を行う強加工方法であって、前記線材を搬送しつつ前記線材を中心として複数の金型を第１の角速度で連続的に回転させながら前記金型を前記線材に間欠的に打ち付けて、前記線材の断面形状を非真円形状に変形させると共に、前記線材も前記金型と同じ方向に回転させ、前記線材を前記第１の角速度よりも相対的に遅い第２の角速度で連続的に回転させ、又は、前記線材を前記第１の角速度と実質的に同一の角速度で間欠的に回転させることを特徴とする。
【００１５】
［８］上記発明において、前記第２の角速度は、下記の（２）式を満たしてもよい。
【００１６】
ω２＝ω１×Ｔｈｏｌｄ／（Ｔｈｏｌｄ＋Ｔｏｐｅｎ）  …  （２）
【００１７】
但し、上記の（２）式において、ω１は前記第１の角速度であり、ω２は前記第２の角速度であり、Ｔｈｏｌｄは前記金型が前記線材に接触している時間であり、Ｔｏｐｅｎは前記金型が前記線材から離れている時間である。
【００１８】
［９］上記発明において、前記金型が前記線材に接触している間、前記第１の角速度と実質的に同一の角速度で、前記線材を回転させてもよい。
【００１９】
［１０］上記発明において、前記線材が前記金型の間を通過する間に、前記金型が前記線材の同一箇所を複数回打ち付けてもよい。
【００２０】
［１１］上記発明において、前記線材の断面形状を非真円形状から略真円形状にさらに変形させてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、線材を搬送しつつ複数の金型を第１の角速度で連続的に回転させながら金型を線材に間欠的に打ち付けて、当該線材の断面形状を非真円形状に変形させる。これにより、一組の金型によって線材に対して強ひずみ加工を連続的に行うことができるので、装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。
【００２２】
また、本発明では、線材を金型と同じ方向に回転させ、特に、第１の角速度よりも相対的に遅い第２の角速度で線材を連続的に回転させ、又は、第１の角速度と実質的に同一の角速度で線材を間欠的に回転させる。これにより、金型を線材に打ち付けた際に線材が捻じれてしまうのを抑制することができ、線材の品質向上を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の実施形態における強加工装置の全体構成を示す概略側面図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態における押込装置の平面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態における強加工装置に用いられるスウェージング装置を示す図であり、図１のIII-III線に沿った断面図である。
【図４】図４は、図３のIV-IV線に沿った断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態における強加工装置の金型の正面図である。
【図６】図６は、図４のVI部の拡大図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態における金型の変形例を示す正面図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態における第１の拘束装置の正面図である。
【図９】図９は、本発明の実施形態における第２の拘束装置の正面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態における強加工装置の圧延装置の正面図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態における金型と線材の形状の関係を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
図１は本実施形態における強加工装置の全体構成を示す概略側面図、図２は本実施形態における押込装置の平面図である。
【００２６】
本実施形態における強加工装置１は、既存のスウェージング装置２０を応用して、長尺の線材９０に対して強ひずみ加工を連続的に行う装置である。この強加工装置１は、図１に示すように、線材９０を搬送する搬送装置１０と、金型３１〜３４が装着されたスウェージング装置２０と、第１及び第２の拘束装置４０，５０と、圧延装置６０と、回転装置７１，７２と、制御装置８０と、を備えている。線材９０は、例えば、銅や銅合金等の金属材料から構成される細線であり、特に限定されないが、１ｍｍ２以下の断面積の略真円形の断面形状を有している。
【００２７】
搬送装置１０は、送出キャプスタン１１と、押込装置１２と、巻取キャプスタン１６と、から構成されている。本実施形態における搬送装置１０が、本発明における搬送手段の一例に相当する。
【００２８】
送出キャプスタン１１は、スウェージング装置２０の上流側に設けられており、強ひずみ加工前の線材９０がロール状に巻回された供給ドラム１１１を有している。この供給ドラム１１１を図中時計廻りに回転させることで、加工前の線材９０が送出キャプスタン１１からスウェージング装置２０に連続的（無端状）に供給される。
【００２９】
押込装置１２は、送出キャプスタン１１とスウェージング装置２０との間に設けられており、線材９０をスウェージング装置２０に押し込む装置である。この押込装置１２は、図１及び図２に示すように、２つの把持部１３，１４と往復移動部１５を備えている。
【００３０】
第１の把持部１３は、例えば、エアー式のチャック装置から構成されており、一対の爪部１３１をエアシリンダ（不図示）により相互に閉じることで線材９０を把持し、当該爪部１３１を開くことで線材９０を解放することが可能となっている。第２の把持部１４も、第１の把持部１３と同様に、例えば、一対の爪部１４１を有するエアー式のチャック装置から構成されており、当該爪部１４１を開閉することで線材９０を把持したり解放することが可能となっている。往復移動部１５は、例えばエアシリンダやリニアガイド等から構成されており、第１の把持部１３を線材９０の搬送方向に沿って往復移動させることが可能となっている。
【００３１】
この押込装置１２は次のように動作する。すなわち、第１の把持部１３が線材９０を把持し第２の把持部１４が線材９０を解放した状態で、往復移動部１５が第１の把持部１３を図中右方向に移動させる。これにより、線材９０が送出キャプスタン１１から巻取キャプスタン１２に向かって搬送される。次いで、第１の把持部１３が線材９０を解放し第２の把持部１４が線材９０を把持した状態で往復移動部１５が第１の把持部１３を図中左方向に移動させる。これにより、線材９０の移動を伴わずに第１の把持部１３が初期位置に戻る。以上の動作を交互に行うことで、線材９０がスウェージング装置２０に押し込まれる。
【００３２】
巻取キャプスタン１６は、図１に示すように、スウェージング装置２０の下流側に設けられており、強ひずみ加工後の線材９０をロール状に巻き取る回収ドラム１６１を有している。この回収ドラム１６１を図中時計廻りに回転させることで、スウェージング装置２０で加工された線材９０が巻取キャプスタン１６に連続的（無端状）に回収される。
【００３３】
なお、本実施形態において、「上流側」及び「下流側」とは、線材９０の搬送方向を基準とする。
【００３４】
本実施形態におけるスウェージング装置２０は、以下に説明するように、回転冷間鍛造（スウェージング）加工に用いられる通常のスウェージング装置と同様の構成であるが、金型３１〜３４の構成が通常のスウェージング装置に装着される金型と異なっている。
【００３５】
図３及び図４は本実施形態における強加工装置に用いられるスウェージング装置を示す図であり、図５は本実施形態における強加工装置の金型の正面図、図６は図４のVI部の拡大図、図７は本実施形態における金型の変形例を示す正面図である。
【００３６】
スウェージング装置２０は、図３及び図４に示すように、メインシャフト２１と、ハンマ２２と、金型３１〜３４と、ハウジング２３と、ローラリング２４と、を備えている。本実施形態におけるスウェージング装置２０が、本発明における第１の回転手段と槌打手段の一例に相当する。
【００３７】
メインシャフト２１は、軸方向に沿って貫通する貫通孔２１１を中心に有していると共に、径方向に沿って延在し貫通孔２１１に連通した４つのハンマ保持部２１２を有している。メインシャフト２１の貫通孔２１１には、搬送装置１０によって連続的に搬送される線材９０が通過するようになっている。一方、４つのハンマ保持部２１２には、ハンマ２２と金型３１〜３４がメインシャフト２１の径方向に沿って可動自在にそれぞれ挿入されており、４つの金型３１〜３４が線材９０を取り囲むように配置されている。
【００３８】
このメインシャフト２１は、ベアリング２３１を介して回転自在にハウジング２３内に挿入されている。メインシャフト２１は、ベルト２１３を介して第１のモータ２１４によって回転可能となっているのに対し、ハウジング２３は、ベルト２３２を介して第２のモータ２３３によって回転可能となっており、メインシャフト２１とハウジング２３は相互に独立して回転することが可能となっている。
【００３９】
ローラリング２４は、ハンマ２２に対向するように、メインシャフト２１とハウジング２３との間に配置されている。このローラリング２４は、複数のローラ２４１と、環状のフレーム２４２と、を有している。フレーム２４２は、ハウジング２３と共に回転することが可能となっている。一方、複数のローラ２４１は、フレーム２４２に回転自在に保持されていると共に、フレーム２４２の周方向に沿って実質的に等間隔に配置されている。また、このローラ２４１は、フレーム２４２の内周面から内側に向かって若干突出するような大きさの直径を有している。
【００４０】
以上に説明したスウェージング装置２０では、メインシャフト２１が回転すると金型３１〜３４が線材９０を中心として回転するのに対し、ハウジング２３が回転することでローラリング２４が線材９０を中心として回転する。そのため、金型３１〜３４よりもローラリング２４を相対的に速く回転させると（すなわち、［メインシャフト２１の角速度］＜［ハウジング２３の角速度］）、ローラ２４１がハンマ２２に突き当たって押し下げ、当該ハンマ２が金型３１〜３４を槌打（hammering）する。
【００４１】
本実施形態における金型３１〜３４は、図５に示すように、円弧状の溝３１１〜３４１を先端に有しており、金型３１〜３４を四方から突き合わせると、これらの溝３１１〜３４１によって楕円形状の開口３５が画定されるようになっている。図６に示すように、これらの溝３１１〜３４１は、線材９０の搬送方向に沿って延在しており、上述のハンマ２２が金型３１〜３４を加圧して金型３１〜３４を線材９０に同時に叩き付けると、線材９０が圧縮変形して、線材９０の断面形状が略真円形状から楕円形状に変形する。
【００４２】
この際、本実施形態では、金型３１〜３４を打ち付けた後の楕円形状の線材９０の断面積Ｓ１が、金型３１〜３４を打ち付ける前の略真円形状の線材９０の断面積Ｓ０と実質的に同一となるように（Ｓ１＝Ｓ０）、金型３１〜３４の溝３１１〜３１４の形状が設定されている。そのため、加工前後の線材９０の断面積を変化させずに線材９０に大きなひずみを付与することができ（すなわち、線材９０に対して強ひずみ加工を行うことができ）、線材９０の結晶粒が微細化し線材９０の強度や靭性を向上させることができる。
【００４３】
また、本実施形態では、線材９０を連続的に搬送しつつ金型３１〜３４を回転させながら線材９０を間欠的に打ち付けるので、一組の金型３１〜３４によって線材９０に対して強ひずみ加工を連続的に行うことができ、装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。
【００４４】
なお、金型の先端によって画定される開口の形状は、非真円形状であれば、上述の楕円形状に限定されない。例えば、図７に示すように、金型３１Ｂ〜３４Ｂによって矩形形状の開口３５Ｂを画定してもよい。また、金型が線材の全周を取り囲んでいれば、一つの開口を画定する金型の数は特に限定されない。また、スウェージング装置２０を複数台並べてもよい。
【００４５】
また、本実施形態では、加工前後の線材９０の断面積が実質的に同一になるように金型３１〜３４により線材９０を加工しているが、特にこれに限定されない。特に図示しないが、線材にひずみを十分に付与できる場合（すなわち、線材９０に対して強ひずみ加工を行うことができる場合）には、加工前後で線材の断面積が減少するように（すなわち、線材が細くなるように）金型によって線材を加工してもよい。
【００４６】
図８及び図９は本実施形態における強加工装置の第１及び第２の拘束装置をそれぞれ示す図である。
【００４７】
第１及び第２の拘束装置４０，５０は、スウェージング装置２０の前後に線材９０の姿勢を保持する装置であり、図１に示すように、第１の拘束装置４０は、スウェージング装置２０の上流側に設けられているのに対し、第２の拘束装置５０は、スウェージング装置２０の下流側に設けられている。
【００４８】
第１の拘束装置４０は、図８に示すように、一対の拘束ロール４１と、これらのローラ４１を相互に接近する方向に押圧する一対のエアシリンダ４２と、を備えている。２つの拘束ロール４１の周面４１１には、半円形状の断面を有する溝４１２がそれぞれ形成されており、この溝４１２の断面形状は、強ひずみ加工前の線材９０の略真円の断面形状に対応している。なお、エアシリンダ４２に代えて、油圧シリンダ等を用いてもよい。
【００４９】
第２の拘束装置５０も、図９に示すように、一対の拘束ロール５１と、これらのロール５１を相互に接近する方向に押圧する一対のエアシリンダ５２と、を備えている。上述の第１の拘束装置４０と異なり、２つの拘束ロール５１の周面５１１には、半楕円形状の断面を有する溝５１２がそれぞれ形成されており、この溝５１２の断面形状は、強ひずみ加工後の線材９０の楕円形の断面形状に対応している。なお、エアシリンダ５２に代えて、油圧シリンダ等を用いてもよい。
【００５０】
第１の拘束装置４０において、一対の溝４１２の間に線材９０を挟んだ状態で、エアシリンダ４２によって拘束ロール４１を押圧すると、線材９０が一定の姿勢で保持される。同様に、第２の拘束装置５０において、一対の溝５１２の間に線材９０を挟んだ状態で、エアシリンダ５２によって拘束ロール５２を押圧すると、第１の拘束装置４０と同じ姿勢で線材９０が保持される。
【００５１】
このように、第１及び第２の拘束装置４０，５０によって金型３１〜３４の前後で線材９０を強力に保持することで、スウェージング装置２０を用いて強ひずみ加工を行う際に、金型３１〜３４の開口３５の形状に倣って線材９０が回転してしまうのを防止することができ、線材９０の断面を十分に変形されることができる。
【００５２】
図１０は本実施形態における強加工装置の圧延装置を示す図である。
【００５３】
圧延装置６０は、図１に示すように、第２の拘束装置５０のさらに下流側に設けられている。この圧延装置６０は、図１０に示すように、一対の圧延ロール６１を備えている。この圧延ロール６１の周面６１１には、半円形状の断面を有する溝６１２が形成されており、この圧延ロール６１の間を通過した線材９０は、スウェージング装置２０を通過する前と同じ略真円形の断面形状に成形される。
【００５４】
線材９０の断面形状が楕円形状のままであると、巻取キャプスタン１５による回収時に線材９０が捻回してしまうおそれがあるが、本実施形態では、強ひずみ加工後に線材９０の断面形状を略真円形に戻すので、線材９０の巻取性の向上が図られている。
【００５５】
なお、楕円形の断面形状のまま線材を使用する場合には、この圧延装置６０は不要である。また、この圧延装置６０によって線材９０の姿勢を強力に拘束することができる場合には、第２の拘束装置５０を省略してもよい。また、上述の押込装置１２に代えて、圧延ロール６１を回転駆動させるモータを圧延装置６０に設け、当該圧延装置６０によって線材９０を搬送してもよい。
【００５６】
上流側回転装置７１は、図１に示すように、第１のベース部７１１と第１の回転部７１２を備えている。第１のベース部７１１は、スウェージング装置２０の上流側に設置された全ての装置（具体的には、送出キャプスタン１１、押込装置１２、及び、第１の拘束装置４０）を保持している。また、第１の回転部７１２は、線材９０を中心として、スウェージング装置２０の金型３１〜３４と同じ方向に、第１のベース部７１１を回転させることが可能となっており、第１のベース部７１１に保持されている全ての装置１１，１２，４０は、この第１の回転部７１２によって一斉に回転するようになっている。
【００５７】
下流側回転装置７２も、第２のベース部７２１と第２の回転部７２２を備えている。第２のベース部７２２は、スウェージング装置２０の下流側に設置された全ての装置（具体的には、第２の拘束装置５０、圧延装置６０、及び、巻取キャプスタン１６）を保持している。また、第２の回転部７２２は、線材９０を中心として、スウェージング装置２０の金型３１〜３４と同じ方向に、第２のベース部７２を回転させることが可能となっており、第２のベース部７２１に保持されている全ての装置５０，６０，１６は、この第２の回転部７２２によって一斉に回転するようになっている。
【００５８】
本実施形態では、以上に説明した回転装置７１，７２によって、線材９０を中心として、スウェージング装置２０以外の装置（具体的には、送出キャプスタン１１、押込装置１２、第１の拘束装置４０、第２の拘束装置５０、圧延装置６０、及び、巻取キャプスタン１６）を回転させることで、線材９０を金型３１〜３４に対して回転させる。本実施形態における上流側回転装置７１及び下流側回転装置７２が、本発明における第２の回転手段の一例に相当する。
【００５９】
制御装置８０は、上述の搬送装置１０、スウェージング装置２０、回転装置７１，７２を制御する。特に、本実施形態では、この制御装置８０が、下記の（３）式を満たすように搬送装置１０及びスウェージング装置２０を制御する。
【００６０】
ｎ×Ｔｃｙｃｌｅ≦Ｗ／Ｖ  …  （３）
【００６１】
但し、上記の（３）式において、Ｔｃｙｃｌｅは金型３１〜３４の一回当たりの打ち付け時間であり、Ｗは線材９０の搬送方向に沿った金型３１〜３４の幅（図６参照）であり、Ｖは線材９０の搬送速度であり、ｎは２以上の自然数である。なお、上記の打ち付け時間ＴをＳＰＭ（＝［槌打回数（或いは打ち付け回数）］／［時間］）より算出してもよい。特に、本実施形態における搬送速度Ｖは、線材９０が移動している時間のみから算出された平均速度である。
【００６２】
上記の（３）式を満たすことで、線材９０の同一箇所が金型３１〜３４の間を通過する間に、当該箇所に金型３１〜３４を複数回打ち付けることができ、線材９０の断面形状をそれぞれ異なる角度で傾斜した楕円形状に変形させることができる。
【００６３】
例えば、金型３１〜３４の間を通過する間に金型３１〜３４を線材９０の同一箇所に７回打ち付け（ｎ＝７）、且つ、その間に金型３１〜３４が１８０度回転する場合には、当該線材９０の断面形状を、図１１に示すような７種類に変形させることができる。なお、図１１は金型３１〜３４と線材９０の形状との関係を示す断面図である。
【００６４】
また、本実施形態では、制御装置８０が、回転装置７１，７２を連続的に回転させると共に、下記の（４）式を満たすようにスウェージング装置２０及び回転装置７１，７２を制御する。
【００６５】
ω２＝ω１×Ｔｈｏｌｄ／（Ｔｈｏｌｄ＋Ｔｏｐｅｎ）  …  （４）
【００６６】
但し、上記の（４）式において、ω１は、スウェージング装置２０による金型３１〜３４の回転角速度であり、上述の［メインシャフト２１の角速度］と同じ角速度であり、ω２は、回転装置７１，７２による線材９０の回転角速度である。
【００６７】
また、上記の（４）式において、Ｔｈｏｌｄは、金型３１〜３４が線材９０に接触している間の時間であり、Ｔｏｐｅｎは、金型３１〜３４が線材９０から離れている間の時間である。従って、上述の金型３１〜３４の一回当たりの打ち付け時間Ｔｃｙｃｌｅは、線材９０に対する金型３１〜３４の接触時間Ｔｈｏｌｄと非接触時間Ｔｏｐｅｎの合計値と等しい（Ｔｃｙｃｌｅ＝Ｔｈｏｌｄ＋Ｔｏｐｅｎ）。
【００６８】
本実施形態では、金型３１〜３４の開口３５が楕円形状であるため、金型３１〜３４が線材９０に押し付けられた状態で当該金型３１〜３４が回転することで、線材９０が断続的に捻じれてしまう場合がある。これに対し、回転装置７１，７２を連続的に回転させると共に上記の（４）式を満たすことで、金型３１〜３４の押付中に生じた線材９０の回転が相殺されるので、線材９０が捻じれてしまうのを抑制することができる。
【００６９】
なお、制御装置８０が、スウェージング装置２０の槌打動作と同期するように、回転手段７１，７２を間欠的に回転させるように制御してもよい。具体的には、金型３１〜３４が線材９０に接触している間だけ、金型３１〜３４の角速度ω１と実質的に同一の角速度で回転装置７１，７２を回転させ、金型３１〜３４が線材９０に接触している間は回転装置７１，７２の回転を停止させてもよい。
【００７０】
以上のように、本実施形態では、上記の（３）式を満たすことで、一組の金型３１〜３４を通過させる間に、線材９０に対して複数回の強ひずみ加工を行うことができるので、線材９０の強度や靭性をより確実に向上させることができる。
【００７１】
また、本実施形態では、強ひずみ加工装置に既存のスウェージング装置２０を利用するので、装置の更なる低コスト化を図ることもできる。
【００７２】
さらに、本実施形態では、金型３１〜３４と同じ方向に線材９０を回転させ、特に、第１の角速度ω１よりも相対的に遅い第２の角速度ω２で線材９０を連続的に回転させ、又は、第１の角速度ω１と実質的に同一の角速度で線材９０を間欠的に回転させる。これにより、金型３１〜３４を線材９０に打ち付けた際に線材９０が捻じれてしまうのを抑制することができ、線材９０の品質向上を図ることもできる。
【００７３】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【符号の説明】
【００７４】
１…強加工装置
１０…搬送装置
１１…送出キャプスタン
１２…押込装置
１６…巻取キャプスタン
２０…スウェージング装置
３１〜３４…金型
４０…第１の拘束装置
５０…第２の拘束装置
６０…圧延装置
７１…上流側回転装置
７２…下流側回転装置
８０…制御装置
９０…線材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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