(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を連続的又は間欠的に搬送する搬送装置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を間欠的に回転させる回転手段と、金型３１〜３４を線材９０に打ち付ける槌打手段と、を備えている。【選択図】図１
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【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、
前記線材を連続的又は間欠的に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間欠的に回転させる回転手段と、
前記金型を前記線材に打ち付ける槌打手段と、を備えてい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、
前記強加工装置は、前記搬送手段、前記回転手段、及び、前記槌打手段を制御する制御手段を備えており、
前記制御手段は、
前記金型が前記線材に接触しているときに、前記金型の回転を停止させ、
前記金型が前記線材から離れているときに、前記金型を回転させるように、
前記回転手段及び前記槌打手段を制御することを特徴とする強加工装置。
【請求項３】
請求項２に記載の強加工装置であって、
前記制御手段は、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ように、前記搬送手段及び前記槌打手段を制御す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、を備えてい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】
線材に対して強ひずみ加工を行う強加工方法であって、
前記線材を連続的又は間欠的に搬送しつつ前記線材を中心として複数の金型を間欠的に回転させながら前記線材に打ち付けて、前記線材の断面形状を非真円形状に変化させることを特徴とする強加工方法。
【請求項７】
請求項６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ときに、前記金型の回転を停止させ、前記金型が前記線材から離れているときに、前記金型を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６又は７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、前記線材を連続的又は間欠的に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間欠的に回転させる回転手段と、前記金型を前記線材に打ち付ける槌打手段と、を備えていることを特徴とする。
【０００７】
［２］上記発明において、前記強加工装置は、前記搬送手段、前記回転手段、及び、前記槌打手段を制御する制御手段を備えており、前記制御手段は、前記金型が前記線材に接触しているときに、前記金型の回転を停止させ、前記金型が前記線材から離れているときに、前記金型を回転させるように、前記回転手段及び前記槌打手段を制御してもよい。
【０００８】
［３］上記発明において、前記制御手段は、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ように、前記搬送手段及び前記槌打手段を制御させてもよい。
【０００９】
［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、を備えていてもよい。
【００１０】
［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いてもよい。
【００１１】
［６］本発明に係る強加工方法は、前記線材を連続的又は間欠的に搬送しつつ前記線材を中心として複数の金型を間欠的に回転させながら前記線材に打ち付けて、前記線材の断面形状を非真円形状に変化させることを特徴とする。
【００１２】
［７］上記発明において、前記金型が前記線材に接触しているときに、前記金型の回転を停止させ、前記金型が前記線材から離れているときに、前記金型を回転させてもよい。
【００１３】
［８］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】
［９］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】
【００１５】
本発明によれば、線材を連続的又は間欠的に搬送しつつ複数の金型を回転させながら、金型を線材に打ち付けて、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。
【００１６】
また、本発明では、線材を中心として金型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ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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。
【図１２】図１２は、本発明の本実施形態における制御装置による制御を示すタイムテーブルである。
【図１３】図１３（ａ）〜図１３（ｄ）は、本発明の本実施形態におけるスウェージング装置のローラとハンマの位置の関係を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
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。
【００２０】
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、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。
【００２１】
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１例に相当する。
【００２２】
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がロール上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。
【００２３】
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。
【００２４】
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を把持したり解放したり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。
【００２５】
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１６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。
【００２６】
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。
【００２７】
なお、本実施形態において、「上流側」と「下流側」とは、線材９０の搬送方向を基準とする。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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、本発明における回転手段と槌打手段の一例に相当する。
【００３１】
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。この４つのハンマ保持部２１２は、メインシャフト２１の周方向に沿って実質的に等間隔に配置されている。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、４つのハンマ２２ａ〜２２ｄと４つの金型３１〜３４とがメインシャフト２１の径方向に沿って可動自在にそれぞれ挿入されている。また、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。
【００３２】
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。
【００３３】
ローラリング２４は、ハンマ２２ａ〜２２ｄ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、４つのローラ２４１ａ〜２４１ｄ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とともに回転することが可能となっている。一方、ローラ２４１ａ〜２４１ｄ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２４１ａ〜２４１ｄ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。
【００３４】
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ことが可能となっている。また、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ことが可能となっている。そして、本実施形態では、金型３１〜３４を停止させた状態で、ローラリング２４を回転させると、ローラ２４１ａ〜２４１ｄがハンマ２２ａ〜２２ｄにそれぞれ突き当たって押し下げ、当該ハンマ２２ａ〜２２ｄが金型３１〜３４を槌打（hammering）する。
【００３５】
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２２ａ〜２２ｄ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。
【００３６】
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３１１〜３４１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の強度や靱性を向上させることができる。
【００３７】
また、本実施形態では、線材９０を搬送しつつ金型３１〜３４を回転させながら線材９０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。
【００３８】
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、スウェージング装置２０を複数台並べてもよい。
【００３９】
また、金型３１〜３４が線材９０を取り囲むように突き合わさることにより、１つの開口を画定するのであれば、ハンマ２２ａ〜２２ｄ、ローラ２４１ａ〜２４１ｄ、及び、金型３１〜３４の数は、それぞれ４つに限定されない。
【００４０】
具体的には、ハンマの数と金型の数が同一であり、且つ、複数のローラの数が、複数のハンマ又は金型の数に自然数を乗じた数となるよう配置してもよい。これにより、複数の金型は、同一の周期で線材を取り囲むように突き合わさるので、１つの開口を画定することができる。
【００４１】
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。
【００４２】
なお、本実施形態において、メインシャフト２１とハウジング２３の回転方向は、スウェージング装置２０を「上流側」から「下流側」に向かってみた場合における反時計回りの方向を「正方向」とする。
【００４３】
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。
【００４４】
第１及び第２の拘束装置４０，５０は、スウェージング装置２０の前後で線材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。
【００４５】
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、これらの拘束ロール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。
【００４６】
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、これらの拘束ロール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。
【００４７】
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。
【００４８】
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せることができる。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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１６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る。
【００５２】
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。
【００５３】
制御装置８０は、上述の搬送装置１０、スウェージング装置２０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（１）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。
【００５４】
ｎ×Ｔｃｙｃｌｅ≦Ｗ／Ｖ  …  （１）
【００５５】
但し、上記の（１）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。
【００５６】
上記の（１）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。
【００５７】
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５回打ち付け（ｎ＝５）、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５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。
【００５８】
また、本実施形態では、図１２及び図１３に示すように、この制御装置８０が、金型３１〜３４を間欠的に回転させると共に、ローラ２４１ａ〜２４１ｄを金型３１〜３４と同一の角速度で同一の回転方向に連続的に回転するように、第１のモータ２１４及び第２のモータ２３３を制御する。
【００５９】
具体的には、第１のモータ２１４及び第２のモータ２３３は次のように制御される。
【００６０】
ハンマ２２ａ〜２２ｄの初期位置として、第１のハンマ２２ａは、線材９０を中心とする互いに直交する中心軸を基準としたときの０°の位置に配置されおり、ハンマ２２ａ〜２２ｄは、メインシャフト２１の周方向に沿って線材９０を取り囲むように等間隔に配置されている。
【００６１】
また、ローラ２４１ａ〜２４１ｄの初期位置として、第２のローラ２４１ａは、線材９０を中心として第１のハンマ２２ａの位置から４５°回転させた位置に配置されおり、ローラ２４１ａ〜２４１ｄは、フレーム２４２の周方向に沿って線材９０を取り囲むように等間隔に配置されている。
【００６２】
また初期位置では、線材９０は、金型３１〜３４に槌打されていないので、略真円形の断面を有している。
【００６３】
このとき、第1のハンマ２２ａは、第１のローラ２４１ａと第４のローラ２４１ｄの間に配置され、第２のハンマ２２ｂは、第２のローラ２４１ｂと第１のローラ２４１ａの間に配置され、第３のハンマ２２ｃは、第３のローラ２４１ｃと第２のローラ２４１ｂの間に配置され、第４のハンマ２２ｄは、第４のローラ２４１ｄと第３のローラ２４１ｃの間に配置されている。
【００６４】
ｔ＝ｔ１では、図１３（ａ）に示すように、まず、第２のモータ２３３を回転させる。これにより、ローラ２４１ａ〜２４１ｄが線材９０を中心として回転し始める。なお、このとき、第１のモータ２１４は回転していないので、ハンマ２２ａ〜２２ｄは初期位置に配置されている。
【００６５】
ｔ＝ｔ２では、図１３（ｂ）に示すように、ローラ２４１ａ〜２４１ｄがｔ＝ｔ１の位置から４５°回転するように第２のモータ２３３を連続的に回転させる。これにより、ローラ２４１ａ〜２４１ｄがハンマ２２ａ〜２２ｄにそれぞれ突き当たって押し下げ、ハンマ２２ａ〜２２ｄが金型３１〜３４を槌打するので、金型３１〜３４が線材９０に押し付けられるように接触する。
【００６６】
ｔ＝ｔ３では、図１３（ｃ）に示すように、ローラ２４１ａ〜２４１ｄをｔ＝ｔ２の位置から４５°回転するように第２のモータ２３３を連続的に回転させる。このとき、ローラ２４１ａ〜２４１ｄがハンマ２２ａ〜２２ｄを追い越すように転がり抜けるので、ハンマ２２ａ〜２２ｄが元の位置に戻り、金型３１〜３４と線材９０とは離れた状態となる。
【００６７】
ｔ＝ｔ４では、図１３（ｄ）に示すように、ローラ２４１ａ〜２４１ｄがｔ＝ｔ３の位置から４５°回転するように第２のモータ２３３を連続的に回転させると共に、ハンマ２２ａ〜２２ｄがｔ＝ｔ３の位置から４５°回転するように第１のモータ２１４を回転させる。これにより、金型３１〜３４は、先に画定した楕円形状の開口と異なる角度で傾斜した楕円形状の開口を画定することができる。
【００６８】
このとき、第２のモータ２３３を、金型３１〜３４とローラ２４１ａ〜２４１ｄとが同一の角速度で同一の回転方向に回転するよう回転させる。これにより、ローラ２４１ａ〜２４１ｄとハンマ２２ａ〜２２ｄとの相対的な位置は変わらないので、ハンマ２２ａ〜２２ｄが金型３１〜３４を槌打することはなく、金型３１〜３４が回転しているときに、金型３１〜３４が線材９０に接触することはない。
【００６９】
次いで、ローラ２４１ａ〜２４１ｄとハンマ２２ａ〜２２ｄとがｔ＝ｔ３の位置から４５°回転した後、第１のモータ２１４を停止させる。
【００７０】
以上の動作により、第１のハンマ２２ａは、第４のローラ２４１ｄと第３のローラ２４１ｃの間に相対的に移動し、第２のハンマ２２ｂは、第１のローラ２４１ａと第４のローラ２４１ｄの間に相対的に移動し、第３のハンマ２２ｃは、第２のローラ２４１ｂと第１のローラ２４１ａの間に相対的に移動し、第４のハンマ２２ｄは、第３のローラ２４１ｃと第２のローラ２４１ｂの間に相対的に移動する。
【００７１】
以降、上記のｔ２〜ｔ４の動作を繰り返すことで、線材９０に対して強ひずみ加工を行うことができる。
【００７２】
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を線材９０に押し付けた状態で当該金型３１〜３４を回転させると、線材９０が断続的に捻じれてしまう場合がある。
【００７３】
これに対し、線材９０を中心として金型３１〜３４が線材９０に接触しているときに、金型３１〜３４の回転を停止させ、金型３１〜３４が線材９０から離れているときに、金型３１〜３４を回転させることで、線材９０に対して強ひずみ加工を行うことができると共に、金型３１〜３４の押付中に線材９０が捻じれてしまうのを抑制することができる。
【００７４】
なお、金型３１〜３４の回転動作とローラ２４１ａ〜２４１ｄの回転動作とを同期させることができれば、第２のモータ２３３を、金型３１〜３４とローラ２４１ａ〜２４１ｄとが同一の角速度で同一の回転方向に回転するように連続的に回転させることに限定されない。
【００７５】
具体的には、金型３１〜３４と同一の方向にローラ２４１ａ〜２４１ｄを回転させ、特に、金型３１〜３４よりもローラ２４１ａ〜２４１ｄを相対的に早く回転させ（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］）、また、金型３１〜３４が線材９０に接触しているときだけ、第１のモータ２１４を停止させてもよい。
【００７６】
また、制御装置８０が、スウェージング装置２０の金型３１〜３４の回転動作と槌打動作とを同期させることができれば、槌打手段については、ローラリング２４を用いる手段に限定されない。具体的には、ハンマ２２ａ〜２２ｄのそれぞれにエアシリンダ等を接続し、金型３１〜３４の回転動作とエアシリンダの往復動作とを同期させてもよい。
【００７７】
また、搬送装置１０の間欠的な押込動作とスウェージング装置２０の金型３１〜３４の槌打動作とを同期させてもよい。
【００７８】
具体的には、搬送装置１０により線材９０をスウェージング装置２０に押し込み、線材９０の同一箇所に金型３１〜３４を複数回打ち付けた後、再度搬送装置１０により線材９０をスウェージング装置２０に押し込むように搬送装置１０を間欠的に動作させる。また、押し込まれる線材９０を複数回打ち付ける金型３１〜３４の画定する開口の打ち終わりの傾斜角度と、直前に押し込まれた線材９０を複数回打ち付けた金型３１〜３４の画定する開口の打ち終わりの傾斜角度とが同一の傾斜角度となるように金型３１〜３４を槌打させる。
【００７９】
これにより、線材９０に対して強ひずみ加工を行うことができると共に、線材９０を外観上、滑らかに仕上げることができる。
【００８０】
以上のように、本実施形態では、上記の（１）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の強度や靱性をより確実に向上させることができる。
【００８１】
また、本実施形態では、強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。
【００８２】
さらに、本実施形態では、金型３１〜３４が線材９０に接触しているときに、金型３１〜３４の回転を停止させ、金型３１〜３４が線材９０から離れているときに、金型３１〜３４を回転させることで、金型３１〜３４の押付中に線材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。
【００８３】
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すべての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【符号の説明】
【００８４】
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
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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【図１２】
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【図１３】
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