水压法的技术要素日语翻译中文
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附录 1:外文译文3.3 水压法的技术要素3.3.1 耐压栓一般情况下用金属制的盖子与钢管焊接起来,或者在钢管的端部插入螺钉、螺栓的方法,但是生产性方面存在一定的问题。对于化学机械等的高压容器制造公司,为了确认钢管的焊接品质,用耐压栓进行水压实验。这个耐压栓的原理是与外部连接防止钢管径向扩张,并且利用爪子楔子的效果,防止内径挤压或发生窜动,借此来封闭内部填充物,也容易应对接下来的自动化要求(图 9)。采用这个机构可以有效地防止空气的混入。使用透明的亚克力管,水填充时可以分辨出有无空气残留。这样做的结果是把管子竖直放置时可以分辨出钢管上部的耐压栓附近有无空气聚集。在聚集处的上部设计一个排气孔,可以确保没有空气在管子内部残留(图 10)。3.3.2 水压泵弯曲加工中发生封条破损时,为了最大限度地减小水的飞溅,在高压时流量减少且容易控制的水泵比较合适,本设备采用以柱塞作为动力源压缩空气的水泵(图11)。气压在 0.5Mpa 时最大水压为 20Mpa(图 12)。3.3.3 压力的控制水压法的加工中由于钢管的弹性变形和塑性变形导致体积变大压力减小,所以控制压力一定是必要的。所以在钢管入口处需要一个装置可以检出压力且与设定压力不同时,可以控制调整驱动压力,重新调整水压。(图 13)。出于作业安全,对于本装置应该做出如下控制:(1)钢管内部注水后没有残留。注水时如果出现水泵入口有气泡残留应立刻停止,并且水泵出口处感知 不到气泡后在规定时间后停止注水。(2)避免迅急地加压。为了防备封条密封不严,最大限度地减小水的飞溅,朝着目标压值阶段性地升压。(3)升压时,钢管内无空气残留。因为有空气在管内残留时升压时间会变长,所以要停止并用时检查。(4)升压后,耐压栓松弛,钢管龟裂等发生时的对策。压力急剧下降并伴随送水量增加,水泵的脉冲数增加,检查结果异常时停止作业。3.4 水压法测试机为了确定以上的技术要素,利用单一发生机制作了试验机。(图 14)3.5 弯曲加工步骤最初的水压设定为钢管材料屈服应力的一半,本装置的加工步骤如下所示:(1)在钢管上安装耐压栓,注水直到无气泡后确认没有水漏出;(2)把钢管安装到弯管机上并设定水压后,开始弯管加工;(3)把钢管取下,打开耐压栓排水。3.6 测试结果用测试机弯曲了上述 YZF 系列比赛用钢管后,结果是用以前的方法难以加工的钢管,现在不会产出有褶皱、裂纹等不合格的产品,并且截面偏平率(=最小外径/公称外径)比以前(93%)上升到了(96%),保证了产品的品质(图 15)而且弯曲加工的条件确定,试加工的钢管数是平时的几分之一就够了,很容易完成测试。4量产设备的开发4.1 量产设备的更新、改良项目实现弯管机同时弯曲的改造,对于主要的新设备、改良项目进行说明。(1)新建密封注水机往钢管上插入耐压栓后,螺母经流道自动拧上、改造的水泵提前注水, 这时,若超出规定的扭矩、规定的拧紧力的话,警报铃响停止工作。(2)新建高压供水配管的自动除水泡机注水后,供给高压水时应保证没有气泡。本装置启动时,安装定期除水泡机。(3)耐压栓的使用回数记忆电路一台机器需要使用多个耐压栓。这套装置可以记忆每次生产的次数,管理消耗品(垫片等)的寿命,提高了设备的保全性。(4)耐压栓构造的改良实施复数回的弯曲加工,需要在耐压栓安装后,钢管的一端保持、前进、扭转等动作顺利进行。这里对另一侧安装在弯管机上的耐压栓进行改造,并且外部连接增强,更容易自动化地安装、搬运钢管的耐压栓(图 16)。4.2 量产设备摘要采用以上改良项目,为了提高安全性、减轻工作压力、少人化、采用运输机器人来进行搬运,工人则把钢管的焊接线作为弯曲内侧将钢管安装在加工工位上并按下启动开关。之后的一系列工程均自动完成,弯曲加工完成后的以弹出的方式下料,检查(图 17、表 3、图 18)。4.3 量产的实例用本设备加工新 YZ250F 用的排气管。为了使弯曲部位的偏平率相同,弯曲角度随压力的变化而变化(表 4)。4. 成果(1)新 YZF 比赛用摩托车排气管生产目标达成;(2)防止夹紧装置产生滑动且不用加工防滑槽。并且夹紧装置的材料选用塑料材料,减少夹紧装置的磨损,表面品质提高,因此去除了除磨损的工艺步骤,同时减少了毛坯管半精加工的步骤。当使用精加工钢管时,减少了成本,去除了搬运时的表面磨损。(3)要求熟练操作的弯曲加工变得简单。因此,加工时间为原来的几分之一,比以前的弯管机机械专用化,现在一台机器可对应多种钢管,提高了替换率。(4)一般难以加工的钛合金钢管(由于钛金属的亲和性易产生划痕)也可以很好地弯曲加工,适合简单调整后就可以得到良品的高价钛合金钢管。(5)芯棒不用含氯的润滑油,减少清洗工艺。(6)可以多管同时生产,也可以一次生产一根。6.结语本加工方法开发于 1999 年,设备生产使用于 2000 年 8 月。自开发初期就与商品开发部门保持紧密联系,短时间内投放使用。2001 年 11 月起 2 代弯管机产出,开始生产钛合金钢管。关于本机的所有有关机构和水压法的注水方法、水压的控制方法都已申请专利。今后,关于能否应用在二重管加工、汽车的进气口、汽车排气管上,还要进行进一步的研究。 薄肉曲工法開発実用化 ( ) Bending Method and Production System for Thin-walled Pipe (Hydro-Bending) 田代 庸司 Y o u j i T a s h i r o 葭野 民雄 T a m i o Y o s h i n o M C 事 業 部 生 産 技 術 開 発 室 G S S 基 礎 技 術 G r / M C 事 業 部 S S 技 術 G r 早 出 YAMAHA MOTOR TECHNICAL REVIEW YAMAHA MOTOR TECHNICAL REVIEW 1 図1 2 現状 曲加工法 2.1 製作工程 図 2 2.2 曲工程 図 2 製作工程 図 1 外観 薄肉曲工法開発実用化 ( ) Bending Method and Production System for Thin-walled Pipe (Hydro-Bending) 図 図 5 表1 図 6 図 5 品質不良発生箇所 図 曲仕様曲加工難易性 01 01 01 現 YZ426F 新 YZ426F 新 YZ250F 外形 (mm) 41.3 41.3 38.1 肉厚 (mm ) 1.0 0.8 0.85 曲半径 (mm ) 80 75 60 曲角度 ( 度 ) 180 180 180 肉厚 / 外径 0.024 0.019 0.022 曲半径 / 外径 1.94 1.82 1.57 曲加工 従来方式 従来方式 量産限界 量産困難 表 1 YZ 曲仕様 図 4 回転引曲 曲手順 図 3 回転引曲 薄肉曲工法開発実用化 ( ) Bending Method and Production System for Thin-walled Pipe (Hydro-Bending) 3 薄肉 曲工法開発 3.1 断面変形防止技術 表 3.2 水圧法 ( ) 図 表 2 変 形 基本的変形防止法 事例 特 質 (1) 内面外力加 内圧 ( 水圧 ) 内面均一加圧可能、生産性 ( 密栓方法、 ) 問題 (2) 内面変位拘束 心金 一般的利 用、薄肉等問題 氷 二重管曲応用、生産性 上問題 砂 二重管曲応用、環境上 ( 粉塵、振動 ) 問題 低融点合金 工程複雑、 研究段階 溶融塩 二重管曲応用、 工程複雑 (3) 外面変位拘束 金型 一般的利用 (4) 軸方向外力加 引張 防止 圧縮 破断防止 図 7 水 圧 方 式 薄肉曲工法開発実用化 ( ) Bending Method and Production System for Thin-walled Pipe (Hydro-Bending) 図 3.3 要素技術 3.3.1 耐圧栓 図 図10 図 1 0 耐 圧 栓 構 造 残 対 策 図 8 工法比較 図 9 水 圧 栓 写 真 薄肉曲工法開発実用化 ( ) Bending Method and Production System for Thin-walled Pipe (Hydro-Bending) 3.3.2 水圧発生用 図11 図12 3.3.3 圧力制御 図13 図 1 3 高 圧 制 御 図 11 断面 図 12 特性 薄肉曲工法開発実用化 ( ) Bending Method and Production System for Thin-walled Pipe (Hydro-Bending) 3.4 開発機 図14 3.5 曲加工手順 3.6 結果 図15 図 1 5 新 Y Z 2 5 0 F 曲 結 果 薄肉曲工法開発実用化 ( ) Bending Method and Production System for Thin-walled Pipe (Hydro-Bending) 図 1 4 装 置 概 要 4 量産設備開発 4.1 量産設備新設、 改良項目
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