JP2013066937A

JP2013066937A - Apparatus and method for autofrettage processing, and method for manufacturing workpiece subjected to autofrettage processing

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Publication number: JP2013066937A
Application number: JP2012259866A
Authority: JP
Inventors: Kenta Tateyama; 健太立山; Hiromitsu Morita; 森田　　浩充; Tomonori Inoue; 智紀井上; Kenichi Niinuma; 賢一新沼; Fumio Ohashi; 二三朗大橋
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-11-28
Filing date: 2012-11-28
Publication date: 2013-04-18
Anticipated expiration: 2030-10-19
Also published as: JP5472432B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide autofrettage processing which can reduce part consumption due to wear as much as possible.SOLUTION: An apparatus for autofrettage processing inserts a piston that forms a clearance having a predetermined average clearance amount (h) and a first axial length (a), between an inner wall on one end side of a workpiece and a side surface along an axial direction of the piston at a predetermined feed speed (v) while the piston is driven by a pressurizing part and in a pre-pressuring state of the pressurizing part, to apply autofrettage processing to the workpiece. The apparatus for autofrettage processing sets a clearance with a second axial length (b) longer than the first axial length (a) when a first critical feed speed (Vca) equivalent to the greatest leakage flow amount (Qmax (a)) per unit time in the first axial length (a) of a hydraulic oil leaking out from the clearance is higher than a preset piston critical feed speed (V).

Description

本発明は、例えば、高圧燃料噴射管やコモンレール等の加工装置に使用されるものであって、特に超高圧下でのオートフレッテージ加工を行うためのオートフレッテージ加工装置、オートフレッテージ加工方法、及び、オートフレッテージ加工を施したワークの製造方法に関する。 The present invention is used, for example, in a processing apparatus such as a high-pressure fuel injection pipe and a common rail, and in particular, an auto-frettage processing apparatus and an auto-frettage processing method for performing auto-frettage processing under ultra-high pressure The present invention also relates to a method for manufacturing a workpiece that has been subjected to auto-frettage processing.

特許文献１、２等にみられるように、密閉状態で高圧をかけて材料組織に残留応力を残して強度をあげる加工方法（オートフレッテージ加工と称す）が知られている。
すなわち、オートフレッテージ加工では、ワークの内側においては塑性変形させるように、かつ、ワークの外側においては弾性変形させるものの塑性変形させないような高圧力をワーク内部に与えている。これによって、ワークに残留圧縮応力を付与し、ワークの耐圧疲労強度を増強させている。このような加工方法は、ディーゼルコモンレールシステム部品などの耐圧疲労強度が必要とされる部品の、疲労強度増強を目的とした残留圧縮応力付与に利用されている。
従来のオートフレッテージ加工装置は、図１９に示すように、液体（オートフレッテージ作動油）を増圧するために、ピストンロッド３２の摺動部の隙間をゼロとする必要があった。そして、隙間をゼロとするために、シリンダハウジング３３とピストンロッド３２との間に高精度のシールリング３５を幾重にも重ね、内圧によりシールリング３５を変形・密着させて摺動させていた。
しかし、これにより、シールリング３５は磨耗（もしくは破壊）し、ある程度の回数で交換が必要になるという問題がある。
なお、先行技術として挙げた特許文献１においても、一見ワーク内部（特許文献１の符号２参照）にピストン（特許文献１の符号１９参照）が挿入されている。しかしながら、あくまでシール部材が別に設けられていることに留意されるべきである（特許文献１の段落００２６の「排出ピストン開口部６と事前充填開口部７の密閉は、然るべき密閉円錐によって行われる」なる記載参照）。 As seen in Patent Documents 1 and 2, etc., there is known a processing method (called autofrettage processing) in which a high pressure is applied in a sealed state to leave residual stress in the material structure and increase the strength.
That is, in the auto-fretage processing, a high pressure is applied to the inside of the workpiece so as to be plastically deformed inside the workpiece and to be elastically deformed outside the workpiece but not plastically deformed. As a result, residual compressive stress is applied to the workpiece, and the pressure fatigue strength of the workpiece is enhanced. Such a processing method is used for applying a residual compressive stress for the purpose of enhancing the fatigue strength of a component such as a diesel common rail system component that requires a pressure fatigue strength.
As shown in FIG. 19, the conventional auto-frettage processing apparatus needs to make the clearance between the sliding portions of the piston rod 32 zero in order to increase the pressure of the liquid (auto-fraget hydraulic oil). In order to make the gap zero, the high-precision seal ring 35 is stacked several times between the cylinder housing 33 and the piston rod 32, and the seal ring 35 is deformed and brought into close contact with the internal pressure and is slid.
However, this causes a problem that the seal ring 35 is worn (or broken) and needs to be replaced a certain number of times.
Also in Patent Document 1 cited as the prior art, a piston (see Reference 19 in Patent Document 1) is inserted inside the work (see Reference 2 in Patent Document 1). However, it should be noted that a separate sealing member is provided (“the sealing of the discharge piston opening 6 and the pre-filling opening 7 is performed by a suitable sealing cone” in paragraph 0026 of Patent Document 1). See the description).

独国特許発明第１０２００６０５４４４０号明細書（ＤＥ１０２００６０５４４４０Ｂ３、特表２０１０−５１０３８５号公報は対応日本公報）German Patent No. 102006054440 (DE102006054440B3, Japanese Translation of PCT International Publication No. 2010-510385) 特開２００４−９２５５１号公報JP 2004-92551 A

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、磨耗による部品消耗を極力低減することが可能なオートフレッテージ加工装置、オートフレッテージ加工方法、及び、オートフレッテージ加工を施したワークの製造方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an auto-frettage processing apparatus, an auto-frettage processing method, and a work subjected to auto-frettage processing that can reduce component consumption due to wear as much as possible. An object of the present invention is to provide a manufacturing method.

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、駆動モータを有する加圧部（４０）と、該加圧部（４０）に駆動され、前記加圧部の加圧前の状態において、ワーク（１）の一端部側の内壁と、ピストン（４２）の軸方向に沿った側面との間に、所定の平均隙間量（ｈ）および第１の軸方向長さ（ａ）を有する隙間（３）を形成する前記ピストン（４２）と、前記一端部を除いて密閉された前記ワーク（１）および前記ピストン（４２）により形成され、作動油（２）が充填された内圧室（ＩＣ）と、を具備し、前記加圧部（４０）は、前記作動油（２）で充填された前記内圧室（ＩＣ）に前記ピストン（４２）を所定の送り速度（ｖ）で挿入させるものであり、当該挿入により前記隙間（３）より漏れ出す前記作動油（２）の、前記第１の軸方向長さ（ａ）における単位時間当たりの最大漏れ流量（Ｑｍａｘ（ａ））に相当する第１の臨界送り速度（Ｖｃａ）が、予め設定された前記ピストン（４２）の限界送り速度（Ｖ_０）よりも大きい場合には、前記第１の軸方向長さ（ａ）よりも長い第２の軸方向長さ（ｂ）を有する前記隙間を設定することにより、前記第１の臨界送り速度（Ｖｃａ）を、前記限界送り速度（Ｖ_０）よりも小さい、前記第２の軸方向長さ（ｂ）における単位時間当たりの最大漏れ流量（Ｑｍａｘ（ｂ））に相当する第２の臨界送り速度（Ｖｃｂ）とし、当該第２の臨界送り速度（Ｖｃｂ）よりも前記所定の送り速度（ｖ）を速くすることにより、前記ワーク（１）にオートフレッテージ加工を施すオートフレッテージ加工装置である。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention of claim 1 includes a pressurizing unit (40) having a drive motor, and the pressurizing unit (40) being driven by the pressurizing unit before pressurization. A gap having a predetermined average gap amount (h) and a first axial length (a) between the inner wall on one end side of the workpiece (1) and the side surface along the axial direction of the piston (42). An internal pressure chamber (IC) formed by the piston (42) forming (3), the work (1) and the piston (42) sealed except for the one end and filled with hydraulic oil (2). ), And the pressurizing section (40) inserts the piston (42) into the internal pressure chamber (IC) filled with the hydraulic oil (2) at a predetermined feed rate (v). Of the hydraulic oil (2) leaking from the gap (3) by the insertion. Limit feed speed of direction length maximum leakage flow rate per unit time in (a) (Qmax (a) ) first critical feed rate corresponding to (Vca) is preset said piston (42) _{(V 0} Is greater than the first axial length (a), by setting the gap having a second axial length (b) that is longer than the first axial length (a), the first critical feed rate ( Vca) is a second critical feed rate corresponding to the maximum leakage flow rate (Qmax (b)) per unit time in the second axial length (b), which is smaller than the limit feed rate (V ₀ ). (Vcb) is an autofrettage processing apparatus that performs autofrettage processing on the workpiece (1) by making the predetermined feedrate (v) faster than the second critical feedrate (Vcb). .

これにより、摺動部品であるピストンにシールリング等の封止部材を設ける必要が無いので、オートフレッテージ加工を実現しながら、磨耗による部品消耗を極力低減することが可能である。 Thereby, since it is not necessary to provide a sealing member such as a seal ring on the piston that is a sliding component, it is possible to reduce component consumption due to wear as much as possible while realizing auto-frettage processing.

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記内圧室（ＩＣ）において前記ピストン（４２）を所定の送り速度（ｖ）で送る、前記ピストン（４２）の動作開始位置を変更して、前記第１の軸方向長さ（ａ）よりも長い第２の軸方向長さ（ｂ）を有する前記隙間を設定したことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the operation start position of the piston (42) is changed in which the piston (42) is fed at a predetermined feed rate (v) in the internal pressure chamber (IC). The gap having a second axial length (b) longer than the first axial length (a) is set.

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記ピストン（４２）が、ピストンヘッド（４２−１）とピストン軸（４２−２）から構成されて、前記ピストンヘッド（４２−１）の側面の軸方向長さが、前記隙間（３）を形成する前記第１の軸方向長さ（ａ）であって、前記挿入により前記隙間（３）より漏れ出す前記作動油（２）の、前記第１の軸方向長さ（ａ）における単位時間当たりの最大漏れ流量（Ｑｍａｘ（ａ））に相当する第１の臨界送り速度（Ｖｃａ）が、予め設定された前記ピストン（４２）の限界送り速度（Ｖ_０）よりも大きい場合には、前記ピストンヘッド（４２−１）の側面の軸方向長さを、前記第１の軸方向長さ（ａ）よりも長い第２の軸方向長さ（ｂ）に設定することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the piston (42) includes a piston head (42-1) and a piston shaft (42-2), and the piston head (42-1). ) Is the first axial length (a) forming the gap (3), and the hydraulic oil (2) leaks from the gap (3) by the insertion. The first critical feed rate (Vca) corresponding to the maximum leakage flow rate (Qmax (a)) per unit time in the first axial length (a) is set in advance to the piston (42). of is greater than the limit feed speed (V ₀₎ is the axial length of the side surface of the piston head (42-1), said first axial length (a) a long second shaft than The direction length (b) is set.

請求項４の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の発明において、前記所定の送り速度（ｖ）が、前記第２の臨界送り速度（Ｖｃｂ）よりも速い前記所定の送り速度（ｖ）に達するまでの間に亘って、ワーク（１）の一端部側の内壁とピストン（４２）の軸方向に沿った側面との間の、前記所定の平均隙間量（ｈ）を有する隙間（３）が、前記ワーク（１）に形成されていない場合には、前記ワーク（１）の一端部に連結体を継ぎ足し連結して、前記所定の送り速度（ｖ）が、前記第２の臨界送り速度（Ｖｃｂ）よりも速い前記所定の送り速度（ｖ）に達するまでの間、ワーク（１）の一端部側の内壁と、ピストン（４２）の軸方向に沿った側面との間に、連続的な所定の平均隙間量（ｈ）を有する隙間（３）が形成されるようにしたことを特徴とする。 The invention of claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the predetermined feed speed (v) is faster than the second critical feed speed (Vcb). The predetermined average gap amount (h) between the inner wall on one end side of the workpiece (1) and the side surface along the axial direction of the piston (42) until the speed (v) is reached. When the gap (3) is not formed in the work (1), a connecting body is added to and connected to one end of the work (1), and the predetermined feed speed (v) is Between the inner wall on one end side of the workpiece (1) and the side surface along the axial direction of the piston (42) until the predetermined feed speed (v) higher than the critical feed speed (Vcb) of 2 is reached. A gap (3) having a continuous predetermined average gap amount (h) is formed between them. It is characterized in.

請求項５の発明は、請求項４に記載の発明に、前記ワーク（１）の一端部に、鍛造成形時に盛肉部（８０）を連結形成して、前記連結体の継ぎ足し連結として構成するようにしたことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, a build-up portion (80) is connected to one end portion of the workpiece (1) during forging and is configured as an additional connection of the connection body. It is characterized by doing so.

請求項６の発明は、請求項４項に記載の発明において、前記ワーク（１）の一端部に、前記連結体（８０）をねじ結合によって連結して、前記連結体の継ぎ足し連結として構成するようにしたことを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the invention according to the fourth aspect, the connection body (80) is connected to one end of the work (1) by screw connection, and is configured as an additional connection of the connection body. It is characterized by doing so.

請求項７の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の発明において、前記内圧室（ＩＣ）に所定の送り速度（ｖ）で挿入させられる前記ピストン（４２）が、一定の円柱断面積（Ａ）を有していることを特徴とする。 The invention of claim 7 is the invention according to any one of claims 1 to 6, wherein the piston (42) inserted into the internal pressure chamber (IC) at a predetermined feed speed (v) is constant. It has a cylindrical cross-sectional area (A).

請求項８の発明は、請求項１から７のいずれか１項に記載の発明において、前記隙間（３）を形成する、ワーク（１）の一端部側の内壁に対向するピストン（４２）の軸方向に沿った側面に、摩擦抵抗を上昇させる摩擦抵抗部が形成されたことを特徴とする。 The invention of claim 8 is the invention of any one of claims 1 to 7, wherein the piston (42) of the piston (42) facing the inner wall on one end side of the work (1) forming the gap (3). A frictional resistance portion that increases the frictional resistance is formed on a side surface along the axial direction.

請求項９の発明は、駆動モータを有する加圧部（４０）と、該加圧部（４０）に駆動され、前記加圧部の加圧前の状態において、ワーク（１）の一端部側の内壁と、ピストン（４２）の軸方向に沿った側面との間に、所定の平均隙間量（ｈ）および第１の軸方向長さ（ａ）を有する隙間（３）を形成する前記ピストン（４２）と、前記一端部を除いて密閉された前記ワーク（１）および前記ピストン（４２）により形成され、作動油（２）が充填された内圧室（ＩＣ）と、を具備し、前記加圧部（４０）は、前記作動油（２）で充填された前記内圧室（ＩＣ）に前記ピストン（４２）を所定の送り速度（ｖ）で挿入させるものであり、当該挿入により前記隙間（３）より漏れ出す作動油（２）の、前記第１の軸方向長さ（ａ）における単位時間当たりの最大漏れ流量（Ｑｍａｘ（ａ））に相当する第１の臨界送り速度（Ｖｃａ）が、予め設定された前記ピストン（４２）の限界送り速度（Ｖ_０）よりも大きい場合には、前記隙間（３）を形成する前記ワーク（１）の一端部側の内壁と対向する前記ピストン（４２）の軸方向に沿った側面に、摩擦抵抗を上昇させる摩擦抵抗部を形成させて、前記限界送り速度（Ｖ_０）よりも小さい、前記摩擦抵抗部を形成させた場合の単位時間当たりの最大漏れ流量に相当する第２の臨界送り速度（Ｖｃｂ）を設定し、当該第２の臨界送り速度（Ｖｃｂ）よりも所定の送り速度（ｖ）を速くすることにより、前記ワーク（１）にオートフレッテージ加工を施すオートフレッテージ加工装置である。 The invention according to claim 9 is a pressurizing unit (40) having a drive motor, and is driven by the pressurizing unit (40), and is one end side of the work (1) in a state before the pressurizing unit is pressurized. The said piston which forms the clearance gap (3) which has predetermined | prescribed average clearance gap amount (h) and 1st axial direction length (a) between the inner wall of this, and the side surface along the axial direction of piston (42) (42) and an internal pressure chamber (IC) formed by the work (1) and the piston (42) sealed except for the one end and filled with hydraulic oil (2), The pressurizing unit (40) is configured to insert the piston (42) into the internal pressure chamber (IC) filled with the hydraulic oil (2) at a predetermined feed rate (v). (3) Unit time of hydraulic oil (2) leaking from (1) in the first axial length (a) Maximum leakage flow rate per (Qmax (a)) first critical feed rate corresponding to (Vca) is greater than the limit feed speed preset the piston (42) _{(V 0),} the A frictional resistance portion for increasing a frictional resistance is formed on the side surface along the axial direction of the piston (42) facing the inner wall on one end side of the workpiece (1) forming the gap (3), and the limit A second critical feed rate (Vcb) corresponding to the maximum leakage flow rate per unit time when the frictional resistance portion is formed is smaller than the feed rate (V ₀ ), and the second critical feed rate is set. This is an auto fretage processing apparatus that performs autofretting processing on the workpiece (1) by increasing a predetermined feed speed (v) higher than (Vcb).

請求項１０の発明は、請求項９の発明において、前記摩擦抵抗部は、凹凸面からなる粗面を有することを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the ninth aspect of the invention, the frictional resistance portion has a rough surface including an uneven surface.

請求項１１の発明は、請求項９の発明において、前記摩擦抵抗部は、前記ピストン（４２）の円周方向に設けられた溝であって、当該溝の前記ピストン（４２）の軸方向間隙量が、前記溝の開口より底部において大きく構成された複数の溝からなるラビリンス構造を有することを特徴とする。 The invention of claim 11 is the invention of claim 9, wherein the frictional resistance portion is a groove provided in a circumferential direction of the piston (42), and an axial gap of the piston (42) in the groove. It has a labyrinth structure composed of a plurality of grooves whose amount is larger at the bottom than the opening of the groove.

請求項１２の発明は、ワーク（１)にオートフレッテージ加工を行うオートフレッテージ加工方法であって、ワーク（１）一端部を除いて閉鎖された前記ワーク（１）と、前記一端部側の内壁に対して平均隙間量（ｈ）から成る隙間（３）を有するピストン（４２）により形成された内圧室（ＩＣ）に作動油（２）を導入する段階と、駆動モータを有する加圧部（４０）で、前記ピストン（４２）を駆動して、前記内圧室（ＩＣ）に、前記ピストン（４２）を所定の送り速度（ｖ）で前記内圧室（ＩＣ）に挿入して前記作動油（２）の前記内圧室圧力（Ｐ）を上昇させる段階と、を具備するオートフレッテージ加工方法において、当該挿入により前記隙間（３）より漏れ出す前記作動油（２）の、前記第１の軸方向長さ（ａ）における単位時間当たりの最大漏れ流量（Ｑｍａｘ（ａ））に相当する第１の臨界送り速度（Ｖｃａ）が、予め設定された前記ピストン（４２）の限界送り速度（Ｖ_０）よりも大きい場合には、前記第１の軸方向長さ（ａ）よりも長い第２の軸方向長さ（ｂ）を有する前記隙間を設定する段階をさらに具備し、前記第１の臨界送り速度（Ｖｃａ）を、前記限界送り速度（Ｖ_０）よりも小さい、前記第２の軸方向長さ（ｂ）における単位時間当たりの最大漏れ流量（Ｑｍａｘ（ｂ））に相当する第２の臨界送り速度（Ｖｃｂ）とし、当該第２の臨界送り速度（Ｖｃｂ）よりも前記所定の送り速度（ｖ）を速くすることにより、前記ワーク（１）にオートフレッテージ加工を施すことを特徴とするオートフレッテージ加工方法である。 The invention of claim 12 is an auto-frettage processing method for performing auto-frettage processing on a work (1), wherein the work (1) is closed except for one end of the work (1), and the one end side. A step of introducing hydraulic oil (2) into an internal pressure chamber (IC) formed by a piston (42) having a gap (3) having an average gap amount (h) with respect to the inner wall, and pressurization having a drive motor The piston (42) is driven by the portion (40), and the piston (42) is inserted into the internal pressure chamber (IC) at a predetermined feed rate (v) into the internal pressure chamber (IC). Increasing the internal pressure chamber pressure (P) of the oil (2), the first of the hydraulic oil (2) leaking from the gap (3) by the insertion Unit time in the axial length (a) When the first critical feed rate (Vca) corresponding to the maximum leak flow rate (Qmax (a)) is larger than the preset limit feed rate (V ₀ ) of the piston (42), Further comprising setting the gap having a second axial length (b) that is longer than the first axial length (a), wherein the first critical feed rate (Vca) is set to the limit. A second critical feed rate (Vcb) corresponding to the maximum leakage flow rate (Qmax (b)) per unit time in the second axial length (b), which is smaller than the feed rate (V ₀ ), An auto-frettage processing method characterized in that the workpiece (1) is subjected to autofrettage processing by making the predetermined feedrate (v) faster than a second critical feedrate (Vcb).

請求項１３の発明は、請求項１２の発明において、前記ワーク（１）の一端部側に、鍛造成形による盛肉部（８０）が連結形成されたことを特徴とする。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in the twelfth aspect of the present invention, a built-up portion (80) by forging is connected to one end portion of the work (1).

請求項１４の発明は、高圧管路（１０１）を有するワーク（１）の製造方法であって、
熱間鍛造によりワーク（１）の第１形状を形成する鍛造工程と、前記第１形状の前記ワーク（１）を機械加工して、盛肉部（８０）を有する第２形状を形成する第１機械加工工程と、請求項１３に記載の発明のオートフレッテージ加工方法により、前記ワーク（１）の高圧管路（１０１）に、オートフレッテージ加工を施すオートフレッテージ加工工程と、前記第２形状の前記ワーク（１）を機械加工して、前記盛肉部（８０）を除去して前記ワーク（１）の製品形状を形成する第２機械加工工程を具備することを特徴とするワーク（１）の製造方法である。 Invention of Claim 14 is a manufacturing method of the workpiece | work (1) which has a high voltage | pressure pipe line (101),
A forging step of forming a first shape of the workpiece (1) by hot forging, and a second shape of machining the workpiece (1) of the first shape to form a second shape having a built-up portion (80). An autofrettage processing step for performing autofrettage processing on the high-pressure line (101) of the workpiece (1) by one machining step, and an autofrettage processing method according to the invention of claim 13; A workpiece comprising a second machining step of machining the workpiece (1) having two shapes and removing the built-up portion (80) to form a product shape of the workpiece (1). It is a manufacturing method of (1).

なお、上記に付した符号は、後述する実施形態に記載の具体的実施態様との対応関係を示す一例である。 In addition, the code | symbol attached | subjected above is an example which shows a corresponding relationship with the specific embodiment as described in embodiment mentioned later.

ダイレクト加圧式のオートフレッテージ加工装置を模式的に示す説明図であり、（ａ）はピストン４２の摺動開始前、（ｂ）はピストン４２の摺動開始後を示す図である。It is explanatory drawing which shows a direct pressurization type auto-fraget processing apparatus typically, (a) is a figure before the sliding start of piston 42, (b) is a figure which shows after the sliding start of piston 42. ダイレクト加圧式のオートフレッテージ加工装置を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically a direct pressurization type auto fretage processing apparatus. （ａ）は図１に示す装置においてピストンをある一定の送り速度Ｖ_０で内圧室ＩＣに挿入して、内圧室ＩＣの圧力Ｐを上昇させようとした場合の圧力と時間の関係を示す模式図であり、（ｂ）はこの状況を説明する説明図である。(A) is a schematic diagram showing the relationship between pressure and time when a piston is inserted into the internal pressure chamber IC at a certain feed rate V ₀ and the pressure P of the internal pressure chamber IC is to be raised in the apparatus shown in FIG. It is a figure, (b) is explanatory drawing explaining this condition. （ａ）〜（ｅ）は、それぞれピストンを内圧室ＩＣに挿入する送り速度を、Ｖ₁〜Ｖ₄に変更した場合の圧力上昇波形を示す特性図である。(A) ~ (e) is a characteristic diagram showing a pressure rise waveform when the feed speed of inserting the piston into the inner pressure chamber IC respectively, was changed to V ₁ ~V _4. 漏れと圧力の関係を解析するための説明図である。It is explanatory drawing for analyzing the relationship between a leak and a pressure. 臨界送り速度Ｖｃを求める一例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating an example which calculates | requires critical feed speed Vc. 平均隙間量ｈを変更した場合の、内圧室ＩＣの圧力と漏れ流量の関係および臨界送り速度Ｖｃを示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the pressure of the internal pressure chamber IC and the leakage flow rate, and the critical feed speed Vc when the average gap amount h is changed. 作動油および平均隙間量ｈを変更した場合の内圧室圧力と最大漏れ流量Ｑｍａｘの関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the internal pressure chamber pressure at the time of changing hydraulic fluid and the average clearance amount h, and the maximum leak flow Qmax. ディーゼルエンジンで用いられる燃料噴射弁の一例である。It is an example of the fuel injection valve used with a diesel engine. （ａ）、（ｂ）は、燃料噴射弁に使用される一部材の一例を示す断面図である。(A), (b) is sectional drawing which shows an example of the one member used for a fuel injection valve. 本発明の実施形態の概要を示す説明図であり、（ａ）は、オートフレッテージ加工開始前の状態、（ｂ）は本発明の一実施形態（第１実施形態）の概要を示す説明図であり、（ｃ）は別の実施形態（第３実施形態）の概要を示す説明図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is explanatory drawing which shows the outline | summary of embodiment of this invention, (a) is the state before an auto-frettage process start, (b) is explanatory drawing which shows the outline | summary of one Embodiment (1st Embodiment) of this invention. (C) is explanatory drawing which shows the outline | summary of another embodiment (3rd Embodiment). 隙間３のシート幅Ｌをａからｂに変更した場合の圧力上昇波形を示す特性図である。It is a characteristic view showing a pressure rise waveform when the sheet width L of the gap 3 is changed from a to b. 本発明の第１実施形態を説明する説明図であり、（ａ）は、オートフレッテージ加工開始前の状態、（ｂ）は、本発明の第１実施形態を示す説明図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is explanatory drawing explaining 1st Embodiment of this invention, (a) is the state before the start of auto-frettage processing, (b) is explanatory drawing which shows 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態の変形例を説明する説明図であり、（ａ）は、オートフレッテージ加工開始前の状態、（ｂ）は、本発明の第１実施形態の変形例を示す説明図である。It is explanatory drawing explaining the modification of 1st Embodiment of this invention, (a) is the state before the start of auto-frettage processing, (b) is description explaining the modification of 1st Embodiment of this invention. FIG. （ａ）、（ｂ）は、第３実施形態を示す説明図である。(A), (b) is explanatory drawing which shows 3rd Embodiment. （ａ）、（ｂ）は、盛肉部の代わりに、ねじ込みとした場合の第３実施形態を示す説明図である。(A), (b) is explanatory drawing which shows 3rd Embodiment at the time of setting it as screwing instead of a built-up part. （ａ）、（ｂ）は、本発明の第４実施形態を模式的に示す説明図である。(A), (b) is explanatory drawing which shows typically 4th Embodiment of this invention. （ａ）は、封止部材２４の変形例を説明するための説明図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すキャップ２１内部の拡大図である。(A) is explanatory drawing for demonstrating the modification of the sealing member 24, (b) is an enlarged view inside the cap 21 shown to (a). 従来装置の一部を拡大した一部拡大図である。It is the partially expanded view which expanded a part of conventional apparatus.

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。各実施態様について、同一構成の部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。本発明の各実施形態が、本発明の基礎となった基礎技術に対しても同一構成の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
本発明の一実施形態を説明する前に、本発明の基礎となった基礎技術である、ダイレクト加圧式のオートフレッテージ加工装置を説明する。なお、本発明の一実施形態においてもダイレクト加圧式のオートフレッテージ加工装置を前提としている。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. About each embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the part of the same structure, and the description is abbreviate | omitted. In each embodiment of the present invention, the same reference numerals are given to the same components with respect to the basic technology on which the present invention is based, and the description thereof is omitted.
Before describing an embodiment of the present invention, a direct pressurization type autofrettage processing apparatus, which is a basic technology that forms the basis of the present invention, will be described. In addition, also in one Embodiment of this invention, the direct pressurization type auto-frettage processing apparatus is assumed.

（ダイレクト加圧式オートフレッテージ加工）
図１、２は、ダイレクト加圧式オートフレッテージ加工を模式的に示す説明図である。高圧下でオートフレッテージ加工を施すワーク１の一例としては、特にディーゼルコモンレールシステム部品などの、耐圧疲労強度が必要とされる部品が挙げられる。その他、疲労強度増強を目的とした残留圧縮付与が必要とされる部品なら本発明は適用可能である。以下の説明では、ワーク１として、高圧燃料噴射管、コモンレール用レール、シリンダポンプ等にオートフレッジ加工を施す場合を例示して、本発明の一実施形態を説明する。 (Direct pressurization type auto-frettage processing)
1 and 2 are explanatory views schematically showing the direct pressurization type autofrettage processing. As an example of the workpiece 1 that is subjected to autofrettage processing under high pressure, there is a part that requires a pressure fatigue strength, such as a diesel common rail system part. In addition, the present invention can be applied to any part that requires residual compression for the purpose of enhancing fatigue strength. In the following description, an embodiment of the present invention will be described by exemplifying a case where the work 1 is subjected to auto fludge processing on a high-pressure fuel injection pipe, a rail for common rail, a cylinder pump, and the like.

図１において、模式的に密閉したワークとして示されるワーク１の内部には作動油２が充填されており、サーボモータ（駆動モータ）を有する加圧部４０には、ピストン４２が連結されている。なお加圧部４０は必ずしもピストン４２に連結されている必要はない。
このピストン４２は、図２に示すように、ワーク１の一端部の内壁に対して平均隙間量ｈ（一例として１〜３０μｍ）から成る隙間３を有するように挿入される。そのため、ピストン４２が挿入されても平均隙間量ｈが維持されるように、少なくともピストン４２が挿入される範囲のワーク１内部の軸方向と、ピストン４２の軸方向と、加圧部４０の加圧軸方向とが一致するように、加圧部４０とワーク１とは設備に固定されている。 In FIG. 1, the inside of a work 1 shown schematically as a sealed work is filled with hydraulic oil 2, and a piston 42 is connected to a pressurizing unit 40 having a servo motor (drive motor). . The pressurizing unit 40 is not necessarily connected to the piston 42.
As shown in FIG. 2, the piston 42 is inserted into the inner wall of one end of the work 1 so as to have a gap 3 having an average gap amount h (1 to 30 μm as an example). For this reason, at least the axial direction of the workpiece 1 in the range in which the piston 42 is inserted, the axial direction of the piston 42, and the pressurizing portion 40 are applied so that the average gap amount h is maintained even if the piston 42 is inserted. The pressurizing unit 40 and the work 1 are fixed to the equipment so that the pressure axis direction matches.

そして、ワーク１の配管口２３に封止部材２４が挿入された状態で圧力Ｗを掛けることで密閉され、ワーク１の他端はシールピン４で密閉されているので、ワーク１は、その一端部以外は閉鎖された構造となり、ピストン４２によりワーク１の内部に内圧室ＩＣが形成されることになる。また、ワーク１の内圧室ＩＣの圧力Ｐを計測するためにピストン４２には歪みゲージ５０が貼られていて、ピストン４２の変形量から内圧室ＩＣの圧力Ｐが算出される。なお、加圧部４０に含まれるサーボモータとしては、流体圧アクチュエータ（油圧）を利用してもよく、また、電動モータでねじを回転させて、加圧しても良い。 And since the other end of the workpiece 1 is sealed with the seal pin 4 with the pressure W applied in a state where the sealing member 24 is inserted into the piping port 23 of the workpiece 1, the workpiece 1 has one end thereof. Otherwise, the structure is closed, and the internal pressure chamber IC is formed inside the work 1 by the piston 42. In addition, a strain gauge 50 is attached to the piston 42 in order to measure the pressure P of the internal pressure chamber IC of the workpiece 1, and the pressure P of the internal pressure chamber IC is calculated from the deformation amount of the piston 42. In addition, as a servomotor included in the pressurizing unit 40, a fluid pressure actuator (hydraulic pressure) may be used, or a screw may be rotated by an electric motor to apply pressure.

次に、上記構成における作動を説明する。ワーク１の他端側をシールピン４で密閉し、ワーク１の配管口２３に封止部材２４を挿入して圧力Ｗを掛けることで密閉した状態で作動油２をワーク１に充填する。続いて、ピストン４２をワーク１の一端側より挿入し、ピストン４２の非挿入側を加圧部４０に連結する。ここで、ピストン４２は、上述したように、ワーク１の一端部の内壁に対して所定の平均隙間量ｈからなる隙間３を有するように設定されていて、ピストン４２とワーク１の内壁間には、シールリング等は一切使用されない。 Next, the operation in the above configuration will be described. The other end side of the work 1 is sealed with a seal pin 4, and the work oil 2 is filled into the work 1 in a sealed state by inserting a sealing member 24 into the piping port 23 of the work 1 and applying pressure W. Subsequently, the piston 42 is inserted from one end side of the workpiece 1, and the non-insertion side of the piston 42 is connected to the pressurizing unit 40. Here, as described above, the piston 42 is set so as to have the gap 3 having the predetermined average gap amount h with respect to the inner wall of the one end portion of the workpiece 1, and between the piston 42 and the inner wall of the workpiece 1. The seal ring is not used at all.

この状態で、加圧部４０によりピストン４２をワーク１に所定の送り速度ｖで挿入させると、ワーク１の内壁およびピストン４２の間の隙間３から作動油２が漏れ出すことになるが、上述した所定の送り速度ｖを当該漏れ出す速度よりも速く設定する、すなわち、隙間３から作動油２が漏れ出す速度以上の速度でワーク１の内部にピストン４２を挿入させることにより、ワーク１の内部に充填された作動油２を圧縮し、ワーク１内部の圧力を上昇させる。 In this state, when the piston 42 is inserted into the work 1 at a predetermined feed speed v by the pressurizing unit 40, the hydraulic oil 2 leaks from the gap 3 between the inner wall of the work 1 and the piston 42. The predetermined feed speed v is set faster than the leaking speed, that is, the piston 42 is inserted into the work 1 at a speed equal to or higher than the speed at which the hydraulic oil 2 leaks from the gap 3. The hydraulic oil 2 filled in is compressed, and the pressure inside the work 1 is increased.

こうすることにより、オートフレッテージ加工装置において、シールリングを使用することなくオートフレッテージ加工を行うことができ、磨耗による部品消耗を極力低減することが可能である。また、従来、内圧により変形が起こると隙間をゼロとすることができないため、作動油の増圧部は非常に肉厚で巨大なハウジングを必要としていたが、このような巨大で高価な増圧部のハウジングをなくすことで、設備構造をシンプル・スリム化することができ、安い経費、償却費でオートフレッテージ加工をすることができるようになった。 By doing so, it is possible to perform autofrettage processing without using a seal ring in the autofrettage processing apparatus, and it is possible to reduce parts consumption due to wear as much as possible. Conventionally, since the gap cannot be reduced to zero when deformation occurs due to internal pressure, the hydraulic oil pressure-intensifying part has required a very thick and huge housing. By eliminating the housing, the equipment structure can be simplified and slimmed, and auto-frettage processing can be performed at low cost and amortization.

（臨界送り速度Ｖｃと、単位時間当たりの最大漏れ流量Ｑｍａｘ）
次に、上述したピストン４２をワーク１に挿入させる際の所定の送り速度ｖについて説明するとともに、臨界送り速度Ｖｃと、単位時間当たりの最大漏れ流量Ｑｍａｘとは何かについて説明する。
ワーク１の内部に充填される作動油２の粘度ηは、油の圧力をＰとしたときに、次の式１で表すことができる。
η=η₀ｅｘｐ（αＰ）・・・式１
ここで、η₀は大気圧下の粘度（常圧粘度）、αは粘度圧力係数（液体固有のもの）であり、全ての液体で成立する（「トライボロジスト」第４９巻第９号（２００４年）７２０〜７２１頁等参照）。 (Critical feed rate Vc and maximum leakage flow rate Qmax per unit time)
Next, the predetermined feed speed v when the piston 42 described above is inserted into the workpiece 1 will be described, and the critical feed speed Vc and the maximum leakage flow rate Qmax per unit time will be described.
The viscosity η of the hydraulic oil 2 filled in the workpiece 1 can be expressed by the following formula 1 when the oil pressure is P.
η = η ₀ exp (αP) Equation 1
Here, η ₀ is the viscosity under atmospheric pressure (ordinary pressure viscosity), and α is the viscosity-pressure coefficient (specific to the liquid), and is established for all liquids (“Tribologists” Vol. 49 No. 9 (2004) Year) See pages 720-721.

この式１からわかるように、圧力Ｐが上昇すると指数関数的に粘度ηが増加する。すなわち、ピストン４２を高速で降下させ、ワーク１の内圧室ＩＣの圧力Ｐを上昇させると、内部の作動油２の粘度が上昇し、隙間３からの漏れ流量を減らす働きをする。この働きにより、更に内圧室ＩＣの圧力が上昇し、目標とする圧力（フレッテージ加工を行う高圧力）に到達することができるものと考えられた。
しかし、実際には、上記の推測通りではない事が発明者の鋭意研究の末、判明した。以下、その内容について説明する。 As can be seen from Equation 1, when the pressure P increases, the viscosity η increases exponentially. That is, when the piston 42 is lowered at a high speed and the pressure P of the internal pressure chamber IC of the work 1 is increased, the viscosity of the internal hydraulic oil 2 is increased and the leakage flow rate from the gap 3 is reduced. By this function, it was considered that the pressure in the internal pressure chamber IC was further increased and reached the target pressure (high pressure for performing the fretage processing).
However, in fact, after the earnest research of the inventor, it has been found out that the above assumptions are not met. The contents will be described below.

図３（ａ）は、図１に示すオートフレッテージ加工装置において、ピストン４２を、ある一定の送り速度ｖ＝Ｖ_０で内圧室ＩＣに挿入して、内圧室ＩＣの圧力Ｐを上昇させようとした場合の圧力と時間の関係を説明するための模式図であり、（ｂ）は、この状況を説明する説明図である。
図３（ａ）に示すように、前段の推測にもかかわらず、ピストン４２を所定の送り速度Ｖ_０で内圧室ＩＣに挿入しても、内圧室ＩＣの圧力Ｐが、時間Ｔ₂までは圧力ＰはＰ₂まで上昇するが、その後、圧力Ｐは上昇せず飽和してしまう状況が発生してしまい、目標とする圧力（フレッテージ加工を行う高圧力）に到達できないことが判明した。 FIG. 3 (a) shows a case where the piston 42 is inserted into the internal pressure chamber IC at a certain feed speed v = V ₀ in the auto-frettage processing apparatus shown in FIG. 1 to increase the pressure P in the internal pressure chamber IC. It is a schematic diagram for demonstrating the relationship between the pressure at this time, and time, (b) is explanatory drawing explaining this condition.
As shown in FIG. 3 (a), despite the preceding guesses, inserting piston 42 into pressure chamber IC at a predetermined feed speed V _0, the pressure P of the pressurized chamber IC is, until the time T ₂ are Although the pressure P rose to P ₂ , a situation where the pressure P did not rise and became saturated thereafter occurred, and it was found that the target pressure (high pressure for performing the fretage processing) could not be reached.

この状況は図３（ｂ）を用いて次のように説明される。
ピストン４２の下降に伴い、内圧室ＩＣの容積が減少し、同時に隙間３から作動油２が流出し始める。ピストン４２の下降と作動油２の流出にはタイムラグが発生するので、内圧室ＩＣの圧力Ｐは上昇する（時間Ｔ₁〜Ｔ₂）。やがて作動油２の流出（漏れ流量）が増大すると、内圧室ＩＣの容積が減少する速度も低下して定常状態となるため、内圧室ＩＣの圧力Ｐは飽和（時間Ｔ₂〜Ｔ₃）する。やがてピストン２４が停止する（Ｔ₃）と、作動油２の流出だけが発生して圧力が０になる（Ｔ₄）という状況が発生するものと考えられる。 This situation is explained as follows with reference to FIG.
As the piston 42 descends, the volume of the internal pressure chamber IC decreases, and at the same time, the hydraulic oil 2 begins to flow out of the gap 3. Since a time lag occurs between the lowering of the piston 42 and the outflow of the hydraulic oil 2, the pressure P in the internal pressure chamber IC increases (time T _{1 to} T ₂ ). When the outflow (leakage flow rate) of the hydraulic oil 2 increases over time, the speed at which the volume of the internal pressure chamber IC decreases and the steady state is reached, so the pressure P in the internal pressure chamber IC is saturated (time T _{2 to} T ₃ ). . When the piston 24 is eventually stopped (T ₃ ), it is considered that only the outflow of the hydraulic oil 2 occurs and the pressure becomes 0 (T ₄ ).

次に、一定の送り速度ｖを変化させた場合の圧力と時間の関係について説明する。
図４（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ、ピストン４２を内圧室ＩＣに挿入する際の所定の送り速度を、Ｖ₁〜Ｖ₄に変更した場合の圧力と時間の関係を示す特性図である。
ピストン４２を内圧室ＩＣに挿入する所定の送り速度ｖをＶ₁〜Ｖ₄と徐々に上げると、送り速度Ｖ₁、Ｖ₂、Ｖｃでは図３に示す模式図と同様に、圧力が上昇してやがて飽和状態となる特性図が得られたが、送り速度Ｖｃを超えた送り速度Ｖ₃、Ｖ₄では、圧力が飽和することなく、時間の経過と共に超高圧レベルまで内圧室ＩＣの圧力Ｐが上昇していることがわかる。 Next, the relationship between pressure and time when the constant feed speed v is changed will be described.
4A to 4E are characteristic diagrams showing the relationship between pressure and time when the predetermined feed speed when the piston 42 is inserted into the internal pressure chamber IC is changed to V _{1 to} V ₄ , respectively. is there.
When the predetermined feed speed v for inserting the piston 42 into the internal pressure chamber IC is gradually increased to V _{1 to} V ₄ , the pressure increases at the feed speeds V ₁ , V ₂ , and Vc as in the schematic diagram shown in FIG. A characteristic diagram that eventually became saturated was obtained, but at feed rates V ₃ and V ₄ exceeding the feed rate Vc, the pressure P of the internal pressure chamber IC did not saturate and reached an ultrahigh pressure level over time. It can be seen that is rising.

すなわち、図１に示すオートフレッテージ加工装置において、ピストン４２を一定の送り速度で内圧室ＩＣに挿入して、内圧室ＩＣの圧力Ｐを上昇させようとする場合には、ピストン４２の送り速度ｖが、送り速度Ｖｃ（臨界送り速度）より大きくすれば、内圧室ＩＣの圧力Ｐが飽和することなく、時間の経過と共に超高圧レベルまで上昇させることができる。このように、内圧室ＩＣの圧力Ｐが、飽和することなく時間の経過と共に超高圧レベルまで圧力Ｐが上昇するような特性に変移した場合の送り速度を、臨界送り速度Ｖｃと定める。 That is, when the piston 42 is inserted into the internal pressure chamber IC at a constant feed rate and the pressure P of the internal pressure chamber IC is to be increased in the auto-frettage processing apparatus shown in FIG. If v is greater than the feed rate Vc (critical feed rate), the pressure P in the internal pressure chamber IC can be increased to an ultra-high pressure level over time without saturating. Thus, the feed rate when the pressure P of the internal pressure chamber IC is changed to the characteristic that the pressure P rises to the ultra-high pressure level with time without being saturated is determined as the critical feed rate Vc.

次に、上記臨界送り速度Ｖｃの求め方について、例示説明する。なお、臨界送り速度Ｖｃの求め方については、実験によって定めても良い。
図５は、漏れ流量と圧力の関係を解析するための説明図であり、ピストン４２をワーク１の内部に挿入することにより作動油２が漏れ出している状態を示している。
隙間３（平均隙間量ｈ）からの漏れ流量Ｑは、次の一般式で表せる。
Ｑ＝Ｃ＊（Ｂ／１２Ｌ）＊（ｈ³／η）＊ΔＰ・・・式２
ここで、Ｂは、シート円周長さ（隙間３の中央部分の円周長さ）、Ｌは、シート幅（隙間３が形成された領域の幅）、ｈは、隙間３の平均隙間量、ηは作動油２の粘性係数、ΔＰは、隙間３の入口・出口圧力差である。Ｃは、ピストンとワーク内壁との間の表面形状によって定まる係数であり、表面粗さがＲｚ＝３．２程度の研磨面のときに、Ｃ＝１とする。 Next, how to obtain the critical feed speed Vc will be described by way of example. The method for obtaining the critical feed rate Vc may be determined by experiment.
FIG. 5 is an explanatory diagram for analyzing the relationship between the leakage flow rate and the pressure, and shows a state in which the hydraulic oil 2 leaks by inserting the piston 42 into the workpiece 1.
The leakage flow rate Q from the gap 3 (average gap amount h) can be expressed by the following general formula.
Q = C * (B / 12L) * (h ³ / η) * ΔP Equation 2
Here, B is the sheet circumferential length (circumferential length of the central portion of the gap 3), L is the sheet width (width of the region where the gap 3 is formed), and h is the average gap amount of the gap 3. , Η is the viscosity coefficient of the hydraulic oil 2, and ΔP is the inlet / outlet pressure difference of the gap 3. C is a coefficient determined by the surface shape between the piston and the inner wall of the workpiece, and is set to C = 1 when the surface roughness is a polished surface of about Rz = 3.2.

（１）式１に基づいて、内圧室ＩＣのある圧力Ｐのときの作動油粘度ηを算出する。
この時、常圧粘度η₀および粘度圧力係数αは、使用する作動油２の種別によって一義的に決定される。図６に示す一例では、常圧粘度η₀＝０．０４７（Ｐａ・ｓ）、粘度圧力係数α＝１０．３２８（Ｐａ^-1）の特性値を有するエーテル系３を作動油２として使用している。ここで、エーテル系３とは、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルからなる作動油のことである。 (1) Based on Equation 1, the hydraulic fluid viscosity η at the pressure P with the internal pressure chamber IC is calculated.
At this time, the normal pressure viscosity η ₀ and the viscosity pressure coefficient α are uniquely determined depending on the type of the hydraulic oil 2 to be used. In the example shown in FIG. 6, an ether system 3 having the characteristic values of normal pressure viscosity η ₀ = 0.047 (Pa · s) and viscosity pressure coefficient α = 10.328 (Pa ⁻¹ ) is used as the hydraulic oil 2. ing. Here, the ether system 3 is a hydraulic oil composed of polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether.

（２）続いて、式２に基づいて内圧室ＩＣのある圧力Ｐのときの隙間３からの漏れ流量Ｑを算出する。
この時、シート円周長さＢおよび平均隙間量ｈは製品形状から一義的に決定され、粘性係数ηは上記（１）で求めた値を使用する。なお、シート幅Ｌについては、本来、ピストンの挿入量と共に増大する可変パラメータであるが、発明者達の研究結果によれば、軸方向長さ（シート幅Ｌ）の増大に伴って隙間の摩擦抵抗が増大しても、その影響はほとんどないことが判明している。このため、シート幅Ｌについては、固定値として漏れ流量Ｑを算出しても概ね差し支えない。
図６に示す一例では、Ｂ＝９．５（ｍｍ）、ｈ＝２０（μｍ）、Ｌ＝１０（ｍｍ）となっている。 (2) Subsequently, the leakage flow rate Q from the gap 3 at the pressure P with the internal pressure chamber IC is calculated based on Expression 2.
At this time, the sheet circumferential length B and the average gap amount h are uniquely determined from the product shape, and the viscosity coefficient η uses the value obtained in the above (1). The sheet width L is originally a variable parameter that increases with the insertion amount of the piston, but according to the research results of the inventors, the friction of the gap as the axial length (sheet width L) increases. It has been found that increasing the resistance has little effect. For this reason, as for the seat width L, the leakage flow rate Q can be calculated as a fixed value.
In the example shown in FIG. 6, B = 9.5 (mm), h = 20 (μm), and L = 10 (mm).

（３）内圧０〜８００ＭＰａ程度の間で、上記（１）および（２）を実施し、各圧力時での漏れ流量Ｑの大きさを求め、その中で最も大きい漏れ流量Ｑｍａｘ（最大漏れ流量と称す）を求める。 (3) The above (1) and (2) are carried out at an internal pressure of about 0 to 800 MPa, the magnitude of the leakage flow rate Q at each pressure is determined, and the largest leakage flow rate Qmax (maximum leakage flow rate) Called).

（４）続いて、（３）で算出した最大漏れ流量Ｑｍａｘをピストン４２の断面積Ａで割ることにより臨界送り速度Ｖｃを算出する。
単位時間あたりに隙間３より流出する作動油２の漏れ流量は、ワーク１内部に挿入されるピストン４２の単位時間あたりの体積に等しいので、最大漏れ流量Ｑｍａｘとなる時がピストン４２の送り速度が最も速くなる速度、すなわち、臨界送り速度Ｖｃとなる。 (4) Subsequently, the critical feed rate Vc is calculated by dividing the maximum leakage flow rate Qmax calculated in (3) by the cross-sectional area A of the piston 42.
Since the leakage flow rate of the hydraulic oil 2 flowing out from the gap 3 per unit time is equal to the volume per unit time of the piston 42 inserted into the workpiece 1, the feed rate of the piston 42 is when the maximum leakage flow rate Qmax is reached. The fastest speed, that is, the critical feed speed Vc is obtained.

このように、臨界送り速度Ｖｃと最大漏れ流量Ｑｍａｘの定義がなされ、それらの関係は、次のように表すことができる。
（臨界送り速度Ｖｃ）＝（最大漏れ流量Ｑｍａｘ）／（ピストン４２の断面積Ａ）・・・式３
図６に示す一例の場合、最大漏れ流量Ｑｍａｘ＝２３２９．３２（ｍｍ³／ｓｅｃ）、ピストン４２の断面積Ａ＝７０．８ｍｍ²であるため、臨界送り速度Ｖｃ＝３２．９（ｍｍ／ｓｅｃ）となる。 In this way, the critical feed rate Vc and the maximum leakage flow rate Qmax are defined, and their relationship can be expressed as follows.
(Critical feed rate Vc) = (Maximum leakage flow rate Qmax) / (Cross sectional area A of piston 42) Equation 3
In the example shown in FIG. 6, since the maximum leakage flow rate Qmax = 2329.32 (mm ³ / sec) and the cross-sectional area A of the piston 42 is 70.8 mm ² , the critical feed rate Vc = 32.9 (mm / sec). )

つまり、この臨界送り速度Ｖｃ＝３２．９（ｍｍ／ｓｅｃ）を超える速度でピストン４２をワーク１内部に挿入すれば、図４（ｄ）、図４（ｅ）に示すように、内圧室ＩＣの圧力Ｐが飽和することなく、時間の経過と共に超高圧レベルまで上昇させることが可能となる。 That is, if the piston 42 is inserted into the work 1 at a speed exceeding the critical feed speed Vc = 32.9 (mm / sec), as shown in FIGS. 4 (d) and 4 (e), the internal pressure chamber IC It is possible to increase the pressure P to an ultra-high pressure level over time without saturating.

次に、図６で示した作動油２と同一の作動油を使用しながら隙間３の平均隙間量ｈを変更した場合について説明する。
図７は、隙間３の平均隙間量ｈを変更した場合の内圧室ＩＣの圧力と漏れ流量の関係を示す特性図である。図７に示すように、隙間３の平均隙間量ｈを変更しても、圧力が変化する過程でピーク値である最大漏れ流量Ｑｍａｘが発生する特性となっているため、上記と同様に、各々の平均隙間量に応じた臨界送り速度Ｖｃを算出すればよい。
次に、図６で示した作動油２とは異なる作動油を使用しつつ、隙間３の平均隙間量ｈを変更した場合について説明する。 Next, a case where the average gap amount h of the gap 3 is changed while using the same hydraulic oil as the hydraulic oil 2 shown in FIG.
FIG. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between the pressure in the internal pressure chamber IC and the leakage flow rate when the average gap amount h of the gap 3 is changed. As shown in FIG. 7, even if the average gap amount h of the gap 3 is changed, the maximum leakage flow rate Qmax that is the peak value is generated in the process of changing the pressure. What is necessary is just to calculate the critical feed speed Vc according to the average gap amount.
Next, a case where the average gap amount h of the gap 3 is changed while using hydraulic oil different from the hydraulic oil 2 shown in FIG. 6 will be described.

図８は、作動油の種類および平均隙間量を変更した場合の内圧室ＩＣの圧力と漏れ流量の関係を示す特性図であり、作動油の種類として、トリエステル系、エーテル系１、エーテル系５、モノエステル系が例示されている。ここで、エーテル系１とは、ポリエチレングリコールからなる作動油のことであり、エーテル系５とは、ポリオキシプロピレンジアルキルエーテルからなる作動油のことである。図８に示すように、作動油として図６に示すものとは異なる上記作動油を使用しても、さらに、上記作動油で隙間３の平均隙間量ｈを変更しても、圧力が変化する過程でピーク値である最大漏れ流量Ｑｍａｘが発生する特性となることがわかる。 FIG. 8 is a characteristic diagram showing the relationship between the pressure of the internal pressure chamber IC and the leakage flow rate when the type of hydraulic oil and the average gap amount are changed. The types of hydraulic oil include triester, ether 1, ether 5, monoester type is exemplified. Here, the ether system 1 is a hydraulic oil made of polyethylene glycol, and the ether system 5 is a hydraulic oil made of polyoxypropylene dialkyl ether. As shown in FIG. 8, even if the hydraulic oil different from that shown in FIG. 6 is used as the hydraulic oil, and the average gap amount h of the gap 3 is changed with the hydraulic oil, the pressure changes. It can be seen that the maximum leakage flow rate Qmax, which is the peak value in the process, is generated.

以上説明したダイレクト加圧式オートフレッテージ加工によれば、使用する作動油の特性（作動油粘度η）、およびワーク１とピストン４２との隙間３のスペック（平均隙間量ｈ、シート幅Ｂ、シート円周長さＬ）から最大漏れ流量Ｑｍａｘを求め、その最大漏れ流量Ｑｍａｘとピストン４２のスペック（断面積Ａ）とに基づいて臨界送り速度Ｖｃを算出することにより、当該臨界送り速度Ｖｃより速い速度でピストン４２を送り出せば、オートフレッテージ加工として必要な目標圧力（一例として７００ＭＰａ〜８００ＭＰａ）まで昇圧させることができる。これにより、ダイレクト加圧式オートフレッテージ加工は、シールリングを無くすことができ、シールリングの磨耗に起因するコスト増大を低減することができる。 According to the direct pressurization type autofrettage processing described above, the characteristics of the hydraulic fluid used (hydraulic fluid viscosity η) and the specifications of the gap 3 between the workpiece 1 and the piston 42 (average gap amount h, sheet width B, sheet) The maximum leakage flow rate Qmax is obtained from the circumferential length L), and the critical feed rate Vc is calculated based on the maximum leakage flow rate Qmax and the specifications (cross-sectional area A) of the piston 42, thereby being faster than the critical feed rate Vc. If the piston 42 is sent out at a speed, the pressure can be increased to a target pressure (for example, 700 MPa to 800 MPa) necessary for autofrettage processing. Thereby, the direct pressurization type autofrettage processing can eliminate the seal ring, and can reduce the cost increase due to the wear of the seal ring.

（ダイレクト加圧式オートフレッテージ加工における各種制約）
ダイレクト加圧式オートフレッテージ加工は上記のように、従来のオートフレッテージ加工の問題点を解決するものであるが、オートフレッテージ作動油を加圧するための加圧部の送り速度限界や製品形状などに起因する各種制約が発生することがある。 (Various restrictions in direct pressurization type auto-frettage processing)
Direct pressurization type autofrettage processing solves the problems of conventional autofrettage processing as described above. However, the feed rate limit and product shape of the pressurizing unit for pressurizing autofraget hydraulic oil Various restrictions may occur due to the above.

１つには、例えば加圧部４０を駆動する駆動モータの出力不足や、寿命からみた適切な出力限界であり、これらが要因となって、送り速度ｖが臨界送り速度Ｖｃに上昇できないことがある。
また、駆動モータを制御する制御回路や、オートフレッテージ加工の圧力制御装置（例えば、所定以上の圧力を何秒間掛けるといった圧力制御）において、制御すべき対象が余りにも速いと制御回路・装置が適切に制御することができないというような制約が生じる。このため、送り速度ｖは、ある程度遅い速度を利用した方が制御しやすく、通常最大出力の７割程度に制限することが必要となる。このように、駆動モータ、圧力制御回路などから生じる様々な制約から、送り速度ｖには上限が存在しているので、送り速度ｖを臨界送り速度Ｖｃには上昇できない場合が発生することがある。 For example, there are insufficient output of the drive motor that drives the pressurizing unit 40 and an appropriate output limit from the viewpoint of the service life, and the feed speed v cannot be increased to the critical feed speed Vc due to these factors. is there.
In addition, in a control circuit for controlling a drive motor or a pressure control device for autofrettage processing (for example, pressure control in which a pressure higher than a predetermined value is applied for several seconds), if the target to be controlled is too fast, the control circuit / device There is a restriction that it cannot be controlled properly. For this reason, it is easier to control the feed speed v when a somewhat slow speed is used, and it is usually necessary to limit it to about 70% of the maximum output. As described above, there are cases where the feed rate v cannot be increased to the critical feed rate Vc because there is an upper limit for the feed rate v due to various restrictions caused by the drive motor, the pressure control circuit, and the like. .

一方、ダイレクト加圧式オートフレッテージ加工を行う際に、加工の対象となるワークの形状に起因して様々な制約が発生することがある。
図９は、ディーゼルエンジンで用いられる燃料噴射弁の一例である。図１０（ａ）、（ｂ）は、燃料噴射弁に使用される一部材の一例を示す断面図である。
加工対象がディーゼルエンジンで用いられる燃料噴射弁（一例として、特開２００９−２０３８４３号公報等参照）である場合について説明する。この燃料噴射弁は、コモンレールから供給される高圧側の管路１０１と、バルブを閉じるまでに噴射されずに残った燃料をフューエルタンクへ戻す低圧側の管路１０２が存在している。図９に示すように、燃料噴射弁ボデー１０３内部の大径部１０４（図１０参照）においては、ボデーの中心に、ピストン等がアクチュエータ（ソレノイド又はピエゾ）により上下するように配置されているため、オートフレッジ加工を施す高圧の管路１０１は必然的に偏芯してしまうことになる。このため、図１０（ａ）に示すロアボディ１０３’の上部管路１０１’は傾斜して比較的短くなってしまう。また、図１０（ｂ）に示すような場合においても、管路１０１’’は比較的短いことが多い。オートフレッジ加工を施す管路が短いと、ピストンの送り速度が、臨界送り速度Ｖｃを超えて所定の圧力に達するに必要なストロークを確保できない場合が発生する。 On the other hand, when direct pressurization type autofrettage processing is performed, various restrictions may occur due to the shape of a workpiece to be processed.
FIG. 9 is an example of a fuel injection valve used in a diesel engine. 10A and 10B are cross-sectional views showing an example of one member used for the fuel injection valve.
A case will be described in which the object to be processed is a fuel injection valve used in a diesel engine (see, for example, JP 2009-203843 A). This fuel injection valve has a high-pressure side pipe line 101 supplied from a common rail, and a low-pressure side pipe line 102 for returning fuel remaining without being injected until the valve is closed to the fuel tank. As shown in FIG. 9, in the large-diameter portion 104 (see FIG. 10) inside the fuel injection valve body 103, a piston or the like is arranged at the center of the body so as to be moved up and down by an actuator (solenoid or piezo). Therefore, the high-pressure pipe 101 subjected to the auto fludge process is inevitably eccentric. For this reason, the upper pipe line 101 ′ of the lower body 103 ′ shown in FIG. 10A is inclined and becomes relatively short. Also, in the case shown in FIG. 10B, the pipe line 101 '' is often relatively short. If the pipe line to which auto fretting is performed is short, the piston feed rate may exceed the critical feed rate Vc and the stroke required to reach a predetermined pressure may not be ensured.

また、加工対象がディーゼルエンジン用のコモンレールシステムである場合について説明する。燃料ポンプから吐出された燃料は、コモンレールに加圧供給される。コモンレールは、燃料ポンプから圧送された燃料を高圧状態で蓄え、高圧配管を介して各気筒の燃料噴射弁に供給する。図２のワーク１は、コモンレールを例示したもので、各気筒の燃料噴射弁に供給するための配管口２３が複数配設されている。図２に示すワーク１において、オートフレッテージ加工は、少なくとも交差穴端部Ｘに対しても施す必要があるため、ワーク１の一端側から交差穴端部Ｘまでの距離が所望の圧力に達するのに必要なストロークより長くする必要がある。
しかし、ワーク１の形状によっては、ワーク１の一端側から交差穴端部Ｘまでの距離が所定の圧力に達するのに必要なストロークより短い場合がある。 Moreover, the case where a process target is a common rail system for diesel engines is demonstrated. The fuel discharged from the fuel pump is pressurized and supplied to the common rail. The common rail stores fuel pumped from the fuel pump in a high pressure state and supplies the fuel to the fuel injection valve of each cylinder through a high pressure pipe. The workpiece 1 in FIG. 2 is an example of a common rail, and a plurality of piping ports 23 for supplying fuel injection valves of each cylinder are provided. In the workpiece 1 shown in FIG. 2, since autofrettage processing needs to be performed at least on the cross hole end portion X, the distance from one end side of the work 1 to the cross hole end portion X reaches a desired pressure. It is necessary to make the stroke longer than necessary.
However, depending on the shape of the workpiece 1, the distance from the one end side of the workpiece 1 to the cross hole end X may be shorter than the stroke required to reach a predetermined pressure.

本発明は、上記のような加圧部の送り速度限界や製品形状などに起因する各種制約に対する解決策を提供するものである。
図１１は、本発明の実施形態の概要を示す説明図であり、（ａ）は、オートフレッテージ加工開始前の状態、（ｂ）は本発明の一実施形態（第１実施形態）の概要を示す説明図であり、（ｃ）は別の実施形態（第３実施形態）の概要を示す説明図である。 The present invention provides a solution to various restrictions resulting from the feed rate limit of the pressurizing unit and the product shape as described above.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing an outline of an embodiment of the present invention, where (a) is a state before the start of auto-frettage processing, and (b) is an outline of one embodiment (first embodiment) of the present invention. (C) is explanatory drawing which shows the outline | summary of another embodiment (3rd Embodiment).

各実施形態の概要をまず簡単に要約する。
一実施形態（第１実施形態）とは、シート幅Ｌ＝ａの図１１（ａ）の状態で、第１の臨界送り速度Ｖｃａ以上でダイレクト加圧式オートフレッテージ加工を行う場合、駆動モータ、圧力制御回路などから生じる様々な制約から、送り速度ｖを、第１の臨界送り速度Ｖｃａには上昇できない場合の解決手段である。すなわち、上記制約上の最大送り速度を、限界送り速度Ｖ_０と称すると、Ｖ_０＜Ｖｃａの場合である。 The outline of each embodiment will be briefly summarized first.
In one embodiment (first embodiment), in the state of FIG. 11A with the sheet width L = a, when direct pressure autofrettage processing is performed at the first critical feed speed Vca or more, a drive motor, This is a solution to the case where the feed rate v cannot be increased to the first critical feed rate Vca due to various restrictions caused by the pressure control circuit or the like. That is, when the maximum feed speed on the restriction is referred to as a limit feed speed V ₀ , V ₀ <Vca.

この場合には、ピストンを、図１１（ｂ）に示すように、示すシート幅Ｌをａより長いｂとなるようにピストン４２の動作開始位置を変更して、第２の臨界送り速度Ｖｃｂより大きい送り速度ｖで、ダイレクト加圧式オートフレッテージ加工を行うようにしたものである。第１の臨界送り速度Ｖｃａ、第２の臨界送り速度Ｖｃｂは、それぞれ、Ｌ＝ａ、ｂに基づき、式２、３により定められる。第２の臨界送り速度Ｖｃｂは、ｂ＞ａであるので、第１の臨界送り速度Ｖｃより小さい。
図１２は、隙間３のシート幅Ｌをａからｂに変更した場合の圧力上昇波形を示す特性図である。隙間３のシート幅Ｌをａ＝１０ｍｍからｂ＝２０ｍｍに変更した場合の圧力上昇波形は、明らかにオートフレッジ加工が可能となっていることを示している。ａ＝１０ｍｍの場合の臨界送り速度Ｖｃａ＝３２．９ｍｍ／ｓｅｃは、ｂ＝２０ｍｍの場合には、臨界送り速度Ｖｃｂ＝１６．５ｍｍ／ｓｅｃと低下している。
このようにして、所定の送り速度ｖを、第２の臨界送り速度Ｖｃｂより速くし、かつ、限界送り速度Ｖ_０未満の適当な値に設定することができるのである。 In this case, as shown in FIG. 11B, the operation start position of the piston 42 is changed so that the indicated sheet width L is b longer than a, and the second critical feed speed Vcb is obtained. Direct pressurization type autofrettage processing is performed at a large feed speed v. The first critical feed rate Vca and the second critical feed rate Vcb are determined by equations 2 and 3 based on L = a and b, respectively. The second critical feed rate Vcb is smaller than the first critical feed rate Vc because b> a.
FIG. 12 is a characteristic diagram showing a pressure increase waveform when the sheet width L of the gap 3 is changed from a to b. The pressure increase waveform when the sheet width L of the gap 3 is changed from a = 10 mm to b = 20 mm clearly shows that auto-fledge processing is possible. The critical feed speed Vca = 32.9 mm / sec when a = 10 mm is reduced to the critical feed speed Vcb = 16.5 mm / sec when b = 20 mm.
In this way, the predetermined feed speed v can be set higher than the second critical feed speed Vcb and set to an appropriate value less than the limit feed speed V ₀ .

別の実施形態（第３実施形態）とは、オートフレッテージ加工を施す管路が短いと、所定の圧力に達するのに必要なストロークを確保できないので、ワークに盛肉部８０を設置して、シート幅Ｌをａより長いｂとなるようにしたものである。 In another embodiment (third embodiment), if the pipeline for performing autofrettage processing is short, a stroke necessary to reach a predetermined pressure cannot be secured. The sheet width L is set to b longer than a.

以下、図面を参照して、本発明の各実施形態を詳説する。各実施態様について、同一構成の部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。
（第１実施形態）
図１３は、本発明の第１実施形態を説明する説明図であり、（ａ）は、オートフレッテージ加工開始前の状態、（ｂ）は、本発明の第１実施形態を示す説明図である。
図１３（ａ）のオートフレッテージ加工開始前の状態で、式２に示すように、シート幅Ｌ＝ａ、所定の平均隙間量ｈ、作動油の粘性係数η、シート円周長さＢ等が与件として定められたので、シート幅Ｌ＝ａ（第１の軸方向長さ）の場合の最大漏れ流量Ｑｍａｘ（ａ）が算出することができる（実験で求めても良い）。なお、これまでの研究の結果、図７、８に見られるように、必ず最大値として１つ存在することがわかっている。 Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. About each embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the part of the same structure, and the description is abbreviate | omitted.
(First embodiment)
FIGS. 13A and 13B are explanatory views for explaining the first embodiment of the present invention, wherein FIG. 13A is a state before the start of auto-frettage processing, and FIG. 13B is an explanatory view showing the first embodiment of the present invention. is there.
In the state before the start of the autofrettage processing in FIG. 13A, as shown in Expression 2, the sheet width L = a, the predetermined average gap amount h, the hydraulic fluid viscosity coefficient η, the sheet circumferential length B, etc. Therefore, the maximum leakage flow rate Qmax (a) in the case of the seat width L = a (first axial direction length) can be calculated (may be obtained by experiment). As a result of previous studies, it is known that there is always one maximum value as seen in FIGS.

次に、式３によって、第１の臨界送り速度Ｖｃａを求め、加圧部の送り速度限界に起因する限界送り速度Ｖ_０と比較して、Ｖｃａ＜Ｖ_０なら基礎技術の場合と同じで、問題なくオートフレッテージ加工が可能である。本発明の一実施形態では、Ｖｃａ＞Ｖ_０となってしまった場合の解決策である。この場合は、ピストン４２の送り速度ｖが、あいにく第１の臨界送り速度Ｖｃａまで上昇させることができなくなり、超高圧まで内圧室ＩＣ圧力を昇圧させることができない。 Next, the first critical feed speed Vca is obtained by Equation 3 and compared with the limit feed speed V ₀ resulting from the feed speed limit of the pressurizing unit. If Vca <V ₀ , the same as in the basic technology, Auto fretage processing is possible without problems. In one embodiment of the present invention, a solution of the case, which has become a Vca> V _0. In this case, the feed speed v of the piston 42 cannot unfortunately be increased to the first critical feed speed Vca, and the internal pressure IC pressure cannot be increased to an ultrahigh pressure.

そこで、シート幅Ｌをａ（第１の軸方向長さ）より長いｂ（第２の軸方向長さ）の位置に設定すれば、臨界送り速度Ｖｃが低下することに着想を得て、第１実施形態を案出したものである。シート幅Ｌを長く設定すれば、隙間３の摩擦抵抗が大きくなるので最大漏れ流量が低下するので、当然臨界送り速度Ｖｃも低下する。このことは、式２のみならず、実験的にも確認されている。第２の臨界送り速度Ｖｃｂが、Ｖｃｂ＜Ｖ_０となっていることは、式２により確認すればよい。なお、シート幅Ｌを長く設定した場合の、実際の送り速度ｖは、第２の臨界送り速度Ｖｃｂより速い速度にしないと、超高圧に昇圧することができない。 Accordingly, the idea is that if the sheet width L is set at a position b (second axial length) longer than a (first axial length), the critical feed speed Vc is reduced. One embodiment has been devised. If the sheet width L is set to be long, the frictional resistance of the gap 3 is increased, so that the maximum leakage flow rate is reduced, so that the critical feed speed Vc is naturally reduced. This has been confirmed experimentally as well as Equation 2. Second critical feed rate Vcb is, it has become a Vcb _{<V 0} may be confirmed by Equation 2. Note that the actual feed speed v when the sheet width L is set long cannot be increased to an ultra-high pressure unless the actual feed speed v is faster than the second critical feed speed Vcb.

すなわち、第１の臨界送り速度Ｖｃａを、限界送り速度Ｖ_０よりも小さい、第２の軸方向長さｂにおける単位時間当たりの最大漏れ流量Ｑｍａｘ(ｂ)に相当する第２の臨界送り速度Ｖｃｂとし、第２の臨界送り速度Ｖｃｂよりも所定の送り速度ｖを速くすることにより、ワーク１にオートフレッテージ加工を施すようにしたものである。 In other words, the first critical feed rate Vca is set to the second critical feed rate Vcb corresponding to the maximum leakage flow rate Qmax (b) per unit time in the second axial length b, which is smaller than the limit feed rate V _0. The workpiece 1 is subjected to autofrettage processing by making the predetermined feed speed v faster than the second critical feed speed Vcb.

これにより、ダイレクト加圧式オートフレッテージ加工において、駆動モータ、圧力制御回路などの装置から生じる様々な制約から生じる送り速度ｖの上限を適切に回避して、これらの装置に負担をかけずに、ダイレクト加圧式オートフレッテージ加工を実施することができる。すなわち、ピストンのシート幅Ｌをａより長いｂの位置に設定して、第２の臨界送り速度Ｖｃｂより大きい送り速度Ｖにすることによって内圧室ＩＣの圧力Ｐが飽和することなく、時間の経過と共に超高圧レベルまで上昇させることが可能となる。 Thereby, in the direct pressurization type autofrettage processing, appropriately avoiding the upper limit of the feed rate v resulting from various restrictions arising from devices such as a drive motor and a pressure control circuit, and without burdening these devices, Direct pressurization type autofrettage processing can be performed. That is, by setting the seat width L of the piston to a position b longer than a and setting the feed speed V higher than the second critical feed speed Vcb, the pressure P of the internal pressure chamber IC does not saturate, and the passage of time At the same time, it is possible to increase the level to an ultra-high pressure level.

第１実施形態は、また、方法としても実施することができ、同様な作用効果を発揮する。すなわち、ワーク１にオートフレッテージ加工を行うオートフレッテージ加工方法であって、ワーク１一端部を除いて閉鎖された前記ワーク１と、前記一端部側の内壁に対して平均隙間量ｈから成る隙間３を有するピストン４２により形成された内圧室ＩＣに作動油２を導入する段階と、駆動モータを有する加圧部４０で、前記ピストン４２を駆動して、前記内圧室ＩＣに、前記ピストン４２を所定の送り速度ｖで前記内圧室ＩＣに挿入して前記作動油２の前記内圧室圧力Ｐを上昇させる段階とを具備するオートフレッテージ加工方法において、当該挿入により前記隙間３より漏れ出す前記作動油２の、前記第１の軸方向長さａにおける単位時間当たりの最大漏れ流量Ｑｍａｘ（ａ）に相当する第１の臨界送り速度Ｖｃａが、予め設定された前記ピストン４２の限界送り速度Ｖ_０よりも大きい場合には、前記第１の軸方向長さａよりも長い第２の軸方向長さｂを有する前記隙間を設定する段階をさらに具備し、前記第１の臨界送り速度Ｖｃａを、前記限界送り速度Ｖ_０よりも小さい、前記第２の軸方向長さｂにおける単位時間当たりの最大漏れ流量Ｑｍａｘ（ｂ）に相当する第２の臨界送り速度Ｖｃｂとし、当該第２の臨界送り速度Ｖｃｂよりも前記所定の送り速度ｖを速くすることにより、前記ワーク１にオートフレッテージ加工を施すことものである。 The first embodiment can also be implemented as a method and exhibits the same effects. That is, it is an auto-frettage processing method for performing auto-frettage processing on the work 1, which includes the work 1 closed except for one end of the work 1 and an average gap amount h with respect to the inner wall on the one end side. The step of introducing the hydraulic oil 2 into the internal pressure chamber IC formed by the piston 42 having the gap 3 and the pressurizing unit 40 having a drive motor drive the piston 42 to bring the piston 42 into the internal pressure chamber IC. Is inserted into the internal pressure chamber IC at a predetermined feed speed v to increase the internal pressure chamber pressure P of the hydraulic oil 2, and the leaking from the gap 3 is caused by the insertion. A first critical feed speed Vca corresponding to the maximum leakage flow rate Qmax (a) per unit time of the hydraulic oil 2 in the first axial length a is set in advance. If serial greater than the limit feed speed V ₀ which pistons 42, further comprising the step of setting the gap having the second longer than the first axial length a second axial length b, wherein The first critical feed rate Vca is a second critical feed rate Vcb corresponding to the maximum leakage flow rate Qmax (b) per unit time in the second axial length b, which is smaller than the limit feed rate V _0. The workpiece 1 is subjected to autofrettage processing by making the predetermined feed speed v faster than the second critical feed speed Vcb.

（第１実施形態の変形例）
図１４は、本発明の第１実施形態の変形例を説明する説明図であり、（ａ）は、オートフレッテージ加工開始前の状態、（ｂ）は、本発明の第１実施形態の変形例を示す説明図である。
本発明の第１実施形態の変形例においては、ピストン４２が、ピストンヘッド４２−１とピストン軸４２−２から構成されて、ピストンヘッド４２−１の側面の軸方向長さが、隙間３を形成する第１の軸方向長さａとなっている。この場合のピストン軸４２−２には、剛性の高いピストン軸を使用する。 (Modification of the first embodiment)
FIG. 14 is an explanatory diagram for explaining a modification of the first embodiment of the present invention, in which (a) is a state before the start of auto-frettage processing, and (b) is a modification of the first embodiment of the present invention. It is explanatory drawing which shows an example.
In the modification of the first embodiment of the present invention, the piston 42 is composed of a piston head 42-1 and a piston shaft 42-2, and the axial length of the side surface of the piston head 42-1 is such that the gap 3 The first axial length a is formed. In this case, a highly rigid piston shaft is used as the piston shaft 42-2.

先の第１実施形態の場合には、ピストン４２が、一定の円柱断面積Ａを有しており、加圧部によりピストンがワーク内に送り込まれると、ピストンとワークの隙間の軸方向長さが、時々刻々と増加する。第１実施形態の変形例の場合には、軸方向長さ（シート幅Ｌ）が一定なので、第１、２の臨界送り速度Ｖｃａ、Ｖｃｂの算出が容易になる。その他については本発明の第１実施形態と同様である。 In the case of the previous first embodiment, the piston 42 has a constant cylindrical cross-sectional area A, and when the piston is fed into the workpiece by the pressurizing unit, the axial length of the gap between the piston and the workpiece However, it increases every moment. In the modification of the first embodiment, since the axial length (sheet width L) is constant, the first and second critical feed speeds Vca and Vcb can be easily calculated. Others are the same as in the first embodiment of the present invention.

（第２実施形態）
内圧室ＩＣにおいてピストン４２、又は、４２−１を所定の送り速度ｖで送る、ピストン４２の動作開始位置を変更して、第１の軸方向長さａよりも長い第２の軸方向長さｂを有する隙間３を設定した場合が、第２実施形態である。
シート幅Ｌを第１の軸方向長さａより長い第２の軸方向長さｂの位置に設定した場合に、ピストン４２、又は、４２−１の動作開始位置とオートフレッジ加工終了位置との間のストロークに余裕がある場合には、第１、２実施形態は問題なく実施できる。余裕のない場合の解決策が、次に述べる第３実施形態である。 (Second Embodiment)
In the internal pressure chamber IC, the piston 42 or 42-1 is sent at a predetermined feed speed v, the operation start position of the piston 42 is changed, and the second axial length is longer than the first axial length a. The case where the gap 3 having b is set is the second embodiment.
When the sheet width L is set to the position of the second axial length b that is longer than the first axial length a, the operation start position of the piston 42 or 42-1 and the auto-fudge processing end position The first and second embodiments can be carried out without any problem when there is a margin between the strokes. A solution when there is no room is the third embodiment described below.

（第３実施形態）
図１５（ａ）、（ｂ）は、第３実施形態を示す説明図である。図１５に示すように、オートフレッジ加工を施す管路が短いと、所定の圧力に達するのに必要なストロークを確保できないので、ワークに盛肉部（連結体とも呼ぶ）を設置して、シート幅Ｌをａより長いｂの位置に設定できるようにしたものである。このようにすれば、図１１（ｃ）に示すように、シート幅Ｌをａ（第１の軸方向長さ）より長いｂ（第２の軸方向長さ）を確保することができるので、ピストン４２、４２−１のスタート位置とオートフレッジ加工終了位置との間のストロークに余裕が発生する。第１、２実施形態と同様にして、ダイレクト加圧式オートフレッテージ加工を実施することができる。これにより、ピストンのスタート位置とオートフレッジ加工終了位置との間のストロークに余裕がない場合でも、ダイレクト加圧式オートフレッテージ加工において、送り速度Ｖを臨界送り速度Ｖｃ以上にすることによって内圧室ＩＣの圧力Ｐが飽和することなく、時間の経過と共に超高圧レベルまで上昇させることが可能となる。 (Third embodiment)
FIGS. 15A and 15B are explanatory views showing the third embodiment. As shown in FIG. 15, if the pipe line to be subjected to auto-fledge processing is short, a stroke necessary to reach a predetermined pressure cannot be secured. The width L can be set at a position b longer than a. In this way, as shown in FIG. 11C, the sheet width L can be ensured to be b (second axial length) longer than a (first axial length). A margin is generated in the stroke between the start position of the pistons 42 and 42-1 and the end position of the auto-fudge processing. Direct pressurization type autofrettage processing can be performed in the same manner as in the first and second embodiments. As a result, even when there is no allowance for the stroke between the piston start position and the auto-fudge processing end position, the internal pressure chamber IC can be set by setting the feed speed V to be equal to or higher than the critical feed speed Vc in the direct pressurization type auto-frettage processing. It is possible to increase the pressure P to an ultra-high pressure level over time without saturating.

盛肉部を設置したロアボデー１０３'（ワーク１）の製造方法は次の工程で構成されている。すなわち、高圧管路１０１を有するワーク１の製造方法であって、熱間鍛造によりワーク１の第１形状を形成する鍛造工程と、前記第１形状の前記ワーク１を機械加工して、盛肉部８０を有する第２形状を形成する第１機械加工工程と、第１実施形態において記載のオートフレッテージ加工方法により、前記ワーク１の高圧管路１０１に、オートフレッテージ加工を施すオートフレッテージ加工工程と、前記第２形状の前記ワーク１を機械加工して、前記盛肉部８０を除去して前記ワーク１の製品形状を形成する第２機械加工工程を具備するものである。 The manufacturing method of the lower body 103 ′ (work 1) provided with the built-up portion includes the following steps. That is, it is a manufacturing method of the workpiece 1 having the high-pressure pipe 101, which is a forging step of forming the first shape of the workpiece 1 by hot forging, and machining the workpiece 1 of the first shape, Autofrettage for subjecting the high-pressure pipe 101 of the workpiece 1 to autofrettage processing by the first machining step for forming the second shape having the portion 80 and the autofrettage processing method described in the first embodiment. A machining step and a second machining step of machining the second shape of the workpiece 1 to remove the built-up portion 80 to form a product shape of the workpiece 1 are provided.

ワーク１は、熱間鍛造工程により第１形状としての概略形状が形成され、この概略形状には、製品形状に付け加えて、盛肉部８０や切削取り代が含まれている。
第１形状のワーク１を切削、研削等の第１機械加工を行い、盛肉部８０を有する第２形状を形成する。ピストン４２の挿入角度を傾斜させるか、軸芯方向とするかによって図１５の（ａ）、（ｂ）の２通りに分かれる。図１５（ａ）に示すような、傾斜管路１０１’にあわせて盛肉部８０の管路を形成すると、ダイレクト加圧式オートフレッテージ加工において、ピストンの送り方向が傾斜してしまうので、そのための機構が必要である。第２形状において、盛肉部８０以外は、製品形状であるようにすることが好ましい。
オートフレッテージ加工工程後、第２機械加工工程においては、盛肉部８０のみを対象として切削、研削等を行い、最終的製品形状とすると良い。 The workpiece 1 is formed with a schematic shape as a first shape by a hot forging process, and in addition to the product shape, the schematic shape includes a built-up portion 80 and a cutting allowance.
The first shape work 1 is subjected to first machining such as cutting and grinding to form a second shape having the built-up portion 80. Depending on whether the insertion angle of the piston 42 is inclined or in the axial direction, there are two types of FIGS. As shown in FIG. 15 (a), when the pipe line of the built-up portion 80 is formed in accordance with the inclined pipe line 101 ′, the feed direction of the piston is inclined in the direct pressurization type autofrettage processing. This mechanism is necessary. In the second shape, it is preferable that parts other than the built-up portion 80 have a product shape.
In the second machining step after the auto-frettage processing step, it is preferable to perform cutting, grinding, etc. only on the built-up portion 80 to obtain a final product shape.

図１５（ａ）に示す場合には、必ずしも盛肉部８０によらなくても良い。図１６（ａ）、（ｂ）は、盛肉部の代わりに、ねじ込みとした場合の第３実施形態を示す説明図である。最終製品の雄ねじ部８１を利用して、連結体８０を雌ねじ付昇圧用ジグとしても良い。 In the case shown in FIG. 15A, it is not always necessary to use the built-in portion 80. FIGS. 16A and 16B are explanatory views showing a third embodiment in the case of screwing instead of the built-up portion. By using the male thread portion 81 of the final product, the connecting body 80 may be a pressurizing jig with a female thread.

（第４実施形態）
図１７（ａ）、（ｂ）は、本発明の第４実施形態を模式的に示す説明図である。
第１実施形態、第１実施形態の変形例では、シート幅Ｌをａからｂに長く設定することにより（ａ＜ｂ）、隙間３の摩擦抵抗が大きくし、最大漏れ流量を低下させ、臨界送り速度Ｖｃを低下させた。
ここで、隙間３の摩擦抵抗は、シート幅Ｌに限らず、隙間３のピストン４２、４２−１の表面性状（表面粗さ、形状）によっても変更することができる。この第４実施形態は、隙間３の摩擦抵抗に着目したものである。これにより、ピストン側面での摩擦を大きくすることにより漏れ流量を小さくすることができ、ダイレクト加圧式オートフレッテージ加工において、送り速度Ｖを臨界送り速度Ｖｃ以上にすることによって内圧室ＩＣの圧力Ｐが飽和することなく、時間の経過と共に超高圧レベルまで上昇させることが可能となる。
すなわち、隙間３を作動油が上ってゆくときの摩擦が大きければ、流量が減少するため、発生する最大漏れ流量が減少する。これにより、臨界送り速度Ｖｃを低下させることができるので、加圧部の送り速度限界や製品形状などに起因する各種制約が発生した場合でも、必要な所定圧力を達成することができる。なお、式２のＣは、ピストンとワーク内壁との間の表面形状によって定まる係数であり、（例えば、表面粗さがＲｚ＝３．２程度の研磨面のときに、Ｃ＝１としている）。Ｃを小さくすると、隙間３を作動油が上ってゆくときの摩擦が大きく、漏れ流量が減少する。 (Fourth embodiment)
FIGS. 17A and 17B are explanatory views schematically showing a fourth embodiment of the present invention.
In the first embodiment and the modification of the first embodiment, by setting the sheet width L to be longer from a to b (a <b), the frictional resistance of the gap 3 is increased, the maximum leakage flow rate is decreased, and the critical flow is reduced. The feed speed Vc was lowered.
Here, the frictional resistance of the gap 3 can be changed not only by the sheet width L but also by the surface properties (surface roughness, shape) of the pistons 42, 42-1 of the gap 3. The fourth embodiment focuses on the frictional resistance of the gap 3. As a result, the leakage flow rate can be reduced by increasing the friction on the side surface of the piston, and in the direct pressurization type autofrettage processing, the pressure P of the internal pressure chamber IC can be increased by setting the feed rate V to be equal to or higher than the critical feed rate Vc. Without saturating, it is possible to increase to an ultra-high pressure level over time.
That is, if the friction when the hydraulic oil goes up through the gap 3 is large, the flow rate is reduced, so that the maximum leakage flow rate is reduced. As a result, the critical feed rate Vc can be reduced, so that the required predetermined pressure can be achieved even when various restrictions are caused by the feed rate limit of the pressurizing unit, the product shape, and the like. C in Equation 2 is a coefficient determined by the surface shape between the piston and the inner wall of the workpiece (for example, C = 1 when the surface roughness is a polished surface of about Rz = 3.2). . When C is made small, the friction when the hydraulic oil goes up through the gap 3 is large, and the leakage flow rate is reduced.

具体的には、図１７（ａ）に示すように、ピストン４２の側面に山形溝、凹凸面からなる粗面（ランダムであっても、規則的な繰り返しであってもよい）を設けると良い。また、図１７（ｂ）に一例として示すように、ピストン４２の円周方向に設けられた溝であって、当該溝のピストン４２の軸方向間隙量が、前記溝の開口より底部において大きく構成された複数の溝からなるラビリンス構造としても良い。
図１７（ｂ）の例では、断面がＬ字状（ピストン軸を含む断面に表れた形状）であるが、必ずしもこれに限られるものではなく、下部断面が円形状に膨らんでいても良い。特に、Ｌ字状の場合は、高圧の作動油の圧力を受けて、図１７（ｂ）の可撓部４３部分が変形して適切にシール性を向上させることができるが、ワーク内に挿入されるピストンなので、シール性が過度に高められてピストンの作動に支障が生じないようなように各部の寸法を設計しなければならない。このような観点から、適切にシール性を向上させ、かつピストンの作動に支障が生じないように設計されたラビリンス構造とする。 Specifically, as shown in FIG. 17A, it is preferable to provide a rough surface (which may be random or regularly repeated) formed of a chevron groove and an uneven surface on the side surface of the piston 42. . Further, as shown in FIG. 17B as an example, the groove is provided in the circumferential direction of the piston 42, and the axial gap amount of the piston 42 in the groove is larger at the bottom than the opening of the groove. It is good also as a labyrinth structure consisting of a plurality of grooves.
In the example of FIG. 17B, the cross section is L-shaped (the shape that appears in the cross section including the piston shaft), but is not necessarily limited to this, and the lower cross section may swell in a circular shape. In particular, in the case of an L-shape, the flexible part 43 in FIG. 17B can be deformed by receiving the pressure of high-pressure hydraulic oil, and the sealing performance can be improved appropriately. Therefore, the dimensions of each part must be designed so that the sealing performance is not excessively increased and the operation of the piston is not hindered. From such a point of view, the labyrinth structure is designed so as to appropriately improve the sealing performance and not to hinder the operation of the piston.

その他、ピストン４２の側面に環状溝を設けるという、いわゆる通常のラビリンスパッキンに用いられるラビリンス構造を有する形状としてもよい。これらの形状は、旋削、放電加工、化学腐食処理等で行えばよい。 In addition, it is good also as a shape which has the labyrinth structure used for what is called a normal labyrinth packing that provides the annular groove in the side surface of the piston 42. These shapes may be performed by turning, electric discharge machining, chemical corrosion treatment, or the like.

次に、封止部材２４の変形例について説明する。図１８（ａ）は、封止部材２４の変形例を説明するための説明図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すキャップ２１内部の拡大図である。この変形例におけるワーク１に設けられた配管口２３の外周はねじ切りされており、キャップ２１がねじで固定されている。
そして、図１８（ｂ）に示すように、キャップ２１の内部には穴２５が設けられており、配管口用シールピン２０が挿入されている。配管口２３に挿入されるシールピン２０の端部２２には、半球状のＲ部が設けられている。配管口２３の外周のねじに対して、キャップ２１を回して、配管口２３の内側のテーパ部２３’にシールピン２０の端部２２の半球状のＲ部が、所定圧で接触するように調整する。シールピン２０とキャップ２１が封止部材２４を構成する。こうすることにより、シールピン２０の端部２２が、高いシール耐圧を持って密着するようになる。 Next, a modified example of the sealing member 24 will be described. FIG. 18A is an explanatory view for explaining a modification of the sealing member 24, and FIG. 18B is an enlarged view of the inside of the cap 21 shown in FIG. The outer periphery of the piping port 23 provided in the workpiece 1 in this modification is threaded, and the cap 21 is fixed with screws.
And as shown in FIG.18 (b), the hole 25 is provided in the inside of the cap 21, and the seal pin 20 for piping ports is inserted. A hemispherical R portion is provided at the end 22 of the seal pin 20 to be inserted into the piping port 23. The cap 21 is rotated with respect to the screw on the outer periphery of the piping port 23 so that the hemispherical R portion of the end 22 of the seal pin 20 contacts the tapered portion 23 ′ inside the piping port 23 with a predetermined pressure. To do. The seal pin 20 and the cap 21 constitute a sealing member 24. By doing so, the end 22 of the seal pin 20 comes into close contact with a high seal pressure resistance.

１ワーク
２作動油
３隙間
２１キャップ
２２溝穴
２３配管口
４０加圧部
４２ピストン
４２−１ピストンヘッド
４２−２ピストン軸
８０盛肉部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Work 2 Hydraulic oil 3 Crevice 21 Cap 22 Groove hole 23 Piping port 40 Pressurizing part 42 Piston 42-1 Piston head 42-2 Piston shaft 80 Filling part

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、駆動モータを有する加圧部（４０）と、該加圧部（４０）に駆動され、前記加圧部の加圧前の状態において、ワーク（１）の一端部側の内壁と、ピストン（４２）の軸方向に沿った側面との間に、所定の平均隙間量（ｈ）および第１の軸方向長さ（ａ）を有する隙間（３）を形成する前記ピストン（４２）と、前記一端部を除いて密閉された前記ワーク（１）および前記ピストン（４２）により形成され、作動油（２）が充填された内圧室（ＩＣ）と、を具備し、前記加圧部（４０）は、前記作動油（２）で充填された前記内圧室（ＩＣ）に前記ピストン（４２）を所定の送り速度（ｖ）で挿入させるものであり、当該挿入により前記隙間（３）より漏れ出す前記作動油（２）の、前記第１の軸方向長さ（ａ）における単位時間当たりの最大漏れ流量（Ｑｍａｘ（ａ））に相当する第１の臨界送り速度（Ｖｃａ）が、予め設定された前記ピストン（４２）の限界送り速度（Ｖ_０）よりも速い場合には、前記ピストン（４２）が、前記所定の平均隙間量（ｈ）および前記第１の軸方向長さ（ａ）よりも長い第２の軸方向長さ（ｂ）を有する隙間を形成するように設定して、前記第１の臨界送り速度（Ｖｃａ）を、前記限界送り速度（Ｖ_０）よりも遅い、前記第２の軸方向長さ（ｂ）における単位時間当たりの最大漏れ流量（Ｑｍａｘ（ｂ））に相当する第２の臨界送り速度（Ｖｃｂ）とし、当該第２の臨界送り速度（Ｖｃｂ）よりも前記所定の送り速度（ｖ）を速くすることにより、前記ワーク（１）にオートフレッテージ加工を施すオートフレッテージ加工を施すと共に、前記第１の臨界送り速度（Ｖｃａ）が前記限界送り速度（Ｖ _０）よりも遅い場合には、前記第１の臨界送り速度（Ｖｃａ）よりも前記所定の送り速度（ｖ）を速くすることにより、前記ワーク（１）にオートフレッテージ加工を施すことを特徴とするオートフレッテージ加工装置である。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention of claim 1 includes a pressurizing unit (40) having a drive motor, and the pressurizing unit (40) being driven by the pressurizing unit before pressurization. A gap having a predetermined average gap amount (h) and a first axial length (a) between the inner wall on one end side of the workpiece (1) and the side surface along the axial direction of the piston (42). An internal pressure chamber (IC) formed by the piston (42) forming (3), the work (1) and the piston (42) sealed except for the one end and filled with hydraulic oil (2). ), And the pressurizing section (40) inserts the piston (42) into the internal pressure chamber (IC) filled with the hydraulic oil (2) at a predetermined feed rate (v). Of the hydraulic oil (2) leaking from the gap (3) by the insertion. Limit feed speed of direction length maximum leakage flow rate per unit time in (a) (Qmax (a) ) first critical feed rate corresponding to (Vca) is preset said piston (42) _{(V 0} ) If faster than, said piston (42) is the predetermined average gap amount (h) and said first axial length (a) longer than the second axial length of the (b) Per unit time in the second axial length (b), the first critical feed rate (Vca) being slower than the limit feed rate (V ₀ ). A second critical feed rate (Vcb) corresponding to the maximum leakage flow rate (Qmax (b)) of the second critical feed rate (Vcb), and by making the predetermined feed rate (v) faster than the second critical feed rate (Vcb), Auto-frettage processing is applied to the workpiece (1) With performing autofrettage processing, the first when the critical feed rate (Vca) is slower than the critical feed rate (V _0), the first of said predetermined feed than the critical feed rate (Vca) An auto fretage processing apparatus that performs autofretting on the workpiece (1) by increasing the speed (v) .

請求項９の発明は、駆動モータを有する加圧部（４０）と、該加圧部（４０）に駆動され、前記加圧部の加圧前の状態において、ワーク（１）の一端部側の内壁と、ピストン（４２）の軸方向に沿った側面との間に、所定の平均隙間量（ｈ）および第１の軸方向長さ（ａ）を有する隙間（３）を形成する前記ピストン（４２）と、前記一端部を除いて密閉された前記ワーク（１）および前記ピストン（４２）により形成され、作動油（２）が充填された内圧室（ＩＣ）と、を具備し、前記加圧部（４０）は、前記作動油（２）で充填された前記内圧室（ＩＣ）に前記ピストン（４２）を所定の送り速度（ｖ）で挿入させるものであり、当該挿入により前記隙間（３）より漏れ出す作動油（２）の、前記第１の軸方向長さ（ａ）における単位時間当たりの最大漏れ流量（Ｑｍａｘ（ａ））に相当する第１の臨界送り速度（Ｖｃａ）が、予め設定された前記ピストン（４２）の限界送り速度（Ｖ_０）よりも大きい場合には、前記隙間（３）を形成する前記ワーク（１）の一端部側の内壁と対向する前記ピストン（４２）の軸方向に沿った側面に、摩擦抵抗を上昇させる摩擦抵抗部を形成させて、前記限界送り速度（Ｖ_０）よりも小さい、単位時間当たりの最大漏れ流量に相当する第２の臨界送り速度（Ｖｃｂ）を設定し、当該第２の臨界送り速度（Ｖｃｂ）よりも所定の送り速度（ｖ）を速くすることにより、前記ワーク（１）にオートフレッテージ加工を施すオートフレッテージ加工装置である。 The invention according to claim 9 is a pressurizing unit (40) having a drive motor, and is driven by the pressurizing unit (40), and is one end side of the work (1) in a state before the pressurizing unit is pressurized. The said piston which forms the clearance gap (3) which has predetermined | prescribed average clearance gap amount (h) and 1st axial direction length (a) between the inner wall of this, and the side surface along the axial direction of piston (42) (42) and an internal pressure chamber (IC) formed by the work (1) and the piston (42) sealed except for the one end and filled with hydraulic oil (2), The pressurizing unit (40) is configured to insert the piston (42) into the internal pressure chamber (IC) filled with the hydraulic oil (2) at a predetermined feed rate (v). (3) Unit time of hydraulic oil (2) leaking from (1) in the first axial length (a) Maximum leakage flow rate per (Qmax (a)) first critical feed rate corresponding to (Vca) is greater than the limit feed speed preset the piston (42) _{(V 0),} the A frictional resistance portion for increasing a frictional resistance is formed on the side surface along the axial direction of the piston (42) facing the inner wall on one end side of the workpiece (1) forming the gap (3), and the limit less than the feed rate (V _0), sets a second critical feed speed corresponding to the maximum leakage flow rate per unit of time (Vcb), predetermined feeding speed than the second critical feed rate (Vcb) By automating the workpiece (1) by increasing the speed of (v), the auto fretage processing apparatus performs autofrettage processing.

Claims

A pressure unit (40) having a drive motor;
Driven by the pressurizing unit (40), in a state before pressurization of the pressurizing unit, between the inner wall on one end side of the work (1) and the side surface along the axial direction of the piston (42). The piston (42) forming a gap (3) having a predetermined average gap amount (h) and a first axial length (a);
An internal pressure chamber (IC) formed by the work (1) and the piston (42) sealed except for the one end and filled with hydraulic oil (2),
The pressurizing part (40) is for inserting the piston (42) at a predetermined feed rate (v) into the internal pressure chamber (IC) filled with the hydraulic oil (2),
The hydraulic oil (2) leaking from the gap (3) by the insertion has a first leakage flow rate (Qmax (a)) per unit time at the first axial length (a). When the critical feed rate (Vca) is larger than the preset limit feed rate (V ₀ ) of the piston (42),
By setting the gap having a second axial length (b) that is longer than the first axial length (a),
The first critical feed rate (Vca) is set to a maximum leakage flow rate (Qmax (b)) per unit time in the second axial length (b), which is smaller than the limit feed rate (V ₀ ). By setting the corresponding second critical feed speed (Vcb) and making the predetermined feed speed (v) faster than the second critical feed speed (Vcb), the workpiece (1) is subjected to autofrettage machining. Auto-frettage processing equipment to be applied.

In the internal pressure chamber (IC), the piston (42) is fed at a predetermined feed speed (v), and the operation start position of the piston (42) is changed so that it is longer than the first axial length (a). The auto-frettage processing apparatus according to claim 1, wherein the gap having a long second axial length (b) is set.

The piston (42) is composed of a piston head (42-1) and a piston shaft (42-2), and the axial length of the side surface of the piston head (42-1) exceeds the gap (3). The first axial length (a) to be formed,
The hydraulic oil (2) leaking from the gap (3) by the insertion has a first leakage flow rate (Qmax (a)) per unit time at the first axial length (a). When the critical feed rate (Vca) is larger than the preset limit feed rate (V ₀ ) of the piston (42), the axial length of the side surface of the piston head (42-1) is set to 3. The autofrettage processing apparatus according to claim 1, wherein the length is set to a second axial length (b) longer than the first axial length (a). 4.

The inner wall on the one end side of the workpiece (1) until the predetermined feed speed (v) reaches the predetermined feed speed (v) higher than the second critical feed speed (Vcb). When the gap (3) having the predetermined average gap amount (h) is not formed in the workpiece (1) between the side surface along the axial direction of the piston (42),
Add and connect a connecting body to one end of the work (1),
Until the predetermined feed speed (v) reaches the predetermined feed speed (v) faster than the second critical feed speed (Vcb), an inner wall on one end side of the workpiece (1), and a piston The gap (3) having a continuous predetermined average gap amount (h) is formed between the side surface along the axial direction of (42). The auto-frettage processing apparatus according to any one of the above.

The auto flesh according to claim 4, wherein a built-up portion (80) is connected to one end portion of the work (1) during forging and configured as an additional connection of the connecting body. Tage processing equipment.

The autofraget according to claim 4, wherein the connecting body (80) is connected to one end of the work (1) by screw connection, and is configured as an additional connection of the connecting body. Processing equipment.

The piston (42) inserted into the internal pressure chamber (IC) at a predetermined feed rate (v) has a constant cylindrical cross-sectional area (A). The auto-frettage processing apparatus according to claim 1.

A frictional resistance portion that increases the frictional resistance is formed on the side surface along the axial direction of the piston (42) that faces the inner wall on the one end portion side of the workpiece (1) that forms the gap (3). The auto-frettage processing apparatus according to any one of claims 1 to 7.

A pressure unit (40) having a drive motor;
Driven by the pressurizing unit (40), in a state before pressurization of the pressurizing unit, between the inner wall on one end side of the work (1) and the side surface along the axial direction of the piston (42). The piston (42) forming a gap (3) having a predetermined average gap amount (h) and a first axial length (a);
An internal pressure chamber (IC) formed by the work (1) and the piston (42) sealed except for the one end and filled with hydraulic oil (2),
The pressurizing part (40) is for inserting the piston (42) at a predetermined feed rate (v) into the internal pressure chamber (IC) filled with the hydraulic oil (2),
The first criticality corresponding to the maximum leakage flow rate (Qmax (a)) per unit time of the hydraulic oil (2) leaking from the gap (3) by the insertion in the first axial length (a). When the feed speed (Vca) is larger than a preset limit feed speed (V ₀ ) of the piston (42), the inner wall on the one end side of the work (1) forming the gap (3) A frictional resistance portion that increases the frictional resistance is formed on the side surface along the axial direction of the piston (42) that is opposed to the piston, and the frictional resistance portion that is smaller than the limit feed speed (V ₀ ) is formed. By setting a second critical feed rate (Vcb) corresponding to the maximum leakage flow rate per unit time and making the predetermined feed rate (v) faster than the second critical feed rate (Vcb), The workpiece (1) has auto frame Auto-frettage processing equipment that performs cottage processing.

The automatic friction processing apparatus according to claim 9, wherein the friction resistance portion has a rough surface including an uneven surface.

The frictional resistance portion is a groove provided in a circumferential direction of the piston (42), and an axial gap amount of the piston (42) in the groove is configured to be larger at a bottom portion than an opening of the groove. The auto-frettage processing apparatus according to claim 9, wherein the apparatus has a labyrinth structure including a plurality of grooves.

An auto-frettage processing method for performing auto-frettage processing on a workpiece (1),
The workpiece (1) is formed by a piston (42) having a gap (3) having an average gap amount (h) with respect to the inner wall on the one end portion side, which is closed except for one end portion. Introducing hydraulic oil (2) into the internal pressure chamber (IC);
A pressure unit (40) having a drive motor drives the piston (42) to move the piston (42) to the internal pressure chamber (IC) at a predetermined feed rate (v). In the auto-frettage processing method, comprising the step of increasing the internal pressure chamber pressure (P) of the hydraulic oil (2),
The hydraulic oil (2) leaking from the gap (3) by the insertion has a first leakage flow rate (Qmax (a)) per unit time at the first axial length (a). When the critical feed rate (Vca) is larger than the preset limit feed rate (V ₀ ) of the piston (42),
Further comprising setting the gap having a second axial length (b) that is longer than the first axial length (a);
The first critical feed rate (Vca) is set to a maximum leakage flow rate (Qmax (b)) per unit time in the second axial length (b), which is smaller than the limit feed rate (V ₀ ). By setting the corresponding second critical feed speed (Vcb) and making the predetermined feed speed (v) faster than the second critical feed speed (Vcb), the workpiece (1) is subjected to autofrettage machining. An auto-frettage processing method characterized by applying.

13. The auto-frettage processing method according to claim 12, wherein a built-up portion (80) is formed by forging at one end of the workpiece (1).

A method for producing a workpiece (1) having a high-pressure line (101),
A forging step of forming a first shape of the workpiece (1) by hot forging;
A first machining step of machining the workpiece (1) of the first shape to form a second shape having a raised portion (80);
An autofrettage processing step of performing autofrettage processing on the high-pressure pipe (101) of the workpiece (1) by the autofrettage processing method according to claim 13;
Characterized in that it comprises a second machining step of machining the second shape of the workpiece (1) to remove the built-up portion (80) to form a product shape of the workpiece (1). The manufacturing method of the workpiece | work (1) to do.