1 前言
日本榛叶铁工公司创建于1947年，凭借机械切削加工起家。从1960年左右至今，在开发、生产摩托车消音器的过程中，不断钻研压加、焊接、成型、管材加工技术。1997年开始着手摩托车消音器的开发与生产，1998年实现批量化生产，制造出了世界首个钛制消音器。
2 摩托车消音器
摩托车消音器有四大功能，即消音、输出、尾气净化、设计性。
一个消音器由40多个零部件构成。消音器内部有好几个空间，通过将尾气引入某个空间实现消音。另外，内部构造能够决定输出性能。尾气净化指的是将吸附有铂、铑、钯等贵金属的东西搭载在消音器内部，通过化学反应去除尾气中含有的一氧化碳及氮氧化物等有害物质，净化后再向大气排放。为发挥催化剂性能，尾气温度也要提高，温度最高的地方可达到900℃。消音器外侧的温度也将达到300~350℃，因此今后消音器开发中的一个重要问题就是选定耐高温材料并讨论其构造。
消音器材料近10年来不断变化。从铁、不锈钢到铝，现在是铝与钛共存。
摩托车的消音器多安装于能够看得见的地方，是具有设计性的摩托车零部件之一。因此，从外观到细节都要求高超的设计性。这一点与汽车大不相同。
另外，2000年以后由于尾气限制、噪音限制等影响，消音器开始逐渐朝大型化发展，形状也开始变得复杂化。摩托车消音器厂家为了追求性能并区别于其它公司，消音器的形状由传统的圆筒状不断变化为三角形、梯形、五角形甚至是锥形等复杂形状。
3 钛制消音器的开发背景
钛制消音器主要用于赛车复制品以及高性能大型摩托车。当初，摩托车厂家为了提高加速性能，提出减轻消音器重量的要求。钛制消音器与以前使用的铁、不锈钢相比，强度高、耐腐蚀性好，最重要的是重量只有铁的57%，这点非常具有吸引力。
另外，环保方面，在消音器内部装载了能够充分净化尾气的催化剂，为了能够充分发挥催化剂的作用，也需要提高尾气温度。这对消音器材质就提出了耐热、耐用的要求。铝虽然轻，但耐热温度低，不锈钢虽然耐热温度高，但又太重，钛无疑成为生产消音器的最佳材料。
当时，虽然有一些手工生产少量钛消音器的企业，但却没有专门设立生产线、能够批量稳定生产的加工企业。对于榛叶铁工公司而言，这也是个未知的领域。但消音器厂家期望热切，于是榛叶铁工公司便开始挑战钛制消音器的批量化生产。
4 钛制消音器的批量化生产技术
在压力加工过程中，由于钛材较硬、回弹大，零部件裂纹、厚度变薄等现象很容易发生，尺寸精确无法保证。另外，卷压加工中，还存在粘结导致模具粘连，模具寿命缩短等问题。
为了使材料变得平滑，虽然对冲压油也进行了筛选，也使用了乙烯树脂，但是材料的平滑性还是未能得到改善。零部件的尺寸精度通过不断调试模具的间隔、设定压加工艺得以提高。
对于发生粘结的挤压模R角，采用了可替换的模具材料铜合金来延长模具寿命。近年来，对加工难度较高的零部件都采用带有油压缓冲装置的伺服压机进行生产。
在管材的弯曲加工中，为了确保性能和外观方面都比较重视的圆度，我公司下了很大功夫。在采用超级弯管机挤压材料的同时，将其缠绕在轧辊上，然后再进行管材的弯曲加工。为了防止管材扁平，模具内膜采用多节滚珠内模，这与压力模具一样，都采用了可替换式的铜合金，这样一来就能稍稍延长模具的寿命。
对于外观零部件，我公司独特的加工方法是从对工件内部施加压力，而不是从外部。摩托车消音器外观对品质要求非常高，如果外观部分有疤痕，去除疤痕就会增加抛光工作。钛的价格非常的高，在批量生产中，如果有缺陷那将是致命的。从工件内侧成型是一种可以减少产品不合格率的生产方法。
在焊接中，由于钛很容易氧化，我们也为预防焊接部位的氧化绞尽脑汁。通过无数次的错误实验，终于找到了保护气体的最佳用量、喷射方法以及恰当的焊接姿势。
由于还要对薄板进行焊接，热变形也是一大难题。因此通过加入脉冲抑制热输入量可有效防止零部件热变形，从而实现零部件焊接品质的稳定化。
表面处理方面，最初的模型采用抛光进行镜面加工。但由于钛非常硬，热量太多则会引起消音器表面烧灼。最后，为了能使软布轮抛光机平稳运转，采用带变压器的磨床，磨料和工艺上都下了很大功夫。另外，通过采用碳、玻璃珠的喷砂加工以及遮盖图章及文字的喷砂处理，实现了文字浮于材料表面样式的消音器的批量化生产。
批量化生产的最大难题就是生产效率和质量的确保。为了实现自动化，我公司引进了多台TIG填充焊接机器人。当时，市场上还没有能安装在机器人上的焊丝线圈，通过定做才筹措到。将人用手焊接替换成机器人作业，对焊接条件以及焊接姿势的改进都非常重要。我公司通过六轴焊接机器人和两轴转动换位器的组合，将手工焊接的技术移植到机器人身上。
我公司的批量化生产线采用单元生产线进行生产。所有设备循环一圈后，就能组装完成1个消音器。
通过不断探讨批量化生产技术，我公司最终建立了日产300~500个消音器的单元式生产线。周期时间为2分钟生产1个消音器。2007年销售高峰时生产了大约11万个钛制消音器。
5今后展望
今后随着全世界范围内对环境保护的重视，尾气限制以及噪音限制等规定将会越来越严格，预计对摩托车的轻量化要求也会越来越迫切。因此，预测消音器将会朝着大型化方向发展。另外，消音器作为摩托车的零部件，对设计性方面要求较高。开发复杂零部件的成型方法、提高确保零部件精度的模具技术及焊接质量、提高表面处理等外观质量势在必行。
我公司在实现摩托车生产商设计要求的同时，今后将继续致力于开发能够满足全世界摩托车用户需求的消音器批量化生产技术。