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一個(gè)經(jīng)濟(jì)界和汽車(chē)界流傳了三十余年的神話，豐田，相信大家都很熟悉，其模具設(shè)計(jì)和制造技術(shù)達(dá)到了高標(biāo)準(zhǔn)、一站式的水平，在管理和技術(shù)方面都有獨(dú)到之處。世界汽車(chē)模具制造技術(shù)正在向這些方向發(fā)展：計(jì)算機(jī)前的操作逐步代替現(xiàn)場(chǎng)操作，以高精度加工代替人的手工勞動(dòng)，模具的設(shè)計(jì)、制造高度標(biāo)準(zhǔn)化，單件生產(chǎn)方式向流水線式生產(chǎn)方式發(fā)展等等。

模具設(shè)計(jì)實(shí)際上分為三個(gè)部分：沖壓工藝設(shè)計(jì)、模面設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。結(jié)合我們國(guó)內(nèi)的模具制造情況，豐田在以下一些地方與我們有很大的不同，值得我們很好的借鑒。

在沖壓工藝設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)看豐田是如何與眾不同的，1、精細(xì)模面設(shè)計(jì)：豐田在設(shè)計(jì)階段通過(guò)計(jì)算機(jī)的曲面造型，完成模面的精細(xì)設(shè)計(jì)。比如：針對(duì)進(jìn)料量不同設(shè)計(jì)各種拉延筋，同一套模不同部位的拉延筋截面不同，防回彈、過(guò)拉延處理，最小壓料面設(shè)計(jì)，凸凹模不等間隙設(shè)計(jì)等等。精細(xì)模面設(shè)計(jì)的結(jié)果，可以極大的減少型面加工，減少鉗修，減少試模工時(shí)，它的作用非同小可。對(duì)比之下，國(guó)內(nèi)的模具設(shè)計(jì)還停留在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，模具設(shè)計(jì)的落后造成了制造的落后。2、板料成型分析技術(shù)應(yīng)用：豐田建立了一個(gè)整車(chē)身各種典型件的分析結(jié)果庫(kù)。對(duì)一個(gè)新車(chē)型的件，如果成型性沒(méi)有太大的變化，只是參考原工藝不做分析，只有特殊的新造型才做板料成型分析。豐田的新車(chē)要做樣車(chē)，對(duì)造型特殊的件除了做板料成型分析外一般還要做簡(jiǎn)易模進(jìn)行驗(yàn)證。3、模面設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)積累機(jī)制：豐田的設(shè)計(jì)部門(mén)除手工勾畫(huà)草圖以外，設(shè)計(jì)已全部計(jì)算機(jī)化，一般設(shè)計(jì)人員除一臺(tái)工作站外還有一臺(tái)筆記本電腦。但，真正創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)還是靠人腦，特別是靠人的經(jīng)驗(yàn)積累。豐田特別強(qiáng)調(diào)經(jīng)驗(yàn)積累機(jī)制：只有集體的經(jīng)驗(yàn)不能有只屬于個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)，豐田的模具設(shè)計(jì)和調(diào)試過(guò)程，真正做到了是一個(gè)閉環(huán)制造系統(tǒng)，借助于這種自我完善的經(jīng)驗(yàn)積累機(jī)制，模具的設(shè)計(jì)越來(lái)越精細(xì)，越來(lái)越準(zhǔn)確。4、間隙圖設(shè)計(jì)，在豐田模面設(shè)計(jì)實(shí)際上是由曲面造型和nc編程兩部分共同完成的，為了傳達(dá)和描述模面設(shè)計(jì)思想，就產(chǎn)生了除dl圖、模具圖之外的第三種圖---間隙圖也叫質(zhì)量保證圖。5、大規(guī)模生產(chǎn)對(duì)設(shè)計(jì)的影響：豐田的生產(chǎn)規(guī)模是高標(biāo)準(zhǔn)、一站式的，它在模具設(shè)計(jì)如何適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)的要求方面具有豐富的經(jīng)驗(yàn)。提高材料利用率：對(duì)于大批量汽車(chē)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，提高板料的利用率是模具設(shè)計(jì)的第一大事。只要把材料利用率提高幾個(gè)百分點(diǎn)，模具的成本就可乎略不計(jì)了。如果一套模具40萬(wàn)人民幣，只相當(dāng)于100噸鋼板的價(jià)格，以壽命50萬(wàn)件計(jì)算，平均每件節(jié)約0。2kg鋼板，就足可節(jié)約出這套模具費(fèi)用了。減少?zèng)_壓工序：模具設(shè)計(jì)的趨勢(shì)是，零件的合并，左右對(duì)稱(chēng)件合模，前后順序件合模等等，原來(lái)幾個(gè)件合成一個(gè)件，不同的件合在一套模，模具越來(lái)越大，單件工序大大減少，整車(chē)模具數(shù)量越來(lái)越少，這對(duì)降低沖壓的成本起關(guān)鍵作用。例如：豐田把整車(chē)制件的模具系數(shù)，由過(guò)去的3點(diǎn)幾降到2左右。沖壓自動(dòng)化：為適應(yīng)沖壓線完全自動(dòng)化，模具必須考慮機(jī)械手上下料，廢料的自動(dòng)排出，氣動(dòng)、自動(dòng)和傳感裝置普遍采用等等。模具的快速裝換：沖壓線的換模時(shí)間，也成為一個(gè)模具設(shè)計(jì)必須考慮的問(wèn)題。如：拉延模完全以單動(dòng)代替雙動(dòng)，模具自動(dòng)卡緊，換模不換氣頂桿等等。

模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和加工：設(shè)計(jì)有兩種目的：一個(gè)是面向設(shè)計(jì)本身，一個(gè)是面向制造。設(shè)計(jì)者在畫(huà)圖過(guò)程中逐步完善自己的設(shè)計(jì)思路，另一方面，設(shè)計(jì)要面向制造，以提高生產(chǎn)效率為最終目的。1、實(shí)體設(shè)計(jì)：模面設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的分開(kāi)：豐田把模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與模面設(shè)計(jì)完全分開(kāi)的，前者是實(shí)體設(shè)計(jì)，后者仍然是曲面設(shè)計(jì)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中模面部分只是示意性的，可用于實(shí)型加工，不能用于模具加工。這種分工大大簡(jiǎn)化了模具實(shí)體設(shè)計(jì)。2、實(shí)型數(shù)控加工：在豐田，實(shí)型的生產(chǎn)員工，已完全從手工制作轉(zhuǎn)變到大量的數(shù)控編程上來(lái)了，現(xiàn)場(chǎng)的簡(jiǎn)單人工粘接和修整工作，由臨時(shí)工所充當(dāng)。實(shí)型的數(shù)控化生產(chǎn)直接得利于實(shí)體設(shè)計(jì)，而又提高了鑄件的精度，為后序的精細(xì)加工帶來(lái)極大的優(yōu)勢(shì)。3、構(gòu)造面數(shù)控加工：模具構(gòu)造面就是模具型面以外的機(jī)加工面，如：導(dǎo)向面、鑲塊安裝面、螺釘孔、其他需加工面等等，這些在豐田也都是靠編程，數(shù)控加工出來(lái)的。實(shí)體設(shè)計(jì)為模具的構(gòu)造面數(shù)控編程加工帶來(lái)了可能。豐田通過(guò)實(shí)體設(shè)計(jì)真正做到在模具結(jié)構(gòu)上的cad/cam一體化，也只有一體化，取消繪制二維圖的束縛，實(shí)體設(shè)計(jì)才顯示出的它的價(jià)值，兩者應(yīng)該同步發(fā)展相宜得彰，這就是豐田為我們提供的經(jīng)驗(yàn)。

高精度加工：模面的加工是模具加工的重點(diǎn)，豐田在近年來(lái)大力發(fā)展高精度模面加工技術(shù)，取得了讓人耳目一新的成果。1、型面高精度加工：型面高精度加工主要體現(xiàn)在這樣幾個(gè)方面：提高模面加工精度、提高加工到位程度、實(shí)現(xiàn)模面的精細(xì)設(shè)計(jì)。高精度加工除機(jī)床精度和刀具的管理外，主要是靠編程技術(shù)的改進(jìn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的;2 二維刃口的高精度加工：豐田的二維刃口鑲塊加工，采用在專(zhuān)用的鑲塊加工流水線上，單塊加工成活，加工精度可以達(dá)到按銷(xiāo)定位裝配，合模無(wú)須對(duì)間隙的程度。3、 高精度加工的效果：豐田通過(guò)高精度加工，使模具精度達(dá)到了模面的少鉗工、無(wú)鉗工化的目標(biāo)。豐田的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃中，由機(jī)加工完成之后到第一次試模之間，只有七個(gè)鉗工工作日，它基本是鉗工裝配時(shí)間，而沒(méi)有鉗工修磨工時(shí)。

模具行業(yè)大有向第三世界轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)。通過(guò)豐田的發(fā)展，我們有了一些新的認(rèn)識(shí)，模具生產(chǎn)越來(lái)越依賴(lài)高科技，完全可以把人工勞動(dòng)降到很低，汽車(chē)對(duì)模具生產(chǎn)的需求最重要的是高質(zhì)量和短周期，在大規(guī)模汽車(chē)生產(chǎn)中，模具本身的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如模具的使用成本更重要。豐田的技術(shù)告訴我們：好的模具應(yīng)該是設(shè)計(jì)出來(lái)的;模具也可以流水線生產(chǎn);高新技術(shù)應(yīng)用是模具制造技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力;國(guó)內(nèi)汽車(chē)模具業(yè)與世界先進(jìn)水平相比還有較大差距，如果我們不努力，這種差距不是縮小，而是會(huì)拉大。國(guó)內(nèi)的汽車(chē)模具廠家不是很多，但卻吃不飽，我們高質(zhì)量模具的市場(chǎng)被周邊國(guó)家和地區(qū)的模具廠占領(lǐng)了，我們不向世界上最先進(jìn)的模具技術(shù)學(xué)習(xí)，還能生存么?

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