豐田汽車公司的模具設計與制造技術嫁蛇，在管理和技術有許多獨到之處坎弯。本文對模具生產(chǎn)制造技術作初步的探討酒朵，對急待改進生產(chǎn)方式桦锄、推進科學管理和提高制造技術水平的國內(nèi)汽車模具同行，可能會有一些借鑒和啟發(fā)耻讽。

日本的制造術察纯，一個經(jīng)濟界和汽車界流傳了經(jīng)久的神話。豐田针肥，相信大家都很熟悉，其模具設計和制造技術達到了世界一流的水平香伴，在管理和技術方面都有獨到之處慰枕。世界汽車模具制造技術正在向這些方向發(fā)展：計算機前的操作逐步代替現(xiàn)場操作，以高精度加工代替人的手工勞動即纲，模具的設計具帮、制造高度標準化，單件生產(chǎn)方式向流水線式生產(chǎn)方式發(fā)展等等低斋。

模具設計實際上分為三個部分：沖壓工藝設計停迫、模面設計和結構設計。結合我們國內(nèi)的模具制造情況司逗，豐田在以下一些地方與我們有很大的不同擎若。

在沖壓工藝設計環(huán)節(jié)看豐田是如何與眾不同的：

1、精細模面設計：豐田在設計階段通過計算機的曲面造型改佛，完成模面的精細設計漂肖。比如：針對進料量不同設計各種拉延筋，同一套模不同部位的拉延筋截面不同遵奇，防回彈躯括、過拉延處理赏赔，最小壓料面設計，凸凹模不等間隙設計等等轮昧。精細模面設計的結果雷倦，可以極大的減少型面加工，減少鉗修熟排，減少試模工時肺灭，它的作用非同小可。對比之下丸冕，國內(nèi)的模具設計還停留在結構設計階段耽梅，模具設計的落后造成了制造的落后。

2胖烛、板料成型分析技術應用：豐田建立了一個整車身各種典型件的分析結果庫眼姐。對一個新車型的件，如果成型性沒有太大的變化佩番，只是參考原工藝不做分析众旗，只有特殊的新造型才做板料成型分析。豐田的新車要做樣車趟畏，對造型特殊的件除了做板料成型分析外一般還要做簡易模進行驗證贡歧。

3、模面設計經(jīng)驗積累機制：豐田的設計部門除手工勾畫草圖以外赋秀，設計已全部計算機化利朵，一般設計人員除一臺工作站外還有一臺筆記本電腦。但猎莲，真正創(chuàng)造性的設計還是靠人腦绍弟，特別是靠人的經(jīng)驗積累。豐田特別強調(diào)經(jīng)驗積累機制：只有集體的經(jīng)驗不能有只屬于個人的經(jīng)驗石阵，豐田的模具設計和調(diào)試過程郁表，真正做到了是一個閉環(huán)制造系統(tǒng)，借助于這種自我完善的經(jīng)驗積累機制豌楷，模具的設計越來越精細罕腿，越來越準確。

4彭倡、間隙圖設計看群，在豐田模面設計實際上是由曲面造型和nc編程兩部分共同完成的，為了傳達和描述模面設計思想胶僵，就產(chǎn)生了除dl圖步盼、模具圖之外的第三種圖---間隙圖也叫質(zhì)量保證圖。

5隘勾、大規(guī)模生產(chǎn)對設計的影響：豐田的生產(chǎn)規(guī)模是世界一流的樊鲁，它在模具設計如何適應大規(guī)模生產(chǎn)的要求方面具有豐富的經(jīng)驗投嫂。

提高材料利用率：

對于大批量汽車生產(chǎn)來說，提高板料的利用率是模具設計的第一大事蔗彤。只要把材料利用率提高幾個百分點川梅，模具的成本就可乎略不計了。如果一套模具40萬人民幣然遏，只相當于100噸鋼板的價格贫途，以壽命50萬件計算，平均每件節(jié)約0待侵。2kg鋼板丢早，就足可節(jié)約出這套模具費用了。

減少沖壓工序：

模具設計的趨勢是秧倾，零件的合并怨酝，左右對稱件合模，前后順序件合模等等那先，原來幾個件合成一個件农猬，不同的件合在一套模，模具越來越大售淡，單件工序大大減少斤葱，整車模具數(shù)量越來越少，這對降低沖壓的成本起關鍵作用揖闸。例如：豐田把整車制件的模具系數(shù)帮廉，由過去的3點幾降到2左右。沖壓自動化：為適應沖壓線完全自動化阐赖，模具必須考慮機械手上下料汗钳，廢料的自動排出，氣動佃贞、自動和傳感裝置普遍采用等等。

模具的快速裝換：

沖壓線的換模時間镐催，也成為一個模具設計必須考慮的問題隶俄。如：拉延模完全以單動代替雙動，模具自動卡緊椅豆，換模不換氣頂桿等等剿蹦。

模具結構的設計和加工：

設計有兩種目的：一個是面向設計本身，一個是面向制造沽叠。設計者在畫圖過程中逐步完善自己的設計思路叹盼，另一方面，設計要面向制造菊榨，以提高生產(chǎn)效率為最終目的运杭。

1夫啊、實體設計：模面設計與結構設計的分開：豐田把模具結構設計與模面設計完全分開的，前者是實體設計辆憔，后者仍然是曲面設計撇眯。在結構設計中模面部分只是示意性的，可用于實型加工虱咧，不能用于模具加工熊榛。這種分工大大簡化了模具實體設計。

2腕巡、實型數(shù)控加工：在豐田玄坦，實型的生產(chǎn)員工，已完全從手工制作轉變到大量的數(shù)控編程上來了绘沉，現(xiàn)場的簡單人工粘接和修整工作煎楣，由臨時工所充當。實型的數(shù)控化生產(chǎn)直接得利于實體設計梆砸，而又提高了鑄件的精度转质，為后序的精細加工帶來極大的優(yōu)勢。

3版药、構造面數(shù)控加工：模具構造面就是模具型面以外的機加工面埠限，如：導向面、鑲塊安裝面茅铺、螺釘孔旦珊、其他需加工面等等，這些在豐田也都是靠編程毕模，數(shù)控加工出來的昵诅。實體設計為模具的構造面數(shù)控編程加工帶來了可能。豐田通過實體設計真正做到在模具結構上的cad/cam一體化腌哎，也只有一體化貌梦，取消繪制二維圖的束縛，實體設計才顯示出的它的價值晰淋，兩者應該同步發(fā)展相宜得彰尸饵。

高精度加工：

模面的加工是模具加工的重點，豐田在近年來大力發(fā)展高精度模面加工技術乘儒，取得了讓人耳目一新的成果苔寝。

1、型面高精度加工：型面高精度加工主要體現(xiàn)在這樣幾個方面：提高模面加工精度塑猖、提高加工到位程度竹祷、實現(xiàn)模面的精細設計。高精度加工除機床精度和刀具的管理外羊苟，主要是靠編程技術的改進來實現(xiàn)的;

2塑陵、二維刃口的高精度加工：豐田的二維刃口鑲塊加工感憾，采用在專用的鑲塊加工流水線上，單塊加工成活猿妈，加工精度可以達到按銷定位裝配吹菱，合模無須對間隙的程度。

3彭则、高精度加工的效果：豐田通過高精度加工鳍刷，使模具精度達到了模面的少鉗工、無鉗工化的目標俯抖。豐田的標準計劃中输瓜，由機加工完成之后到第一次試模之間，只有七個鉗工工作日芬萍，它基本是鉗工裝配時間尤揣，而沒有鉗工修磨工時。

模具行業(yè)大有向第三世界轉移的趨勢她忱。通過豐田的發(fā)展蝇莲，我們有了一些新的認識，模具生產(chǎn)越來越依賴高科技园秫，完全可以把人工勞動降到很低闭腊，汽車對模具生產(chǎn)的需求最重要的是高質(zhì)量和短周期，在大規(guī)模汽車生產(chǎn)中峡稿，模具本身的成本遠遠不如模具的使用成本更重要哀呕。

豐田的技術告訴我們：

好的模具應該是設計出來的;模具也可以流水線生產(chǎn);高新技術應用是模具制造技術發(fā)展的動力;國內(nèi)汽車模具業(yè)與世界先進水平相比還有較大差距，如果我們不努力土叠，這種差距不是縮小支捍，而是會拉大。國內(nèi)的汽車模具廠家不是很多构睬，但卻吃不飽抗稿，我們高質(zhì)量模具的市場被周邊國家和地區(qū)的模具廠占領了，如果不向世界上最先進的模具技術學習的話歪榕，生存會成為大問題纤壁。

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