近十年来，本身曾在日本多家模具建立厂停止过较为深入的进修和侦查，前后累计工夫达6个多月。比拟今后觉察，丰田的模具技艺在日本的模具厂家中也长短常优异的，不论是才略、效率及技艺都不愧为宇宙当先程度。
过程对丰田的熟悉咱们也许看到，宇宙汽车模具建立技艺正在向这些方位进展：盘算机前的职掌慢慢接替现场职掌，以高精度加工接替身的手工做事，模具的企图、建立高度准则化，单件临盆方法向流水线式临盆方法进展等等。联结咱们国内的模具建立情状，丰田在如下一些处所与咱们有很大的不同，值得咱们很好的自创。
1.精致模面企图
咱们常说的模具企图本质上分为三个部份：冲压工艺企图、模面企图和组织企图。这三种企图的实质和注中心是彻底不同的，丰田的做事过程为先有冲压工艺企图而后指点模面企图和模具组织企图，别离由不同的人来做，专科合做很精确。保守的冲压工艺企图采取工序图或是dl图，它的模面企图是分外大概的，以云云的图纸指点下的工艺外型，肯定在后序靠人为休整、建立工艺祢补，形成模具建立的人为钳修量很大、周期拉长。
丰田在企图阶段过程盘算机的曲面外型，达成模面的精致企图。譬喻：针对进料量不同企图种种拉延筋，统一套模不同部位的拉延筋截面不同，防回弹、过拉延解决，最小压料面企图，凸凹模不等空隙企图等等。精致模面企图的终于，也许极大的裁减型面加工，裁减钳修，裁减试模工时，它的影响非同小可。
比拟之下，国内的模具企图还停息在组织企图阶段，模面企图没有遭到很好的珍视，模面本质上是靠后天达成，模具企图的掉队形成了建立的掉队，也就绝不希奇了。
2.板料成型解析技艺运用情状
丰田公司从5-6年前，起头运用有限元法做盘算机摹拟板料成型解析，要紧运用的解算软件为美国的dyna3d，他们过程了近三年的勉力才到达有用程度。方今，丰田创建了一个整车身种种典范件的解析终于库。对一个新车型的件，假若成型性没有太大的变动，可是参考原工艺不做解析，惟有非凡的新外型才做板料成型解析。丰田的新车要做样车，对外型非凡的件除了做板料成型解析外通常还要做简便模停止考证。是以，丰田人觉得方今板料成型解析还不是一件定然的、简捷的事，不论是周期仍是成本都有很大价钱。
本身觉得，丰田的车型开辟量很大，车型之间变动不大、好似件很多，又积蓄了充分的人的阅历，板料成型解析切有用武之地未几，创建一个解析终于库是一个好法子（日本富士模具公司也是这么做的）。反观国内近况，一方面模具厂专科合做很低，种种件都市碰到，难有现成阅历，犹如更须要板料成型技艺。另一方面，技艺程度低赞成处境差（如：板料参数、磨擦系数等难节制），模具厂运用起来，要到达有用（不讲成就、不计价钱的协商不算）也是分外困苦的。纵使是创立专科解析公司，琢磨用户数目、周期、价钱等成分，生怕也水清无鱼。方今，这项技艺在国内的本质运用成就还难有定论。
3.模面企图阅历积蓄机制
丰田的企图部门除手工勾勒草图除外，企图已所有盘算机化，通常企图人员除一台做事站外尚有一台札记本电脑。但，真实创做性的企图仍是靠人脑，分外是靠人的阅历积蓄。丰田分外强调阅历积蓄机制：惟有整体的阅历不能有只属于限度的阅历，譬喻：质料的统一办理，草图企图的小组商议，图纸的多部门整体考核，企图准则、榜样的屡屡性增改等等。
阅历积蓄机制是丰田也许不停抬高模面精致企图的要紧设施。譬喻：模具加工达成今后，通常模具型面不必研合，刃口不必对空隙，钳工只负责安装，在首次试模时也不能随意修调模具，调试模具备模面企图人员在场，首次试模弊端须要纪录下来。着末的休整终于，象拉延筋、拉延圆角变动、对称件的差错称景象等，还要停止现场丈量。这些质料的积蓄、整治、解析、存档，都是模面企图的阅历积蓄，并随时介入到下一次的企图中去。
丰田的模具企图和调试过程，真实做到了是一个闭环建立系统，借助于这类自我美满的阅历积蓄机制，模具的企图越来越精致，越来越明确。
4.空隙图企图
在丰田，模面企图本质上是由曲面外型和nc编程两部份协同达成的，为了通报和描写模面企图头脑，就形成了除dl图、模具图除外的第三种图---空隙图也叫原料保证图。
空隙图本身在夙昔还没有观点过，这也许是丰田的一种创做。模具的企图不是纯真为了企图出一种机器，也许达成它肯定的行为就结束（这只可叫做组织企图），模具企图的最后目标是为了保证它所压出的产品件是及格的高原料的，空隙图便是云云一种专为保证产品件原料的图。原料保证图中，要紧囊括云云几项实质：模具本质符型面地域、各个符型地域的空隙值、工艺请求的模面变动情状、拉延圆角的变动、种种模面的挖空等等。通常无奈过程曲面外型完结的模面企图，都过程空隙图的通报，仰仗nc编程的企图来完结，在这边nc编程也不再是纯果真完结模具组织的加工，它本质上也介入到模面企图中来了。是以，空隙图的运用也是精致模面企图的一种肯定。
5.何如适应大范围临盆的请求
抬高材料操纵率：关于大量量汽车临盆来讲，抬高板料的操纵率是模具企图的第一大事。只需把材料操纵率抬高几个百分点，模具的成本便可乎稍不计了。假若一套模具40万国民币，只相当于吨钢板的价钱，以寿命50万件盘算，平衡每件省俭0.2kg钢板，就足可省俭出这套模具花费了。
裁减冲压工序：模具企图的趋向是，零件的归并，左右对称件合模，前后按序件合模等等，原本几个件合成一个件，不同的件合在一套模，模具越来越大，单件工序大大裁减，整车模具数目越来越少，这对低沉冲压的成本起关键影响。比方：丰田把整车制件的模具系数，由往时的3点几降到2左右。
冲压主动化：为适应冲压线彻底主动化，模具肯定琢磨机器手高低料，废物的主动排出，气动、主动和传感安装广大采取等等。
模具的神速装换：冲压线的换模工夫，也成为一个模具企图肯定琢磨的题目。如：拉延模彻底以单动接替双动，模具主动卡紧，换模不换气顶杆等等。
6.模具组织的企图和加工
企图有两种目标：一个是面向企图自身，一个是面向建立。企图者在画图过程中慢慢美满本身的企图思绪，丹青结束，本身也知道了，是以图纸首先要企图者本身看得便利，并使企图的做事效率高。另一方面，企图要面向建立，以抬高临盆效率为最后目标。
咱们理当熟悉到不同的临盆工艺过程决意了图纸的表白大势。保守的模具总装图加零件图的大势，适应的长短框架组织的模具临盆。采取大型数控铣加工今后，模具总成图成为更好的大势。在通盘运用cad企图今后，假若临盆方法没变，那末二维企图和总图企图也不会变，可是把图板换成了屏幕和键盘。我公司在97年曾一度改二维企图为三维实体企图，但是成就并不好，企图效率低沉、临盆上也没有很几许实惠。
丰田在cad三维实体企图与建立周密相协做方面为咱们供给了较量胜利的阅历。
（1）实体企图
丰田的模具企图已所有采取三维实体企图，运用的软件为enginner。
模面企图与组织企图的隔开：丰田把模具组织企图与模面企图彻底隔开的，前者是实体企图，后者仍旧是曲面企图。在组织企图中模脸部份可是呈现性的，可用于实型加工，不能用于模具加工。这类合做大大简化了模具实体企图，这类简化对三维实体企图的成败很严重。
废除二维图纸：尺寸标注大抵占画图做事量的40%，丰田不绘制保守意义上的二维图纸，也就彻底省去了这一部份的做事量。取而代之的是遵循各工序须要，给出肯定的三维平面简图，和标注须要尺寸的平面简图。假若从三维企图启程，最后得二维图的终于，那把一个三维实体动弹为合乎人看图习惯的二维图，将是分外费时、费事的，企图出的实体变得毫无价钱，这显然违反了实体企图的初志，丰田的胜利之处便是没有这么做。
搭积木和编纂式企图：三维实体企图采取搭积木式企图，仰仗三维准则件和典范组织库，使模具组织极大的准则化，变二维画图构想为三维平面安置。同时大量借用已有的宛如模具组织，过程简捷编纂、点窜，达成新模企图。这对企图者来讲，是概念上的一场革新，假若还墨守陈规，先画平面图复活创平面型，那三维企图的上风就成了包袱，效率过低了。
干预审查：在二维企图中，不断企图者并没有真实的创建起三维的模具抽象，对繁杂的空间题目只可靠断面图，一旦阅历不够，琢磨不周，空间干预就再所不免。三维实体企图最直接的利益，便是分外直觉便利的干预审查，乃至也许做疏通干预解析。往常二维图企图时的一个老浩劫题目，在实体企图眼前水到渠成。
实体企图中的删繁就简：实体企图直接面向建立，它所企图的繁简因加工须要而定，彻底不必琢磨人的看图习惯。譬喻：铸件的倒角，在加工中凹角靠刀具达成，凸角靠人为休整，因此，企图中就不必做了；又如：准则件，完尽是购买件，在企图中也也许变为呈现性的简捷若干体等等。尚有很多企图做事，本质上是靠后序的工艺榜样达成的，如螺钉孔场所，镶块形态等。因加工须要而企图是最经济的企图。
半主动企图：丰田在实体企图的根基上，对拉延模等一些组织典范而准则化较量高的模具，曾经开辟出具备肯定本能的帮忙程序，做到半主动企图。譬喻：拉延模组织企图通常都交给，新手、女人员来达成，企图一套模所有做事也用不了一周工夫。
（2）实型数控加工
实体企图的第一个用处，便是铸件泡沫实型彻底采取数控加工。丰田的实型模是用一整块矩形泡沫数控加工出来的。实型的数控化加工临盆，便是过程对实体模子的工艺编纂（如：加工面贴加工余量，模子分层编纂等），再过程数控编程，泡沫毛坯下料，数控加工，人为粘接和休整等几道工序达成的。在丰田，实型的临盆员工，已彻底从手工制做动弹到大量的数控编程上来了，现场的简捷人为粘接和休整做事，由且则工所充任。实型的数控化临盆直接得利于实体企图，而又抬高了铸件的精度，为后序的精致加工带来极大的上风。
（3）构造面数控加工
模具构造面便是模具型面除外的机加工面，如：导向面、镶块安装面、螺钉孔、其余需加工面等等。这些在丰田也都是靠编程，数控加工出来的。实体企图为模具的构造面数控编程加工带来了也许。构造面加工编程化，也许大大抬高机加功效率，裁减现场的人为职掌错误，抬高加工的主动化程度。固然要做到这一点，除实体企图除外，还要做很多做事，如：主动对刀、刀具办理、加工参数、编程阅历等等，这方面咱们与丰田的差异就更大，没有这些根基，构造面的编程加工是不成能的。
丰田过程实体企图真实做到在模具组织上的cad/cam一体化，也惟有一体化，废除绘制二维图的束缚，实体企图才显示出的它的价钱，两者理当同步进展适合得彰，这便是丰田为咱们供给的阅历。
7.鼎力进展高精度模面加工技艺
（1）型面的高精度加工
型面高精度加工要紧呈此刻云云几个方面：抬高模面加工精度、抬高加工到位程度、完结模面的精致企图。高精度加工除机床精度和刀具的办理外，主如果靠编程技艺的改善来完结的。
加工法子囊括等高线加工、最大长度顺向走刀加工，精加工走刀移行密度到达0.3mm，同时改笔直刀为30度角的高速加工等等法子，以抬高加工精度。
同时在凹角清根、凸圆角加工到位、节制模具协做的不等距空隙、最大也许的收缩符型面方面都要加工到位，以完结模面的精致加工。
（2）二维刃口的高精度加工
丰田的二维刃口镶块加工，采取在专用的镶块加工流水线上，单块加工成活，加工精度也许到达按销定位安装，合模毋庸对空隙的程度。当二维刃口整个加工时，也采取在线丈量的法子来保证凸凹模的合模空隙，二维刃口的高精度最大的利益是能保证制件的修边毛刺获得很好的节制。
（3）高精度加工的成就
丰田通太高精度加工，使模具精度到达了模面的少钳工、无钳工化的方针。丰田的准则企图中，由机加工达成今后到第一次试模之间，惟有七个钳工做事日，它根基是钳工安装工夫，而没有钳工修磨工时。在丰田，模具一经加工达成，根基上不必修圆角、不必开空隙、不必修清根，差错刃口，不研合，乃至拉延模的型面都不必去刀痕、不推磨，独一的钳修便是用油石推磨拉延凸圆角和压料拉延面。况且第一次试模，毋庸修模的试压迫件及格率都到达80%以上。假若不是亲眼所见难以让人相信，这便是精致模面企图和高精度加工的能力。
8.其余技艺
（1）模具材料
丰田的拉延模材料要紧采取球墨铸铁而不是方今国内风行的合金铸铁。球墨铸铁焊接本能、可加工本能好、耐磨本能和表面淬火硬度都较量巴望，而成本比合金铸铁要低很多了。修边刃口材料，采用型材镶块而不是符型的铸钢，主如果由于铸钢成本要高很多。最值得仔细的是，丰田现曾经大量采取基体与刃口一体化的非凡铸铁材料做修边模，使模具的机加工成本大为低沉。请仔细这边的刃口既不堆焊，也不是钢材，铸铁整个刃口只经表面火焰淬火，直接用于几十万次寿命的薄板料修边模。况且这类铸件的成本还不高。
（2）表面解决
丰田的拉延模子面的表面解决，请求较高的采取电镀，另外模，翻边、修边刃口镶块根基上采取火焰淬火。日本方今没有采取离子渗氮技艺，据丰田人讲，也有试用的琢磨。对厚板料长命命的刃口材料，丰田采取具备本身专利的非凡钢材，也是火焰淬火。而先加工成型，后整个淬火的法子，由于淬火带来的变形只可靠人为休整，在丰田没有见到运用。
（3）模具临盆中的查验
模具是单件临盆，保证原料是一件分外困苦的事，国内的模具厂多半装备大量的专员工序质检人员，这严峻影响临盆效率，但原料把关成就还欠安。丰田是何如做的呢？
工序查验：丰田人觉得产品的原料在泉源，企图、工艺、编程、机床、刀具才是原料真实的保证，原料是临盆出来的而不是审查出来的，是以，模具各序之间没有专任查验，惟有自检和互检，原料的把关靠得是每一个临盆者。
型面探测：模具的型面也根基没有丈量查验。大量的型面探测，如测拉延圆角，拉延筋的矫正量，曲面的光顺度等主如果为了模面企图积蓄阅历，而不是为了查验模具原料是不是及格。
制件探测：丰田的产品件审查，要紧靠三维丈量机停止主动数值探测，但他们也做验具，验具只起产品件定位支柱的影响。是以验具组织简捷，没有强迫卡紧安装，他们的产品件探测险些是处于自在状况下的探测，这对产品件的符型性是一个分外老成的请求。
9.技艺进展意向
前几年咱们看到发财国度的汽车模具行业犹如在减弱。由于，那时觉得模具临盆离不开人的手工做事，发财国度具备薪金成本高、没有人情愿干这一行等成分，模具行业大有向第三宇宙迁徙的趋向。过程丰田的进展，咱们有了一些新的熟悉，模具临盆越来越依赖高科技，彻底也许把人为做事降到很低，汽车对模具临盆的须要最严重的是高原料和短周期，在大范围汽车临盆中，模具自身的成本远远不如模具的运用成本更严重。
从这一点上看，方今咱们的模具临盆不具甚么上风，这类产业迁徙也不会成潮水，这十多年来，咱们过程硬件的技艺引进获得的技艺先进，并没有祢补上因人家越发勉力的寻觅技艺先进而带来的新的差异。换个角度说，假若汽车模具行业果真向第三宇宙迁徙的话，那肯定是个斜阳资产，方今汽车模具在车身体料没有攻破性变动的情状下，仍是有肯定的进展空间和须要的。
（1）中心进展盘算机技艺
丰田模具建立技艺进展的中心，在于优异盘算机的运用，越来越多的人从临盆现场迁徙到盘算机前。实体企图加之数控编程，庖代了人为实型制做和机床职掌。精致模面企图和精致数控编程大大裁减了钳修，高精度加工废除了模具的研合、修配。此刻数控编程人员已超出了现场职掌工人，数控编程的工时花费，超出了机床的加工工时费50%，编程的周期超出了机加工周期。盘算机技艺运用的进展，方今没有低沉模具成本，但模具临盆已从依赖人的技艺转向数控化的主动、半主动化临盆，这类高精度和无人化加工，使模具和产品件的原料有了极大的抬高，临盆周期大大收缩，盘算机技艺使模具建立技艺又到达了一个新的高度。
相较量就也许看出，国内方今的盘算机运用还较量低级，并不是咱们的机床和软件不成，而是在运用的根基技艺上有很大的差异，纵使是把丰田的技艺全搬来，真实做到那种成就，也不是一件简捷的事。
（2）毁灭钳工
原本咱们觉得，模具这类单件临盆、型面繁杂的产品，离开手工是不成能的，而丰田提议要毁灭钳工。毁灭钳工是一种方针，主如果指极大裁减或彻底防止修磨和调度钳工（安装钳工仍是要的）。正如咱们在前方所引见的，方今丰田的这一方针已根基完结，除修磨拉延面和拉延凸圆角外，推磨、修模和调配钳修，已大部份属于反常或祢补企图、建立的弊端，不再是一件须要的和通常的做事。
咱们举个例子，拉延模子面的光洁度本来是咱们强调的原料准则，往时为到达这一点主如果靠钳工推磨。为裁减或不推磨，就要裁减铣削刀痕余量，有人主见采取笔直型面加工的五轴铣床，也有采取数控型面磨。这些丰田也都采取过，但推广证实，五轴机床成本高、效率低，编程非常困苦，成就也非常不睬想。着末，丰田采取高速、小移行的三轴铣削加工方法，获得高精度型面，把圆角人为推磨，而其余型面痛快不修磨，模面带刀痕拉延。
终于证实，纵使模面谈不上光洁度（还带刀痕呢），但纵使是表面原料请求很高的轿车外板件，除制件内表面有一些拉痕外，对有用的制件表面面没有任何不良影响，便是须要电镀的那些模面，也一样是带刀痕电镀。听说德国和美公有些汽车模具厂也早已撤消了型面推磨。这对那些寻觅模具表面光洁度的人来讲，真是运道开了一个大打趣。一样，对型面凹角采取清亏，立面加工采取30度头防让刀，用不等空隙节制制件成型压力等等种种法子，此刻凸凹模的协做精度，使研合和钳修得到意义。
是以，某种意义上的毁灭钳工，不再是一个梦。固然，在国内，方今一个模具厂奈何压服用户接收这类带刀痕的模具仍是一个大课题。
（3）一体化加工
丰田的机加工车间现场，有三种数控加工线：第一种是由几台床身可交换的数控机床构成的加工线，一条线里囊括底面加工、卧铣、粗铣、精铣种种机床，配套合做精确，工件换机床时不必从新装卡找正，这条流水线大抵是80年月的产品。第二种是带平面栈房的无人仔肩的揉性加工机群，这是90年月初的产品。第三种是频年才投入运用的粗精加工一体化、高速、高精度、五面加工中央。第一种加工线，它的单机便是咱们方今运用的数控机床，但机床为多做事台式，它的不从新装卡找正方面效率很高，而咱们还根基上停息在单机功课的程度上，很值得咱们自创。关于揉性加工机群，纵使很先进，但职掌起来很困苦，打算做事和工夫很长，假若没有很大量的精加工职责，运用起来并虚假用，便是在丰田也是如斯，看来这不是一个胜利的方位。
一体化加工中央是方今正在进展的最新技艺，它的长处是，集种种机床长处之大成，除底面加工除外，一次装卡，粗、精、卧，高功率、高精度、高速八面见光，十八班身手样样精晓，加功效率很高。弊端是机床成本很高，须要处境请求也很高，用它来粗活、重活一同干时是不是很经济呢？还不得而知。但，无疑这是一个很巴望主义的技艺，代表着数控加工技艺的进展，应引发咱们的仔细。
丰田的技艺通知咱们：好的模具理当是企图出来的；模具也也许流水线临盆；高新技艺运用是模具建立技艺进展的动力；国内汽车模具业与宇宙先进程度比拟尚有差异，假若咱们不勉力，这类差异不是收缩，而是会拉大。
过程上文，咱们可是把在丰田公司所看到的一些回忆深入的、与国内比拟性较量强的东西简捷陈设在一同，并不通盘也不详尽，指望这些材料能给偕行以思索。
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