六、其他技術(shù)

模具材料

豐田的拉延模材料主要采用球墨鑄鐵而不是目前國(guó)內(nèi)流行的合金鑄鐵。球墨鑄鐵焊接性能、可加工性能好、耐磨性能和表面淬火硬度都比較理想，而成本比合金鑄鐵要低得多了。修邊刃口材料，選用型材鑲塊而不是符型的鑄鋼，主要是因?yàn)殍T鋼成本要高得多。最值得注意的是，豐田現(xiàn)已經(jīng)大量采用基體與刃口一體化的特殊鑄鐵材料作修邊模，使模具的機(jī)加工成本大為降低。請(qǐng)注意這里的刃口既不堆焊，也不是鋼材，鑄鐵整體刃口只經(jīng)表面火焰淬火，直接用于幾十萬次壽命的薄板料修邊模。而且這種鑄件的成本還不高。

表面處理

豐田的拉延模型面的表面處理，要求較高的采用電鍍，其它模，翻邊、修邊刃口鑲塊基本上采用火焰淬火。日本目前沒有采用離子滲氮技術(shù)，據(jù)豐田人講，也有試用的考慮。對(duì)厚板料長(zhǎng)壽命的刃口材料，豐田采用具有自己專利的特殊鋼材，也是火焰淬火。而先加工成型，后整體淬火的方法，由于淬火帶來的變形只能靠人工修整，在豐田沒有見到使用。

模具生產(chǎn)中的檢驗(yàn)

模具是單件生產(chǎn)，保證質(zhì)量是一件非常困難的事，國(guó)內(nèi)的模具廠大都配備大量的專職工序質(zhì)檢人員，這嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率，但質(zhì)量把關(guān)效果還不佳。豐田是怎么做的呢？

工序檢驗(yàn)：豐田人認(rèn)為產(chǎn)品的質(zhì)量在源頭，設(shè)計(jì)、工藝、編程、機(jī)床、刀具才是質(zhì)量真正的保證，質(zhì)量是生產(chǎn)出來的而不是檢查出來的，因此，模具各序之間沒有專職檢驗(yàn)，只有自檢和互檢，質(zhì)量的把關(guān)靠得是每一個(gè)生產(chǎn)者。

型面檢測(cè)：模具的型面也基本沒有測(cè)量檢驗(yàn)。大量的型面檢測(cè)，如測(cè)拉延圓角，拉延筋的修正量，曲面的光順度等主要是為了模面設(shè)計(jì)積累經(jīng)驗(yàn)，而不是為了檢驗(yàn)?zāi)＞哔|(zhì)量是否合格。

制件檢測(cè)：豐田的產(chǎn)品件檢查，主要靠三維測(cè)量機(jī)進(jìn)行自動(dòng)數(shù)值檢測(cè)，但他們也做驗(yàn)具，驗(yàn)具只起產(chǎn)品件定位支撐的作用。因此驗(yàn)具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒有強(qiáng)制卡緊裝置，他們的產(chǎn)品件檢測(cè)幾乎是處于自由狀態(tài)下的檢測(cè)，這對(duì)產(chǎn)品件的符型性是一個(gè)非常嚴(yán)格的要求。

七、技術(shù)發(fā)展動(dòng)向

前幾年我們看到發(fā)達(dá)國(guó)家的汽車模具行業(yè)似乎在萎縮。因?yàn)�，�?dāng)時(shí)認(rèn)為模具生產(chǎn)離不開人的手工勞動(dòng)，發(fā)達(dá)國(guó)家具有工資成本高、沒有人愿意干這一行等因素，模具行業(yè)大有向第三世界轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)。通過豐田的發(fā)展，我們有了一些新的認(rèn)識(shí)，模具生產(chǎn)越來越依賴高科技，完全可以把人工勞動(dòng)降到很低，汽車對(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。從這一點(diǎn)上看，目前我們的模具生產(chǎn)不具什么優(yōu)勢(shì)，這種工業(yè)轉(zhuǎn)移也不會(huì)成潮流，這十多年來，我們通過硬件的技術(shù)引進(jìn)得到的技術(shù)進(jìn)步，并沒有禰補(bǔ)上因人家更加努力的追求技術(shù)進(jìn)步而帶來的新的差距。換個(gè)角度說，如果汽車模具行業(yè)真的向第三世界轉(zhuǎn)移的話，那一定是個(gè)夕陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，目前汽車模具在車身材料沒有突破性變化的情況下，還是有一定的發(fā)展空間和需求的。

重點(diǎn)發(fā)展計(jì)算機(jī)技術(shù)

豐田模具制造技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)，在于突出計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，越來越多的人從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)移到計(jì)算機(jī)前。實(shí)體設(shè)計(jì)加上數(shù)控編程，取代了人工實(shí)型制作和機(jī)床操作。精細(xì)模面設(shè)計(jì)和精細(xì)數(shù)控編程大大減少了鉗修，高精度加工取消了模具的研合、修配。現(xiàn)在數(shù)控編程人員已超過了現(xiàn)場(chǎng)操作工人，數(shù)控編程的工時(shí)費(fèi)用，超過了機(jī)床的加工工時(shí)費(fèi)50％，編程的周期超過了機(jī)加工周期。計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展，目前沒有降低模具成本，但模具生產(chǎn)已從依賴人的技巧轉(zhuǎn)向數(shù)控化的自動(dòng)、半自動(dòng)化生產(chǎn)，這種高精度和無人化加工，使模具和產(chǎn)品件的質(zhì)量有了極大的提高，生產(chǎn)周期大大縮短，計(jì)算機(jī)技術(shù)使模具制造技術(shù)又達(dá)到了一個(gè)新的高度。相比較就可以看出，國(guó)內(nèi)目前的計(jì)算機(jī)應(yīng)用還比較初級(jí)，并不是我們的機(jī)床和軟件不行，而是在應(yīng)用的基礎(chǔ)技術(shù)上有很大的差距，即使是把豐田的技術(shù)全搬來，真正做到那種效果，也不是一件容易的事。

消滅鉗工

原來我們認(rèn)為，模具這種單件生產(chǎn)、型面復(fù)雜的產(chǎn)品，離開手工是不可能的，而豐田提出要消滅鉗工。消滅鉗工是一種目標(biāo)，主要是指極大減少或完全避免修磨和調(diào)整鉗工（裝配鉗工還是要的）。正如我們?cè)谇懊嫠�介紹的，目前豐田的這一目標(biāo)已基本實(shí)現(xiàn)，除修磨拉延面和拉延凸圓角外，推磨、修模和調(diào)配鉗修，已大部分屬于異常或禰補(bǔ)設(shè)計(jì)、制造的缺陷，不再是一件必要的和正常的工作。

我們舉個(gè)例子，拉延模型面的光潔度歷來是我們強(qiáng)調(diào)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，過去為達(dá)到這一點(diǎn)主要是靠鉗工推磨。為減少或不推磨，就要減少銑削刀痕余量，有人主張采用垂直型面加工的五軸銑床，也有采用數(shù)控型面磨。這些豐田也都采用過，但實(shí)踐證明，五軸機(jī)床成本高、效率低，編程十分困難，效果也十分不理想。最后，豐田采用高速、小移行的三軸銑削加工方式，得到高精度型面，把圓角人工推磨，而其他型面干脆不修磨，模面帶刀痕拉延。結(jié)果證明，雖然模面談不上光潔度（還帶刀痕呢），但即使是表面質(zhì)量要求很高的轎車外板件，除制件內(nèi)表面有一些拉痕外，對(duì)有用的制件外表面沒有任何不良影響，就是需要電鍍的那些模面，也同樣是帶刀痕電鍍。據(jù)說德國(guó)和美國(guó)有些汽車模具廠也早已廢除了型面推磨。這對(duì)那些追求模具表面光潔度的人來說，真是命運(yùn)開了一個(gè)大玩笑。同樣，對(duì)型面凹角采用清虧，立面加工采用30度頭防讓刀，用不等間隙控制制件成型壓力等等各種方法，現(xiàn)在凸凹模的配合精度，使研合和鉗修失去意義。

因此，某種意義上的消滅鉗工，不再是一個(gè)夢(mèng)。當(dāng)然，在國(guó)內(nèi)，目前一個(gè)模具廠怎樣說服用戶接受這種帶刀痕的模具還是一個(gè)大課題。

一體化加工

豐田的機(jī)加工車間現(xiàn)場(chǎng)，有三種數(shù)控加工線：第一種是由幾臺(tái)床身可互換的數(shù)控機(jī)床組成的加工線，一條線里包括底面加工、臥銑、粗銑、精銑各種機(jī)床，配套分工明確，工件換機(jī)床時(shí)不必重新裝卡找正，這條流水線大約是80年代的產(chǎn)品。第二種是帶立體倉(cāng)庫(kù)的無人職守的揉性加工機(jī)群，這是90年代初的產(chǎn)物。第三種是近年才投入使用的粗精加工一體化、高速、高精度、五面加工中心。第一種加工線，它的單機(jī)就是我們目前使用的數(shù)控機(jī)床，但機(jī)床為多工作臺(tái)式，它的不重新裝卡找正方面效率很高，而我們還基本上停留在單機(jī)作業(yè)的水平上，很值得我們借鑒。對(duì)于揉性加工機(jī)群，雖然很先進(jìn)，但操作起來很困難，準(zhǔn)備工作和時(shí)間很長(zhǎng)，如果沒有很大量的精加工任務(wù)，使用起來并不實(shí)用，就是在豐田也是如此，看來這不是一個(gè)成功的方向。一體化加工中心是目前正在發(fā)展的最新技術(shù)，它的優(yōu)點(diǎn)是，集各種機(jī)床優(yōu)點(diǎn)之大成，除底面加工之外，一次裝卡，粗、精、臥，高功率、高精度、高速面面俱到，十八班武藝樣樣精通，加工效率很高。缺點(diǎn)是機(jī)床成本很高，需要環(huán)境要求也很高，用它來粗活、重活一起干時(shí)是不是很經(jīng)濟(jì)呢？還不得而知。但，無疑這是一個(gè)很理想主義的技術(shù)，代表著數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)引起我們的注意。

八、小結(jié)

豐田的技術(shù)告訴我們：好的模具應(yīng)該是設(shè)計(jì)出來的；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。

通過上文，我們只是把在豐田公司所看到的一些印象深刻的、與國(guó)內(nèi)對(duì)比性比較強(qiáng)的東西簡(jiǎn)單羅列在一起，并不全面也不細(xì)致，希望這些材料能給同行以思考。

我們感到我們與世界先進(jìn)水平的差距是一種很大的壓力，面對(duì)世界經(jīng)濟(jì)一體化的潮流，你如果不是世界上最好的，你可能在國(guó)內(nèi)也站不住腳。國(guó)內(nèi)的汽車模具廠家不是很多，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？