丰田汽车-美国密西西比模具/冲压工厂实录
丰田汽车公司的模具设计与制造技术,在管理和技术有许多独到之处。就丰田模具生产制造技术作初步的探讨,这些内容对急待改进生产方式、推进科学管理和提高制造技术水平的国内汽车模具同行,可能会有一些借鉴和启发。
日本的制造术,一个经济界和汽车界流传了经久的神话,丰田,相信大家都很熟悉,其模具设计和制造技术达到了世界一流的水平,在管理和技术方面都有独到之处。世界汽车模具制造技术正在向这些方向发展:计算机前的操作逐步代替现场操作,以高精度加工代替人的手工劳动,模具的设计、制造高度标准化,单件生产方式向流水线式生产方式发展等等。
模具设计实际上分为三个部分:冲压工艺设计、模面设计和结构设计。结合我们国内的模具制造情况,丰田在以下一些地方与我们有很大的不同,值得我们很好的借鉴。
在冲压工艺设计环节看丰田是如何与众不同的:
1、精细模面设计:丰田在设计阶段通过计算机的曲面造型,完成模面的精细设计。比如:针对进料量不同设计各种拉延筋,同一套模不同部位的拉延筋截面不同,防回弹、过拉延处理,最小压料面设计,凸凹模不等间隙设计等等。精细模面设计的结果,可以极大的减少型面加工,减少钳修,减少试模工时,它的作用非同小可。对比之下,国内的模具设计还停留在结构设计阶段,模具设计的落后造成了制造的落后。
2、板料成型分析技术应用:丰田建立了一个整车身各种典型件的分析结果库。对一个新车型的件,如果成型性没有太大的变化,只是参考原工艺不做分析,只有特殊的新造型才做板料成型分析。丰田的新车要做样车,对造型特殊的件除了做板料成型分析外一般还要做简易模进行验证。
3、模面设计经验积累机制:丰田的设计部门除手工勾画草图以外,设计已全部计算机化,一般设计人员除一台工作站外还有一台笔记本电脑。但,真正创造性的设计还是靠人脑,特别是靠人的经验积累。丰田特别强调经验积累机制:只有集体的经验不能有只属于个人的经验,丰田的模具设计和调试过程,真正做到了是一个闭环制造系统,借助于这种自我完善的经验积累机制,模具的设计越来越精细,越来越准确。
4、间隙图设计,在丰田模面设计实际上是由曲面造型和nc编程两部分共同完成的,为了传达和描述模面设计思想,就产生了除dl图、模具图之外的第三种图---间隙图也叫质量保证图。
5、大规模生产对设计的影响:丰田的生产规模是世界一流的,它在模具设计如何适应大规模生产的要求方面具有丰富的经验。
提高材料利用率:
对于大批量汽车生产来说,提高板料的利用率是模具设计的第一大事。只要把材料利用率提高几个百分点,模具的成本就可乎略不计了。如果一套模具40万人民币,只相当于100吨钢板的价格,以寿命50万件计算,平均每件节约0。2kg钢板,就足可节约出这套模具费用了。
模具设计的趋势是,零件的合并,左右对称件合模,前后顺序件合模等等,原来几个件合成一个件,不同的件合在一套模,模具越来越大,单件工序大大减少,整车模具数量越来越少,这对降低冲压的成本起关键作用。例如:丰田把整车制件的模具系数,由过去的3点几降到2左右。冲压自动化:为适应冲压线完全自动化,模具必须考虑机械手上下料,废料的自动排出,气动、自动和传感装置普遍采用等等。
冲压线的换模时间,也成为一个模具设计必须考虑的问题。如:拉延模完全以单动代替双动,模具自动卡紧,换模不换气顶杆等等。
模具结构的设计和加工:
设计有两种目的:一个是面向设计本身,一个是面向制造。设计者在画图过程中逐步完善自己的设计思路,另一方面,设计要面向制造,以提高生产效率为最终目的。
实体设计:模面设计与结构设计的分开:丰田把模具结构设计与模面设计完全分开的,前者是实体设计,后者仍然是曲面设计。在结构设计中模面部分只是示意性的,可用于实型加工,不能用于模具加工。这种分工大大简化了模具实体设计。
实型数控加工:在丰田,实型的生产员工,已完全从手工制作转变到大量的数控编程上来了,现场的简单人工粘接和修整工作,由临时工所充当。实型的数控化生产直接得利于实体设计,而又提高了铸件的精度,为后序的精细加工带来极大的优势。
构造面数控加工:模具构造面就是模具型面以外的机加工面,如:导向面、镶块安装面、螺钉孔、其他需加工面等等,这些在丰田也都是靠编程,数控加工出来的。实体设计为模具的构造面数控编程加工带来了可能。丰田通过实体设计真正做到在模具结构上的cad/cam一体化,也只有一体化,取消绘制二维图的束缚,实体设计才显示出的它的价值,两者应该同步发展相宜得彰,这就是丰田为我们提供的经验。
模面的加工是模具加工的重点,丰田在近年来大力发展高精度模面加工技术,取得了让人耳目一新的成果。
型面高精度加工:型面高精度加工主要体现在这样几个方面:提高模面加工精度、提高加工到位程度、实现模面的精细设计。高精度加工除机床精度和刀具的管理外,主要是靠编程技术的改进来实现的;
二维刃口的高精度加工:丰田的二维刃口镶块加工,采用在专用的镶块加工流水线上,单块加工成活,加工精度可以达到按销定位装配,合模无须对间隙的程度。
高精度加工的效果:丰田通过高精度加工,使模具精度达到了模面的少钳工、无钳工化的目标。丰田的标准计划中,由机加工完成之后到第一次试模之间,只有七个钳工工作日,它基本是钳工装配时间,而没有钳工修磨工时。
模具行业大有向第三世界转移的趋势。通过丰田的发展,我们有了一些新的认识,模具生产越来越依赖高科技,完全可以把人工劳动降到很低,汽车对模具生产的需求最重要的是高质量和短周期,在大规模汽车生产中,模具本身的成本远远不如模具的使用成本更重要。
好的模具应该是设计出来的;模具也可以流水线生产;高新技术应用是模具制造技术发展的动力;国内汽车模具业与世界先进水平相比还有较大差距,如果我们不努力,这种差距不是缩小,而是会拉大。国内的汽车模具厂家不是很多,但却吃不饱,我们高质量模具的市场被周边国家和地区的模具厂占领了,我们不向世界上最先进的模具技术学习,还能生存么?
最后再给大家分享一下丰田模具的内部情况
丰田模具设计与制造部门概况
丰田汽车公司中与冲压模具设计
制造有关的部门主要有两个,其中负责模具设计的是第八生产技术部,负责模具制造的是st部(st为冲模的英文缩写)。它们都直属于总公司,生产技术1-8部属于生产准备部门,冲模部(st部)属于工机制造部门。
第8生产技术部,其主要职责是模具设计和冲压设备准备,加上它所属的计划、生产准备、部属等科室共有将近350人。其中与模具设计有关的技术室有三个,它们是由从事的产品件类型来划分的:
部门/职责/人员
一室
车身周边件模具设计
( 车门、机盖、后行李厢盖) 约70人
二室
主车身件模具设计
(侧围、翼子板、顶盖等) 约75人
三室
底板、梁架件模具设计
(地板、发动机舱等) 约30人
每个室又分为冲压工艺与模具结构设计两个组。专业化分工是丰田模具设计部门工作的特点
模具设计内容细分
丰田把模具设计分成三个工序:工序设计、模面设计和结构设计,分工明确,分别由专门人员负责。工序设计主要完成工序草图、dl图设计、作详细的模具设计任务书、模面构想等,模具设计的主要创造性劳动都在这一步靠人脑完成。模面设计几乎是单纯的曲面造型,结构设计的重点在于模具结构的具体实现。
人员专业化分工细微
各个室只负责一类产品件,每个人在一定时间内负责同一个件,甚至是同一类模具。由于丰田每年开发的新车可达十种,这就是说,可能有的人在一年内画十套非常相似的前车门外板拉延模,其专业化程度可想而知。
模具的社会大分工
日本的模具制造专业性分工很强,丰田虽然自己的模具制造能力很强,但它并不是什么模都干。比如,整车所有件的冲压工艺和模具的整车协调,他自己都负责,但模具设计和制造他只干车身内外覆盖件,地板和梁架件全部到定点厂家外协。不但丰田如此,国外的大汽车公司所属模具厂无不如此,比如日本大发公司模具厂,甚至只做侧围、翼子板、顶盖等有限的几种外覆盖件。这可以看作是一种发展趋势,在韩国、台湾甚至是专业模具厂家也是向只做几种件的更专业方向发展。
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一个中专毕业的钳工,却全系统掌握了设备机械、电气、液压、软件等多门本领,被人称作“维修神医”。本应是一个修机器的,却不满足,偏偏要去造机器,他到底是谁?一起来认识。
通用航空行业对资质要求甚为苛刻。几乎每一类业务,都需要特定资质。其中,民航91部、135部、141部、145部资质较为关键,分别允许通航企业进行作业类飞行、商务类点对点飞行、飞行培训和航空器维修。
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未来几年,我国新能源汽车产业将从“政策拉动”慢慢向“市场需求”过渡,整个产业将进入高度市场化、差异化发展的新时代。与此同时,随着新商业模式的进入,传统游戏规则将被打破,整个行业将从产品竞争转向服务竞争、商业模式体系综合能力竞争,并由行业内竞争转向跨行业竞争。
制造业是立国之本、兴国之器、强国之基。目前,我国已经是世界制造业第一大国,但大而不强的问题是存在的。
我国拥有全球规模最大、链条和配套最完善的制造业体系,制造业也是我国最具国际竞争优势的经济部门,是改革开放以来推动中国经济高速发展最重要的力量。随着我国工业化水平的不断提高,制造业传统要素条件和优势亦随之发生变化,同时还面临更加复杂的全球竞争形势,以及融入新一轮科技革命和产业变革下国际分工新格局的挑战。对此,我国制造业必须加快转型升级,不断提高发展质量,在巩固传统竞争优势的同时培育新的竞争优势。
全球汽车产销量下跌约7%,三大市场中、美、欧销量齐跌。奔驰营收下滑8%;宝马利润下降近80%,通用全球销量下滑10%;大众销量同比下滑13%;阿斯顿·马丁同比下降35%......
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但中国制造也面临着很大挑战。在2005年之后的10年内,中国的劳动力成本上升了5倍,与1995年相比上升涨了15倍,与发达经济体之间的成本套利下降,一些发达经济体的企业已经把生产转移到成本较低的国家或搬回自己的国家。
日本,一个高度发达的资本主义国家,世界上第三大经济体,其科研、航天、文化教育、动漫等行业均居世界前列。在日本经济繁荣景象之下,千万不可忽略“日本汽车产业”这块日本经济的真正的压舱石。
德国人有一个根深蒂固的观念,是人都会犯错,都会有误差,特别是在生产环节,这些人引入的负面影响经过流水线的每个环节逐级放大,必然会最终影响产品的品质。
在 Decomecc 的车间里,最新的激光落料线正在持续对料卷进行加工。位于比利时亨克的 Decomecc 是一家成长型的家族企业,专注于为客户提供定制化的铝合金料片加工服务。自 2019 年年初,Decomecc 开始使用舒勒的激光开卷落料线生产异形料片。
波音公司737 MAX飞机长期停飞一事正影响美国经济,损及美国贸易收支,并给航空公司、供应商以及它们的数万名员工的前景蒙上阴影。
拙博《关于燃料电池发展规划的思考》发出后,收到不少朋友的留言、短信、微信,提出很多很好的意见。现根据这些意见提出三点补充: 一是关于燃料电池汽车发展的重点车型,建议同时考虑长途客车。与重型载货汽车相同,长途客车也是不适合使用动力电池动力的车型,而且长途客车线路相对稳定,管理相对集中,适合发展燃料电池车型。同时,国内对于燃料电池长途客车的研发也有经验,清华大学对此研究多年,总体技术处于国际先进水平,按照他们的“剝洋葱”技术发展思路,正在掌握最核心的技术。
7月中国乘用车销量数据显示,因6月去库存原因,结束了连续12个月销量下滑的状况,然而车市的严峻形势在7月未能得到改观,再次出现下滑。
8月19日,由中国汽车工业协会主办、汽车之家承办的“2019全球汽车产业创新大会”在北京召开,工业和信息化部副部长辛国斌出席大会并致辞。
萨瓦尼尼一直致力于钣金折弯、激光切割、高速冲压等技术领域,是全球钣金柔性加工领域的隐形冠军。
丰田生产方式之父大野耐一指出:丰田内部很早就认识到,仅仅仿效一家公司现有的某种方法,而不去了解此方法对该公司的重要性或在该公司扮演的角色,是相当危险的事。
许多日本的企业都有这样的特点:规模不大,却有着悠久的历史和顶尖的技术。他们既是日本经济的支柱之一,也是行业内的“隐形冠军”,比如我们接下来要介绍的高精度机床生产商日本安田工业株式会社。
近几年,随着各企业实力的状大和客户要求的提高,越来越多的工厂在购买机械时都会在价格和质量之间会选择后者。但也有工厂为了贪图一时便宜,而选择便宜的机械,便宜的能买吗?下面我们就来讲讲:为什么不能买便宜的。
改革开放以来,我国工业化取得巨大成就,建成了全球最为完整的工业体系,成为世界第一大工业国。最近十几年,我国工业增加值占GDP的比重逐年下降,从2006年的42%下降到2018年的33.9%。对此,有人担忧我国会出现“产业空心化”现象。产生这种担忧,主要是因为对工业化发展规律和我国工业化发展阶段的认识还不到位。
“焊接难题找王海。”在中车齐齐哈尔车辆有限公司中,香港文汇报记者听到最多关于介绍王海的一句话。王海从一名普通焊接工人做起,34年来在生产一线摸爬滚打、攻坚克难,不断创新出的技术让“老外”伸出大拇指,无论是在行业焊接领域内,还是在国内外重要客户视线里,他已经成为质量过硬的名牌,其焊接技术为公司成功打开海外市场作出突出贡献。
经历三十余年发展,中国现已成为全球最大的汽车生产和消费国。当前,汽车行业正处于百年未有之大变局,“电动化”、“网联化”、“智能化”和“共享化”这“新四化”开始成为公认的未来趋势,必将带来前所未有的革命性变化。
在车市寒冬阴霾还未散去的当下,整个汽车行业正面临转型期的挑战。全球汽车产业智能化、网联化、电动化、共享化等趋势愈演愈烈,为更好迎接这些变革,并抢占市场先机,汽车零部件企业加速转型,近年来行业内并购整合的发展势头也越来越强劲。针对这一话题,普华永道中国汽车管理咨询主管合伙人金军在“2019中国汽车及零部件行业发展创新大奖”演讲上,分享了2019年全球及中国汽车零部件行业整合的主要发现,探讨了行业未来的发展趋势。
2019年即将逝去,对于机器人产业而言,很明显这是一个“小年”,自2018年下半行业“遇冷”以来,2019年全年几乎被“低迷”的气息所笼罩,当“低迷”已经渐成新常态,短期内转好的“乐观”或将渐行渐远。当潮水退去,留下的是“还没如愿见着不朽,就把自己先搞丢”的叹息。
为深入贯彻《长江三角洲区域一体化发展规划纲要》,全面落实《推进贸易高质量发展指导意见》,12月3日,由上海市商务委员会和中国机电产品进出口商会指导,上海市汽车配件用品行业协会、法兰克福展览(上海)有限公司共同主办的“应对国际贸易风险,推动产业高质量发展——2019长三角汽车零部件产业发展高峰论坛”在上海举行。
世界上最顶尖的技术在哪些国家?
摘 要:随着汽车产量和销量的增加,在汽车生产和使用过程中所产生的能源消耗和污染物的排放日益增加,与此同时给环境带来的污染也日益突出。因此为推进汽车工业的可持续发展,在保证汽车的刚度、强度、安全性能的前提下,通过改变汽车结构和零部件的材料,实现汽车轻量化,对提高汽车的燃油效率和减少污染物的排放具有非常大的促进作用。汽车轻量化不仅可以节能减排,还可以提升汽车在驾驶过程中的稳定性和动力学性能。本文主要阐述的是当前应用最广的汽车轻量化材料镁合金、铝合金,分析了他们的特点和优势,以及未来在汽车轻量化上的发展趋势。 关键词:汽车 轻量化 镁合金 铝合金
俄罗斯铝业巨头俄罗斯铝业公司(Rusal)在周一的2020年第一季度经营业绩报告中表示,冠状病毒大流行改变了今年的市场前景,铝市场形成了过剩。
2020年5月14日上午,中国汽车技术研究中心有限公司(以下简称“中汽中心”)与比亚迪汽车工业有限公司(以下简称“比亚迪”)在天津签署战略合作协议。
5月11日,福田汽车发布关于公开挂牌转让冲压工厂冲压业务涉及的资产及负债的的进展公告,公司通过北京产权交易所公开挂牌转让冲压工厂冲压业务涉及的资产及负债,目前,接到北京产权交易所《挂牌结果通知书》,北京福田戴姆勒汽车有限公司成为受让方,成交价格为人民币19,620万元。
盖世汽车讯 据外媒报道,印度国际粉末冶金与新材料研究中心(ARCI)的研究人员成功研发了一种创新冶金工艺,可用于制成基于铁-磷(Fe-P)的软磁合金,促进印度汽车工业的发展。ARCI是印度科学与技术部的自主研发中心。
所谓抗菌型彩涂板,就是指可以有效抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌等常见细菌的彩涂板,该产品的使用可以避免由细菌、霉菌繁殖造成的环境污染,进而减少对人体健康的影响。 A
6月10日,特斯拉股价再创历史新高,涨幅达6.98%,当前市值1901.22亿美元。按照特斯拉当前的市值,相当于近6个福特汽车(市值280.74亿美元)和4个通用汽车(总市值411.43亿美元),超越丰田汽车(1807.82亿美元)成为全球市值最高的汽车公司。
德国人卡尔·佛里特立奇·奔驰在1885年研制出世界上第一辆马车式三轮汽车,经过一百多年的发展,汽车已经远远超出了作为一种交通工具的意义,作为一种技术产品,它具有了功能价值和性能价值;作为一类工业集群,它具有了文化价值和产业价值;作为一种地位象征,它具有了身份价值或社会价值。本篇文章将重点讨论赋予产品高价值技术属性的汽车研发技术模式,以回顾历史、把握趋势。
一看就知道德国的机械,太精密了,长见识!
汽车内外饰常用材料及成型工艺
在电动汽车技术和制造方面,大众、奥迪和宝马都在向特斯拉进军。尽管这三家德国巨头承认,特斯拉在电动汽车领域拥有多年的领先地位,但他们都相信自己能够赶上埃隆.马斯克(Elon Musk)的电动汽车产品。
多地进口冷冻食品包装检出新冠阳性,从哪进口流向何方?一图揭晓路径→
早在多年之前,汽车行业就出现了这样一句俗话,或者说是不成文规则——“整车厂在给发动机厂打工,而发动机厂在给博世打工”。
中国汽车工业当前从成长期逐步迈入成熟期。未来较长一段时间将进入自主品牌激烈竞争的分化时期,龙头依靠技术优势、强大的降价能力和广泛的市场基础将呈现强者恒强,处于竞争劣势的中小整车企业逐渐退出市场或被龙头吞并,传统汽车行业集中度提升,龙头企业受益;而另一方面,新能源汽车持续高速增长,电动化、智能化加速推进。