下载文档原格式
熔融挤出成型(FDM)工艺的材料一般是热塑性材料，如蜡、ABS、PC、尼龙等，以丝状供料。
材料在喷头内被加热熔化。
喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，材料迅速固化，并与周围的材料粘结。
每一个层片都是在上一层上堆积而成，上一层对当前层起到定位和支撑的作用。
随着高度的增加，层片轮廓的面积和形状都会发生变化，当形状发生较大的变化时，上层轮廓就不能给当前层提供充分的定位和支撑作用，这就需要设计一些辅助结构－“支撑”，对后续层提供定位和支撑，以保证成形过程的顺利实现。
快速模具制造（Rapid Tooling，RT）是快速成型技术的重要应用方向。
RT可分为直接法和间接法两种。
快速成型能容易地直接得到立体实物的特点使得一步成型模具的直接法更为现实，基于SLS工艺的RT技术已经可以一步到位地得到所设计的模具。
间接法则利用快速成型系统制造出母模，再用传统方法通过一次或多次翻模来得到最终的模具。
FDM在快速经济制模领域中可用间接法得到注塑模和铸造模。
首先用FDM制造母模，然后浇注硅橡胶、环氧树脂、聚氨酯等材料或低熔点合金材料，固化后取出母模即可得到软性的注塑模或低熔点合金铸模。
这种模具的寿命通常只有数件至数百件。
如果利用母模或这种模具浇注（涂覆）石膏、陶瓷、金属构成硬模具，其寿命可达数千件。
用铸造石蜡为原料，可直接得到用于熔模铸造的母模。
日本丰田公司利用FDM技术在汽车设计制造中获得了巨大收益。
Avalon汽车是丰田公司应用FDM工艺重新设计的第一个项目计划。
由于是首次应用，计划用FDM制造的零件只有35种。
FDM制造出的Avalon原型零件使设计者捕捉到了不少缺陷，例如通过对后视镜原型件的分析，发现如果采用原来的设计，零件与模具将很难分离，于是做了相应的改动，节省了后期更改所需的大量费用。
Avalon汽车的左侧后视镜是用最终使用的材料制成的，用来做振动试验，右侧后视镜则用FDM完成，仅此一项就为丰田公司节省了20万美元。
丰田供应链的基本构造众所周知TOYOTA能够以其产品的高品质、低成本、低油耗打进美国等发达国家的市场，而且形成了相当大的竞争优势，主要不在于它采用的生产制造技术，而是由于在生产组织和管理上采取了一系列先进的生产经营理念、管理模式、组织体系、管理技术和方法以及推行了良好的企业文化，被世人称为“丰田生产方式（TPS，TOYOTA Production System）”又被称作“精益生产（LPS）”，还被称为“准时生产制（JIT）”。
仅仅从这些名称上就不难看出，车辆生产管理与零件的采购是其中起到最关键作用的一环。
它是实体工厂生产的前工程，是降低汽车生产成本的捷径。
首先从整体上看，车辆生产与零部件采购的基本状况如图1。
在整体的需求链中，可以分为车辆的需求链与零件的需求链。
从整体着眼的目的是使具体的环节更容易理解，下面开始分块介绍。
车辆需求链——车辆生产计划制定1)从车辆销售到生产计划按需生产、“0”库存丰田的4S店遍布全国，处在这个遍布全国的销售网络的顶端的则是丰田汽车的销售公司（FTXS）。
各4S店每销售或预定一辆车都会将详细的购车信息登记到管理系统中，这些信息通过网络传送到FTXS，FTXS再将全国各地的信息进行汇总、整理、计算，并将与制定生产计划有关的信息传送到生产工厂——丰田对应的现地工厂（简称FTXD）。
这些信息由FTXD中负责生产管理、计划制定、物流采购的生产管理部接受。
生产管理部的生产管理科是负责生产计划制定、新车新推进和通关等工作的部门。
其中的生产计划组使用着与FTXS的管理系统相连接的G-PPS系统。
G-PPS是丰田的全球使用系统。
2）G-PPS的主要机能G-PPS的主要职能有2个，分别是制定生产计划和计算零部件的必要数量。
①制定生产计划G-PPS根据FTXS发来的信息，结合安排生产所必需的“平准化”等条件，制定工厂的月生产计划。
它可以制定出“未来5个月的生产台数”、“未来三个月的细分到等级和颜色的生产计划”、“未来1个月每天的生产计划”。
准时化生产方式的技术(JIT)1 目录：1.准时化生产方式的技术支撑体系2.集成JIT和MRP3.流程分析与优化重组技术准时化生产方式的技术支撑体系丰田公司的“准时化生产方式（JIT）”技术支撑体系，特别着重分析了构成这一技术支撑体系的每一个技法的特殊作用，以及各个技法间的相互关系，以便使我们更好地理解丰田生产体系，并为实施准时化生产奠定理论基础。
关键词：丰田生产体系、准时化生产1．引言准时化生产方式（Just－in－time，JIT）是日本丰田汽车公司创立的一种独具特色的现代化生产方式。
它顺应时代的发展和市场的变化，经历了20多年的探索和完善，逐渐形成和发展成为今天这样的包括经营理念、生产组织、物流控制、质量管理、成本控制、库存管理、现场管理和现场改善等在内的较为完整的生产管理技术与方法体系。
准时化生产方式诞生在丰田公司，但它并不是仅适用于汽车生产。
事实上，准时化生产方式作为一种彻底追求生产过程合理性、高效性和灵活性的生产管理技术，它已被应用于日本的许多行业和众多企业之中。
同样，它的基本思想、基本原理和基本枝法对我国企业的生产方式和管理方法的现代化具有重要的借鉴意义和参考价值。
实际上，早在80年代初，丰田准时化生产方式就被介绍到了我国。
遗憾的是，当时我们误认为准时化生产方式就是“看板管理（Kanban）”。
我们的一些企业曾简单地模仿传递看板，但并未见到成效，于是就草率地把它否定了。
实践表明，如果没有生产经营观念的彻底转变和管理意识的彻底更新，没有对准时化生产方式进行系统性研究，而仅仅是模仿某个单项技法，准时化生产是不可能实现的。
因此，在借鉴丰田生产方式时，我们首先对其进行系统性的研究是极为重要和必要的。
2．准时化生产方式的真缔日本筑波大学的门田安弘教授曾指出：“丰田生产方式是一个完整的生产技术综合体，而者板管理仅仅是实现准时化生产的工具之一。
把看板管理等同于丰田生产方式是一种非常错误的认识。
”丰田的准时化生产方式通过看板管理，成功地制止了过量生产，实现了“在必要的时刻生产必要数量的必要产品（或零部件）”，从而彻底消除在制品过量的浪费，以及由之衍生出来的种种间接浪费。
《模具制造技术》课程标准《模具制造技术》课程教学标准课程编码：30103003 课程类别：专业素质课适⽤专业： 2009级模具设计与制造专业课程管理单位：汽车⼯程系学时：116课时学分： 5 制定⽇期：2010年8⽉1、课程概述1. 1课程性质本课程性质是“理论+实践”课程，是模具设计与制造专业的⼀门综合性、实践性很强的专业课程，它承担模具专业学⽣的模具制造与装配知识、技能的培养任务。
针对模具专业⾼技能⼈才培养⽬标和模具制造中级⼯国家职业标准所涵盖的相关⼯作岗位所需要的知识与能⼒，对课程设置、教学内容、教学⽅法与教学⼿段等⽅⾯都进⾏了较⼤⼒度的改⾰，以模具制造为对象，“项⽬引领，任务驱动，案例分析”，综合学习⼑具、机床选择、数控铣镗程序编制、电加⼯线切割程序编制，加⼯⼯艺⽅案制订、装配⼯艺⽅案制订。
1.2课程的定位本课程是在已经学习完成了模具设计与制造专业群基础技术平台课程后，以模具为对象，综合应⽤⼑具、机床、加⼯⼯艺、设备操作相关知识的⼀门专业核⼼课。
课程是针对模具制造企业⽣产的产品特点和就业岗位特点设置。
本课程的前导课程为：机械制图、机械设计基础、计算机绘图、模具设计、机加⼯实训、钳⼯实训；后续课程为：顶岗实习、毕业设计。
1.3修读条件全⽇制模具专业⾼职学⽣。
2、课程⽬标2.1知识⽬标：掌握模具零件的⼀般机械加⼯⽅法、模具典型零件加⼯⼯艺分析与⼯艺规程的编制、了解模具的电加⼯⽅法与特种加⼯⽅法；掌握模具的装配⼯艺；掌握各类机床夹具的选择；掌握模具材料与热处理⽅法的选择；了解国内外先进的制模技术。
2.2技能⽬标：在设计、制造、装配模具时，能够根据实际情况，充分考虑各种制造⽅法的特点，从⽽选⽤最佳的⼯艺⽅案：具有分析模具结构⼯艺性的能⼒，具备设计出⼯艺性能良好的模具结构的能⼒；具备⼯艺设计过程中的计算能⼒；具备相关⼿册的查阅能⼒与新知识的检索能⼒。
2.3情感与态度⽬标：培养达到从事本专业的基本职业素质：纪律性强、能遵守学校的教学规章制度；具有团结协作、积极向上、刻苦学习的现代⼤学⽣风貌；养成⼀丝不苟的⼯作态度、良好的职业道德，以及团结协作、不怕困难、勇于创新的精神。
丰田汽车模具制造技术一、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。
1、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制件的类型来划分的：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:a．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。
b．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。
c. 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，但它并不是什么模具都干。
比如，整车所有件的冲压工艺和模具的整车协调，都由他自己负责，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。
2、模具制造部（ST部）丰田ST部负责模具制造和新车整车模具的协调，并一直到大批量生产之前的冲压生产准备。
ST部构成：科室责任人员技术室生产技术开发、生产计划生产准备、设备计划 89人NC课 NC编程、检查 175人实型课验具、实型制造 142人机械课机械加工 173人钳工课钳工、装配 237人调试课试模、调试 204人总共 :1020人主要数控加工设备：构造面加工数控铣床 39 台型面加工高速、五轴五面铣 15 台新型一体化加工设备 6 台其他小件加工设备 31 台3 、丰田的模具设计和制造能力模具设计与制造能力：每年大约可开发10个轿车整车模具；模具产量（标准套）约2000套/年；内制率60%（外协40%）；主要产品中：模具占80%；验具占7%；其他占13%；全年完成模具制造成本预算近200亿日元。
人均模具产量 2 标准套/人。
年模具制造成本（不含设计）约600万日元/套工时成本（平均）约1万日元/小时整车模具设计制造周期 12个月（由车身设计完成至新车批量生产）其中包括整车全部模具设计周期 5个月制造周期 5个月调试周期 6个月由此可见，丰田一年的轿车生产能力大约500万辆（日本国内部分约占50%），是中国大陆轿车产量的十倍，而模具设计制造能力也超过我们全国汽车模具生产能力的数倍。
丰田的整车模具制造周期，远远短于我们的一般单套模具制造周期，它的标准单套模具制造周期为三至四个月，在我们看来还是一个梦想。
我们的模具质量水平与丰田相比相差更远。
3、丰田一般模具制造周期丰田把模具的制造计划形成了标准化，根据模具的复杂程度可分为短周期、标准周期和长周期三种。
现以单套模具的设计制造周期（拉延模，标准周期）为例：冲压工艺20天模具设计20天模面设计 8天NC编程 15天实型制作 7天铸造12天机加工 9天钳工装配 7天单套拉延模总周期62天，其中制造周期52天以上周期包括模具的设计、制造直至模具初次试模完成为止。
如果再考虑产品件各序模具的总周期，单个制件各序模具的总周期，要在拉延模的基础上再加22天（包括模具调试，但不包括整车调试），总共84天。
以上天数均为工作日（节假日除外），换算为日历日大约为20天等于一个月，也就是单套模具制造周期三至四个月。
丰田的模具制造也是按照准时化生产方式进行的，全部倒排计划，计划到每一个工作日，不提前投产，避免增加在产模具。
我们的倒排计划往往是为赶工期，人为的压缩工期。
而丰田的倒排计划，是为了在必要的时候生产出必要的产品，避免提前投产造成生产过剩的浪费。
二、丰田模具制造技术近十年来本人曾在日本多家模具制造厂进行过较为深入的学习和考察，先后累计时间达6个多月。
对比以后发现，丰田的模具技术在日本的模具厂家中也是十分突出的，无论是能力、效率及技术都不愧为世界一流水平。
通过对丰田的了解我们可以看到，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。
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。
1、冲压工艺设计a、精细模面设计我们常说的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。
这三种设计的内容和侧重点是完全不同的，丰田的工作流程为先有冲压工艺设计然后指导模面设计和模具结构设计，分别由不同的人来做，专业分工很明确。
传统的冲压工艺设计采用工序图或是DL图，它的模面设计是非常粗略的，以这样的图纸指导下的工艺造型，必须在后序靠人工修整、制造工艺祢补，造成模具制造的人工钳修量很大、周期延长。
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，模面设计没有受到很好的重视，模面实际上是靠后天完成，模具设计的落后造成了制造的落后，也就毫不奇怪了。
b、板料成型分析技术应用情况丰田公司从5-6年前，开始应用有限元法做计算机模拟板料成型分析，主要应用的解算软件为美国的dyna3d，他们经过了近三年的努力才达到实用水平。
目前，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。
因此，丰田人认为目前板料成型分析还不是一件必需的、简单的事，无论是周期还是成本都有很大代价。
本人认为，丰田的车型开发量很大，车型之间变化不大、类似件很多，又积累了丰富的人的经验，板料成型分析确实用武之地不多，建立一个分析结果库是一个好方法（日本富士模具公司也是这么做的）。
反观国内现状，一方面模具厂专业分工很低，各种件都会遇到，难有现成经验，似乎更需要板料成型技术。
另一方面，技术水平低支持环境差（如：板料参数、摩擦系数等难掌握），模具厂应用起来，要达到实用（不讲效果、不计代价的研究不算）也是非常困难的。
即使是成立专业分析公司，考虑用户数量、周期、价格等因素，恐怕也难成立。
目前，这项技术在国内的实际应用效果还难有定论。
c、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，比如：资料的统一管理，草图设计的小组讨论，图纸的多部门集体审核，设计标准、规范的经常性增改等等。
经验积累机制是丰田能够不断提高模面精细设计的主要手段。
比如：模具加工完成之后，一般模具型面不用研合，刃口不必对间隙，钳工只负责安装，在初次试模时也不能随便修调模具，调试模具有模面设计人员在场，初次试模缺陷需要记录下来。
最后的休整结果，像拉延筋、拉延圆角变动、对称件的不对称现象等，还要进行现场测量。
这些资料的积累、整理、分析、存档，都是模面设计的经验积累，并随时加入到下一次的设计中去。
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。
d、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。
间隙图本人在以前还没有见识过，这可能是丰田的一种创造。
模具的设计不是单纯为了设计出一种机器，能够完成它一定的动作就完了（这只能叫作结构设计），模具设计的最终目的是为了保证它所压出的产品件是合格的高质量的，间隙图就是这样一种专为保证产品件质量的图。
质量保证图中，主要包括这样几项内容：模具实际符型面区域、各个符型区域的间隙值、工艺要求的模面变化情况、拉延圆角的变化、各种模面的挖空等等。
凡是无法通过曲面造型实现的模面设计，都通过间隙图的传达，依靠NC编程的设计来实现，在这里NC编程也不再是单纯的实现模具结构的加工，它实际上也参与到模面设计中来了。
因此，间隙图的应用也是精细模面设计的一种必然。
e、大规模生产对模具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。
减少冲压工序：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。
模具的快速装换：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。
2、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，图画完了，自己也清楚了，因此图纸首先要设计者自己看得方便，并使设计的工作效率高。
