日本衝壓技術工程師後藤暢映:如何通過高精度模擬,確認鋼板的極限值,將誤差縮小至微米?

小姐姐有話說:

如果僅僅茫然地描畫形狀,則難以孕育出富有生命律動的汽車。擺脫固有造型的束縛,無限追求純粹的生命感,才有了今天的馬自達設計。

無論多麼出眾的設計,只有實現了量產才能真正面世。運用通過精密計算加工而成的模具,自如操控鋼板,打造出符合設計造型的配件。

這就是衝壓技術工程師後藤暢映。他的挑戰就是,將富有美感的設計原原本本地推向市面。

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瞭解設計的用意,完美重現每一個細節

如何將設計團隊的心血投入量產,是生產部門的重大課題。其中,衝壓技術組負責生產車身飾板等與設計直接相關的配件。「我從開發工作的最開始階段就參與外觀設計的討論。通過與設計師直接交流,瞭解造型的用意所在,有助於在腦海中形成重現的方式。

例如,在說明令人對形態留下深刻印象的車身腰線時,設計師對線條盡頭點的表達方式是要下沉,而不是消失」。這是一條非常重要的信息。也就是說,需要在保持曲線高峰的同時,急劇地融入車身。只有在瞭解了設計的用意後,才在量產車中的每一個細節中重現理想的設計。

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通過高精度模擬確認鋼板的極限值

量產車是通過模具衝壓的鋼板配件形成的。也就是說,模具的精度可以直接左右車身的美感和品質。「想要設計出優質的模具,計算機模擬是不可或缺的一環。利用以往積累起來的龐大數據,對預設模具會令鋼板發生怎樣的形變進行事先驗證。如果模具超出極限,鋼板就會產生摺痕和裂紋。

通過數值和經驗培養的直覺確認鋼板的極限,並摸索哪種形狀的模具能夠實現躍動感的形態」。這一態度,與設計師對極致造型美感的不懈探索不謀而合。隨著模擬技術的不斷髮展,成形的可能性也越來越廣。「以往只有做出實物之後才能對品質進行判斷,而無法在設計上做出大膽的嘗試。現在憑藉數碼模擬,便能在保障品質的基礎上加入造型的自由度」。近些年,代表馬自達特徵的躍動形態不少都歸功於高精度的模擬技術。

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追求微米級的精度,不放過絲毫差距

衝壓技術更有其獨特的難點。鐵具有“彎曲和復位”的回彈性質。因此,即便使用尺寸完全匹配的模具進行衝壓,也無法制成理想形狀的鋼板。

也就是說,要根據鐵的回彈性質設定出預期值」,使用不同於圖紙的數值製作模具。這就需要高精度模擬和專家經驗的完美配合。後藤平靜地告訴我們,不斷和鋼鐵對話,自然而然就能找到感覺。

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對機器磨削後的模具進行人工打磨的工序,也需要匠人級的技術。在初始狀態下,會存在因與模具表面的凹凸而出現壓力的不均勻。

為實現均等的壓力的衝壓,需要對模具進行微米級的精細打磨」。這一工藝具有極高的要求,甚至掉落在模具表面的髮絲都能在衝壓後的鋼板上留下痕跡。成品模具中,時間長的能用上10年20年。這道工序是非常重要的。

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協同作戰,早在圖紙完成前便已開始,跨越部門的一體感 無論多麼出色的設計,無法在實際行駛的車輛上重現就毫無價值,量產車生產部門的職責至關重大。我們很自豪,自己是最終呈現設計並將其交到顧客手裡的人。正因如此,生產部門在外觀設計的階段,就進行多次深入探討,並提出各種形式的建議。

在馬自達的研發過程中,各個部門不會等圖紙來了才開始各自的作業。大家一同前行,一同思考,最後同時到達理想的終點。各個部門的通力合作、整個公司精誠團結的態度不僅能幫助實現優秀的設計,更能提高品質、降低成本。

每一個馬自達人,都發自內心地認為“我們不會去生產索然無味的產品”。為了實現這一集體目標,後藤仍在不斷思考如何找到更好的量產工藝。

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生產部門要與造車各相關團隊反覆進行交流,摸索出呈現設計的方法。即便設計師的理想造型無法完成衝壓成型,生產部門仍有可能向設計部門提出如何改變車身結構才能實現成型的建議。以一人之熱忱,感染整個團隊,創造出悸動人心的美感。

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