第5期 緣于“活用智慧少花錢(qián)”的一項(xiàng)專(zhuān)利（前篇）

目錄

? 梯型車(chē)架是車(chē)輛的基礎(chǔ)
? 梯型車(chē)架的“制作方法”
? 尺寸太大“無(wú)法制作”
? 劃時(shí)代的金屬成形技術(shù)“無(wú)鍛模制作”

在富士國(guó)際賽車(chē)場(chǎng)的“富士汽車(chē)運(yùn)動(dòng)博物館”中，展示著豐田內(nèi)部復(fù)原后的夢(mèng)幻賽車(chē)。也許各位讀者們會(huì)有以下幾點(diǎn)疑問(wèn)：夢(mèng)幻賽車(chē)的研發(fā)者是誰(shuí)？他有著什么樣的想法和目的？這究竟是一輛怎樣的賽車(chē)？本次特別企劃將為大家介紹這輛夢(mèng)幻賽車(chē)所蘊(yùn)涵的歷史和意義，并直擊該賽車(chē)的復(fù)原現(xiàn)場(chǎng)，以便于為大家解開(kāi)困惑。

在第5期中，制造梯型車(chē)架和車(chē)身的工作團(tuán)隊(duì)將與大家見(jiàn)面，他們所負(fù)責(zé)的結(jié)構(gòu)好比汽車(chē)的骨架，十分重要。本文為前篇，將主要介紹梯型車(chē)架的整套制造流程，其中包括設(shè)計(jì)、制作等內(nèi)容，敬請(qǐng)垂閱。

梯型車(chē)架是車(chē)輛的基礎(chǔ)

1951年，僅生產(chǎn)了2輛的TOYOPET RACER賽車(chē)問(wèn)世。這距今已過(guò)去70多年，當(dāng)年的車(chē)輛現(xiàn)在早已無(wú)從找尋，因此參與復(fù)原計(jì)劃的成員們只能根據(jù)照片和原始車(chē)的圖紙，從零開(kāi)始打造各個(gè)主要零件。

其中最大的主要零件是梯型車(chē)架，因?yàn)橥庥^像梯子，故而得名。它就好比“車(chē)輛的脊柱”，由2條縱向的主梁（即縱梁），結(jié)合許多橫梁所構(gòu)成。

梯型車(chē)架是車(chē)輛的“基礎(chǔ)”，其上會(huì)搭載發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、車(chē)身等等，因此梯型車(chē)架在強(qiáng)度和精度上都有著嚴(yán)格要求，而且必須最先完成它的制造。

在TOYOPET RACER的復(fù)原計(jì)劃中，渡部真史和恒川國(guó)大挑戰(zhàn)了梯型車(chē)架的設(shè)計(jì)和制作工作，我們分別采訪(fǎng)了這2人。

渡部進(jìn)入公司已有7年，他隸屬車(chē)身研發(fā)部，從事車(chē)身設(shè)計(jì)的工作。在復(fù)原計(jì)劃中，他也負(fù)責(zé)了這部分內(nèi)容。

另一位成員是恒川，他進(jìn)入公司已有18年的時(shí)間。入職后的11年間，他都在沖壓生技部工作。后來(lái)在參與復(fù)原計(jì)劃時(shí)，他隸屬樣品試驗(yàn)研發(fā)部?，F(xiàn)在的他已經(jīng)被調(diào)去電池制造技術(shù)部，從事EV電池制造技術(shù)的相關(guān)工作。

梯型車(chē)架的“制作方法”

由于梯型車(chē)架非常結(jié)實(shí)，所以現(xiàn)在多被用于如卡車(chē)、巴士、LAND CRUISER以及具備越野性能的部分SUV，這些平時(shí)活躍在嚴(yán)酷環(huán)境中的車(chē)型上。然而，在制作TOYOPET RACER的年代，這種梯型車(chē)架也會(huì)被用于一般乘用車(chē)型。

TOYOPET RACER的原始車(chē)“TOYOPET SD型乘用車(chē)”，以及該原始車(chē)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)車(chē)型“TOYOTA SB型卡車(chē)”，均使用了梯型車(chē)架。雖然公司留有這些車(chē)型的設(shè)計(jì)圖紙，但使用3D-CAD*，將當(dāng)年的手繪圖進(jìn)行三維數(shù)據(jù)化處理的工作卻有一定的難度。
*在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行3D數(shù)據(jù)編程的軟件。

并且，這次擺在研發(fā)小組面前的最大挑戰(zhàn)是“如何制作梯型車(chē)架”。主要負(fù)責(zé)解決梯型車(chē)架制作這一難題的員工名叫恒川。

一般來(lái)說(shuō)，制作車(chē)架要使用鍛模，但為復(fù)原計(jì)劃僅造一輛的TOYOPET RACER單獨(dú)定制鍛模的話(huà)，既費(fèi)時(shí)又費(fèi)錢(qián)，且與項(xiàng)目便宜且快速的方針相悖，成本負(fù)擔(dān)過(guò)重。

于是，恒川找到渡部一同摸索有沒(méi)有“無(wú)鍛?！?，即不使用鍛模的車(chē)架制作方式。在不斷摸索中，他們發(fā)現(xiàn)對(duì)于豐田來(lái)說(shuō)，為這種多品種、少產(chǎn)量的產(chǎn)品進(jìn)行解決方案開(kāi)發(fā)迫在眉睫，這也是在電動(dòng)化轉(zhuǎn)型后，“未來(lái)的造車(chē)”中必然要面對(duì)的課題。

正如前文所述，復(fù)原項(xiàng)目需要最先完成的結(jié)構(gòu)就是梯型車(chē)架。為此，恒川等人在其他項(xiàng)目組還處于討論階段的2020年底，便已如火如荼地進(jìn)入了制作的具體計(jì)劃研究階段。

在討論的過(guò)程中，恒川得知準(zhǔn)乘2人的微型EV“C+pod”車(chē)型，在制作車(chē)架時(shí)就采用了合作企業(yè)日本大豐精機(jī)的“型材擠壓彎曲”制作技術(shù)。

日本大豐精機(jī)是一家位于日本豐田市的制造企業(yè)，常年服務(wù)于豐田汽車(chē)，無(wú)論是如底盤(pán)等汽車(chē)行駛系統(tǒng)相關(guān)零件的試制，還是生產(chǎn)一線(xiàn)的工作，該企業(yè)均有參與。在了解到這一情況后，恒川突發(fā)奇想“是否可以使用這種技術(shù)?。俊庇谑?，便來(lái)到了日本大豐精機(jī)，咨詢(xún)TOYOPET RACER梯型車(chē)架的無(wú)鍛模制作計(jì)劃是否可行。

尺寸太大“無(wú)法制作”

接受恒川咨詢(xún)的是隸屬于日本大豐精機(jī)營(yíng)業(yè)部的平川真也、鑄型與試制技術(shù)部的高橋智正，以及零件制造部的志智高廣。

以前，日本大豐精機(jī)曾與豐田汽車(chē)的研發(fā)試制部一同進(jìn)行過(guò)彎曲加工的試驗(yàn)，但這次要制作的型材尺寸非常之大，尚無(wú)先例。期間也考慮過(guò)通過(guò)改造加工設(shè)備的方式解決，可考慮到成本問(wèn)題，最終還是作罷。思來(lái)想去，最后決定使用專(zhuān)用簡(jiǎn)易設(shè)備來(lái)制作。

劃時(shí)代的金屬成形技術(shù)“無(wú)鍛模制作”

最終，梯型車(chē)架的制作確定使用“無(wú)鍛模制作”工藝方法，而這種工藝就是日后被稱(chēng)為“逐次擠壓彎曲成形”的加工法，并由豐田汽車(chē)與日本大豐精機(jī)共同申請(qǐng)了專(zhuān)利。

該加工法使用新研發(fā)的彎曲機(jī)，將管狀金屬用微弱的力量一點(diǎn)點(diǎn)擠壓變形，并通過(guò)多次錯(cuò)開(kāi)著力點(diǎn)的方式使型材成形。

一般來(lái)說(shuō)，進(jìn)行金屬?gòu)澢庸r(shí)出現(xiàn)褶皺或變形的情況在所難免，但該加工法通過(guò)將填充物*嚴(yán)絲合縫地塞入內(nèi)外部對(duì)接的上下凹槽中，并上下同時(shí)用力擠壓，將金屬型材出現(xiàn)褶皺與變形的幾率控制在最小的范圍內(nèi)。
*防止成型不良的材料。

當(dāng)型材被加工成理想形狀后，抽取出填充物，并焊接上下凹槽的側(cè)面。

今后，若要為如TOYOPET RACER一樣，并未留下鍛模的老爺車(chē)修復(fù)翻新時(shí)，“逐次擠壓彎曲成形”技術(shù)定能為翻新工作提供很大幫助。當(dāng)然，這項(xiàng)技術(shù)也同樣適用于除造車(chē)外，其他少量生產(chǎn)的各種物件制造上。

TOYOPET RACER在70余年的時(shí)間里，不斷刺激著活躍在一線(xiàn)的技術(shù)人員與能工巧匠們，為技術(shù)帶來(lái)創(chuàng)新突破。

后篇中，我們將帶大家一起了解架設(shè)在梯型車(chē)架上，如雪茄煙般結(jié)構(gòu)的上車(chē)架及外板的制作，敬請(qǐng)期待。

（文章：澀谷康人）