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2022.11.10

第5期 挑战“平日业务中接触不到的”焊接与钣金(后篇)

目录

通过焊接和手工敲击钣金来制造车身
从焊接上车架开始
巨大挑战:坚持“纯手工敲击钣金”
来自退休前老前辈的“技能传承”
日常工作中从未经历过的“挑战”变成了“巨大的自信”

在富士国际赛车场的“富士汽车运动博物馆”中,展示着丰田内部复原后的梦幻赛车。也许各位读者们会有以下几点疑问:梦幻赛车的研发者是谁?他有着什么样的想法和目的?这究竟是一辆怎样的赛车?本次特别企划将为大家介绍这辆梦幻赛车所蕴涵的历史和意义,并直击该赛车的复原现场,以便于为大家解开困惑。

在第5期中,制造梯型车架和车身的工作团队将与大家见面,他们所负责的结构好比汽车的骨架,十分重要。本文为后篇,将主要介绍架设在梯型车架上,如雪茄烟般结构的上车架及外板的制作内容,敬请垂阅。

通过焊接和手工敲击钣金来制造车身

在TOYOPET RACER复原计划中,渡部真史和恒川国大负责梯型车架和车身的设计与制作工作。当时渡部将梯型车架的设计手稿进行了3D数据化处理,同时如前篇所述,恒川和日本大丰精机合作,经过反复的试错测试,研发出了全新的加工方法:无锻模“逐次挤压弯曲成形”加工法,并通过它成功制造出了梯型车架。

接下来便要制造覆于梯型车架之上的雪茄型车身了。

在这里,先为大家简单介绍一下车身制作的大致流程:首先要造出相当于汽车骨架的上车架。接下来需要将做好的上车架焊接到梯型车架上,最后盖上钣金加工过的车身板件。

恒川

我们没有上车架的图纸,有的只是当时的照片。在这种情况下制作3D数据图是相当困难的事情,不过我们并没有放弃。考虑到车身板件之间要用铆钉固定,而上车架的支撑结构应该与板件接合部分的内侧相连,我们仅凭设计师根据设计构思所还原的3D数据图和当年的照片,就制作出了上车架的3D数据示意图。

上图为制造上车架时参考的照片(由爱知丰田汽车公司提供)。

上图为恒川基于车身板件的数据制作出来的上车架3D数据示意图。

从焊接上车架开始

做出上车架的3D设计图后,恒川就开始了上车架的制作、焊接,以及覆在其上的车身板件的制作工作。

这部分工作需要进行钣金加工和焊接,这两门技术都需要长年累月的积累才能掌握。于是恒川决定去找支援复原计划的两位“老师傅”帮忙,他们是钣金加工和焊接方面的专家:一位是来自样品试验研发部的吉野荣祐,曾在ToyotaTimes的“支撑起日本造车业的匠人们”连载系列第4回中登场;另一位是来自工程制造总务部的幸丸研二,曾在本系列连载的第3期中登场。

样品试验研发部的老手们亲手制作了上车架,然后由工程制造总务部的安井贤志负责将其焊接到梯型车架上。

安井听取了自己所在部门“焊接专家”的建议,边学习技能边融会贯通,在作业中熟练地焊接上车架。隶属同部门的寺本治义则辅助安井完成工作,他会反复测量已制作完成的梯型车架,以及安井焊接在梯型车架上的上车架形状,并提供相应数据。

上图为沿夹具焊接的上车架。

巨大挑战:坚持“纯手工敲击钣金”

另一边,车身板件的制作也开始了。负责这项工作的是隶属样品试验研发部的土谷仁志组长和年轻的技能人员们,土谷仁志是上文提到过的吉野的部下。最终,共有15人参与了TOYOPET RACER的车身制作,其中有10人负责制造车身板件。

土谷

说实话,当时我们手头还有其他工作,真的是有些无暇顾及。但想到复原计划是公司的重要项目,我很高兴样品试验研发部能帮上忙,也对此感到非常骄傲。而且对这些年轻的技能人员们来说,这次机会也能让他们积累经验,所以最终还是决定接受这份工作。

其间,吉野给土谷等人出了两个难题。第一个难题是要通过“手工敲击钣金”的方式来制作他们从未经手过的大尺寸板件,就和当时TOYOPET RACER的制作方式一样。

“手工敲击钣金”是钣金加工中的传统匠人技术,如今已很难见到了。该技术要通过纯手工敲击金属板对型材进行塑型,过程中不使用冲压机等工具。吉野曾在车展等场合上展示过用“手工敲击钣金”的方式制作概念车或试作车的大尺寸零件。如车身侧板等这些零件,每个都有数米长。

要闯过这一难关,就必须通过“手工敲击钣金”的方式制作TOYOPET RACER的车身板件。可无论是近藤哲也、内藤兼二、堀川佳纪、山田恭生等年轻技术员工,还是指导他们的土谷,都没有仅用该方式制造大尺寸车身板件的经验。吉野希望年轻人们能通过这次工作经历,将“手工敲击钣金”这一技术传承下去。

第二个难题,是在造出车身板件后,通过焊接和打磨作业使之表面光滑,且过程中不能使用腻子。

上图为正在用锤子矫正车身板件的土谷(左侧)和正在学习该技术的堀川(右侧)。

土谷

制作车身板件时,需要把薄的金属板敲成契合夹具的形状,然后通过焊接将它们相连。这时就会有一个问题:在板件与板件接合时,接缝处会出现细小的凹陷。一般最有效的解决方法就是用腻子填补凹陷,但吉野先生下了命令:“不准用腻子”。

实际上,TOYOPET RACER复原小组的成员们也希望“不用腻子”。

本次复原计划的一大目的是继承前辈们的技术、技能和精神。为此,复原小组制定的大方针便是“尽可能用当时的方法进行造物”。

70多年前的技能人员们采用了手工焊接的方式,且没有用腻子修补接缝处的凹陷。在此次复原中,如果使用腻子,板件表面确实会变得更加光洁平整,但却失了“手工敲击钣金”带来的独特质感。为了使前辈们的努力和热情得以传承,小组成员们一致决定不使用腻子。

可这样一来,便只能靠手工敲击来实现想要的板件形状,焊接时也必须保证板件之间光滑平整,没有凹陷。这么一来,作业的难度也大大提升了。

通过敲击完成车身板件的制作。

来自退休前老前辈的“技能传承”

提出这两大难题的是吉野,而代替其指导年轻人的则是山下保雄。热情指导后辈们的他,在车身制作项目完成后即将迎来自己的退休生活。山下是一名手工敲击车身板件塑型达人,是公司的宝贵人才之一。

土谷

山下先生是那种决不妥协,具有老一辈手工匠人风骨的大前辈,他能够根据自己的经验与手感填补3D设计图中没有体现出的细节,非常厉害。能够亲眼见识到老先生贯彻到底的完美作业方式,别说是年轻的新人,对于我来说也是一次宝贵的经验。

山田

以前,用“手工敲击钣金”的方式塑型,我只制作过30~40cm左右的零件。要制作这次项目中如此大的结构,还是第一次面对。还好有山下先生的指导,这次经验对于我今后的工作也将起到很大帮助。

上图右侧的人是山下,他正在热心指导年轻的技术员工。

土谷和山田等年轻的员工们,“手工敲击钣金”的作业时间总计可达数千小时。他们在兼顾日常业务的同时,认真向山下学习手工敲击塑型钣金的技术,制作出一件件即将失传的旧车型大型结构,终于完成了车身板件的制作。

接下来的工序要将所有车身板件焊接起来,在不使用腻子找平的前提下完成车身的制作。对于研发试制部的新人来说,其难度同样是他们从未经历过的。最终,与“手工敲击钣金”时一样,他们完美完成了这项挑战。

上图的员工正在将手工敲击的车身板件焊接起来。

日常工作中从未经历过的“挑战”变成了“巨大的自信”

最后一道工序是车身制作,将车身板件覆盖到上车架上,按照原版TOYOPET RACER车型的照片,用铆钉固定板件。当然,这项工序也并不简单,在实际组装零件时,不可避免地会出现无法咬合的情况。

为此,有些车身零件可能要进行2、3次的重新制作。安装时偶尔也要将零件进行再加工,然后才能进行组装,这种工作方式被称为“根据实物调整作业法”。土谷与负责作业的研发试制部年轻人们纷纷表示,对他们来说,这也是一次难能可贵的工作经验。

堀川

随着工作的推进,大家掌握的技能也在不断积累,年轻人们开始主动提出更好的设想与建议,工作氛围变得越来越好。我想,一定要将我们在这次项目中习得的技能传承给下一代人。

上图为致力于车身制作的成员们(从左到右依次是金久保、桧波田、矢萩、又木、山下、信田、三轮、近藤、土谷、内藤、杉本、三矢)。

与堀川有着相同想法的,还有同样通过这次项目接受了“焊接”和“钣金加工”挑战的渡部和恒川。

渡部

如果没有参与这个项目,我可能不会亲手体验焊接。其实,自己动手制作是非常宝贵的经验,并且让我认识到在思考项目推进方案时,“有建设性地推进方式”及合理统筹人力资源这两点的重要性。

面对问题比起无意义的讨论,思考如何引导大家以积极的观念去面对更重要。我想,这些心得将有助于我今后的工作。

恒川

通过这次项目,我有幸与不同领域的人交流合作,开阔了工作视野、拓展了人脉。这对今后的试制工作也会起到很大的帮助作用。

另外,以参与复原TOYOPET RACER项目为契机,我对汽车产生了比以往更大的兴趣。对于从事造车相关工作的人来说,这也是一大收获。

在下期特辑的第6回中,我们将继续为大家带来“极致造物”——TOYOPET RACER复原项目的相关报道,为您讲述负责锻造前轴I悬挂的项目组,他们的奋斗故事。敬请期待!

(文章:涩谷康人)

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