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穿越歷史 Shimano大阪工廠參觀
最近Shimano發(fā)布了全新的XTR,具體可以看美騎網(wǎng)此前的報道。
Shimano大阪的工廠是一個嚴密守護的現(xiàn)代化制造業(yè)堡壘。走進去,你會看到一個非常寬敞、干凈的大廳,里面有自行車和釣魚用的頂級部件。室內(nèi)是精心制作的木頭、金屬和玻璃的混合裝飾風(fēng)格,是我們參觀過的最干凈的自行車部件制造工廠。
在我們的參觀開始前,他們進行了精心策劃,以便為我們講述他們歷史的來龍去脈。
日本的金屬加工簡史
1921年島野莊三郎(Shozaburo Shimano)創(chuàng)建了Shimano,他想要制作更可靠的飛輪。他的父親是個鐵匠,在日本的酒井地區(qū)有著悠久的歷史。(下面的視頻是在大阪的Shimano廣場概念店的速覽。有一些圖片展示了一個原始的飛輪,這是一個非常罕見、很難找到的東西。它還顯示了爆炸視圖組件的特寫細節(jié)。)大阪的Shimano廣場概念店是他們的第三家,但有自己的外觀和感覺。它跟零售商店不同的是還具有博物館和會議場所屬性,還有一家咖啡館。他們的想法是把人們帶進來,向他們展示Shimano在自行車和釣魚領(lǐng)域的激情、零件設(shè)備和生活方式。對于自行車愛好者來說,吸引力在于他們精心展示的每一個主要自行車部件的爆炸視圖。注意這一點,你再也不會想要拆卸你的手變頭或后撥變速器了!
1600年前,為了建造皇帝的陵墓,鋼鐵被引進來打造工具。挖掘和切割工具使他們能夠更有效地制造壕溝和巨大的土冢,以及切割石頭。最大的這類土堆是位于大阪的仁德天皇墳,它的長度為486米,周圍環(huán)繞著三個護城河。挖出的泥土堆積起來,形成了鎖眼形狀的墳堆,然后用整齊的石塊覆蓋,以防止侵蝕。建于5世紀(jì)早期,現(xiàn)在長滿了樹木。
隨著時間的推移,鐵匠們開始制造武士刀、盔甲和頭盔。當(dāng)武士階級制度瓦解,在大街上拿著一把劍成為非法的時候,刀匠們轉(zhuǎn)而制造家用刀具。
Jun Mizuno是Mizuno Tanrejo(真正的美津濃刀廠)的第5代刀匠。在這里,他把寶石鋼和鐵混合在一起,每天制造大約15個白刃,在接下來的2-3天里,他把它變成了成品刀。因為最近他不可以做很多刀劍,所以墻上掛著許多未完成的作品。
這支槍是日本現(xiàn)存的最大的一桿,據(jù)稱射程范圍約1.6公里,長約3米。
在1553年,葡萄牙人向日本引進了槍。然后他們用專業(yè)技能完善了步槍,他們還將技能用在自行車車架的修復(fù)和制造。超過一千年的金屬加工已經(jīng)發(fā)展了很多鍛造方式,這時Shimano的出現(xiàn)也促進了金屬鍛造加工方式的發(fā)展,在大阪,我們參觀他們的工廠也很明顯地感覺到這個歷史和文化。
始于金屬成形
Shimano總部的大阪廠區(qū)占據(jù)了幾個街區(qū),而且還在繼續(xù)擴張。原材料以卷料和金屬棒料的形式到達,然后首先進入到成形室。一旦切割成尺寸之后,板材被壓入飛輪模具,F(xiàn)代的11速齒輪在多個步驟上被沖壓成形,以達到它們的最終形狀。這個多步驟的沖壓過程將金屬慢慢地塑形,但它不會破裂。成品的厚度為1.6毫米,齒廓線甚至只有0.2毫米厚,公差僅3微米!
展示墻上顯示了飛輪、齒盤、曲柄等零件的成形制造工藝
他們也在這里沖壓鈦合金的飛輪,但是他們需要更大的沖裁壓力,所以沖壓機內(nèi)部的模具和零件必須在每次轉(zhuǎn)換零件材料時換掉。
冷鍛加工工藝在1962年起開始采用并一直在完善,合金棒料被切成金屬塊,然后在一個個冷鍛加工中沖壓成形。最大2000噸的鍛壓機器產(chǎn)生著不同的零件,每只曲柄都需要幾個冷鍛步驟才能達到它的最終形狀。
兩件式的曲柄,如更高端的Dura-Ace、Ultegra、XTR、XT等,使用一種混合的熱鍛和冷鍛。曲柄的前面是冷鍛,后面是熱鍛,在500攝氏度溫度下被加熱30-60分鐘到軟化金屬。一旦鍛造完成,兩件式零件通過粘合就連在一起了。
他們每天生產(chǎn)幾千個曲柄,通常會在一天中批量處理不同的系列產(chǎn)品。在Shimano其他工廠生產(chǎn)的大部分部件都是XT、Saint、SLX、Ultegra和105。XTR和Dura-Ace都100%在大阪工廠生產(chǎn)。他們生產(chǎn)的飛輪比曲柄的數(shù)量更多,部分原因是它們是更高磨損的易耗件,但也因為不是每個人都會購買一個完整的Shimano大套,而Shimano的飛輪組幾乎總是包含在大套、中套內(nèi)。
手變頭,如果它們是由金屬制造的話,是通過壓鑄成形的。這是他們多年來改進的另一個制程,減少了模具中零件的數(shù)量,無需額外的后期加工。
圈剎的制動臂是通過鍛造鋁合金管成形的。為什么要用鍛造?因為鍛造保持了金屬的固有晶體結(jié)構(gòu),從而形成更強、更有彈性的零件。
碟剎卡鉗是通過“閉式熱模鍛”以獲得其基本形狀,不是壓鑄或機加工。Shimano使用高頻感應(yīng)加熱來加速這個過程,一個工步中就產(chǎn)生了一個幾乎完整的零件:得到一個光滑的一體式卡鉗。這一過程使他們能夠鍛造更復(fù)雜的形狀,而且更適合某些材料(如鎂)。然后將內(nèi)部空腔加工出來,并制造加工活塞油孔等。
機械加工:銑削、車削和拉削
鍛件完成后,零件被送進機加工車間完成剩下的工序,達到需要的公差。曲柄內(nèi)部和外部面的機加工需要特別精確,確保能完美地匹配組合在一起,而與齒盤組配的位置、與主軸組配的孔的機加工精度也要求很高,也必須是完全對齊的。
從左到右顯示了從最后鍛造到機械加工零件的進程。底部的圓柱形物件是釣魚器的一部分。
不同的生產(chǎn)線加工不同的零件,但相同的工人監(jiān)督生產(chǎn)著齒輪、曲柄、變速器部件以及漁具設(shè)備等,這一切都在這個工廠里完成。
在機加工車間旁邊,一個控制室監(jiān)控整個工廠的生產(chǎn)加工制程,從每臺機器的性能到空氣質(zhì)量等等。如果一臺機器表現(xiàn)怪異,他們可以給它的操作員發(fā)信息去執(zhí)行檢查。
表面處理
你會花多少錢買一個鍍鉻的Dura-Ace曲柄呢?
有一部分區(qū)域因其在2018年初遭受火災(zāi)而關(guān)閉,它仍在修復(fù)中,但看到這些部件的實際制造過程確實令人興奮。
零件在加工前熱處理,以增加硬度、韌性和可加工性。這些特點看似對立,但回想一下日本刀和劍的特點:足夠硬使刀刃夠鋒利,夠韌而不至于大力砍殺時硬脆崩裂。鋼鐵,鈦合金和鋁合金等材質(zhì)都可以通過熱處理獲得優(yōu)異的金屬特性。
膠合
一旦零件被加工完后,一個電腦控制的全自動化機器人用膠水將曲柄、中空牙盤、卡鉗和其他部件連接在一起的。這個過程讓他們擁有更長更大的中空區(qū)來節(jié)省更多的重量。如果你在你的曲柄后面撕下那個日期代碼貼紙(或者只是用力按下它),你會發(fā)現(xiàn)一個小螺絲釘。這個螺絲孔封閉了用在粘合過程中從空心部分導(dǎo)出空氣的孔,這樣膠水才能粘到所有的角落和縫隙中,形成完全密封的粘合。
一旦零件被膠合并固定在夾具上,它們就會進入烤箱。Shimano不愿透露烘焙時間或溫度,粘結(jié)劑是他們與膠水生產(chǎn)商合作開發(fā)的配方。
一旦出了烤箱,擠出的多余膠水就會被加工掉,然后再回到整理室進行最后的陽極處理和表面處理
工廠周邊
島野莊三郎先生制造第一個飛輪的工廠舊址已經(jīng)從圍繞著仁德天皇古墳的護城河旁搬到了對面街,那是城鎮(zhèn)上比較繁華的所在。它現(xiàn)在是一個會議場所,在這里可以讓訪客和商業(yè)伙伴吃午餐或閑聊。
它的內(nèi)外裝修是原始的樸素風(fēng),有美麗的花園,修剪整齊的樹木和幽幽的路徑環(huán)繞它。里面是日本極簡主義的展示,也是對那個時代家庭的致敬。紙墻可變換空間來滿足他們的需要,創(chuàng)造隱私小房間或大型的派對房間,同時讓光線穿透。窗戶開得很低,在墻和門的下半部分,因為日本人是坐在地板上,而不是坐在椅子和沙發(fā)上。
回到Shimano的總部,干凈的美學(xué)依然存在
木板貫穿內(nèi)外,連接上下層的房間,給鍛造機加工廠提供一個鳥瞰的畫面
屋頂是一個巨大的花園草地,被天窗打破成排
反射器通過一個管道和鏡子系統(tǒng)將光線帶入較低的樓層,從而降低了他們的電能需求
員工停車場在多個地點為1000多輛自行車提供停車位。這個房間可以容納543輛自行車,他們說可以把13輛自行車停放在一輛汽車停車位的大小空間。高達40%的員工騎自行車上班,這要感謝他們?yōu)橥ㄇ诟冻龅募睢?/p>
在工廠內(nèi),無人駕駛的機器人叉車從自動化的倉庫中拖出原材料和零部件,把所有需要的東西都放在機器人平臺上,然后送去需要它的地方,
所有照片由Shimano提供,雖然我們是被允許參觀的,但是相機、手機均不允許帶入里面。他們很樂意回答我們的所有問題,但所有的照片都被篩選過才能發(fā)布。有少數(shù)的公司允許你360°無死角地拍攝,但在Shimano是不行的,這種限制在這樣的地方是可以理解的,畢竟在這里我們看到還有一些新的東西尚未發(fā)布。
責(zé)任編輯:阿志
不小心把騎行愛好當(dāng)做職業(yè)的工程師