第六章 橡皮成形
橡皮囊液压成形零件常见缺陷分析
成都飞机工业公司 戴美云 张和兴
[ 摘要 ] 橡皮囊液压成形零件的常见缺陷有裂纹、起皱、回弹等, 本文对这些缺陷逐一进行了分 析并提出了预防办法。
关键词: 液压成形 缺陷 钣金 [A b st ract ] T he comm o n defect s in hyd ro fo rm ing w o rkp iece s a re crack, w rink le, bo und, and so o n. T h is p ap e r ana lyze s the se defect s and p u t s fo rw a rd p reven t io n m e tho d s. Keywords: H yd ro fo rm ing D efect Shee tm e ta l
以液压囊为弹性凹模 (或凸模) , 以油为传压介 质, 使金属板材在凹模 (或凸模) 上成形的方法称为 橡皮囊液压成形, 简称橡皮液压成形或液压成形。
液 压 成 形 工 艺 早 在 50 年 代 就 被 航 空 工 厂 采 用。 但 是 由 于 设 备 条 件 的 限 制, 压 力 只 有 80～ 400 kg cm 2, 属于低压橡皮成形, 零件成形后需手工校 形。成都飞机工业公司从瑞典 ABB 公司引进了一台 7. 7万吨液压机, 具有压力高、台面大的特点, 零件成 形后手工校形量较小, 为提高液压零件的成形质量 提供了良好的条件。以下针对此型液压机成形零件 常出现的缺陷做一分析, 并提出预防措施。
图2 凸弯边的成形极限图 (2) 在毛料上放置硬垫板 压制凸弯边零件时, 最常用的防皱手段是在毛 料顶面放置一块肖氏硬度85～ 95 的聚胺酯橡皮垫 板, 厚度为6～ 12mm , 垫板应能覆盖整块毛料。如果 垫板在弯边区域内符合毛料的形状, 效果将更好。 (3) 加大成形压力 零件压制到某种程度后, 要想进一步消皱就需 要提高成形压力。较高的橡皮压力下, 橡皮可附加给 板材一个较大的向下摩擦力, 有助于消皱及减少回 弹。飞机铝合金零件通常的控制线是要求压力高于 70 M Pa, 但如果参数 R 、h、t 等不合理, 使用高的压 力, 往往会在皱折处出现死皱。由经验得知, 压制复 杂零件时初始压力不能太大。 (4) 采用毛料压紧装置 在模具上增加防皱块, 它和橡皮的压紧力对毛 料产生一定的压力作用, 可以有效地提高零件的成 形极限。 (5) 先后用两种模胎成形 先采用凸模成形, 再采用凹模成形。此方法不仅 可以消皱, 还可提高零件的弯边高度和尺寸精度。 (6) 改进设计结构——采用人工皱 在零件易皱部位的弯边上设计一定形状和一定 数量的人工皱。
第六章-橡皮成形
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结束语
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图1-13 带结构孔同向弯边零件
第三节 橡皮成形工艺
四、操作方法
3.带结构孔异向弯边零件的成形 特征：异向弯边，带下陷，带孔。 操作步骤：异向弯边需用两套模具分次成形，其余同前。
图1-14 带结构孔同向弯边零件
第三节 橡皮成形工艺
四、操作方法
4.复杂弯边零件的成形 特征：环形，月牙形，带孔，尺寸大。 操作步骤：除上述方法外，对难成形部位，在压制前预先手工局部成 形，再用液压机压制成形。对弯边高度大于腹板面宽度时，在腹板上要加 盖板，防止材料向弯边外转移而使零件报废。
当橡皮承受高压时，它的行为特征如同液体。因此，当压力增高时， 橡皮保持为模具的形状。具体地讲，橡皮成形过程一般包括成形与校形两 道工序。
成形是使板料压靠到压形模的侧壁上，所需的压力并不高，校形是将 成形中产生的皱折和回弹消除，所需的压力很高。
第一节 橡皮成形的基本原理 及成形过程分析
四、橡皮成形方法
表1-3
第六章 橡皮成形
本章小结
主要内容 了解橡皮成形的应用；掌握橡皮成形的原理；理解橡皮成形的过程；知道橡 皮成形特点；掌握橡皮成形模具。橡皮成形零件的种类；掌握橡皮成形极限；掌 握提高橡皮成形极限的措施；理解“一步法”成形；知道橡皮成形注意事项。
第六章 橡皮成形
【课后作业】
橡皮成形的原理是什么？ 橡皮成形的过程？ 提高成形极限的措施有哪些？ 橡皮成形方法有哪些？ 橡皮成形特点是什么？ 橡皮成形设备有哪些？
（1）回弹 （2）单位压力不够
排除方法 （1）选用单位压力大的压床 （2）采用带消皱埂的压模 （3）预先手工成形变形大的边 （4）在毛料相应部位放辅助橡皮
橡皮液压成形
A
凸模
B 带压边圈的凸模
橡皮成形模具形式
• 凹模（图 C）。带有大圆角的深冲件的最合适模具是凹模。因为凹模 比凸模有更大的拉伸区。凹模能使板料受压区更好的贴附凹模表面。 • 胀形凹模（图 D）。胀形凹模的功用是把预成形的板料胀形进入模腔 内。这种模具应由几部分组成以便于能够拆开，使成形件能取出。
C
橡皮液压成形
橡皮液压成形
• 橡皮成形是利用橡皮囊作为弹性 凹模（或凸模），用液体作为传 压介质，使金属板料随刚性凸模 （或凹模）成形的一种软模凸模 （或凹模）成形方法。其中使板 料沿着模具成形的部分就是橡皮 囊，另外约束板料成形的一部分 就是刚性模。
图 1 橡皮囊液压机
橡皮成形研究和应用现状
• 橡皮囊成形属于液压成形，该成形方法是从管件液压成形推广而来，提出橡 皮成形最早的一份专利是在 1872 年。是用一块厚橡皮盖在模具和毛料之上 ，用一般压床对橡皮加压使零件成形。这种自由橡皮成形的方法有很多的缺 点：橡皮外流，压力小，分布不均匀，橡皮寿命短。 1938 年美国人盖林提出把一叠厚橡皮装在一个金属容框内进行橡皮成形的 专利。 1955 年美国人惠龙提出一个实现 1949 年提出的原理的新机床方案。 1963 年, 为了减轻成形机框架的重量和增强液室的强度,采用钢带缠绕增强 技术。
橡皮成形应用
• 汽车方面，顶盖、挡泥板、行李箱 盖板、车门、1/4 面板、防风支架、 发动机支架、排气罩、减震器托架、 赛车前轮罩、前增强板、摩托车油 箱。
• 飞机方面：现在在国外的现代化飞 机制造厂, 通过橡皮囊液压成形的 零件已达飞机钣金零件总数的50%以 上, 国内也占到 35%~40%, 且有进 一步增多的趋势。由于飞机钣金零 件一般为单件小批量生产, 因此需 要的成形模具数量很大, 以 L15 飞 机为例, 共有橡皮囊液压成形模 619 项, 占其钣金制造工装的 51.4%。
柔性模具成形的6大关键技术，不是只能做飞机蒙皮零件
柔性模具成形的6大关键技术，不是只能做飞机蒙皮零件传统的金属板料加工方法主要用模具在压力机上进行冷冲压成形，具有生产效率高、适用于大批量生产的优点。
随着市场竞争日趋激烈，产品的更新速度日益加快，新产品成形模具的开发往往成本高、风险大、耗时长、柔性差。
因此，迫切需要一种能够降低新产品模具开发成本和风险并缩短研制周期的新技术。
柔性模具技术就是为适应这一趋势而发展起来的一种柔性生产技术。
柔性模具技术的基本思想是采用可变形的结构或材料去代替或部分代替传统的刚性模具用来加工制造不同形状的零件。
它可以显著降低零件的制造成本，缩短零件的制造周期，是一种越来越受到人们重视的快速制造技术。
本文在国内外研究成果的基础上，总结分析了柔性模具的关键技术和发展趋势。
柔性模具成形方法1.多点刚模成形方法多点柔性模具技术又称为可重构离散模具技术，它采用若干个规则排列的、高度可调的基本体，通过其端面形成多点可调的包络面，以代替传统刚性模具。
在1985到1991年，MIT和Cyril Bath公司及海军研究实验室设计制造了一种新型的可自动调整型面的拉伸成形离散模，使用时其表面覆一层弹性垫层以防止板料表面产生凹坑。
模具的结构形式和基本单元体的结构如图1所示。
波音、空客等公司都陆续购买、引进了多台蒙皮拉伸成形柔性离散模，进行蒙皮零件的拉伸成形。
国内北京航空制造工程研究所在现有柔性多点模具基础上，针对大型柔性多点模具，采用新型的调形驱动机构及伺服轴离合复用技术，实现与冲头驱动源分合，大大减少了驱动电机的数量，并开发出了具有价格竞争力的蒙皮拉伸成形多点模系统。
李明哲从90年代初期就开始进行离散模冲压技术的研究，开发了专用成形设备，取得了一系列的成果，在建筑结构件与装饰件、高速列车流线型车头覆盖件、船体外板及人脑颅骨修复体等产品的成形上发挥了重要作用。
图2（a）是利用片层式离散模进行的拉弯成形实验装置。
离散模应用拉弯成形时，由于型材拉弯零件截面复杂不同于板料拉形，因此需要模块化的结构。
国外航空钣金专用制造技术与装备发展
国外航空钣金专用制造技术与装备发展飞机钣金制造技术是航空制造工程的重要组成部分，是使飞机能同时获得高结构效率和优良性能的基础制造技术之一，也是飞机制造工程的支柱工艺之一。
飞机钣金制造技术水平是一个国家飞机制造技术水平和能力的主要标志。
钣金零件构成飞机机体的框架和气动外形，零件尺寸不一、形状复杂、选材各异、品种繁多，有严格的重量控制和一定的使用寿命要求。
航空制造业对成形后零件的机械性能有确定的指标要求，与其他行业的钣金零件相比技术要求高，制造难度大。
航空钣金零件的制造除采用通用的方法外，还有本行业独特的工艺技术，随之产生了相应的钣金专用制造装备。
本文给出了蒙皮拉形、柔性多点切边、镜像铣削型材拉弯、橡皮成形、喷丸成形、蠕变时效成形、充液成形、热冲压成形、超塑成形/ 扩散连接等航空钣金专用制造技术与装备的国外最新进展。
各种钣金制造技术与装备1 拉伸成形技术与装备拉形工艺主要用于成形飞机外表双曲蒙皮零件。
拉形工艺主要分为两种：包覆拉形和拉包成形。
前者主要用于成形简单曲率蒙皮零件，具体工艺过程如下：将毛料包覆在模具上，然后进行补拉。
后者主要用于成形型材和复杂形状蒙皮。
这种情况下，毛料首先预拉，然后恒力包覆，等零件完全包覆模具后，施加补拉。
国外数控蒙皮拉形机基本可以分为4 类：横拉机、纵拉机、纵横合一综合拉形机以及转臂式拉形机。
典型的如法国ACB 公司生产的FET 型横拉机，其最大成形力可达到2500t，它有4 个独立水平油缸和4 个独立垂直油缸，控制一对夹钳进行板材拉伸。
法国ACB 公司FEL 纵拉机的最大成形力达到2×1000t，其夹钳包括多个夹钳块，每个夹钳块可以相对转动，以使夹钳顺应零件端面外形，设备如图1 所示。
美国Cyril-Bath 公司VTL 型纵横合一综合拉形机除既可进行横向拉伸成形，又可进行纵向拉伸成形外，还可以通过更换夹钳实现型材的拉弯成形。
L&F 公司生产的转臂式拉形机如图2 所示。
(铆工)冷作钣金工高级理论知识学习材料(三)带答案
（铆工）冷作钣金工高级理论知识学习材料（一）一、单项选择题1．( A )℃是等离子切割电弧的温度。
A、10000～30000B、20000～30000C、15000～20000D、15000～30000 2．铆钉直径一般不超过(A)mm时适用冷铆。
A、13B、15C、18D、203．电弧稳定，焊接接头强度、(D)较好是钨极氩弧焊的特点。
A、弹性、延伸率B、塑性、强度C、硬度、韧性D、塑性、韧性4．压弯模的重要工艺参数是凸凹模之间的(D)。
A、垂直度B、几何尺寸C、结构尺寸D、间隙5．冲裁时，凸模处的裂纹(D)扩展的原因是冲裁间隙过大。
A、向中间B、向外C、向里D、在间隙内6．压延系数取得越小，材料的(D)越好。
A、塑性变形程度B、极限变形程度C、延伸率D、变形程度7．上传动龙门剪床适用于剪切厚度在(B)mm以上的钢板。
A、4B、5C、6D、88．圆柱形容器的纵焊缝所受应力要比环向焊缝所受应力大(C)倍，是根据受力分析得出的。
A、3B、2C、1D、1.59．显示缺陷直观，可以显示不同(D)的各类缺陷是渗透检测的特点。
A、深度B、形状C、位置D、方向10．职业道德通过(A)，起着增强企业凝聚力的作用。
A、协调员工之间的关系B、增加职工福利C、为员工创造发展空间D、调节企业与社会的关系11．关于创新的论述，不正确的说法是(D)。
A、创新需要“标新立异”B、服务也需要创新C、创新是企业进步的灵魂D、引进别人的新技术不算创新12．电动机底座装焊中矫正装焊过程中的变形达到(C)要求的过程是整形。
A、结构B、工艺C、尺寸D、连结13．交流弧焊机输出端无正负极之分，焊接时(A)。
A、不会产生磁偏吹B、会产生磁偏吹C、电流稳定D、电流不稳定14．相贯线在主、俯视图上都集中于(B)上的构件是异径渐缩五通管。
A、大小管B、中心线C、五个圆D、相贯线15．一般光电跟踪自动切割机适用于切割尺寸小于(B)m的零件。
A、2B、1C、4D、316．冲裁件金属剪切时受(C)作用，金属纤维断裂而形成了断裂带。
飞机制造技术基础
第一章航空数字化制造技术第一节：基本概念MBD（Model Based Definition）MBD模型结构树表达BOM（Bill of Material）BOM的分类和定义：EBOM(Engineering BOM)PBOM(Process planning BOM)MBOM(Manufacturing BOM)AO(Assembly order，装配大纲)：三维AO包括文字描述、三维附图、三维仿真动画、三维标注等FO（Fabrication Outline，制造大纲）CAPP：(1)装配信息三维实体建模(2)装配顺序规划(3)装配路径及工艺规划(4)装配仿真(5)装配工艺输出PDM（Product Data Management）作用数字化制造的特点，与传统制造相比，优点第二节：数字化制造工艺传统飞机结构研制过程（模拟量传递）：样件，模具数字量传递飞机结构研制过程：三维数模钣金件数字化制造过程：以橡皮囊液压成形为例弯边角度线定义方法：弯边角度线工艺耳片：1、钣金件在成形过程中定位；23、钣金件在装配过程中定位工艺耳片的表示方法：1、用点和轴线（法矢）表示；2，用点、轴线（法矢）、孔轮廓和耳片轮廓表示；3、用实体和轴线表示航空产品数控加工的特点：（1）产品类型复杂，具有小批量、多样化特点（2）结构趋于复杂化和整体化，工艺难度大，过程复杂；（3）薄壁化、大型化特点突出，变形控制极为关键；（4）材料去除量大，切削加工效率问题突出（5）质量控制要求高（6）产品材料多样（7）大型结构件毛料价值高，质量风险大飞机数字化装配关键基础技术；飞机数字化装配关键应用技术；飞机数字化装配技术标准与规范。
容差分配：钣金件宽松，机加件严限飞机数字化装配工艺规划与仿真技术内容(1)装配干涉的仿真(2)装配顺序的仿真(3)人机工程的仿真飞机数字化装配关键应用技术是指支撑飞机数字化装配现场的共性关键技术，主要涉及装配过程中的定位、制孔、连接、测量、控制等环节，支持数字化装配技术的应用实施，主要包括：（1）数控柔性装配定位技术；（2）自动化精密制孔技术；（3）高效长寿命连接技术；（4）大尺寸精密测量技术；（5）多系统集成控制技术飞机数字化装配技术标准与规范：工艺类标准规范；设计类标准规范装配操作类标准规范第三节：数字化制造工装工装数字化设计制造的特点：1、设计数字化2、工装设计标准化3、工装设计CAE分析4、工装设计智能化5、工装设计快速化6、工装柔性化7、工装设计标准化检测自动化数字化工装：1.数字化成形工装2.数字化装配工装：包括普通数字化工装、柔性工装和部件对接工装A基准工具球的作用：测量时，可以利用基准工具球将测量坐标系与工装坐标系拟合在一起绝对坐标系：是在工装上建立一个与飞机坐标系相同的坐标系优点：易协调缺点：有时会出现大部分工装零件与绝对坐标产生较大的夹角，使安装公差降低相对坐标系：是在工装上建立工装坐局部标系优点：工装中的大部分零件坐标与工装坐标一致，减少误差环节，装配精度高。
飞机制造工艺基础2
胀形的优点： 工艺过程简单、成本低、表面光滑，可以很容易地成形出凸肚零件。
胀形所用毛坯主要是由板料滚弯焊接而成，或采用有底的拉伸件。
另外还有爆炸胀形：如图2－55 胀形中最大变形区材料的延伸率 从图2－56中可见：
为胀形系数，用来衡量胀形零件的 变形程度。 胀形的最大许可延伸率可查阅手册，它与材料种类、厚度及有无 焊缝等因素有关。 如毛料经过滚弯焊接后，焊缝处塑性最低，它的延伸率比本体材
对镁合金和钛合金零件，也可以采用加热成形。 镁合金成形温度300～350C°，但成形压力较低，一般仅为6～7MPa,
成形情况见图2－70所示，毛料和模具都要加热。
对钛合金零件橡皮成形时需要温度高、成形压力大。工业纯钛 500 ～550C°，钛合金530～700C°。一般为了避免橡皮被烧毁，
只能在高速锤或橡皮落锤上冲击加压，但这种方法回弹较大，需要
如图2-46，拉深成形过程中，在凸模的作用下，把直径为D0的圆形毛料 拉入凹模，形成一个直径为d的圆杯形件，毛坯的外缘压缩量最大，其
应变值为：
圆筒形件的中性层直径d与 毛料D0的比值定义为拉深 系数，用m表示。
m值越小→拉深变形程度越大。 毛料直径D0在非变薄拉深中
按照成形前后表面积不变原
则计算出来。
移动式的构造及传动原理与普通锻压用的液压机相似，只是台面较
大，为了提高生产率常采用多个台面（见图2－58b）。
容框固定式液压机的结构简单、单位压力高、零件成形准确度高、手 工修整量小。见图2－60
图2-60为9600吨容框固定式液压机的外形图，图2-61为 工作原理图
图2－61为筒式橡皮压床。
除液压机之外，还有利用炸药爆炸产生的压力来成形零件。见图2－62 炸药的压力是通过水作为介质来传播的。
第九章 落压成形
改进措施 （1）擦净并打光落压模型面 （2）去除毛刺，擦净毛料 （3）采用合理的模具间隙 （4）加润滑剂 （1）做到合理收料，正确使用层板及垫橡皮， 随时平皱 （2）采用合理的模具间隙 （3）采用正确的毛料尺寸 （1）做到合理放料，正确使用层板及垫橡皮 （2）一次锤击的变形量要适当 （3）采用正确的毛料尺寸，去除毛刺 （4）采用合理的模具间隙 （5）落压模的圆角半径要合理
第六章 橡皮成形
本章小结
主要内容 掌握落压成形的定义、原理；理解落压成形的特点；知道落压设备、落压模。 理解落压成形的方式及其决定因素；知道落压成形的方法；掌握落压成形要点；
知道落压成形常见质量故障、产生原因及改进措施。落压成形的定义、原理；落
压成形方式及其决定因素。落压成形的特点；落压成形要点。
流动。达到以上要求的具体办法是：
（1）采用正确的毛料尺寸。 （2）采用合理的模具间隙。
（3）做到合理收料和放料，随时平皱。
（4）正确使用层板及垫橡皮。
第三节 落压工艺
四、落压成形常见的废品种类、产生原因与改进措施
废品种类及特征 表面划伤和擦伤
皱纹或死皱
局部变薄 形成裂纹或开裂
产生原因 （1）落压模型面不光滑或未擦净 （2）毛料有毛刺或未擦净 （3）落压模间隙不合理 （4）落压成形过程中润滑不良 （1）收料不当而造成多料或者收料剧烈 （2）锤击中形成的皱纹没有及时展开 （3）落压模间隙大 （4）毛料小 （1）放料不当； （2）一次锤击的变形量过大 （3）毛料大，边缘有毛刺 （4）落压模的间隙小 （5）落压模的凹模圆角小
第一节 概述 第二节 落压设备与落压模 第三节 落压工艺
第九章 落压成形
【教学目标】 知道落压成形的应用；掌握落压成形的定义、原理；理 解落压成形的特点；知道落压设备、落压模。理解落压成形的方式及其决 定因素；知道落压成形的方法；掌握落压成形要点；知道落压成形常见质 量故障、产生原因及改进措施。 【教学重点】 落压成形的定义、原理；落压成形方式及其决定因素。 【教学难点】 落压成形的特点；落压成形要点。
橡皮胀形模课程设计说明书
摘要本设计的任务是橡皮胀形模的设计，工件为橡皮帽，材料为锡搪白铁皮，厚度为0.4mm, 胀形工艺为橡皮胀形工艺，它是在通用冲床上，用橡皮作弹性凸模，以金属作刚性凹模对毛坯进行胀形成形。
具有模具结构简单，制造容易,使用和维修方便，容易保证零件几何形状，零件表面质量好及制造成本低等优点。
本设计主要对其工艺进行分析并完成其模具的设计，最终绘制出了完整的胀形模具的装配图。
设计上主要是对凸模、上凹模和下凹模的设计，其中主要是其工作部分的尺寸设计，以保证制件的精度和质量要求。
在此次设计中，有分析偏差、数据不清晰等问题，但后来通过与老师、同学交流，参考书籍，逐渐的对专业知识加强认知，且运用CAD画图的能力也进一步提升，为我的今后打下良好的基础。
关键字橡皮胀形优点模具设计装配图AbstractThis design task is rubber mold design bulging, workpiece as rubber cap, materials for tin tin honing, thickness of 0.4 mm, bulging processes for rubber bulging processes, it is in the general punch, using a rubber for elastic protruding models, with metal as rigid concave die for expansion of blank form shape. In die structure is simple, make easy, use and maintenance convenience, easy to ensure parts geometric shapes, and good surface quality of parts and manufacturing cost advantages. The design of the main process analysis and complete the die design, final draw out the complete bulging mould assembly drawing. Design is mainly to the punch, concave die and the design of the concave die, the major part of the work is the size of the design, to ensure the precision of parts and quality requirements. In this design, analysis, data not clear deviation, but then through with teachers, students exchange, reference books, gradually to strengthen the professional knowledge of cognition, and the capacity of the CAD drawing further enhance, for my future lay a good foundation.Key words rubber bulging advantages mold design assembly drawing目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章序言 (1)第2章工艺方案分析及确定····························2．1 零件的工艺分析··································2．2 工艺方案的确定································第3章工艺设计与计算·3．1 计算毛坯尺寸·3．2计算胀形力·························3. 3压力机的选择3. 4模具压力中心第4章模具的其他零件第5章主要组件的装配第6章. 模具的动作说明第7章模具总装图结束语··············································参考文献···········································课程设计任务书设计题目：橡皮胀形件冲压工艺分析及其模具设计设计参数：零件图材料锡搪白铁皮厚度 0.4mm大批量生产设计要求：零件结构性能、冲压工艺性能的分析单工序制定、多种工艺方案制定、最佳工艺方案选择确定必要计算（毛坯尺寸、排样、刃口尺寸、力、凸凹模间隙）模具结构设计、标准件选择，绘制模具总图模具零部件设计，绘制主要非标零件图冲压设备选择、参数确定按规定编写课程设计说明书一份（不少于5000字）模具装配总图一张（1#或0# 图）非标零件图（3张）设计时间： 2012 年 02月 20 日至 2012 年 03 月 9 日设计人(签字)指导教师(签字)教研室主任(签字)第一章序言目前，产品市场竞争日益剧烈，我国加人WTO之后，工件帽需求量猛增，但在质量方面的需求愈来愈高，而在价格方面越低越好。
橡皮成型
第6.2节橡皮成形（骨架类零件的制造）一、典型零件二、橡皮成形过程三、成形设备与工艺装备四、皮成形五、橡皮成形模设计六、零件构造工艺性及典型工艺路线一、典型零件零件分类：——直线弯边——凸曲线弯边——凹曲线弯边二、橡皮成形过程橡皮成形过程特点•橡皮成形是利用橡皮高压如流水的特点来成形零件•橡皮成形的特点是半模成形、软模成形•适用于多品种、小批量的生产三、成形设备与工艺装备1．橡皮成形压床——框架式——圆筒式——爆炸橡皮成形压床2．橡皮容框——单位压力350~700 kg/cm2——深度300 mm3．成形模——金属（钢、铝、锌基合金）——非金属（夹布胶木、精制层板、塑料板）1．橡皮成形设备（压床）容框移动式液压机容框固定式液压机筒形橡皮成形压床是橡皮成形的专用机床，其结构如图所示。
这种机床结构比较简单，总共仅有七大件：圆筒、密封浮板、内胎、外胎、容框、加载盘、垫板圆筒——机床受力部件密封浮板——当高压油进入浮板下面，浮板下表面受压力，浮板浮起。
浮板周边压紧内胎起密封作用内胎——起密封高压油作用且具有弹性。
当充入压力油则鼓胀使外胎也向外扩张，外胎压毛料按成形模成形。
当成形工作完了，由真空泵经导管将内胎抽真空，这时内胎和外胎均向上收紧，便于加载盘退出机床；内胎是直接与油接触的，故必须是耐油橡皮或聚氨脂橡胶。
加载盘——实质上就是工作台，在成形时模具和毛料盛于其中，然后加载盘进入机床成形，成形后加载盘又退出机床，取下零件，一个工作循环即告完成。
为了减少辅助时间，充分发挥机床的作用，一台机床不少于两个加载盘。
一个加载盘进入机床成形，另一个加载盘做成形前的准备工作，即向加载盘里摆放模具和毛料。
这种机床单位压力通常是400--500 kg/cm2，最大的单位压力有的达1000kg/cm2。
由于单位压力高，零件的成形准确度高，所以手工校正工作量大大的减少。
爆炸橡皮成形压床爆炸橡皮成形压床是利用炸药的爆炸冲击波压力作为压力能源。
飞机钣金零件成型特点和方法
靠模铣、数控铣及数控激光切割机的采用，改善 了劳动条件、提高工作效率。
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2.2.3 冲裁
冲裁工艺在机器制造、仪表制造的各个领域均有 广泛的应用，小至钟表的齿轮、指针，大到载重 汽车的大梁，都是用冲裁下料或直接制造。 这部分参考冲压工艺学中相关内容。
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2.3.2 型材零件弯曲的特点
在飞机生产中，最常见的型材弯曲有内弯和外弯 两种：内弯即弯曲时型材的底边在内，为压缩变 形；外弯则底边在外，为拉伸变形。当然，还有 其它型式的弯曲。
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2.3.2 型材零件弯曲的特点
型材的剖面形状比较复杂，弯曲成形时往往伴随 型材的翘曲、扭转和剖面的畸变，大大增加了弯 曲成形的困难。如果弯曲成形时注意到这些特点， 则可改善零件的成形质量。
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本章内容
2.1 飞机钣金工艺概述 2.2 平板零件和毛料制造方法
2.3 飞机型材零件的制造方法
2.2 飞机回转体零件制造方法 2.5 框肋类零件的制造方法 2.6 飞机蒙皮零件的成形方法 2.7 飞机复杂壳形零件的成形方法 2.8 飞机钣金零件制造的新工艺新方法 2.9 钣金成形的计算机模拟
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占飞机零部件的50％以上， 大型飞机约3～5万项钣金零件。
飞机钣金工艺是航空制造 工程的重要组成部分。
蒙皮 隔框 壁板 翼肋 导管
4
飞机钣金零件
挤压型材零件
板材零件
管材零件
压压 下弯 陷型 型材 材
滚拉复
绕弯杂
弯型形
型材型
材
橡皮成形的概念是什么
橡皮成形的概念是什么橡皮成形是一种工艺技术，将橡胶原材料加工成制品的过程。
在这个过程中，橡胶原料经过处理、加工和成型，最终形成具有特定形状和性能的橡胶制品。
橡皮成形过程可分为自由成形和模具成形两种方式。
自由成形是指橡胶原料在加工过程中不受模具限制，通过人工控制橡胶的形状和尺寸。
自由成形主要适用于一些形状特殊、尺寸较大、要求高精度的橡胶制品。
这种成形方式常用的方法有橡胶切割、手工塑形等。
橡胶切割是通过剪切橡胶块或橡胶板材，使其成为特定形状，然后进行修整和之行相关工艺加工。
手工塑形则是利用人工的力量通过压扁、拉伸、折叠等方式来形成橡胶的目标形状。
模具成形是指将橡胶原料置于预先加工好的模具中，通过外力的作用使橡胶填充进模具的空间，最终形成与模具完全一致的橡胶制品。
模具成形主要适用于要求形状规整、尺寸稳定、生产批量大的橡胶制品。
这种成形方式常用的方法有压缩成形、注射成形、挤出成形和真空吸塑等。
压缩成形是指将橡胶原料放置在预先加热好的模具中，然后用压力机对模具加压，使橡胶填满模具空腔，并在一定温度、一定时间的加压下使其硫化定型，最终取出成型的橡胶制品。
压缩成形适用于小批量或单件橡胶制品的生产。
注射成形是指将液态或半固态橡胶原料注入加热好的模具中，通过模具的设计使橡胶注射到模具的空腔中，并在一定温度、一定时间的加热下使其硫化定型，最终取出成型的橡胶制品。
注射成形适用于中小批量橡胶制品的生产。
挤出成形是指将橡胶原料加热后放进挤压机中，利用挤压机的螺杆将橡胶物料挤出，通过模具的设计使挤出的橡胶物料成型，并在一定温度、一定时间的加压下使其硫化定型，最终取出成型的橡胶制品。
挤出成型适用于较长连续形状的橡胶制品的生产。
真空吸塑是指将橡胶原料展开放置于预先制作好的真空吸塑模具中，通过抽真空的方式将橡胶吸附在模具上，然后将模具加热使橡胶软化，再用真空吸塑机吸取余气使橡胶充分贴合模具的空腔，最终在一定温度、一定时间的加热下使其硫化定型，最终取出成型的橡胶制品。
第六章 橡皮成形解读
第一节 橡皮成形的基本原理 及成形过程分析
五、橡皮成形特点
1.生产效率高 2.表面质量好 3.橡皮代替了凹模作用 4.试错法在该工艺中占有较大的比重，随着金属板料成形的有限元模拟 和分析技术的逐渐成熟，已能利用模拟软件解决模具回弹补偿问题。 5.材料的利用率较低。
困难，适于制造几何形状复杂、细长而尺寸很大的零件用模。塑料板重量 轻、制造简单，但其强度和表面硬度较低，一般用于小批量生产。在飞机
的研制阶段，一般多选用硬木作为模具材料。锌基铝铜合金的熔化温度不
高，铸造性能和复制性能较好，并且有较高的硬度、强度及韧性。在美国、 苏联以及日本等国家多用来制造压形模。
第二节 橡皮成形设备与模具
四、橡皮成形方法
1.橡皮囊式成形法（固定容框式） 在橡皮囊成形法中，通常使用一种有弹性的橡皮膜，橡皮膜被封闭管 道系统中的油膨胀。膨胀的橡皮膜迫使板料成形为模具的形状（见图 （a））。 2.橡皮垫成形法（移动容框式） 在橡皮垫成形中，采用充满厚橡皮板的容框，其目的是为了获得比较
均匀和比较高的单位压力。一系列形状完全不同的钣金件能在压力机的一
第六章 橡皮成形
【课后作业】
橡皮成形的原理是什么？ 橡皮成形的过程？ 提高成形极限的措施有哪些？ 橡皮成形方法有哪些？ 橡皮成形特点是什么？ 橡皮成形设备有哪些？
第三节 橡皮成形工艺
七、橡皮成形常见质量故障、原因分析及排除方法
序号 1 故障内容 弯边皱折 原因分析 （1）凸曲线弯边件曲率半径大，材料 收缩多 （2）单位压力不够 （1）凹曲线曲率大，材料展放超过承 受能力 （2）边缘不光滑，产生应力集中 （3）多次成形、加工硬化 （1）销钉变形，歪斜 （2）毛料未套在销钉上 （1）模具制造超差 （2）模具变形 （1）回弹 （2）单位压力不够 排除方法 （1）选用单位压力大的压床 （2）采用带消皱埂的压模 （3）预先手工成形变形大的边 （4）在毛料相应部位放辅助橡皮 （1）局部预先手工放边成形 （2）砂光边缘 （3）增加成形次数并安排中间退火 （1）及时排故 （2）细心操作 （1）检查排故 （2）改进结构并加强模体 （1）模具修回弹角 （2）选用高单位压力机床 （3）模具设计消皱埂，并在相应部位放 辅助橡皮块
橡皮章教案5篇
橡皮章教案5篇（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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第三节 橡皮成形工艺
七、橡皮成形常见质量故障、原因分析及排除方法
序号 1 故障内容 弯边皱折 原因分析 （1）凸曲线弯边件曲率半径大，材料 收缩多 （2）单位压力不够 （1）凹曲线曲率大，材料展放超过承 受能力 （2）边缘不光滑，产生应力集中 （3）多次成形、加工硬化 （1）销钉变形，歪斜 （2）毛料未套在销钉上 （1）模具制造超差 （2）模具变形 （1）回弹 （2）单位压力不够 排除方法 （1）选用单位压力大的压床 （2）采用带消皱埂的压模 （3）预先手工成形变形大的边 （4）在毛料相应部位放辅助橡皮 （1）局部预先手工放边成形 （2）砂光边缘 （3）增加成形次数并安排中间退火 （1）及时排故 （2）细心操作 （1）检查排故 （2）改进结构并加强模体 （1）模具修回弹角 （2）选用高单位压力机床 （3）模具设计消皱埂，并在相应部位放 辅助橡皮块
收缩机
小量手 工校正
第三节 橡皮成形工艺
六、橡皮成形注意事项
（1）在毛料上覆盖10～20mm橡皮板以保护橡皮垫不受损坏。 （2）不允许使用有故障（压伤、压瘪、切削刃口已钝、销钉弯曲）的 成形模，模具非工作部分要圆滑。 （3）合理摆放零件，如大零件中摆放小零件，以提高生产效率，同时 应对称安放，模具高度一致，不使机床承受偏心载荷。
第三节 橡皮成形工艺
四、操作方法
2.带结构孔同向弯边零件的成形 特征：弯边带下陷，腹板上制有翻边孔、加强孔、减轻孔及加强筋。 操作步骤： （1）对无法成形的结构孔应预先成形。 （2）对深度大于4mm的下陷，应预先手工敲打贴模。
（3）装配孔在淬火校正后钻出。
（4）其余同前。
图1-13 带结构孔同向弯边零件
件的成形模上，用橡皮加压使塑料成形，冷却后修边便可使用。
（4）采用带防皱块的模具。 （5）采用刚性凹模成形。
（6）有的零件允许将皱纹保留于零件弯边上。
第三节 橡皮成形工艺
三、提高成形极限的措施
2.提高凹曲线弯边成形极限的措施 提高凹曲线弯边成形极限的主要方法是多次成形，其模具采用如图110所示有衬圈或如图1-11所示可储料的模具。
第一节 橡皮成形的基本原理 及成形过程分析
一、应用分析
图1-1 典型橡皮成形零件
第一节 橡皮成形的基本原理 及成形过程分析
二、橡皮成形原理
利用橡皮或充满液体的橡皮囊做通用上模，在压力（液体压力）作用 下将毛料包贴在刚性下模上成形，叫橡皮成形，又称液压成形。
1—压形模；2—工作台；3—机床框架；4—橡皮囊；5—橡皮外胎；
二次成形
4
带加强弯边的反向双弯边零件
二～三次成形
5 6
平面内翻边零件 其他（如冲孔制加强窝等）
一次成形 一次成形
表1-1
第三节 橡皮成形工艺
一、橡皮成形零件的分类
2.按变形特点分为两类 按零件变形特点分类
表1-2
第三节 橡皮成形工艺
一、橡皮成形零件的分类
（a）直线弯边零件；(b)凹曲线弯边零件；（c）凸曲线弯边零件
图1-9 零件按变形特点分类
第三节 橡皮成形工艺
二、橡皮成形极限
1.直线弯边成形极限 直线弯边成形极限是指直线弯边零件在一次弯曲成形过程中，圆角部 分不产生破裂的最大变形程度。通常用最小弯曲半径表示。直线弯边零件 在成形过程中零件的弯曲半径应大于或等于最小弯曲半径。 2.凸曲线弯边成形极限
凸曲线弯边成形极限是指凸曲线弯边零件，在一次弯边成形过程中，
第六章 橡皮成形
【课后作业】
橡皮成形的原理是什么？ 橡皮成形的过程？ 提高成形极限的措施有哪些？ 橡皮成形方法有哪些？ 橡皮成形特点是什么？ 橡皮成形设备有哪些？
弯边部分不产生皱折的最大变形程度。通常用极限弯边系数 3.凹曲线弯边成形极限 表示。
凹曲线弯边成形极限是指凹曲线弯边零件，在弯边一次成形过程中，
弯边部分不产生破裂的最大变形程度。通常用极限弯边系数 来表示。
第三节 橡皮成形工艺
三、提高成形极限的措施
1.提高凸曲线弯边成形极限的措施 （1）橡皮成形后手工修整消皱。 （2）提高橡皮硬度和相应提高单位成形压力。 （3）采用硬度和刚度都较大的辅助成形块提高局部压力，其中以塑料 盖最为简便，压盖用6～12 厚的聚氯乙烯塑料板加热到120℃，放在套有零
图1-10 有衬圈的模具
图1-11 储料形式
第三节 橡皮成形工艺
四、操作方法
1.直线弯边零件的成形 特征：结构简单，无孔。 操作步骤： （1）领取展开料。 （2）按展开样板划线钻销钉孔，去毛刺，擦净油污。
（3）将毛料按弯边方向套在模具销钉上。
（4）开动液压机压制成形。 （5）淬火。
（6）校正。
图1-12 直线弯边零件
2
弯边裂纹
3 4
销钉孔边缘变形 外形不符合制造依据
5
弯边斜角不对
表1-3
第六章 橡皮成形
本章小结
主要内容 了解橡皮成形的应用；掌握橡皮成形的原理；理解橡皮成形的过程；知道橡 皮成形特点；掌握橡皮成形模具。橡皮成形零件的种类；掌握橡皮成形极限；掌
握提高橡皮成形极限的措施；理解“一步法”成形；知道橡皮成形注意事项。
第三节 橡皮成形工艺
四、操作方法
3.带结构孔异向弯边零件的成形 特征：异向弯边，带下陷，带孔。 操作步骤：异向弯边需用两套模具分次成形，其余同前。
图1-14 带结构孔同向弯边零件
第三节 橡皮成形工艺
四、操作方法
4.复杂弯边零件的成形 特征：环形，月牙形，带孔，尺寸大。 操作步骤：除上述方法外，对难成形部位，在压制前预先手工局部成 形，再用液压机压制成形。对弯边高度大于腹板面宽度时，在腹板上要加 盖板，防止材料向弯边外转移而使零件报废。
二、橡皮成形模
2.橡皮成形模毛料的定位 （1）定位销 （2）盖板 （3）侧定位板 3.橡皮成形模结构 图1-4 橡皮成形模
（1）橡皮成形模的典型结构如图所示。模具高度应比零件弯边高10～
15 ，工作表面粗糙度应达到Ra1.6 ，与橡皮接触的非工作面应倒角或制圆
角，模具上的减轻孔、加强窝可采用镶嵌结构。
第二节 橡皮成形设备与模具
一、橡皮成形设备
1.移动容框式
1—橡皮；2—成形模；3—垫板；4—毛料；5—容框
普通液压机装有橡皮容框
第二节 橡皮成形设备与模具
一、橡皮成形设备
2.固定容框式
（a）液压机横剖面典型结构图
（b）液压机纵剖面典型结构图
图1-3 固定容框式液压机
第二节 橡皮成形设备与模具
二、橡皮成形模
6—毛料
（a）
第一节 橡皮成形的基本原理 及成形过程分析
二、橡皮成形原理
1—容框；2—橡皮；3—毛料；4—垫板；5—压形模；6—销钉 （b） 图1-2 橡皮成形原理及成形过程
第一节 橡皮成形的基本原理 及成形过程分析
三、橡皮成形过程
如图（b）所示，毛料3用销钉6固定在压形模5上，压形模置于垫板4 上，在容框1内装有橡皮2。当容框下行时，橡皮同毛料、压形模刚一接触， 橡皮就紧紧压住毛料，毛料因有销钉定位而不会移动。随着容框继续下行， 橡皮将毛料的悬空部分沿压形模压弯，形成弯边。但这时弯边还没有完全 贴合压形模，随着橡皮压力不断提高，毛料弯边也就逐渐被压贴合，橡皮
1.橡皮成形模的材料 压形模的材料根据零件形状、尺寸以及产量选用，可以是钢、铝、夹 布胶木、精制层板、塑料板和锌基铝铜合金等。精制层板比硬木（例如桦 木）的强度大，抗压性较好，一般用于小批量生产。用铸铝或轧制铝板作 模具时，模具的加工性良好，但强度低、易变形，不适用于制作形状细长
及尺寸大的环形模具。钢板强度大、耐磨损、不易变形，但重量大、加工
压力越大，弯边贴胎情况越好。
当橡皮承受高压时，它的行为特征如同液体。因此，当压力增高时， 橡皮保持为模具的形状。具体地讲，橡皮成形过程一般包括成形与校形两
道工序。
成形是使板料压靠到压形模的侧壁上，所需的压力并不高，校形是将 成形中产生的皱折和回弹消除，所需的压力很高。
第一节 橡皮成形的基本原理 及成形过程分析
第二节 橡皮成形设备与模具
二、橡皮成形模
（2）成形闭斜角弯边零件，为便于取件，可采用可卸式结构，设计有 可卸模块。 （3）尺寸大，断面小的成形模，必须采取加强措施。 （4）具有反向弯边的零件，需要两套成形模分次压制，对有凸凹曲线 弯边的零件，由于凹弯边比凸弯边贴模情况好，一般先压凹弯边（在飞机 结构件中，一般凸弯边与蒙皮贴合，有理论外形要求，精度高，后压），
困难，适于制造几何形状复杂、细长而尺寸很大的零件用模。塑料板重量 轻、制造简单，但其强度和表面硬度较低，一般用于小批量生产。在飞机
的研制阶段，一般多选用硬木作为模具材料。锌基铝铜合金的熔化温度不
高，铸造性能和复制性能较好，并且有较高的硬度、强度及韧性。在美国、 苏联以及日本等国家多用来制造压形模。
第二节 橡皮成形设备与模具
第一节 橡皮成形的基本原理及成形过程分析 第二节 橡皮成形设备与模具 第三节 橡皮成形工艺
第六章 橡皮成形
【教学目标】 了解橡皮成形的应用；掌握橡皮成形的原理；理解橡皮 成形的过程；知道橡皮成形特点；掌握橡皮成形模具。橡皮成形零件的种 类；掌握橡皮成形极限；掌握提高橡皮成形极限的措施；理解“一步法” 成形；知道橡皮成形注意事项。 【教学重点】 橡皮成形的原理；橡皮成形极限。 【教学难点】 橡皮成形的过程；提高成形极限的措施。
四、橡皮成形方法
1.橡皮囊式成形法（固定容框式） 在橡皮囊成形法中，通常使用一种有弹性的橡皮膜，橡皮膜被封闭管 道系统中的油膨胀。膨胀的橡皮膜迫使板料成形为模具的形状（见图 （a））。 2.橡皮垫成形法（移动容框式） 在橡皮垫成形中，采用充满厚橡比较高的单位压力。一系列形状完全不同的钣金件能在压力机的一
图1-15 带结构孔同向弯边零件