飞机钣金第七章橡皮成型
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飞机钣金第七章橡皮成型
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。
第六章 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、橡皮成形 五、橡皮成形模设计
六、零件构造工艺性及典型工艺路线
飞机钣金第七章橡皮成型
一、典型零件
飞机钣金第七章橡皮成型
零件分类：
—— 直线弯边 —— 凸曲线弯边 —— 凹曲线弯边 —— 凸凹曲线弯边
飞机钣金第七章橡皮成型
这种压床结构简单，投资少，压力大，成
形的零件精度高，特别是对于高强度材
料，但是爆炸冲击力较大，需要钢质模
具。
飞机钣金第七章橡皮成型
2．橡皮容框
橡皮容框是橡皮成形压床的主要部件之一。 设计橡皮容框时，除了考虑它的有效工作面 积外，还要考虑它能承受足够的单位压力。
—— 对于移动式容框中的单位压力，可根据 压床的压力P和容框的面积F来考虑；
四Fra Baidu bibliotek橡皮成形工艺
圆筒、密封浮板、内胎、外胎、 容框、加载盘、垫板
飞机钣金第七章橡皮成型
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
飞机钣金第七章橡皮成型
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。
直线弯边 —— 弯 边 为 纯 弯 曲
（如机翼梁）
飞机钣金第七章橡皮成型
凸曲线弯边 —— 弯边受压应力，易起皱， 材 料增厚（如飞机肋、框零件）
飞机钣金第七章橡皮成型
凹曲线弯边 —— 弯边受拉应力，材料受拉伸 而变薄，易破裂 （如飞机框缘开口处加强边）
飞机钣金第七章橡皮成型
凸凹曲线弯边 —— 一个弯边受压应力， 一个弯边受拉应力 （如飞机框缘零件）
飞机钣金第七章橡皮成型
因此，既为了使橡皮具有良好的流 动性，又为了有较好的消除皱纹的能 力，所以在容框的内部采用较软的橡 皮，而其表面层采用较硬的橡皮，它的 厚度一般为20 ~ 30 mm即可。这样， 同 时满足了两方面的要求。即使工作 表面 层被磨损或破裂，只要更换不厚 的表层 橡皮即可。
飞机钣金第七章橡皮成型
飞机钣金第七章橡皮成型
二、橡皮成形过程
飞机钣金第七章橡皮成型
由于橡皮具有很好的弹性，在压力作用 下，可以按照成形模的外形而形成任意形状。 利用橡皮这种对成形模形状的高度适应性，可 以在较大的容框下，一次成形出好多具有各种 内外形的零件，所以它的劳动生产率相对于手 工成形来说还是很高的。
也正是由于橡皮具有上述特性，实质上它 就 成了通用凹模，所以简化了模具结构。 因此， 它是多品种、小批量生产的飞机钣 金零件最 好的制造方法。
飞机钣金第七章橡皮成型
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 1000 kg/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。
飞机钣金第七章橡皮成型
爆炸橡皮成形压床
飞机钣金第七章橡皮成型
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。成形峰压值可达 3000kg/cm2。对于不锈钢和30CrMnSi钢 零 件的校形较为合适。
飞机钣金第七章橡皮成型
橡皮容框深度
容框的深度和成形零件的高度有 关。 深度在300mm左右就可满足一般零件 的成形要求。而橡皮垫不应塞满容框的 整个深度，在其口部要空出20 ~ 25mm， 以免成形时，在容框完全罩住垫板前， 橡皮被成形模挤出容框外面，使橡皮损 坏。
垫板厚度在150 ~ 200mm之间
飞机钣金第七章橡皮成型
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
飞机钣金第七章橡皮成型
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
3．成形模——工艺装备
橡皮成形模构造简单，其外缘取决 于零件的平面形状。
成形模上通常需安装两个定位销， 定 位销之间的距离应尽可能大一些，应 避免置于成形模模面的对称位置。 成 形模的材料根据零件形状、尺寸 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
飞机钣金第七章橡皮成型
飞机钣金第七章橡皮成型
橡皮硬度的影响
飞机钣金第七章橡皮成型
橡皮硬度的选择
容框中橡皮的选择也是容框设计的 主要问题之一
硬橡皮对成形过程是有利的。但 是，事物总是一分为二的，如果橡皮太 硬，要使橡皮表面形成与成形模一致的 形状，将毛料压得各处都和成形模相 贴，就需要消耗更大的单位压力，同时 容框表面的硬橡皮又易于磨损破裂
—— 对于固定式容框中的单位压力，实际上 就等于充进液囊中飞的机钣金高第七章压橡皮液成型 体的压力。
橡皮容框压力
橡皮成形所需的单位压力，过去由 于毛料的厚度薄，零件的曲率不大，所 以65 ~ 100 kg/cm2的单位压力基本上 满 足了要求。由于飞机结构的发展采用 了 高强度材料和较大厚度、高弯边零件 后，已广泛采用了350 ~ 700 kg/cm2以 上单位压力的高压橡皮成形。
—— 深度
300 mm
3．成形模
—— 金属 （钢、铝、锌基合金）
—— 非金属 （夹布飞机胶钣金木第七、章橡精皮成制型 层板、塑料板 ）
容框移动式液压机
飞机钣金第七章橡皮成型
容框固定式液压机
飞机钣金第七章橡皮成型
a
3
4
5
(a)
飞机钣金第七章橡皮成型
筒形橡皮成形压床
飞机钣金第七章橡皮成型
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：
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。
第六章 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、橡皮成形 五、橡皮成形模设计
六、零件构造工艺性及典型工艺路线
飞机钣金第七章橡皮成型
一、典型零件
飞机钣金第七章橡皮成型
零件分类：
—— 直线弯边 —— 凸曲线弯边 —— 凹曲线弯边 —— 凸凹曲线弯边
飞机钣金第七章橡皮成型
这种压床结构简单，投资少，压力大，成
形的零件精度高，特别是对于高强度材
料，但是爆炸冲击力较大，需要钢质模
具。
飞机钣金第七章橡皮成型
2．橡皮容框
橡皮容框是橡皮成形压床的主要部件之一。 设计橡皮容框时，除了考虑它的有效工作面 积外，还要考虑它能承受足够的单位压力。
—— 对于移动式容框中的单位压力，可根据 压床的压力P和容框的面积F来考虑；
四Fra Baidu bibliotek橡皮成形工艺
圆筒、密封浮板、内胎、外胎、 容框、加载盘、垫板
飞机钣金第七章橡皮成型
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
飞机钣金第七章橡皮成型
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。
直线弯边 —— 弯 边 为 纯 弯 曲
（如机翼梁）
飞机钣金第七章橡皮成型
凸曲线弯边 —— 弯边受压应力，易起皱， 材 料增厚（如飞机肋、框零件）
飞机钣金第七章橡皮成型
凹曲线弯边 —— 弯边受拉应力，材料受拉伸 而变薄，易破裂 （如飞机框缘开口处加强边）
飞机钣金第七章橡皮成型
凸凹曲线弯边 —— 一个弯边受压应力， 一个弯边受拉应力 （如飞机框缘零件）
飞机钣金第七章橡皮成型
因此，既为了使橡皮具有良好的流 动性，又为了有较好的消除皱纹的能 力，所以在容框的内部采用较软的橡 皮，而其表面层采用较硬的橡皮，它的 厚度一般为20 ~ 30 mm即可。这样， 同 时满足了两方面的要求。即使工作 表面 层被磨损或破裂，只要更换不厚 的表层 橡皮即可。
飞机钣金第七章橡皮成型
飞机钣金第七章橡皮成型
二、橡皮成形过程
飞机钣金第七章橡皮成型
由于橡皮具有很好的弹性，在压力作用 下，可以按照成形模的外形而形成任意形状。 利用橡皮这种对成形模形状的高度适应性，可 以在较大的容框下，一次成形出好多具有各种 内外形的零件，所以它的劳动生产率相对于手 工成形来说还是很高的。
也正是由于橡皮具有上述特性，实质上它 就 成了通用凹模，所以简化了模具结构。 因此， 它是多品种、小批量生产的飞机钣 金零件最 好的制造方法。
飞机钣金第七章橡皮成型
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 1000 kg/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。
飞机钣金第七章橡皮成型
爆炸橡皮成形压床
飞机钣金第七章橡皮成型
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。成形峰压值可达 3000kg/cm2。对于不锈钢和30CrMnSi钢 零 件的校形较为合适。
飞机钣金第七章橡皮成型
橡皮容框深度
容框的深度和成形零件的高度有 关。 深度在300mm左右就可满足一般零件 的成形要求。而橡皮垫不应塞满容框的 整个深度，在其口部要空出20 ~ 25mm， 以免成形时，在容框完全罩住垫板前， 橡皮被成形模挤出容框外面，使橡皮损 坏。
垫板厚度在150 ~ 200mm之间
飞机钣金第七章橡皮成型
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
飞机钣金第七章橡皮成型
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
3．成形模——工艺装备
橡皮成形模构造简单，其外缘取决 于零件的平面形状。
成形模上通常需安装两个定位销， 定 位销之间的距离应尽可能大一些，应 避免置于成形模模面的对称位置。 成 形模的材料根据零件形状、尺寸 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
飞机钣金第七章橡皮成型
飞机钣金第七章橡皮成型
橡皮硬度的影响
飞机钣金第七章橡皮成型
橡皮硬度的选择
容框中橡皮的选择也是容框设计的 主要问题之一
硬橡皮对成形过程是有利的。但 是，事物总是一分为二的，如果橡皮太 硬，要使橡皮表面形成与成形模一致的 形状，将毛料压得各处都和成形模相 贴，就需要消耗更大的单位压力，同时 容框表面的硬橡皮又易于磨损破裂
—— 对于固定式容框中的单位压力，实际上 就等于充进液囊中飞的机钣金高第七章压橡皮液成型 体的压力。
橡皮容框压力
橡皮成形所需的单位压力，过去由 于毛料的厚度薄，零件的曲率不大，所 以65 ~ 100 kg/cm2的单位压力基本上 满 足了要求。由于飞机结构的发展采用 了 高强度材料和较大厚度、高弯边零件 后，已广泛采用了350 ~ 700 kg/cm2以 上单位压力的高压橡皮成形。
—— 深度
300 mm
3．成形模
—— 金属 （钢、铝、锌基合金）
—— 非金属 （夹布飞机胶钣金木第七、章橡精皮成制型 层板、塑料板 ）
容框移动式液压机
飞机钣金第七章橡皮成型
容框固定式液压机
飞机钣金第七章橡皮成型
a
3
4
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(a)
飞机钣金第七章橡皮成型
筒形橡皮成形压床
飞机钣金第七章橡皮成型
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：