Flexform橡皮囊工艺在小批量汽车领域的应用

匡德机械技术主要提供高压金属板成型压机，以及应用于先进材料致密化的热等静压机和冷等静压机。近1，900套系统已在全球范围内交付。匡德公司官网显示，自20世纪60年代以来销售的设备，90%以上仍在运行。

旷德机械科技(上海)有限公司产品经理许以“Flexform胶袋技术在小批量汽车领域的应用”为主题进行了演讲，重点介绍了公司的情况、Flexform胶袋技术的介绍以及Flexform在小批量汽车领域的应用案例。以下是发言摘要:

许，机械科技(上海)有限公司产品经理

沈煜伦公司介绍

尊敬的来宾们，下午好。我叫许，来自瑞典沈煜伦。我是负责Flexform胶袋技术的产品经理。Flexform是传统意义上的柔性胶袋压机，但与普通压机有一点不同。我们压机的下半部分是模具，上面是一个可以随零件变形的胶袋。胶袋里包着液压油，液压油最大压力可达140MPa，约有指甲盖大小，可有1.4吨的压力。而且由于压力是通过液压油传递的，所以各点的垂直方向，包括侧面各点的压力都是一样的，和传统的上下模只有垂直方向的力不一样。

今天我想分享三个部分，一是沈煜伦简介，二是Flexform胶袋技术简介，三是Flexform在小批量汽车领域的一个应用案例。

我们公司成立于1950年。当时，它还被称为ASEA，是一家瑞典国有公司。后来ABB和一家公司合资成立。我们部门几经波折，从Flow到AVURE，现在隶属于日本神户制钢所，但是我们部门是财务独立的。

自1950年以来，鉴于对人造钻石的广泛需求，瑞典政府率先开展了一项利用高温高压生产人造钻石的项目。这就需要使用预应力钢丝缠绕技术来制造容器。基于这项技术，我们开发了两种产品，一种广泛应用于航空领域以提高零部件的疲劳寿命。另一个是钣金成形，我们在飞机工业和汽车小批量试制中也有一些应用。今天主要分享的是钣金成型的胶袋技术。

我们公司是一家小公司，总部设在瑞典，全球约有170名员工。但从1950年到现在，全世界已经销售了大约1900套系统，主要应用领域是航空航天、汽车、能源和医疗。沈煜伦总部在中国，主要提供一些技术服务和售后产品。

目前，中国有19台Flexform橡胶制袋机，其中18台用于航空工业，1台用于汽车工业。有一些试制和小批量验证项目。在全球范围内，沃尔沃、宝马和戴姆勒都是我们的客户。目前世界上最大的设备也在汽车行业。位于福特在美国的工厂，有一个2m×4m的工作台，可以压一些比较大的零件。

柔性橡胶制袋技术简介

看个电影可以更好的理解Flexform的工作流程。首先将模具放在工作台上，将料片放在模具上，然后将工作台填充到高压腔内。空腔上有一个橡胶袋，里面装的是液压油。冲液压油时，胶袋会沿着这个方向把料片粘到下模上。在压力较高的情况下，胶袋几乎处于流体状态，可以充满整个工作台和模具与料片之间的所有缝隙，因此即使是复杂的零件也可以成型。

图片来源:沈煜伦

我们的压力标准是80MPa，换算成压力机的吨位。最小的设备有17000吨的压力，所以对材料没有特殊要求:我们压过alu……厚度为12mm的num合金和厚度为5mm的不锈钢，包括钛合金，可在压机中成型。在传统的汽车工业中，传统压力机的上下模具都是金属制成的。沈煜伦Flexform橡胶袋压机的下部是金属模具，上部也是橡胶袋，里面的材料也是金属。上面是橡胶，橡胶比较软，和材料摩擦不会产生划痕，做个外饰比较好。

这是我们的缸，和传统的容器不一样。我们的气缸是双层结构，内部是一个锻造的不锈钢压力桶，周围缠绕着很多钢丝。在缠绕钢丝的过程中，我们对钢丝施加了很大的力。锻造不锈钢压力桶一般承受最大工作压力的125%，同时外部预应力钢丝会将其夹紧。

在工作过程中，内部的压力抵消了外部钢丝施加的压力，相当于不锈钢筒在工作状态下不受压力，所以没有裂纹，降低了爆破的风险，所以安全性高。这种设计也被用作高压容器和UHV容器的设计标准，现在很多超过100MPa的压力机油缸都在使用这种设计。

总结胶袋压机的优点，核心技术是利用高压促进橡胶成型。这样做最大的好处和特点就是因为我们只用了一半的模具，至少可以节省50%的模具成本。另外，对模具材料没有限制；模具设计和生产周期短；有了安全保障，只可能泄漏，不可能爆炸；该设备具有使用寿命长、压力腔长、机架寿命长的优点。

Flexform在小批量汽车领域的应用案例

汽车行业也有胶袋压机的应用案例。首先，就其能生产的零件而言，白车身的所有零件都可以在压机中生产，而Flexform橡胶包压机尤其擅长处理成型零件表面复杂度高的问题:由于Flexform是用高压液压油推橡胶成型的，所以下模什么样子都可以挤出来。

图片来源:沈煜伦

第二，材料的厚度不受影响。我们压过很薄的零件，十分之几毫米的材料都可以。这是我们和一家国内公司。他们想验证胶袋工艺能否生产出一个汽车零件，于是我们合作生产了这样一个零件。这不是一个实际的零件，而是一个假想的B柱。我们设计了很多高难度的尺寸，最后模具居然是在胶袋压机里生产出来的。

采用DP600不锈钢制成，厚度为1.5mm，零件尺寸为1500mm×370mm，最大深度为130 mm，最终成型工艺分两步，第一步以25MPa/cm2对产品进行减压，第二步以100MPa的压力直接压制。

图片来源:沈煜伦

生产时，先把模具放在工作台上，把材料平铺在上面。第一次推进以25MPa的压力完成后，出来调整，然后以100MPa的压力成型。整个过程中，开发模具的费用是35000元，而胶袋的费用可以忽略不计。我们设备的生产能力可以达到每年40，000-50，000个周期。几乎没有特别高的维护成本，只是有些密封圈需要每年定期更换，生产成本很低。

与传统冲压相比，我们的优势是交货时间很短。对下模的要求只是加工零件的几何尺寸，没有复杂的设计和上下模的配合，所以模具的交货期几乎等于最终产品的交货期。结合这些特点，我们定位了Flexform橡胶制袋机。如果说我们专门做汽车试制项目，使用Flexform胶袋压机，一方面可以节省大量的模具成本，另一方面可以缩短部分产品的交货期，因为汽车试制不同于量产，也就是50 -100辆的量，这非常符合Flexform胶袋压机“小批量多品种”的定位。

我公司有很强的研究能力，可以对零件成形和潜在缺陷进行详细的分析，支持客户对部分零件的成形可行性提供技术支持，包括成形工艺。这些也是我们的优势。沈煜伦自1970年以来一直从事钣金成形行业，具有冲压铝合金、不锈钢、高温合金、钛合金等多种材料的经验。即使遇到一些特殊的拉伸开裂情况，我们也能为其提供解决方案。

基本上，这就是我与所有来宾分享的内容。我们来总结一下。我们采用高压挤出胶袋的方式来促进零件的成型。最大的特点是半模生产，节省50%-90%的模具成本。另一个特点是最终零件的交付时间比传统的上下模更快，产品周期缩短50%。另外，这种设备在航空工业和汽车工业已经投入使用近50年，使用寿命极长。比如西门子有一个60年代做的Flexform胶袋装置，在瑞典还在作为生产工具使用。我国第一台Flexform胶袋设备是在1986年，现在还在工作，能保持连续稳定的产量。“设备寿命很长”是我们引以为豪的。

图片来源:沈煜伦

(以上内容来自旷德产品经理许的主题演讲《Flexform胶袋技术在小批量汽车上的应用》……ry科技(上海)有限公司在2022年8月24日盖世汽车主办的2022年第二届中国汽车车身大会上。匡德机械技术主要提供高压金属板成型压机，以及应用于先进材料致密化的热等静压机和冷等静压机。近1，900套系统已在全球范围内交付。匡德公司官网显示，自20世纪60年代以来销售的设备，90%以上仍在运行。

旷德机械科技(上海)有限公司产品经理许以“Flexform胶袋技术在小批量汽车领域的应用”为主题进行了演讲，重点介绍了公司的情况、Flexform胶袋技术的介绍以及Flexform在小批量汽车领域的应用案例。以下是发言摘要:

许，机械科技(上海)有限公司产品经理

沈煜伦公司介绍

尊敬的来宾们，下午好。我叫许，来自瑞典沈煜伦。我是负责Flexform胶袋技术的产品经理。Flexform是传统意义上的柔性胶袋压机，但与普通压机有一点不同。我们压机的下半部分是模具，上面是一个可以随零件变形的胶袋。胶袋里包着液压油，液压油最大压力可达140MPa，约有指甲盖大小，可有1.4吨的压力。而且由于压力是通过液压油传递的，所以各点的垂直方向，包括侧面各点的压力都是一样的，和传统的上下模只有垂直方向的力不一样。

今天我想分享三个部分，一是沈煜伦简介，二是Flexform胶袋技术简介，三是Flexform在小批量汽车领域的一个应用案例。

我们公司成立于1950年。当时，它还被称为ASEA，是一家瑞典国有公司。后来ABB和一家公司合资成立。我们部门几经波折，从Flow到AVURE，现在隶属于日本神户制钢所，但是我们部门是财务独立的。

自1950年以来，鉴于对人造钻石的广泛需求，瑞典政府率先开展了一项利用高温高压生产人造钻石的项目。这就需要使用预应力钢丝缠绕技术来制造容器。基于这项技术，我们开发了两种产品，一种广泛应用于航空领域以提高零部件的疲劳寿命。另一个是钣金成形，我们在飞机工业和汽车小批量试制中也有一些应用。今天主要分享的是钣金成型的胶袋技术。

我们公司是一家小公司，总部设在瑞典，全球约有170名员工。但从1950年到现在，全世界已经销售了大约1900套系统，主要应用领域是航空航天、汽车、能源和医疗。沈煜伦总部在中国，主要提供一些技术服务和售后产品。

目前，中国有19台Flexform橡胶制袋机，其中18台用于航空工业，1台用于汽车工业。有一些试制和小批量验证项目。在全球范围内，沃尔沃、宝马和戴姆勒都是我们的客户。目前世界上最大的设备也在汽车行业。位于福特在美国的工厂，有一个2m×4m的工作台，可以压一些比较大的零件。

柔性橡胶制袋技术简介

看个电影可以更好的理解Flexform的工作流程。首先将模具放在工作台上，将料片放在模具上，然后将工作台填充到高压腔内。空腔上有一个橡胶袋，里面装的是液压油。冲液压油时，胶袋会沿着这个方向把料片粘到下模上。在压力较高的情况下，胶袋几乎处于流体状态，可以充满整个工作台和模具与料片之间的所有缝隙，因此即使是复杂的零件也可以成型。

图片来源:沈煜伦

我们的压力标准是80兆帕，换算成吨位是多少吨……新闻。最小的设备有17000吨的压力，所以对材料没有特殊要求:我们压制过12mm厚的铝合金，5mm厚的不锈钢，包括钛合金，都可以在压机中成型。在传统的汽车工业中，传统压力机的上下模具都是金属制成的。沈煜伦Flexform橡胶袋压机的下部是金属模具，上部也是橡胶袋，里面的材料也是金属。上面是橡胶，橡胶比较软，和材料摩擦不会产生划痕，做个外饰比较好。

这是我们的缸，和传统的容器不一样。我们的气缸是双层结构，内部是一个锻造的不锈钢压力桶，周围缠绕着很多钢丝。在缠绕钢丝的过程中，我们对钢丝施加了很大的力。锻造不锈钢压力桶一般承受最大工作压力的125%，同时外部预应力钢丝会将其夹紧。

在工作过程中，内部的压力抵消了外部钢丝施加的压力，相当于不锈钢筒在工作状态下不受压力，所以没有裂纹，降低了爆破的风险，所以安全性高。这种设计也被用作高压容器和UHV容器的设计标准，现在很多超过100MPa的压力机油缸都在使用这种设计。

总结胶袋压机的优点，核心技术是利用高压促进橡胶成型。这样做最大的好处和特点就是因为我们只用了一半的模具，至少可以节省50%的模具成本。另外，对模具材料没有限制；模具设计和生产周期短；有了安全保障，只可能泄漏，不可能爆炸；该设备具有使用寿命长、压力腔长、机架寿命长的优点。

Flexform在小批量汽车领域的应用案例

汽车行业也有胶袋压机的应用案例。首先，就其能生产的零件而言，白车身的所有零件都可以在压机中生产，而Flexform橡胶包压机尤其擅长处理成型零件表面复杂度高的问题:由于Flexform是用高压液压油推橡胶成型的，所以下模什么样子都可以挤出来。

图片来源:沈煜伦

第二，材料的厚度不受影响。我们压过很薄的零件，十分之几毫米的材料都可以。这是我们和一家国内公司。他们想验证胶袋工艺能否生产出一个汽车零件，于是我们合作生产了这样一个零件。这不是一个实际的零件，而是一个假想的B柱。我们设计了很多高难度的尺寸，最后模具居然是在胶袋压机里生产出来的。

采用DP600不锈钢制成，厚度为1.5mm，零件尺寸为1500mm×370mm，最大深度为130 mm，最终成型工艺分两步，第一步以25MPa/cm2对产品进行减压，第二步以100MPa的压力直接压制。

图片来源:沈煜伦

生产时，先把模具放在工作台上，把材料平铺在上面。第一次推进以25MPa的压力完成后，出来调整，然后以100MPa的压力成型。整个过程中，开发模具的费用是35000元，而胶袋的费用可以忽略不计。我们设备的生产能力可以达到每年40，000-50，000个周期。几乎没有特别高的维护成本，只是有些密封圈需要每年定期更换，生产成本很低。

与传统冲压相比，我们的优势是交货时间很短。对下模的要求只是加工零件的几何尺寸，没有复杂的设计和上下模的配合，所以模具的交货期几乎等于最终产品的交货期。结合这些特点，我们定位了Flexform橡胶制袋机。如果说我们专门做汽车试制项目，使用Flexform胶袋压机，一方面可以节省大量的模具成本，另一方面可以缩短部分产品的交货期，因为汽车试制不同于量产，也就是50 -100辆的量，这非常符合Flexform胶袋压机“小批量多品种”的定位。

我公司有很强的研究能力，可以对零件成形和潜在缺陷进行详细的分析，支持客户对部分零件的成形可行性提供技术支持，包括成形工艺。这些也是我们的优势。沈煜伦自1970年以来一直从事钣金成形行业，具有冲压铝合金、不锈钢、高温合金、钛合金等多种材料的经验。即使遇到一些特殊的拉伸开裂情况，我们也能为其提供解决方案。

基本上，这就是我与所有来宾分享的内容。我们来总结一下。我们采用高压挤出胶袋的方式来促进零件的成型。最大的特点是半模生产，节省50%-90%的模具成本。另一个特点是最终零件的交付时间比传统的上下模更快，产品周期缩短50%。另外，这种设备在航空工业和汽车工业已经投入使用近50年，使用寿命极长。比如西门子有一个60年代做的Flexform胶袋装置，在瑞典还在作为生产工具使用。我国第一台Flexform胶袋设备是在1986年，现在还在工作，能保持连续稳定的产量。“设备寿命很长”是我们引以为豪的。

图片来源:沈煜伦

(以上内容来自旷德产品经理许的主题演讲《Flexform胶袋技术在小批量汽车上的应用》……ry科技(上海)有限公司在2022年8月24日盖世汽车主办的2022年第二届中国汽车车身大会上。

标签：宝马世纪福特沃尔沃

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