Flexform橡皮囊工藝在小批量汽車領域的應用

匡德機械技術主要提供高壓金屬板成型壓機，以及應用于先進材料致密化的熱等靜壓機和冷等靜壓機。近1，900套系統已在全球范圍內交付。匡德公司官網顯示，自20世紀60年代以來銷售的設備，90%以上仍在運行。

曠德機械科技(上海)有限公司產品經理許以“Flexform膠袋技術在小批量汽車領域的應用”為主題進行了演講，重點介紹了公司的情況、Flexform膠袋技術的介紹以及Flexform在小批量汽車領域的應用案例。以下是發言摘要:

許，機械科技(上海)有限公司產品經理

沈煜倫公司介紹

尊敬的來賓們，下午好。我叫許，來自瑞典沈煜倫。我是負責Flexform膠袋技術的產品經理。Flexform是傳統意義上的柔性膠袋壓機，但與普通壓機有一點不同。我們壓機的下半部分是模具，上面是一個可以隨零件變形的膠袋。膠袋里包著液壓油，液壓油最大壓力可達140MPa，約有指甲蓋大小，可有1.4噸的壓力。而且由于壓力是通過液壓油傳遞的，所以各點的垂直方向，包括側面各點的壓力都是一樣的，和傳統的上下模只有垂直方向的力不一樣。

今天我想分享三個部分，一是沈煜倫簡介，二是Flexform膠袋技術簡介，三是Flexform在小批量汽車領域的一個應用案例。

我們公司成立于1950年。當時，它還被稱為ASEA，是一家瑞典國有公司。后來ABB和一家公司合資成立。我們部門幾經波折，從Flow到AVURE，現在隸屬于日本神戶制鋼所，但是我們部門是財務獨立的。

自1950年以來，鑒于對人造鉆石的廣泛需求，瑞典政府率先開展了一項利用高溫高壓生產人造鉆石的項目。這就需要使用預應力鋼絲纏繞技術來制造容器。基于這項技術，我們開發了兩種產品，一種廣泛應用于航空領域以提高零部件的疲勞壽命。另一個是鈑金成形，我們在飛機工業和汽車小批量試制中也有一些應用。今天主要分享的是鈑金成型的膠袋技術。

我們公司是一家小公司，總部設在瑞典，全球約有170名員工。但從1950年到現在，全世界已經銷售了大約1900套系統，主要應用領域是航空航天、汽車、能源和醫療。沈煜倫總部在中國，主要提供一些技術服務和售后產品。

目前，中國有19臺Flexform橡膠制袋機，其中18臺用于航空工業，1臺用于汽車工業。有一些試制和小批量驗證項目。在全球范圍內，沃爾沃、寶馬和戴姆勒都是我們的客戶。目前世界上最大的設備也在汽車行業。位于福特在美國的工廠，有一個2m×4m的工作臺，可以壓一些比較大的零件。

柔性橡膠制袋技術簡介

看個電影可以更好的理解Flexform的工作流程。首先將模具放在工作臺上，將料片放在模具上，然后將工作臺填充到高壓腔內。空腔上有一個橡膠袋，里面裝的是液壓油。沖液壓油時，膠袋會沿著這個方向把料片粘到下模上。在壓力較高的情況下，膠袋幾乎處于流體狀態，可以充滿整個工作臺和模具與料片之間的所有縫隙，因此即使是復雜的零件也可以成型。

圖片來源:沈煜倫

我們的壓力標準是80MPa，換算成壓力機的噸位。最小的設備有17000噸的壓力，所以對材料沒有特殊要求:我們壓過alu……厚度為12mm的num合金和厚度為5mm的不銹鋼，包括鈦合金，可在壓機中成型。在傳統的汽車工業中，傳統壓力機的上下模具都是金屬制成的。沈煜倫Flexform橡膠袋壓機的下部是金屬模具，上部也是橡膠袋，里面的材料也是金屬。上面是橡膠，橡膠比較軟，和材料摩擦不會產生劃痕，做個外飾比較好。

這是我們的缸，和傳統的容器不一樣。我們的氣缸是雙層結構，內部是一個鍛造的不銹鋼壓力桶，周圍纏繞著很多鋼絲。在纏繞鋼絲的過程中，我們對鋼絲施加了很大的力。鍛造不銹鋼壓力桶一般承受最大工作壓力的125%，同時外部預應力鋼絲會將其夾緊。

在工作過程中，內部的壓力抵消了外部鋼絲施加的壓力，相當于不銹鋼筒在工作狀態下不受壓力，所以沒有裂紋，降低了爆破的風險，所以安全性高。這種設計也被用作高壓容器和UHV容器的設計標準，現在很多超過100MPa的壓力機油缸都在使用這種設計。

總結膠袋壓機的優點，核心技術是利用高壓促進橡膠成型。這樣做最大的好處和特點就是因為我們只用了一半的模具，至少可以節省50%的模具成本。另外，對模具材料沒有限制；模具設計和生產周期短；有了安全保障，只可能泄漏，不可能爆炸；該設備具有使用壽命長、壓力腔長、機架壽命長的優點。

Flexform在小批量汽車領域的應用案例

汽車行業也有膠袋壓機的應用案例。首先，就其能生產的零件而言，白車身的所有零件都可以在壓機中生產，而Flexform橡膠包壓機尤其擅長處理成型零件表面復雜度高的問題:由于Flexform是用高壓液壓油推橡膠成型的，所以下模什么樣子都可以擠出來。

圖片來源:沈煜倫

第二，材料的厚度不受影響。我們壓過很薄的零件，十分之幾毫米的材料都可以。這是我們和一家國內公司。他們想驗證膠袋工藝能否生產出一個汽車零件，于是我們合作生產了這樣一個零件。這不是一個實際的零件，而是一個假想的B柱。我們設計了很多高難度的尺寸，最后模具居然是在膠袋壓機里生產出來的。

采用DP600不銹鋼制成，厚度為1.5mm，零件尺寸為1500mm×370mm，最大深度為130 mm，最終成型工藝分兩步，第一步以25MPa/cm2對產品進行減壓，第二步以100MPa的壓力直接壓制。

圖片來源:沈煜倫

生產時，先把模具放在工作臺上，把材料平鋪在上面。第一次推進以25MPa的壓力完成后，出來調整，然后以100MPa的壓力成型。整個過程中，開發模具的費用是35000元，而膠袋的費用可以忽略不計。我們設備的生產能力可以達到每年40，000-50，000個周期。幾乎沒有特別高的維護成本，只是有些密封圈需要每年定期更換，生產成本很低。

與傳統沖壓相比，我們的優勢是交貨時間很短。對下模的要求只是加工零件的幾何尺寸，沒有復雜的設計和上下模的配合，所以模具的交貨期幾乎等于最終產品的交貨期。結合這些特點，我們定位了Flexform橡膠制袋機。如果說我們專門做汽車試制項目，使用Flexform膠袋壓機，一方面可以節省大量的模具成本，另一方面可以縮短部分產品的交貨期，因為汽車試制不同于量產，也就是50 -100輛的量，這非常符合Flexform膠袋壓機“小批量多品種”的定位。

我公司有很強的研究能力，可以對零件成形和潛在缺陷進行詳細的分析，支持客戶對部分零件的成形可行性提供技術支持，包括成形工藝。這些也是我們的優勢。沈煜倫自1970年以來一直從事鈑金成形行業，具有沖壓鋁合金、不銹鋼、高溫合金、鈦合金等多種材料的經驗。即使遇到一些特殊的拉伸開裂情況，我們也能為其提供解決方案。

基本上，這就是我與所有來賓分享的內容。我們來總結一下。我們采用高壓擠出膠袋的方式來促進零件的成型。最大的特點是半模生產，節省50%-90%的模具成本。另一個特點是最終零件的交付時間比傳統的上下模更快，產品周期縮短50%。另外，這種設備在航空工業和汽車工業已經投入使用近50年，使用壽命極長。比如西門子有一個60年代做的Flexform膠袋裝置，在瑞典還在作為生產工具使用。我國第一臺Flexform膠袋設備是在1986年，現在還在工作，能保持連續穩定的產量。“設備壽命很長”是我們引以為豪的。

圖片來源:沈煜倫

(以上內容來自曠德產品經理許的主題演講《Flexform膠袋技術在小批量汽車上的應用》……ry科技(上海)有限公司在2022年8月24日蓋世汽車主辦的2022年第二屆中國汽車車身大會上。匡德機械技術主要提供高壓金屬板成型壓機，以及應用于先進材料致密化的熱等靜壓機和冷等靜壓機。近1，900套系統已在全球范圍內交付。匡德公司官網顯示，自20世紀60年代以來銷售的設備，90%以上仍在運行。

曠德機械科技(上海)有限公司產品經理許以“Flexform膠袋技術在小批量汽車領域的應用”為主題進行了演講，重點介紹了公司的情況、Flexform膠袋技術的介紹以及Flexform在小批量汽車領域的應用案例。以下是發言摘要:

許，機械科技(上海)有限公司產品經理

沈煜倫公司介紹

尊敬的來賓們，下午好。我叫許，來自瑞典沈煜倫。我是負責Flexform膠袋技術的產品經理。Flexform是傳統意義上的柔性膠袋壓機，但與普通壓機有一點不同。我們壓機的下半部分是模具，上面是一個可以隨零件變形的膠袋。膠袋里包著液壓油，液壓油最大壓力可達140MPa，約有指甲蓋大小，可有1.4噸的壓力。而且由于壓力是通過液壓油傳遞的，所以各點的垂直方向，包括側面各點的壓力都是一樣的，和傳統的上下模只有垂直方向的力不一樣。

今天我想分享三個部分，一是沈煜倫簡介，二是Flexform膠袋技術簡介，三是Flexform在小批量汽車領域的一個應用案例。

我們公司成立于1950年。當時，它還被稱為ASEA，是一家瑞典國有公司。后來ABB和一家公司合資成立。我們部門幾經波折，從Flow到AVURE，現在隸屬于日本神戶制鋼所，但是我們部門是財務獨立的。

自1950年以來，鑒于對人造鉆石的廣泛需求，瑞典政府率先開展了一項利用高溫高壓生產人造鉆石的項目。這就需要使用預應力鋼絲纏繞技術來制造容器。基于這項技術，我們開發了兩種產品，一種廣泛應用于航空領域以提高零部件的疲勞壽命。另一個是鈑金成形，我們在飛機工業和汽車小批量試制中也有一些應用。今天主要分享的是鈑金成型的膠袋技術。

我們公司是一家小公司，總部設在瑞典，全球約有170名員工。但從1950年到現在，全世界已經銷售了大約1900套系統，主要應用領域是航空航天、汽車、能源和醫療。沈煜倫總部在中國，主要提供一些技術服務和售后產品。

目前，中國有19臺Flexform橡膠制袋機，其中18臺用于航空工業，1臺用于汽車工業。有一些試制和小批量驗證項目。在全球范圍內，沃爾沃、寶馬和戴姆勒都是我們的客戶。目前世界上最大的設備也在汽車行業。位于福特在美國的工廠，有一個2m×4m的工作臺，可以壓一些比較大的零件。

柔性橡膠制袋技術簡介

看個電影可以更好的理解Flexform的工作流程。首先將模具放在工作臺上，將料片放在模具上，然后將工作臺填充到高壓腔內。空腔上有一個橡膠袋，里面裝的是液壓油。沖液壓油時，膠袋會沿著這個方向把料片粘到下模上。在壓力較高的情況下，膠袋幾乎處于流體狀態，可以充滿整個工作臺和模具與料片之間的所有縫隙，因此即使是復雜的零件也可以成型。

圖片來源:沈煜倫

我們的壓力標準是80兆帕，換算成噸位是多少噸……新聞。最小的設備有17000噸的壓力，所以對材料沒有特殊要求:我們壓制過12mm厚的鋁合金，5mm厚的不銹鋼，包括鈦合金，都可以在壓機中成型。在傳統的汽車工業中，傳統壓力機的上下模具都是金屬制成的。沈煜倫Flexform橡膠袋壓機的下部是金屬模具，上部也是橡膠袋，里面的材料也是金屬。上面是橡膠，橡膠比較軟，和材料摩擦不會產生劃痕，做個外飾比較好。

這是我們的缸，和傳統的容器不一樣。我們的氣缸是雙層結構，內部是一個鍛造的不銹鋼壓力桶，周圍纏繞著很多鋼絲。在纏繞鋼絲的過程中，我們對鋼絲施加了很大的力。鍛造不銹鋼壓力桶一般承受最大工作壓力的125%，同時外部預應力鋼絲會將其夾緊。

在工作過程中，內部的壓力抵消了外部鋼絲施加的壓力，相當于不銹鋼筒在工作狀態下不受壓力，所以沒有裂紋，降低了爆破的風險，所以安全性高。這種設計也被用作高壓容器和UHV容器的設計標準，現在很多超過100MPa的壓力機油缸都在使用這種設計。

總結膠袋壓機的優點，核心技術是利用高壓促進橡膠成型。這樣做最大的好處和特點就是因為我們只用了一半的模具，至少可以節省50%的模具成本。另外，對模具材料沒有限制；模具設計和生產周期短；有了安全保障，只可能泄漏，不可能爆炸；該設備具有使用壽命長、壓力腔長、機架壽命長的優點。

Flexform在小批量汽車領域的應用案例

汽車行業也有膠袋壓機的應用案例。首先，就其能生產的零件而言，白車身的所有零件都可以在壓機中生產，而Flexform橡膠包壓機尤其擅長處理成型零件表面復雜度高的問題:由于Flexform是用高壓液壓油推橡膠成型的，所以下模什么樣子都可以擠出來。

圖片來源:沈煜倫

第二，材料的厚度不受影響。我們壓過很薄的零件，十分之幾毫米的材料都可以。這是我們和一家國內公司。他們想驗證膠袋工藝能否生產出一個汽車零件，于是我們合作生產了這樣一個零件。這不是一個實際的零件，而是一個假想的B柱。我們設計了很多高難度的尺寸，最后模具居然是在膠袋壓機里生產出來的。

采用DP600不銹鋼制成，厚度為1.5mm，零件尺寸為1500mm×370mm，最大深度為130 mm，最終成型工藝分兩步，第一步以25MPa/cm2對產品進行減壓，第二步以100MPa的壓力直接壓制。

圖片來源:沈煜倫

生產時，先把模具放在工作臺上，把材料平鋪在上面。第一次推進以25MPa的壓力完成后，出來調整，然后以100MPa的壓力成型。整個過程中，開發模具的費用是35000元，而膠袋的費用可以忽略不計。我們設備的生產能力可以達到每年40，000-50，000個周期。幾乎沒有特別高的維護成本，只是有些密封圈需要每年定期更換，生產成本很低。

與傳統沖壓相比，我們的優勢是交貨時間很短。對下模的要求只是加工零件的幾何尺寸，沒有復雜的設計和上下模的配合，所以模具的交貨期幾乎等于最終產品的交貨期。結合這些特點，我們定位了Flexform橡膠制袋機。如果說我們專門做汽車試制項目，使用Flexform膠袋壓機，一方面可以節省大量的模具成本，另一方面可以縮短部分產品的交貨期，因為汽車試制不同于量產，也就是50 -100輛的量，這非常符合Flexform膠袋壓機“小批量多品種”的定位。

我公司有很強的研究能力，可以對零件成形和潛在缺陷進行詳細的分析，支持客戶對部分零件的成形可行性提供技術支持，包括成形工藝。這些也是我們的優勢。沈煜倫自1970年以來一直從事鈑金成形行業，具有沖壓鋁合金、不銹鋼、高溫合金、鈦合金等多種材料的經驗。即使遇到一些特殊的拉伸開裂情況，我們也能為其提供解決方案。

基本上，這就是我與所有來賓分享的內容。我們來總結一下。我們采用高壓擠出膠袋的方式來促進零件的成型。最大的特點是半模生產，節省50%-90%的模具成本。另一個特點是最終零件的交付時間比傳統的上下模更快，產品周期縮短50%。另外，這種設備在航空工業和汽車工業已經投入使用近50年，使用壽命極長。比如西門子有一個60年代做的Flexform膠袋裝置，在瑞典還在作為生產工具使用。我國第一臺Flexform膠袋設備是在1986年，現在還在工作，能保持連續穩定的產量。“設備壽命很長”是我們引以為豪的。

圖片來源:沈煜倫

(以上內容來自曠德產品經理許的主題演講《Flexform膠袋技術在小批量汽車上的應用》……ry科技(上海)有限公司在2022年8月24日蓋世汽車主辦的2022年第二屆中國汽車車身大會上。

標簽：寶馬世紀福特沃爾沃

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