橡皮成形技术是航空钣金零件制造中一种常用方法,主要分为固定式容框和移动式容框两种。移动式容框中主要以整体容框包裹橡皮垫块的结构形式成形零件。由于橡皮垫的不可压缩性,成形中,橡皮会自然形成一定的弯曲半径,致使其难以贴模,影响零件成形精度。相反,固定式容框橡皮成形方法主要以液压油填充橡皮囊作为成形介质,贴模度高,更受工厂青睐。目前有关橡皮成形技术的研究,大多数基于大吨位固定容框橡皮囊成形工艺方法,以及所涉及的工艺参数对零件成形的影响,例如模具间隙,橡皮硬度,加载速度,板材厚度等。在固定式容框橡皮囊成形技术中,仍存在一些不足,设备吨位大,占地面积多,而对可移动式容框橡皮成形技术的研究较少,且成形中所采用的橡皮容框均为整体式,一步成形。本文基于传统可移动式容框橡皮成形技术,提出一种分步橡皮成形方法,在传统橡皮成形方法的基础上,将橡皮容框分块化,实现对橡皮的局部分步加载。并研制了分步橡皮成形设备。基于不同弯边高度和厚度的板材橡皮成形数值模拟分析,分析了橡皮硬度对板材直线弯边成形贴模情况的影响,以及完成了多组不同相对弯边高度的成形试验。在同等垂直下压量下,对比分析了传统橡皮成形方法和分步橡皮成形方法下板材的贴模情况。基于ABAQUS有限元分析软件,分别研究了橡皮硬度A、模具圆角半径R对板材起皱的影响。同时基于正交试验和灰色关联度分析法得到橡皮硬度、模具圆角半径和容框下压量与起皱的关联程度,结合模拟和试验,对比分析了传统橡皮成形法和分步橡皮成形法对板材的成形结果,以及在分步橡皮成形中,水平侧缸进给量对板材起皱的影响。数值模拟和实验结果表明:分步橡皮成形法能有效地提高板材的贴模度,且板材弯边长度越长,其贴模效果越明显。且当相对弯边高度h t（27）4时,采用传统一步橡皮成形方法,板材易出现卷角、弯边不均匀现象,分步橡皮成形方法对卷角具有一定的修正作用。且随着水平侧缸加载量的增大,橡皮所受挤压作用越大,使其与板材弯边变形部位接触更加充分,有利于板材直线弯边的贴模控制。橡皮成形过程中,橡皮硬度和模具圆角半径对板材起皱具有较大的影响,随着橡皮硬度的增大,皱点峰高随之增减小,反之皱点宽度随之增大;而模具圆角半径越大,各皱点峰高越小。基于正交试验和灰色关联分析法,分析了橡皮硬度、模具圆角半径和容框下压量对皱点个数、皱点宽度和皱点峰高的关联度大小。分步橡皮成形法能有效地控制板材起皱,且皱点大小随着水平侧缸进给量的增加而减小。当f=2mm时,分步橡皮成形法相比于传统成形中皱点的峰高平均降低了41.15%,当f=4mm时,皱点峰高降低了42.77%,f=6mm时,皱点峰高降低了58.61%,当f=8mm时,板材皱点基本被消除,完全贴模。