刘建林 罗承俊 廖 勇 朱锦荣

（博戈橡胶塑料（株洲）有限公司，湖南 株洲412000）

1 概述

翻边工艺是球铰类产品生产过程中的一道重要成型工艺，将芯轴与橡胶硫化之后压装入球铰金属外套内，再经过模具的挤压，金属外套边缘发生卷曲变形之后得到最终产品。该工艺的一个重要目的在于保证球铰在受到额定大小的轴向力（简称为轴向窜出力）时，芯轴与外套不会发生脱离。翻边工艺的关键在于通过模具的挤压使球铰金属发生合理的卷曲变形，过大的卷曲变形会形成较大的残余应力，同时外套边缘易与橡胶发生剪切作用，影响球铰的使用寿命；卷曲变形程度过小通常难以满足球铰产品的轴向窜出力要求。翻边工艺的另一个关键在于变形量的确定。翻边后球铰的高度必须满足严格的尺寸要求，因此翻边前预留的金属外套高度及模具的形状与行程必须满足一定的要求。实际生产中，通常根据生产经验与现场试验结合的方式确定翻边工艺参数，存在产品设计周期长，生产成本高的问题[1-2]。随着计算机模拟技术的发展，通过对塑性变形过程进行模拟计算，可获得变形过程中成形材料及相关工模具热力学参数变化规律，从而为变形工艺的制定和工模具的设计提供依据[3-4]。本文拟针对某型球铰在翻边试制过程中存在高度尺寸超差的缺陷，采用有限元仿真分析技术对翻边工艺进行模拟仿真，得到翻边后球铰外套的应力应变分布与变形，并与试制结果对比验证了模型的准确性，同时根据分析结果调整工艺参数，分析数据表明工艺改进后的产品符合要求。……