Page 76 - 《橡塑技术与装备》2018年16期（8月下半月 塑料版）

橡塑技术与装备（塑料） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (PLASTICS)

放射状。同时，在光滑区内有个裂纹源的小区域，符 （2）单圈螺纹所受的剪切应力 ：
合疲劳失效的特征 [5] 。 P i
τ= πd 1 b ≤ [τ] （5）
1.4 拉杆断裂分析
（3）挤压应力 ：
拉杆在工作过程中 , 锁模时受拉伸 , 同时由于模
P i
板的弯曲变形，在拉杆螺母与模板连接处产生弯曲力。 σ p = 2 2 ≤ [σ p ] （6）
0.785(d -d 1 )
实质上锁模时拉杆螺纹处承受了拉伸和弯曲的复合用，
（4）弯曲应力 ：
拉杆螺纹承载时，力通过螺纹牙面传递，第一牙受载
3P i t
最大，以后各圈递减。开模时受开模力的作用而被压 σ p ≤ [σ w ] （7）
πd 1 b 2
缩，随着连续的合模、开模 , 拉杆承受着拉弯 - 压缩 式中 ：
6
的交变载荷作用，这种循环次数远远超过 10 ，螺纹 N——拉杆螺纹工作圈数 ；
联接位可能形成裂纹源并扩展至断裂 [6~7] 。 b——螺纹牙根部宽度，cm ；
d——螺纹外径，cm ；
2 拉杆强度一般计算方法 d 1 ——螺纹内径，cm ；
通常在设计时以 4 根拉杆均匀承受锁模力来分析 t——螺纹牙高，cm，t=(d-d 1 )/2。
计算，拉杆产生拉伸应力近似静载荷，按拉杆直径校
[8]
核其强度、疲劳强度及螺纹强度 。 3 定模板的力学模型
2.1 强度条件 3.1 简支梁 [9]
σ= P cm ≤ [σ] （1） 据相关文献为了简化定模板、拉杆的力学分析，
0.785 d p Z
设定定模板、拉杆承受均匀的锁模力，全是将定模板
式中 ：
的力学模型简化为一个简支梁如图 2。
P cm ——合模力，N ；
F a =F b =P cm /2 （8）
d p ——拉杆柱直径，cm ；
式中 ：
Z ——拉杆根数 ； 2
2
2
[σ]——使 用 拉 伸 应 力 N/ cm ，取 7 500~9 000 N/cm 。 F a ——上拉杆受力，N/cm ；
2
F b ——下拉杆受力，N/cm ；
2.2 疲劳强度条件
P cm ——合模力，N。
2 σ-1
σ τ -σ τ σ c ≤ （2）
2 nk σ k ε
σ y
n ≤ σ tmax （3）
式中 ：
2
σ -1 ——材料拉伸强度持久限，N/cm ；
2
σ y ——材料屈服限，N/cm ；
2
σ t ——由合模力产生的拉应力，N/cm ；
2
σ c ——由开模力产生的压应力，N/cm ；
2
σ tamx ——超负荷时的最大拉应力，N/cm ；
n——强度安全系数 n=1.5~1.8 ； 图 2 简支梁的力学模型
k σ ——应力集中系数 =1.8~2.0 ；
3.2 超静定梁
k ε ——比例因素系数，拉杆直径在 100 mm 以内取 根据定模板的安装连接关系如图 3，其下端面用
1~1.1，大于 100 mm 时取 1.25。
螺钉与机身平面固定连接，因此定模板下端面可被认
2.3 螺纹强度校核 ： 为是固定铰。而定模板上端用拉杆螺纹与螺母固定连
（1）单圈螺纹所受的力 ： 接具有活动伸缩空间，因此定模板上端可被认为是活

P i = P cm （4） 动铰。由于受下拉杆的作用，造成支座其反力数超过
ZN
梁的平衡方程数，故笔者认为定模板以超静定的简支
·60· 第 44 卷 第 16 期