Page 78 - 《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)

时，因 4 根拉杆受力不均衡，定模板整体产生倾斜与 （1）合模力的弯曲应力
机身接触面成一契角，上抬量为 0.05 mm，即拉杆挠 2 200
P i = P cm = 4×10 =55 kN
度 y=0.05 mm。由于定模板的倾斜造成拉杆上弓，促 ZN
3P i t
使拉杆产生了一个附加径向力。 σ pi = 2
πd 1 b
拉杆受力长度 L=260 cm，直径 d=90 mm，螺 3×55×(90-85.67)
= 2
纹 M90×4，螺纹底径 d 1 =85.67mm，有效工作圈数 2×3.14×85.67×(0.75×4)
=0.1476 kN/mm =147.6 MPa
2
N=10， 材料 40Cr，L=260 cm，a=240 cm ，b=20 cm，
w=80 cm，y=0.05 mm，[σ w ] [10]39 =201 MPa。 （2）倾斜拉力增量的弯曲应力
3ΔPt
5.1 径向力作用力矩 σ Δp =
10πd 1 b 2
由公式（12）可知，拉杆附加径向力 ： 3×100.76×(90-85.67)
24ybEI 24yEπd 4 = 2
P= (2b+3a)b 3 = 64(2b+3a)b 2 2×10×3.14×85.67×(0.75×4)
2
24×0.005×2.06×10 ×3.14×9 4 =0.027 kN/mm =27 MPa
4
= （3）径向力的弯曲应力
64(2×20+3×240)×20 2 6M
=2.62 kN σ p = M = 10πd 1 b 2
W
附加径向力对拉杆螺纹侧产生的弯矩 M ： 6×524
M=Pb=2.62×200=524 kN·mm = 10×3.14×85.67×(0.75×4) 2
2
5.2 倾斜拉力增量 =0.1298 kN/mm =129.8 MPa
由图 6 可知，因定模板的倾斜在上拉杆轴线处产 （4）弯曲应力
生水平位移增量 Δe，产生倾斜拉力增量 ΔP。 σ b =σ pi +σ Δp +σ p
Δe=yw/b=0.05×80/20=0.2 mm =147.6+27+129.8

由虎克定律可知 ： =304.4 MPa >[σ w ]=201 MPa
2
EAΔe 0.785d EΔe 从以上分析可以看出，拉杆因受力不均导致定模
ΔP= L = L
0.785×9 ×2.06×10 ×0.02 板在高压锁模时发生倾斜，拉杆产生弯曲挠度。拉杆附
4
2
=
260 加径向力产生的力矩虽然对于整个合模机构及拉杆来
=100.76 kN 说并不大，但对拉杆螺纹起到破坏性作用，会导致拉杆
上拉杆实际承载总力 ： 螺纹如图 8 截面 A-A 处提前疲劳变形。强度方面也反
F=P cm /Z+ΔP=2 200/4+100.76=650.76 kN 映出拉杆螺纹的弯曲应力超过了许用应力，拉杆螺纹底
5.3 拉杆螺纹底径强度计算 径处有失效的可能。因此在拉杆设计时必须考虑拉杆可
拉杆螺纹底径强度计算如下 ： 能有的附加力（力矩），才能提高拉杆的可靠度。
F
σ= 2
0.785 d 1
650.76
=
0.785×85.67 2
=0.113 kN/mm =113 MPa
2
3
σ w =M/W=32 M/πd 1
=32×524/π×85.67 3
=8.49 x10 kN/mm =8.49 MPa
-3
2
σ wax =σ+σ w =113+8.49
=121.49 MPa<[σ w ]=201 MPa 图 8 拉杆螺纹一圈展开图
5.4 螺纹弯曲应力
因定模板整体产生倾斜，导致拉杆承载一个附加 6 拉杆螺纹断裂面研究分析
径向力和倾斜拉力增量，因此拉杆螺纹弯曲应力由三 6.1 拉杆应力循环特征 [11]
部分组成。 肘 杆合 模 机 构在 开 合模 循 环 周期 内， 拉 杆变 形

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