拉杆（哥林柱）断裂的原因及解决办法

付开荣

众所周知，一般肘杆式（机铰式）注塑机的拉杆（哥林柱）比全液压式的拉杆容易断裂，其原因何在呢？肘杆式在设计时，由于要考虑系统的刚性，因为肘杆式是靠刚性产生锁模力的，所以一般拉杆直径较大。但奇怪的是——其拉杆反而容易断裂，特别是某些行业，如生产录象带盒子、塑料快餐刀叉等行业，由于产品壁薄，材料流动性好，成型面积大，生产速度要求快，故拉杆连杆（铰边）的断裂是很平常的事，甚至会造成模板断裂。为何会出现这种反常现象呢？本文试图经过各方面分析，找出其断裂成因及探索其解决办法。
一、拉杆断裂的原因分析
1、疲劳破坏
注塑机的工作过程是交变应力的过程，故任何引致应力集中的因素都可能导致疲劳破坏。如：1）轴竟径变化较大的台阶处。2）过渡处缺少圆角、退刀槽等。3）表面伤痕或者加工螺纹不小心破坏光轴表面。4）螺纹表面粗糙度太大。5）螺纹长时间受压，由于表面强度不够而导致表面挤压损坏（调模螺母处）。6）螺纹表面热处理不当造成应力集中。7）材料缺陷。
3 H- `. }4 V& y5 u! F  s. s! E2、过载拉断
由于肘杆式靠四根拉杆变形获得锁模力，如果四根拉杆长度不同，则其变形就不一样，如四根中一根较短，则较短的拉杆可能会承受大大超过其本身应承受的1/4锁模力，从而导致拉断。
3、温度应变导致拉断
; e* R" `+ a! ]$ i. c如果四根拉杆长短不一，例如：一条长，三条短，那么较长拉杆由于急剧的温度高或降低所引起的热应力，受到另三支杆的约束，处于静不定状态，将导致该拉杆断裂。
4、复合应变所导致的拉断
如果模具不平，连杆（铰边）的长度、轴承座的高度及拉杆的长度等零件的综合误差太大，当连杆伸直时，两边受力不均。那么1）造成后模板摆动，拉杆受弯，拉杆在弯曲应力及拉伸应力的作用下，拉杆容易拉断。2）造成产品飞边，一般缺少经验的操作者会进一步加大锁模力，从而造成拉杆过载拉断及模具过载变形。
5、瞬时冲击应力导致的破坏
由于肘杆式在开模之前锁模力才能释放，故1）开模时的瞬时冲击造成机器振动并导致拉杆及其它零件损坏。2）由于整个合模部件（包括模具）长时间保持在应力状态下，会导致零件过早疲劳失效。
. ?* J3 K+ L7 n. I2 @  Q  m: d) Y二、解决办法
: x; X* G  O6 C$ k1、在设计上，要避免轴径急剧变化，在台阶或退刀槽处，尽量用大的圆角过渡，选择综合性能较好材料，特处理既要解决螺纹表面硬度（要耐磨）又要设法减少表面应力集中，要提高表面光洁度，尽量减少应力破坏。
4 o0 q+ c4 Q9 A! H2、要保证加工精度，特别是连杆的长度，轴承座的高度，十字头的精度，轴承座在模板的定位精度等。
* h. x  o' I$ p3、要特别注意在装配时或在拆动调模螺母后，一定要将四支拉杆的长度校好，其调模螺母与后模板的间距也要调整好。
7 ?# I& t# p* R$ g: ]9 p4、在产品产生飞边时要分析其原因，不要片面提高锁模力，如发现模具不平应磨平，如连杆长度不均应校正，包括垫铜片，纸片等，或者校正调模螺母。
以上解决办法只能起到一定作用，未必能从根本上解决，而且有些措施会加大制造成本，如加大拉杆直径，使用好材料等。故在某种程度上取决于厂家的取舍。对于使用全液压式合模结构，是解决断拉杆比较好的选择。然而，由于传统液压式还存在速度慢，能耗高等问题，故厂家权衡后，中小型机的仍以肘杆式为主，直到二板式的出现，才从根本性上得到解决。
) c" E4 v6 ~3 a  W5 D' I3 |. `, n0 d三、二板式及四缸直锁二板式
二板式主要分四缸抱合二板式及四缸直锁二板式两种，二板式从锁模受力来说，比充液式好得多，因为二板式封闭力线只在拉杆中部，动模板、定模板、模具之间。由于拉杆受力长度减少近50%，使整个合模系统刚性提高，受力零件也减少了许多（如后模板、油缸等），使整机疲劳损坏的零件也减少，故提高整机寿命。四缸包喝二板式，由于需要机械动作转换（如螺母抱合），从而影响开合模速度，故只能用于大型机。四缸直锁二板式不需机械动作转换，使用如直压式方便，速度达到或快于肘杆式，而且锁模力可随注射过程的结束而减少，使零件（包括模具）受高压时间减少了近80%，机器寿命将提高一倍以上，故四缸直锁注塑机将是解决断拉杆的最佳选择。
文章关键词： 注塑机、拉杆