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哥林柱断裂的原因分析及解决办法

哥林柱断裂的原因分析及解决办法

众所周知,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,原因何在?由于肘杆式是靠刚性产生锁模力的,肘杆式在设计时,考虑到系统的刚性,因此一般拉杆直径较大。但奇怪的是——其拉杆反而容易断裂,特别是某些行业,如塑料快餐刀叉,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。

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.

2、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

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升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.造成产品飞动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.

二、解决办法

1、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。

2、要保证加紧工精度,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。

3、要特别注意在装配时或在拆动调模螺母后,一定要将四支位杆的长度较好,其调模螺母与后模板的间距也要调整好。

4、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。

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。四缸直锁二板式不需机械动作转换,使用如直压方便,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。


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