Page 101 - 《橡塑技术与装备》2025年1月

测试与分析
TEST AND ANALYSIS

2 计算结果与分析
采用 Creo 中 Simulate 迭代求解器对有限元模型
进行计算分析，有限元模型按机型实际最大锁模力
350 t 进行加载。（单拉杆为 87.5 t）
2.1 应力对比
图 3、图 4 分别为两种材料的抽拉杆应力云
图。由图分析可知拉杆最大应力均出现于卸荷槽圆角
处，这是明显的应力集中现象。由于 31CrMoV9V 和 图 6 42CrMo4V 抽拉杆位移云图
42CrMo4V 材质接近，且仿真时受载一致，两者的最 荷，这种高负荷、高频率运行使得拉杆性能受影响，
大 Von mises 应力分别 416.1 MPa 与 415.9 MPa，十 偶尔会发生疲劳断裂现象。针对此类情况，采用有限
分接近。 元分析法对抽拉杆进行疲劳分析十分必要。
抽拉杆的疲劳寿命分析以静力学分析结果为根
据。设置恒定振幅载荷，从静力分析得到的应力乘以
为疲劳分析指定载荷因子，即可计算出一个生命周期
的载荷变化。
3.1 疲劳分析方法概述
Creo Simulate 疲劳分析使用 E-N 方（应变与疲
劳失效周期）法，此方法适用于包含局部塑性区元件
图 3 31CrMoV9V 抽拉杆应力云图
的疲劳分析。在疲劳试验中，不同材料类型受到各类
循环载荷作用，E-N 方法使用这些试验来测试疲劳寿
命并绘制应变（E）与疲劳失效周期（N）的关系图。
如图 7 为某低合金钢和铝合金的典型 E-N 图。

图 4 42CrMo4V 抽拉杆应力云图

2.2 变形对比
图 5、图 6 为两抽拉杆的位移云图。由图分析可
知 31CrMoV9V 材料的抽拉杆最大位移为 1.54 mm ；
42CrMo4V 材料的抽拉杆最大位移为 1.43 mm。由此
可得 42CrMo4V 材料的抽拉杆刚度较好。 图 7 某低合金钢和铝合金的典型 E-N 图
3.2 影响疲劳寿命的因素
影响抽拉杆疲劳寿命的因素众多，其中元件尺寸、
载荷类型、应力集中、表面粗糙度是最主要的因素。
它们之间是相互联系、相互作用的，因此需要综合考
虑这些因素的影响。为了说明这些影响，通常将特定
修正因子应用于试验结果，在 Creo Simulate 中，根
据经验设定疲劳强度衰减因子来控制。
图 5 31CrMoV9V 抽拉杆位移云图
3.3 疲劳分析结果
3 疲劳可靠性分析 基于前文所述对抽拉杆的静力学分析，在 Creo 的
注塑机拉杆在实际工作过程中长期受恒定交变载 Simulate 模块中建立疲劳分析研究。经过分析可分别

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