基于线弹性断裂力学的注塑机拉杆组件的微裂纹稳定要素的研究及应用（三）
拉杆制造成本占到合模部件的约20%。减小拉杆主体直径又不影响成型加工性能，是功能化、专用化注塑机的绿色技术的研究重点。线弹性断裂力学的微裂纹稳定的理论拓展了拉杆主体直径的设计理念。
微裂纹稳定理论的拉杆直径极限：
（4-1）
式中
：拉杆主体安全系数均值；
:拉杆主体承载能力的综合系数。
如成型
拉杆抗拉强度：
由式（3-41），脉动循环屈服强度：
安全系数均值。专用注塑机的负载波动系数取0.10，承载波动系数取0.20。由=1.45。
承载能力的综合系数。表面抛光，由表2，粗糙度的表面质量系数为1；表面氮化，由表3，无应力集中，强化的表面质量系数为1.25；直径初算：
由式（4-1），拉杆主题直径极限D:
考虑到特殊螺纹的设计，拉杆主体直径实际取
由式（3-6），许用脉动循环屈服强度：
拉杆主体抗拉应力极限及自身应力强度因子的判据：
根据式（3-8）的应力强度因子的判据，符合拉杆微裂纹稳定运行的判据，拉杆不会产生屈服,实际运行证明了弹性变形的可靠性。。可见，运用线弹性断裂力学的微裂纹稳定的设计理论，拉杆主题直径从
4.2 拉杆固定端的线弹性断裂力学的微裂纹稳定要素的的应用技术的设计研究
拉杆固定端包括卸载段A和固定螺纹段两个部分，图9为拉杆固定端的结构简图。
图9 拉杆固定端的结构简图
由图9，拉杆与头板的联接分为定位和非定位两个部分，非定位部分是拉杆与头板拉杆孔相对于定位部分具有较大的活动空间，卸载段容许承受一定的弯矩，弯曲变形产生在卸载段，A-A为应力强度因子最大的截面。
图10为拉杆固定端的锁紧状况下的受力简图。肘杆机构负载锁紧，头板中心区域绕曲，拉杆不可能达到理想的中心负载，而是偏心负载，处于拉伸和弯曲的复合负载。
图10 拉杆固定端的锁紧状况下的受力简图
由图10，径向力
：
（4-1）
轴向力：
式中
偏心角，
由图10，
(4-2)
头板绕度；
二分之一拉杆中心距。
根据受力型式，卸载段A的负载应力为抗拉和抗剪的复合应力。
抗拉应力：
（4-3）
抗剪应力：
（4-4）
式中
：卸载段直径；
力臂。
卸载段负载应力：
(4-5)
卸载段直径极限
：
(4-6)
式中
: 卸载段A的安全系数均值；
：卸载段A的承载能力的综合系数。
式（4-2）得出的结论为极限值，非最终的设计值。
以例1为例：拉杆材料42CrMo，THB280，头板绕度δ=
对卸载段A的力臂
=
由
由式（3-41），脉动循环屈服强度：
拉杆为合金钢，材料敏感系数趋近于1；卸载段理论应力集中系数趋近于1。由式（3-46），卸载段有效应力集中系数：
卸载段A承载能力综合系数。表面抛光，由表2，粗糙度的表面质量系数为1；表面氮化，由表3，无应力集中，强化的表面质量系数为1.25；直径初算：
由式（4-6），卸载段A的直径极限d：
卸载段A直径初定为
由式（4-2），偏心角：
由式（4-4），抗剪应力：
由式（4-3），卸载段A的抗拉应力极限：
由式（4-5），卸载段A复合应力：
由式（3-10），卸载段A的应力强度因子的许用脉动循环抗拉强度及自身应力强度因子的判据：
符合式（3-8）的判据，卸载段A不会发生微裂纹失稳，能在正常的弹性范围内运行。
例1的分析，说明卸载段A的抗剪应力很小，相对于抗拉应力可忽略不计，按式（4-3）计算
，完全达到工业设计的精度要求，所以在工业设计中按式（4-3）计算卸载段的负载应力。
拉杆疲劳断裂都发在螺纹段。拉杆的螺纹为高应力集中处。
螺距与齿厚直接相关，螺距大，螺纹中径处厚度也大，有利于提高承载能力。为达到最大的承载能力，在许可条件下，尽量增大牙距。但螺距受到螺纹自锁性能的限制，不能无限增大。
螺纹升角应满足：
（4-7）
（4-8）
当量摩擦系角
：
（4-9）
式中
螺距，增大螺距，有利于降低螺纹底部应力集中系数；
；
，调模螺纹副，粗糙度0.4~0.8，一般取
=0.01。
以螺纹M200为例，螺距为T=4，φ=0.36；螺纹角为60度，当量摩擦角为0.66，δ=0.36-0.66=-0.30<0。如螺距为T=8，φ=0.73；螺纹角为60度，δ=0.73-0.66=-0.07>0，不符合自锁性能要求。
拉杆螺纹脉动循环强度极限以脉动循环屈服拉伸强度极限为基准参数。拉杆螺纹是拉杆的一部分，螺纹公称外径不大于拉杆主体直径D。
拉杆螺纹承载能力综合系数包括粗糙度的表面质量系数、强化方法的表面质量系数、尺寸系数以及有效应力集中系数，不含弯矩系数，根据式（3-46）的原则，拉杆螺纹的承载能力综合系数
：
(4-10)
拉杆螺纹底径极限：
（4-11）
式中
: 螺纹段的安全系数均值；
：螺纹段的承载能力的综合系数。
式（4-11）得出的结论为拉杆螺纹底径极限值，非最终设计值。根据拉杆结构实际，偏转力矩能力校核等后，才能最终确定。如果计算结果大于拉杆主体直径，则应提高承载能力的综合系数，主要提高表面质量系数，达到降低螺纹底径。
例1的拉杆螺纹，表面精车Ra1.6μm，由表2，粗糙度的表面质量系数为
0.85；螺纹滚压，由表3，高应力集中的螺纹滚压强化系数取中间值
=1.8；螺纹底径估算5cm~
=0.65。
公制螺纹理论应力系数α=2.06，材料敏感系数q=1，由式（3-46），有效应力系数：
由式（4-3），承载能力综合系数：
由
及4.2.3节
，代入式（4-11），拉杆螺纹底径极限：
根据计算及拉杆的具体参数，在螺纹自锁性能、拉杆结构容许条件下，尽可能增大螺纹底径，有利于降低应力强度因子，根据螺距4，取：固定端的三角螺纹为M70×4，
；调模端的梯形螺纹
70×4，。
由式（3-13），螺纹段的抗拉应力极限：
由式（3-11），螺纹段的许用脉动循环抗拉强度及自身应力强度因子的判据：：
符合式（3-8）的判据，螺纹段不会发生微裂纹失稳，能在正常的弹性范围内运行。
根据
螺纹段的应力强度因子的许用脉动循环屈服强度极限与抗拉应力极限之比：
卸载段的应力强度因子的许用脉动循环屈服强度极限与抗拉应力极限之比：
卸载性能判据。根据上述计算作对比分析：
符合式（3-9）卸载性能判据，螺纹段不会发生微裂纹失稳而断裂现象，运行实际也证明了这一判据理论的科学性。
线弹性断裂力学的微裂纹稳定的卸载性能决定卸载段直径的最终值。根据上述判据，卸载段A的直径为
4.3 卸载段B的线弹性断裂力学的微裂纹稳定要素的的应用技术的设计研究
卸载段B的功能不同于卸载段A的卸载功能。由图2，头板和二板的四个拉杆孔的位置度、二模板自身的模具安装面的平面度、中心高以及肘杆的尺寸等存在误差，累积到两模具安装面之间的平行度，负载工况下，反映到四根之间延伸量不一致、拉杆存在不同大小的偏心受力。卸载段B的作用就是弥补/减小这些因素导致的两模具安装面之间的平行度误差。所以卸载段B的应力是抗拉和抗剪两者组合的复合应力。
根据表1的无卸载段B的拉杆负载应变测试值，拉杆偏心负载差为6%~18%，说明卸载段B的负载应力应低于拉杆主体段负载应力的20%，同时自身的负载应力必须符合应力强度因子的判据，才能在微裂纹稳定情况下可靠地运行。
根据
卸载段B与卸载段A的
及安全系数均值、承载能力的综合系数相同。
卸载段B的直径极限
：
（4-12）
例1中，由式（4-12），卸载段B的直径极限：
根据负载的波动实际，卸载段B的直径取
卸载段B的负载应力及自身应力强度因子的判据：
卸载段B的应力强度因子的许用脉动循环屈服强度极限与抗拉应力极限之比：
拉杆主体段的应力强度因子的许用脉动循环屈服强度极限与抗拉应力极限之比：
卸载性能判据。卸载段B与拉杆主体段的许用脉动循环屈服强度极限与抗拉应力极限的应力强度因子之比的判据：
符合式（3-6）、（3-9）的应力强度因子的判据原则，能在正常的弹性范围内运行。
4.4 拉杆调模端的线弹性断裂力学的微裂纹稳定要素的的应用技术的设计研究
拉杆调模端包括卸载段C和调模螺纹段两个部分，图9为拉杆固定端的结构简图。
图11 拉杆调模端的结构简图
由图12，拉杆与尾板的联接分为定位和自由的两个部分。由于肘杆机构的结构特点，尾板相对于头板、二板，接近于刚性状态。
由图12，斜排列肘杆机构在锁紧状态下，肘杆与拉杆成40~80的斜角
（图14）。肘杆与尾板之间的锁轴孔支点处，垂直方向的分力
产生对支架的力矩M， A-A截面为剪切强度最大的截面。由于尾板刚度大，轴向分力
不对拉杆产生力矩，上下对称的分力共同推动尾板。
图12 拉杆调模端的受力简图
根据以上对拉杆调模端的力学性能分析，调模螺纹和卸载段C的线弹性断裂力学的微裂纹稳定的参数可等同于固定端。
4.5 拉杆卸载段的线弹性断裂力学的微裂纹稳定要素的设计存在问题及研发方向
卸载段直径小于螺纹底径，提高提高承载能力关键是提高脉动循环屈服强度极限。承载能力的综合系数是提高承载能力的关键。卸载段的表面粗糙度的加工普遍没有采用抛光工艺，仅为精磨，而且粗糙度普遍达不到Ra0.4，两者的表面质量系数相差10%~20%。在热处理的技术要求上，一些设计者不了解调质硬度与强度之间的关联，缺乏科学处理的理念。因此对卸载段的脉动循环屈服强度的设计，处于无知的随意的自由发挥，达不到卸载螺纹段应力的要求。
消除应力集中源的设计。微裂纹扩张主要由尖端附近的应力场引起，消除卸载段的应力集中源，达到消除尖端应力，降低微裂纹的扩展能量。
卸载段的应力集中源主要反映在锥面与卸载段圆柱面的过渡圆（见图9、图11）。拉杆主体直径D与卸载段A的直径d之比大于1.1，过渡圆半径r与卸载段直径d之比大于1.5，可视为消除了应力集中源。卸载段斜角φ范围200~350。卸载段与螺纹段的过渡直径
:
卸载段与螺纹段的过渡距离
:
4.6 拉杆螺纹段的线弹性断裂力学的微裂纹稳定要素的技术设计存在问题及研发要点
承载能力的综合系数是拉杆螺纹的承载能力的核心要素。
表面处理维持应力强度因子在较低的水平，提高疲劳寿命。虽经高速切削后螺纹根部有圆角，但实际表面粗糙度较差，很容易形成应力集中的裂纹，运行一定周期后，螺纹根部的微裂纹就会产生塑性变形而塑性扩张，导致疲劳断裂。
拉杆螺纹直径确定后，强度主要取决于表面质量系数。表面强化处理是提高表面质量系数的首要工艺方法。线弹性断裂力学认为，不论在疲劳应力或是在静载下的介质作用，存在微裂纹的缓慢扩张速率都由裂纹尖端的应力强度因子的大小决定。表层压应力使最大工作应力加上后，应力强度因子维持在较低的水平，甚至等于零(在合成应力为压应力时)。所以，微裂纹即使存在，也是极缓慢地扩张或不扩张。表面强化工艺可造成这种压应力层，导致更有效的提高构件的疲劳寿命。提高根部圆角的粗糙度及表面硬度，达到提高表面压应力，降低微裂纹的扩展应力。如例1的拉杆调模端的螺纹根部未滚压，承载能力的综合系数仅为0.242，由式（4-6）计算，螺纹底径应达到
4.7 拉杆螺母的线弹性断裂力学的微裂纹稳定要素的的应用技术的设计研究
拉杆螺母材料多数为球墨铸铁。如热处理达不到质量要求，材料晶粒不能得到有效的控制，较大微裂纹尺寸是不可免的，应力强度因子大，降低了疲劳寿命。微裂纹稳定的主要技术措施是提高铸件的热处理质量，达到晶粒细化，降低微裂纹尺寸，降低应力强度因子。
图1悬浮式拉杆螺母断裂失效现象是圆锥面首牙部位截面径向断裂，而调模螺母也为悬浮式，基本上没有断裂失效，说明拉杆螺母壁厚部分的脉动循环屈服拉伸强度不够。
常规紧固螺纹副的螺牙，首牙受力为37%。拉杆螺纹副的联接不同于常规的紧固螺纹副，两者之间仅为联接，没有常规螺纹副的主要作用于首道牙的10%的附加紧固力，类似于传动螺纹副。首牙为22%，第二牙为17%，第三牙为16%，第四牙为13%，第五牙为11%，第八牙趋于0。
按
拉杆螺母在弹性力学范围运行。
螺母第一道牙处的抗拉应力：
(4-13)
式中
（4-14）
：螺母承载能力的综合系数，包括：粗糙度的表面质量系数、强化方法的表面质量系数、尺寸系数、有效应力质量系数，根据式（3-46）原则：
（4-15）
注塑机拉杆螺纹副的力封闭的力学特性，螺母拉伸拉杆，同时拉杆产生弹性变形力拉伸螺母，螺母的两端同时受力。螺纹啮合受力为8个牙道，按此计算，螺母螺纹数为12~16较为适宜。
例1中，拉杆固定螺母，QT500-7，HBS190，
，
。尺寸系数0.65；有效应力系数1.318。表面未作强化处理。
抗拉强度：
由式（3-43），QT500-7的脉动循环屈服极限：
由式（4-15），承载能力的综合系数：
由式（4-13），拉杆螺母的拉伸应力:
由式（4-14）及式（3-8）的原理，固定螺母抗拉应力强度因子的校核：
校核说明，拉杆固定螺母的微裂纹稳定，不会发生微裂纹失稳而断裂现象，实际也证明了理论分析的结论。
4.8 螺牙的线弹性断裂力学的微裂纹稳定要素的的应用技术的设计研究
肘杆合模机构是一个内力封闭的力学性能机构，各运动副接触之间拉力与压缩力互相平衡，即大小相等、方向相反，形成一个内力封闭圈。
螺牙的两侧面受到拉、压两个力及方向相反的两个力矩。图11为螺牙的受力及弯矩的作用简图。以螺牙
为例，锁紧状态下，拉杆螺纹的螺牙左侧受到螺母螺牙
的拉力P，同时拉杆螺纹螺牙
在内力作用下，产生一个反作用力
作用于螺母螺牙
，螺牙在的作用下又作用于螺牙，由于螺纹副弹性模量不一致、轴向间隙等因数，在力传递环节中产生力损耗，螺牙的两侧受力不一样，产生力差，对螺牙产生弯矩。螺纹副的配合精度高，力传递效率高，拉和压的力差小，同样力矩差也减小，改善了螺牙的工况。实际中，为弥补四组螺纹副的加工误差和装配误差，不得不扩大配合间隙，力差也相应扩大，但螺牙所受弯矩也加大，提高了疲劳破坏的概率。力差范围在10%~25%。图12为螺纹副轴向配合间隙
1 拉杆螺纹；2 螺母螺纹
图11 拉杆螺纹副螺牙的受力及弯曲的作用简图
图12 拉杆调模螺牙受力图
根据上节对螺纹副的力学性能分析，首牙的受弯矩差最大，首牙为脉动循环弯曲剪切应力极限的设计研究对象。
外螺纹螺牙的脉动循环弯曲剪切应力：
(4-16)
内螺纹螺牙的脉动循环弯曲剪切应力：
（4-17）
式中
λ：作用于螺牙上的力矩差率，根据上节分析，首牙为22%；
：螺牙所受的作用力，根据上节对螺牙受力的分析：
（4-18）
h：螺牙的工作高度，三角螺纹h=0.54T，梯形螺纹h=0.5T，锯齿形螺纹h=0.75T。
d1：外螺纹低径；
b：螺纹根部工作宽度，三角螺纹b=0.75T，梯形螺纹b=0.634T，锯齿形螺纹b=0.736T。
内螺纹底径。
螺牙弯曲承载能力综合系数包括螺纹的有效应力系数、牙根部粗糙度的表面质量系数、强化方法的表面质量系数，根据式（3-46）的原则，螺牙的承载能力的综合系数
：
（4-19）
螺牙的许用脉动循环弯曲剪切屈服极限：
(4-20)
式（3-42）代入式（4-20）：
(4-21)
以例1为例。拉杆固定端的螺母，材料QT500-7，ZHBS170，拉伸强度
，螺纹M70×4。螺纹根部的粗糙度Ra=3.2
，由表2，表面质量系数0.85。尺寸系数0.65。螺纹不作强化。螺纹理论应力系数2.06，材料敏感系数0.3。
由式（4-18），螺牙首牙受作用力：
螺纹根部工作宽度：
螺纹工作高度。固定螺母孔口从中径内到200角，首牙的工作高度为整牙工作高度的一半：
螺母螺纹底径：
由式（4-17），螺牙弯曲剪切应力：
由式（3-46），有效应力集中系数；
螺牙的弯曲卸载能力的综合系数与直径的尺寸系数无关，由式（4-19），根据拉杆固定螺母的实际，承载能力的综合系数
：
由式（3-8）原理，螺牙的脉动循环弯曲剪切应力强度因子校核：
校核说明，螺牙的弯曲剪切应力不影响微裂纹稳定性，实际也证明了理论分析的结论。
拉杆螺母副的挤压咬合。咬合面表面粘合，一般螺牙都没有弯曲变形，可见由于挤压疲劳应力超过疲劳极限，接触表面硬度大的颗粒渗入硬度较低的对立面，粘合形成咬合。调模螺纹副咬合，严重降低了螺牙的原有的表面质量系数，构件疲劳强度下降，萌发断裂因数。
注塑机拉杆螺纹副螺牙的挤压分两种工况：拉杆固定端螺纹副装配后，螺钉压紧压板（见图1），强制把拉杆螺母与拉杆螺纹压紧，运行中基本处于静压状态；拉杆调模端螺纹副无压紧力，螺纹副运行中处于脉动循环挤压，对疲劳强度有特殊要求。两者的挤压强度值的处理不一样，表面强化处理要求也不同。
拉杆螺纹副在锁紧状态下，挤压应力达到最高，当构件的静强度极限小于挤压应力，表面硬度高的一方的凸起的微粒对表面硬度低的一方产生弹性挤压，并崁入对方，形成凹坑，成为运转后的划痕磨损的源头。一旦出现划痕磨损，螺牙表面的质量系数下降，疲劳强度同样下降，线弹性断裂力学要素得不到质的保证，成为断裂的萌芽。
螺牙的挤压应力：
（4-22）
式中
4,
螺牙的挤压综合系数主要与强化方法的表面质量系数相关，承载能力的综合系数
：
（4-23）
拉杆调模端的螺牙的挤压强度为脉动循环拉伸强度的2倍：
（4-24）
拉杆固定端的螺牙挤压强度采用静压挤压强度：
（4-25）
式（4-25）中
为屈服强度。
螺牙许用脉动循环挤压强度极限：
(4-26)
以例1为例分析首牙的挤压力学性能。
1） 拉杆固定螺母的螺牙的挤压力学参数
由式（4-22），首道牙的挤压应力：
挤压强度与直径的尺寸系数无关，由式（4-23），承载能力的综合系数：
挤压强度。拉杆固定螺母螺牙在屈服强度极限范围内运行，由式（4-25），挤压强度为屈服强度：
由式（4-22），许用挤压应力极限：
固定螺母螺牙挤压强度的应力强度因子的校核：
由式（3-8）的判据，拉杆固定端的螺纹副挤压应力不影响微裂纹稳定性，实际也证明了理论分析的结论。
2） 拉杆调模螺母的螺牙的挤压力学参数
根据式（4-22）原理，拉杆调模螺母首牙的挤压应力：
螺牙表面氮化，螺纹为高应力集中，由表2，强化表面质量系数取1.8，由式（4-23）原理，承载能力的综合系数：
根据式（4-24）原理，挤压应力极限：
由式（4-26），许用挤压应力：
调模螺母螺牙挤压强度的应力强度因子的校核：
由式（3-8）的判据，拉杆调模端的螺纹副挤压应力不影响微裂纹稳定性，实际也证明了理论分析的结论。
3） 挤压力学性能设计存在问题及研发重点
上面对调模螺母挤压力学性能的实例分析中说明，如没有氮化，许用挤压强度为331MPa,小于407MPa，出现静强度小于挤压应力，调模螺纹副运转后，表面产生划痕磨损，同时拖拽接触面间挤压产生的微粒等磨损源，较坚硬的微凸体相当于犁刀，对较软表面划痕，并产生磨粒。磨粒运行导致摩擦副表面温度升高，金属表层发生软化甚至熔化、焊合，如得不到及时处理，导致咬合而不能运行。事实也证明了这一点，现在调模螺母的螺牙表面普遍氮化，并且重视粗糙度的质量，大幅度降低了调模挤压失效的故障率。
4.9 拉杆组件的线弹性断裂力学的微裂纹稳定要素的质量控制
拉杆组件断裂力学要素内涵多方面的分支要素，波动系数直接与安全系数均值相关联，质量参数直接与许用脉动循环强度相关联，质量参数及被动系数得不到有效控制，后续的设计都是不可靠的。断裂力学要素涉及到金属冶炼、热处理、金加工、表面强化处理、装配调试、理化检测、质量监控等，每个环节的质量需达到断裂力学要数规定的设计参数及波动系数，才能获得满意的结果。
粗糙度直接与表面质量的稳定性相关联。粗糙度差，调模螺纹副接触点的摩擦切应力大，首先磨损，表层一旦磨损，表面硬度层的硬度急速下降，耐磨功能逐渐失效，磨损速率加速，接触应力增加，单一的摩擦切应力磨损转化为摩擦切应力和接触应力的复合磨损，磨损区域以接触点为中心的圆弧状并加速扩大，疲劳强度急速下降，并导致咬合失效。
粗糙度与疲劳强度相关联。拉杆表面普遍采用镀铬。粗糙度差，电镀时虽然覆盖上了，但却是搭桥过去的，中间是串的，事后浸入的酸作怪，很快就从里向外腐蚀并成块剥落；在电镀过程中使氢析集，形成氧气气泡，造成镀层结合不牢，这就能很好解释为什么有的拉杆外部涂有油脂，水气一时无法浸入，但在车间不到一个月又锈蚀的原因。
球墨铸铁的力学参数直接与热处理质量关联。从对拉杆螺母的断裂力学要素的研究中，表明拉杆螺母的强度要求高，强大的波动对安全系数均值的影响较大，而球墨铸铁的热处理质量系数波动较大，甚至同一炉浇铸的珠光体的含量相差较大，给强度精度带来十分不利的影响。表4为不同珠光体含量、不同球化率的球墨铸铁的抗拉强度对比表。
表 4 珠光体加铁素体基球墨铸铁抗拉强度
|
珠光体（%） |
75 |
80 |
65 |
75 |
|
球化率（%） |
75 |
80 |
100 |
100 |
|
抗拉强度（MPa） |
620 |
630 |
675 |
772 |
拉杆镀铬是对拉杆表面处理的通用强化处理。镀铬对疲劳强度有损害，质量控制差，对疲劳强度损害更严重，严重的可降低50%的疲劳强度，这样，就会大幅提高拉杆组件断裂的概率。有的单位为提高生产效率，采用大电流镀铬，这样，析出氢就多，进入杆件基体的氢也多，会产生更多气泡，同时表面应力也大，但不密实，易产生裂纹与剥落，损害疲劳强度。大直径的40Cr材料拉杆，一般采用锻件，回火温度低，不能很好地消除锻件应力，残余应力是产生微裂纹的根源之一。由内部应力造成的电镀时必然会折出镀液中的氢，析出的氢一部分进入人气，也有一部分进入母材中，如果未及时地将进入到母材中的氢驱除掉．就会在以后的加工过程中或安装中或使用中产生氢脆裂纹，这些裂纹将破坏镀层的结合力造成镀层剥落。卸载段为拉杆的强度薄弱区域，镀铬会削弱强度。图13为 拉杆表面强化处理简图。
图13 拉杆表面强化处理简图
注塑机三块模板的拉杆孔的位置度有严格的要求，有的企业为降低投入，用精度不高的普通机床加工，位置度精度差，装配时已给拉杆组件增加了附加负载，使设计的力学参数失真，附加了断裂力学要素。
当经受较高的应力/ 应变幅时，裂纹经常萌生于晶界处。材料晶粒尺寸越大，晶界上的应变量和堆积的位错就越大，就越容易形成裂纹。拉杆材料一般为40Cr/40CrMo，单从材料的强度上，两者大致相同，后者由于含有鉬的成分，热处理后晶粒更细化与均匀，不易形成裂纹。45钢晶粒尺寸较大，更易形成裂纹而断裂。