塑料成型工艺与模具设计实验指导书

1、塑料成型工艺及模具设计实验教学沈主编洛阳科技学院2012年2月学生测试规则首先，学生必须在实验前认真预习实验内容，掌握实验原理、实验目的和实验方法，并经实验教师抽查合格后开始实验。不符合预习要求的学生应重新预习，经教师考核合格后，方可进行实验。二、学生应听从老师的指导，严格按照仪器设备的操作规程，严格遵守实验室的规章制度。三、学生应爱护实验设备和其他室内设施，保存实验材料，使用前应仔细检查设备，经实验指导员许可后准备实验。设备发生故障时，应及时向实验教师报告，如有丢失或操作不当，应及时报告，并按“洛阳理工学院仪器设备损坏及损失赔偿制度”进行处理。四、实验结束后，应填写实验仪器设备使用记录簿。实

2、验室人员在离开前应检查仪器、设备及工具和材料。五、实验期间，不准大声喧哗和打闹，不准吸烟和随地吐痰，不准乱扔纸屑和杂物，不准穿拖鞋、背心和短裤进入实验室，并保持实验室的清洁和安静。六、学生未经允许不准使用与本实验无关的设备和其他物品，未经允许不准将物品带出房间。七、学生应认真按时完成实验报告，并认真重做教师退回的报告。未能或未能提交上一次实验报告者不得参加后续实验。最后一次实验结束后，实验报告应提交给实验教师保留。八、实验要注意安全，防止人身和设备事故。发生事故时，立即切断电源，及时向指导员报告，保护好现场(不要自己处理)。教师找出原因后，在继续实验前排除故障。目录目录2实验1注射成型实验2实

3、验2注射成型机实验7实验3塑料成型技术综合实验14塑料成型工艺实验报告19实验1注射成型实验第一，实验目的(1)分析产品成型工艺条件之间的关系，(2)明确产品的工艺分布关系，制定合理的工艺条件(3)找出导致废品的成型工艺因素，学会调整成型参数；二、实验内容1.实验内容(1)观察典型塑料零件的注射加工过程，了解注射循环中各个步骤的状态，包括预成型、注射、保压、冷却、开模、推出、取件和合模。在该循环中，冷却时间与预成型时间的一部分重合。(2)观察模具与注塑机的关系。(3)了解注塑工艺参数温度：注射过程中温度控制的部分和原理，温度的设定和调节方法，以及温度对注射产品质量的影响。压力：压力控制在注射过

4、程中的地位和原理，压力的设定和调整方法，以及压力对注射产品质量的影响。时间：时间控制在注射过程中的地位和原则，时间控制的设定和调整方法，以及时间对注射产品质量的影响。2.实验程序(a)启动和调试打开电源，预热注塑机。同时，设定材料温度，让模具试运行。在加热过程中，通过开合模具和顶出空模具，观察模具安装和调试是否正确，观察模具与注塑机的关系。(2)关闭模具移动的模具很快关闭。当它将要与固定模具接触时，模具闭合动力系统自动切换到低压(即tr熔体能否充满型腔与注射压力、注射速度和材料温度密切相关。注射压力使熔体克服料筒、喷嘴、流道和型腔的流动阻力，以一定的填充速度注入型腔。一旦被填充，型腔处的压力将

5、迅速增加到最大值，而填充速度将迅速下降，熔体将被压实。当其他工艺条件不变时，注射压力过高，熔体在型腔中溢出；如果注射压力过低，熔体的充模量就会不足，这将对产品的外观质量和内部性能产生相应的影响。在确定注射压力和注射速度时，应考虑原材料、产品、模具、注射机等工艺条件，并参考经验数据分析成型工艺和产品外观，最终通过实际成型检验确定。(4)保持压力由于冷却作用，注射模腔中的熔体收缩并具有间隙，因此有必要对熔体保持一定的压力，以使其继续流入以进行进料和致密化。此时，螺杆工作表面上的压力是保持压力。当保持压力时，螺钉位置将稍微向前移动。包装过程中控制的主要工艺条件是包装压力和包装时间。它们与提高产品密度

6、、稳定产品形状和提高产品质量有关。包装压力可等于或低于注射压力，尺寸通过压实和进料来测量。等待时间应保持到大门刚刚关闭。过早卸压会造成物料回流，导致产品不足；然而，如果保持时间太长或保持压力太高，过多的填充将导致浇口周围的内应力，这将容易导致浇口打开并使其难以脱模。(5)冷却与期待在保压过程完成并解除保压后，模腔中的塑料需要一段时间与模具进行热交换，以便冷却和成型。该冷却时间的长度与结晶性质、状态转变温度、产品厚度、刚性、模具冷却效率、模具温度等有关。最短的冷却时间应限制在产品脱模时有足够的刚度来抵抗脱模变形。在保证产品质量的前提下，为了获得良好的设备效率和劳动效率，必须尽量减少冷却时间和其他

7、程序时间，以缩短成型周期。除了冷却时间，模具温度控制也是影响冷却过程的一个重要因素。提高模具温度不仅有助于保持熔体温度，促进熔体流动，有利于充模，而且可以调节塑料的冷却速度，使其均匀。模具温度也有利于放松分子取向，减少长壁厚或形状复杂的产品因进料不足、收缩不均匀、内应力高造成的缺陷。然而，高模具温度与缩短冷却时间是矛盾的。对于结晶塑料，模具温度直接影响其结晶度和晶体结构。模制塑料的玻璃化转变温度或热变形温度由塑料在模腔中冷却和成型的温度上限决定。当产品在模具中冷却成型时，注塑机的螺杆在液压马达的驱动下驱动塑料流动。由于螺杆头部的熔体压力，螺杆同时旋转并向后移动(螺杆的向后距离反映了在螺杆头部累

8、积的熔体体积)。当达到模制产品所需的测量值时，螺杆停止旋转并向后移动以完成预模制程序并准备再次注射。在预成型过程中，螺杆头处的熔体压力和注射缸内的液压油泄漏阻力分别称为塑化压力和背压。随着背压的增加，材料的剪切强度增强，熔体温度升高，熔体的均匀化程度提高。然而，螺杆输送能力的降低将延长预成型时间以及低螺杆速度；当在低背压和低螺杆速度下预成型时，beca当预成型过程完成时，为了防止喷嘴与模具长时间接触以散热并形成冷材料，注射装置可以缩回以从模具中释放喷嘴。模腔内的材料冷却成型后，合模装置立即开模，顶出机构实现产品脱模动作。准备再次关闭模具。第三，原材料聚丙烯、ABS四.主要仪器和设备利马注射成型

9、机LM90L3注塑模具(一模两腔)游标卡尺(精度0.001毫米)V.实验方法和方案的制定方法：在原料、注射机和模具不变的条件下，只改变部分成型条件即可生产产品。该方案的指导思想：要求改变三个工艺参数之一，并观察对产品质量的影响。学生也可以有目的地制定其他计划，如改变两三个工艺参数，观察它们的综合效果(与要求的计划进行比较)。(一)准备工作1.阅读注塑机的使用信息，了解设备的工作原理、安全要求和使用程序。2、了解原材料的成型性能和产品质量要求。参考相关数据，初步拟定实验条件：原材料的干燥条件(根据学校条件可选)桶温：前段180200中段200220后段160170喷嘴温度为170190螺杆转速为

10、0 170转/分钟保温时间为2060S模具温度为4080冷却时间为1550S产品的后处理条件(可选)3、根据实验设备操作说明书和操作规程的要求，做好注射机的检查和维护工作。4.动作/低压开合操作，安装实验模具。(2)模塑产品1.在手动操作模式下，当注塑机温度仪的指示值达到实验条件时，保持温度10 20分钟，并加入塑料进行预成型。以较慢的速度进行空注射，观察到从喷嘴流出的带材的模外膨胀和不均匀收缩现象。如果料条光滑光亮，没有变色、银丝和气泡，就意味着原材料的质量和预成型条件基本适用，就可以生产产品。2.在手动操作模式下，依次进行合模、注射装置前移、注射(充模)、保压、预成型/冷却、注射装置后退和

11、开模。读取注射压力(列表值)、螺杆推进距离和时间、保压(列表值)、垫厚、背压和驱动螺杆的液压(列表值)，并记录料筒温度、喷嘴热值、注射时间、冷却时间和成型周期。3.采用半自动操作模式，在一定的实验条件下，稳定地制造出5个以上的模具作为第一批产品。然后依次改变以下工艺条件：注射速度、注射压力、保持时间、冷却时间、料筒温度(调整料筒温度后合适的恒温时间)制作第二、第三、第四、第五和第六组产品。5.观察各组产品的成型过程，记录产品外观质量和尺寸的发生和变化。六.实验报告1、实验内容记录(1)注塑产品的名称、塑料材质和颜色。(2)记录实验过程，分为几个步骤，每一步做什么。(3)实验设备、注射机和模具的

12、规格和型号。(4)产品质量测量记录。2.实验过程分析分析了温度、压力和时间对塑料制品质量的影响。实验2注塑机实验第一，实验目的1.了解注塑原理和注塑机结构。2、了解注塑机的使用和维护。3.了解注塑机的操作。二、实验内容1.解释注射成型的原理、特点和应用。2.解释注塑机的结构、组成、使用和维护。3.现场操作注塑机并演示加工过程(手动、半自动和全自动)。第三，实验注射成型，又称注射成型，是目前塑料加工中应用最广泛的方法之一，可以用来生产具有非常复杂空间几何形状的塑料零件。注射成型原理将塑料颗粒定量加入到注塑机料筒中，通过料筒的传热和螺杆旋转时产生的剪切摩擦，塑料逐渐熔化成粘稠的熔体，然后在高压下被

13、柱塞或螺杆推动。在高流速下，它通过机筒前端的喷嘴被注射到具有低温的封闭模具的型腔中。由于模具的冷却作用，型腔中的熔融塑料逐渐凝固成型。最后，通过打开模具，可以将具有一定形状和尺寸的注射成型零件从型腔中推出。注射成型的基本要求是塑化、注射和成型。塑化是实现和保证成型产品质量的前提，为了满足成型要求，注射必须保证足够的压力和速度。同时，由于高注射压力，相应地，在模腔中产生高压力(模腔中的平均压力通常在20和45兆帕之间)，因此有必要具有足够的夹紧力。因此，注射装置和合模装置是注塑机的关键部件。2.注射成型机的分类：注塑机根据塑化方式分为柱塞式注塑机和螺杆注塑机，根据机械传动方式分为液压、机械和液压

14、机械(连杆)型，根据操作方式分为自动、半自动和手动型，根据外观分为水平、垂直和角度型，根据注射压力分为大、中、小夹紧力。3.成型前的准备工作：包括：材料加工性能的检验(测量塑料的流动性和含水量等)；原料加工前的染色和颗粒选择；球团的预热和干燥；清洁和预热嵌件；测试模具和气缸清洁等。五、LM90L3注塑机简介：LM90L3注塑机是宁波陆承马爽公司开发的高效精密弯头注塑机。主要包括：锁模部分、注胶部分、机门、机架、液压系统和电气控制部分。每个部分的功能如下：锁模部分：保证模具的可靠闭合，实现模具的开合动作，推出产品。注胶部分：固体塑料从料斗进入料筒，经螺杆挤压和剪切熔化，注入模具。机器门：它保护操

15、作员和设备。机架：用于固定所有零件。液压系统：在电气控制元件的控制下，锁模和注胶部件可以完成各种动作。电气系统：可分为数控和计算机控制，各部分的动作在操作人员的指挥下进行控制。主要循环动作顺序为：合模(喷嘴前进)注射保压和产品冷却，同时塑化熔融胶3354(喷嘴后退)开模顶出产品合模。(括号中的操作可以省略)LM90L3注塑机注射部分采用单线螺杆，由低速大扭矩电机直接驱动塑化，双缸平衡注射，单缸移动操作，锁模部分采用五点斜连杆机构，是目前先进的设备。子功能和特征(一)注胶部注胶部分的整体结构由料管组、注射移动油缸、注胶油缸、注胶头板、落料斗和液压马达组成。主要动作：进料、射料、注射、熔胶、料管组

16、包括螺杆、料筒、加热环、喷嘴法兰和喷嘴。螺杆是注塑机的重要组成部分。它的功能是运输、压实、熔化、搅拌和挤压塑料。桶的结构实际上是一个中间有一个下料口的圆管。分流梭是安装在螺杆前端的鱼雷形部件止回环(橡胶圈):是防止塑料熔体在注射过程中倒流的部件。喷嘴是连接料筒和模具的过渡部分。有直的优点：1)快速合模；2)模板理想的运动速度和夹紧力轨迹，两端速度慢，两端夹紧力快，中间夹紧力小；3)刚性好，夹紧可靠，备用夹紧力大。4)运行安全可靠。5)锁定参数优化，解锁动作更快、更稳定。缺点：不能形成深孔产品，数控调模复杂，夹紧力重复精度不高，对模具平行度要求高。(3)液压部分：液压系统将机械能转化为液压能，然后对其进行传递和控制，最