塑料成型工藝與模具設(shè)計實驗指導(dǎo)書

1、塑料成型工藝與模具設(shè)計實驗指導(dǎo)書郭玉波 沈俊芳編洛 陽 理 工 學(xué) 院學(xué)生實驗守則一、 學(xué)生在實驗前必須認真預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容，掌握實驗原理、實驗?zāi)康暮蛯嶒灧椒?，?jīng)實驗指導(dǎo)教師抽查合格后方能開始實驗。未達到預(yù)習(xí)要求的學(xué)生應(yīng)重新預(yù)習(xí)，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查合格后方能進行實驗。二、學(xué)生實驗時應(yīng)聽從教師指導(dǎo)，嚴格按照儀器設(shè)備操作規(guī)程進行操作，嚴格遵守實驗室各項規(guī)章制度。三、學(xué)生要愛護實驗儀器設(shè)備和室內(nèi)其他設(shè)施，節(jié)約實驗材料，使用前應(yīng)仔細檢查設(shè)備，準備好后經(jīng)實驗指導(dǎo)教師許可后方可實驗。如遇設(shè)備故障應(yīng)及時報告實驗指導(dǎo)教師，對丟失或操作不當(dāng)者，要及時報告，并按“洛陽理工學(xué)院儀器設(shè)備損壞、丟失賠償制度”進行處理。四、實驗

2、結(jié)束后要如實填寫“實驗儀器設(shè)備使用記錄本”。經(jīng)實驗室工作人員檢查儀器設(shè)備、工具材料無誤后方可離開。五、實驗時不準大聲喧嘩和打鬧，不準吸煙和隨地吐痰，不準亂丟紙屑和雜物，不準穿拖鞋、背心和褲衩進入實驗室，要保持實驗室整潔和肅靜。六、學(xué)生未經(jīng)許可不得動用與本實驗無關(guān)的儀器設(shè)備和其他物品，不準私自攜帶物品出室。七、學(xué)生應(yīng)認真按時完成實驗報告，對教師退回的報告要認真重做。前次實驗報告不合格或未交者，不準參加后續(xù)實驗。最后一次實驗結(jié)束后，應(yīng)將實驗報告交實驗指導(dǎo)教師留存。八、實驗時應(yīng)注意安全，防止發(fā)生人身和設(shè)備事故。如發(fā)生事故應(yīng)立即切斷電源，迅速報告指導(dǎo)教師，并保護現(xiàn)場（不得自行處理），待指導(dǎo)教師查明原因

3、后排除故障方可繼續(xù)實驗。目 錄目 錄2實驗一 注射成型實驗2實驗二 注塑機實驗7實驗三 塑料成型工藝綜合實驗13實驗四 注塑模的拆裝實驗17塑料成型工藝實驗報告實驗24實驗一 注射成型實驗一、實驗?zāi)康模?）分析制品成型工藝條件之間的關(guān)系， （2）明確制品工藝分配關(guān)系和擬定合理的工藝條件（3）查找導(dǎo)致廢品的成型工藝因素，學(xué)會調(diào)整成型參數(shù)；二、實驗內(nèi)容1、實驗內(nèi)容（1）觀察典型塑料零件注射加工過程，弄清注射周期各步驟狀況，包括，預(yù)塑、注射、保壓、冷卻、開模、推出、取件、合模。在此周期中，冷卻時間與預(yù)塑時間的一段重合。（2）觀察模具與注射機的關(guān)系。（3）認識注射工藝參數(shù)溫度：注射過程控溫部分及原理，

4、溫度的設(shè)定方法及調(diào)節(jié)方法、溫度與注射產(chǎn)品質(zhì)量的影響。壓力：注射過程壓力控制部位及原理，壓力的設(shè)定方法及調(diào)節(jié)方法、壓力對注射產(chǎn)品質(zhì)量的影響。時間：注射過程時間控制部位及原理，時間控制的設(shè)定方法及調(diào)節(jié)方法、時間對注射產(chǎn)品質(zhì)量的影響。2、實驗程序（一）開機與調(diào)試打開電源，預(yù)熱注塑機。同時設(shè)定料溫，讓模具試運行，在升溫過程中，通過開、閉模具,空頂出模具觀察模具是否安裝、調(diào)試停當(dāng)，同時觀察模具與注塑機關(guān)系。（二）閉模動?？焖龠M行閉合，與定模將要接觸時，合模動力系統(tǒng)自動切換成低壓（即試合模壓力）以低速靠攏后，再切換成高壓將模具合緊。（三）注射裝置前移動和注射確認模具合緊后，注射裝置前移，使噴嘴與模具貼合。

5、液壓油進入注射油缸，推動與油缸活塞桿相連接的螺桿，將螺桿頭部均勻塑化的物料以規(guī)定的壓力和速度注入模具型腔，熔料充滿模腔的時間極短。熔體能否充滿模腔與注射壓力、注射速度、料溫密切相關(guān)。注射壓力使熔體克服料筒、噴嘴、澆注系統(tǒng)流道、模腔等處流動阻力，以一定的充模速度注射模腔，一經(jīng)注滿，模腔等處的壓力即會迅速增大到最大值，而充模速率迅速下降，熔料受到壓實。在其它工藝條件不變時，注射壓力過高，則熔料在模腔內(nèi)充填充過量；注射壓力過低，則熔料充模不足，在制品外觀質(zhì)量和內(nèi)在性能上都有相應(yīng)影響。確定注射壓力、注射速度大小時，需考慮原料、制品、模具、注射機、以及其它工藝條件等情況，參考經(jīng)驗數(shù)據(jù)，分析成型過程及制品

6、外觀，通過實際成型檢驗，最終確定。（四）保壓注射模腔的熔料，由于冷卻作用，物料產(chǎn)生收縮，出現(xiàn)空隙，為此須對熔料保持一定的壓力使之繼續(xù)流入進行補縮、增密。這時，螺桿作用面的壓力為保壓壓力。保壓時螺桿位置將會少許前移。保壓程序中主要控制的工藝條件是保壓壓力和保壓時間。它們對于提高制品密度，穩(wěn)定制品形狀，改善制品質(zhì)量均有關(guān)系。保壓壓力可以等于或低于注射壓力，大小以施行壓實、補縮作用為量度。保壓時間以保持到澆口剛封閉為好。過早卸壓會引起物料倒流，產(chǎn)生制品不足的毛病；而保壓時間過長或保壓壓力過大，過量的填充會使?jié)部谥車纬蓛?nèi)應(yīng)力，易引起開列，還會造成脫模困難。（五）冷卻和預(yù)料完成保壓過程，卸除保壓壓力之

7、后，模腔內(nèi)的塑料還需要一段時間來與模具進行熱交換冷卻定型。該段冷卻時間的長短與塑料的結(jié)晶性能、狀態(tài)轉(zhuǎn)變溫度、制品厚度、剛性、模具冷卻效率、模溫等有關(guān)。最短冷卻時間應(yīng)以制品在脫模時，具有抗拒退頂變形的足夠剛性為限。在保證制品質(zhì)量的前提下，為獲得良好的設(shè)備效率和勞動效率，要盡量減少冷卻時間和其它程序的時間，以求縮短成型周期。影響冷卻過程的重要因素，除了冷卻時間外，還有模溫度控制。提高模溫度不僅有助于保持熔體溫度，便于溶體流動，對充模有益，而且可以調(diào)整塑料的冷卻速度，使之均勻一致。模具溫度還利于松弛分子取向，減少壁厚或流程長、形狀復(fù)雜的制品因補縮不足、收縮不均、內(nèi)應(yīng)力高引起的弊病。但是，模溫高與縮短

8、冷卻時間又是相矛盾的。對于結(jié)晶性塑料，模溫直接影響其結(jié)晶度和晶體構(gòu)型。塑料在模腔內(nèi)冷卻定型的溫度上限處成型塑料的玻璃化溫度或熱變形溫度確定。制品在模內(nèi)冷卻定型的同時，注射機的螺桿在液壓馬達驅(qū)動下帶動塑料流動，由于螺桿頭部熔料壓力作用，使螺桿在轉(zhuǎn)動的同時又向后腿（螺桿后移距離反映出螺桿頭部所積存的熔料體積），當(dāng)達到成型制品所需的計量值時，螺桿即停止轉(zhuǎn)動和后移，完成預(yù)塑程序，準備再次注射。預(yù)塑過程中，螺桿頭部熔料壓力及注射油缸內(nèi)液壓油回泄阻力分別稱為塑化壓力及背壓。提高背壓，物料受剪切增強，熔料溫度上升，熔料的均化程度改善。但是，螺桿輸送能力減小，和螺桿轉(zhuǎn)速低時一樣，會延長預(yù)塑時間；低背壓與低螺桿

9、轉(zhuǎn)速下預(yù)塑時，因為轉(zhuǎn)動慣量降低，利于提高螺桿計量和精確度。背壓一般為注射壓力。對于熱穩(wěn)定性差或者熔體粘度低的材料應(yīng)該選擇較低的背壓。對于熱穩(wěn)定性差或熔體粘度高的材料不適宜選擇過高的螺桿轉(zhuǎn)速。料筒溫度可以分為二至五段控制，由后段至前段逐漸增加溫度，分布差通常在60攝氏度以內(nèi)。應(yīng)避免噴嘴溫度過低，發(fā)生物料凝結(jié)阻塞噴嘴現(xiàn)象，或噴嘴溫度過高，出現(xiàn)“流涎”現(xiàn)象。（六）注射裝置后退和開模推出制品預(yù)塑過程完成時，為避免噴嘴與模具長時間接觸散熱而形成冷料，可將注射裝置后退，讓噴嘴脫開模具。模腔內(nèi)物料冷卻定型后，合模裝置即行開模，由推出機構(gòu)實現(xiàn)制品脫模動作。并準備再次閉模。三、原材料PP、ABS四、主要儀器設(shè)備

10、力馬注射成型機LM90L3注射模（一模兩腔）   游標卡尺（精確度0.001mm）五、實驗方法和方案的制定方法：在原料、注射機、模具不變條件下，僅改變?nèi)舾沙尚凸に嚄l件制取制品。方案指導(dǎo)思想：要求改變?nèi)蠊に噮?shù)之一，觀察對制品質(zhì)量的影響。同學(xué)們也可有目的地制定其它方案，如改變二個或三個工藝參數(shù)，觀其綜合效應(yīng)（和要求方案比較）。（一）   準備工作1、閱讀使用注射機的資料，了解設(shè)備的工作原理、安全要求和使用程序。2、了解原料的成型性能和制品質(zhì)量要求。參考有關(guān)資料、初步擬定實驗條件：原料的干燥條件（根據(jù)學(xué)校情況可選擇做）料筒溫度：前段180200中段2002

11、20后段160170噴嘴溫度170190螺桿轉(zhuǎn)速0170r/min保壓時間2060S模具溫度4080冷卻時間1550S制品的后處理條件（可選擇做）3、按實驗設(shè)備使用說明書和操作規(guī)程要求，做好注射機的檢查、維護工作。4、動作/低壓開、合模操作、安裝好實驗?zāi)＞摺＃ǘ?#160;  成型制品1、用手動操作方式，在注射機溫度儀器指示值達到實驗條件時，再恒溫1020分鐘，加入塑料施行預(yù)塑。用慢速度進行對空注射，觀察噴嘴流出的料條的離模膨脹和不均勻收縮現(xiàn)象。料條若光滑明亮，無變色，銀絲、氣泡，說明原料質(zhì)量及預(yù)塑條件基本適用，可以制取制品。2、用手動操作方式，依次進行閉模-注射裝置前移-注射（充

12、模）-保壓-預(yù)塑/冷卻-注射裝置后退-開模-推出制品-推出裝置復(fù)位等操作。讀出注射壓力（表值）、螺桿前進的距離及時間、保壓（表值）、緩沖墊厚度、背壓及驅(qū)動螺桿的液壓力（表值）等數(shù)值，并記錄料筒溫度、噴嘴加熱值、注射時間、冷卻時間和成型周期。3、用半自動操作方式，在確定的實驗條件下，連接穩(wěn)定地制取5模以上作為第一組制品。然后依次變化下列工藝條件：注射速度  注射壓力  保壓時間   冷卻時間   料筒溫度   （調(diào)節(jié)料筒溫度后有適當(dāng)?shù)暮銣貢r間）制取第二、三、四、五、六組制品。5、觀察各組制品成型過

13、程，記錄發(fā)生情況和制品外觀質(zhì)量、尺寸變化。六、實驗報告1、實驗內(nèi)容記錄（1）注射制品名稱、塑料材料、顏色等。（2）實驗過程記錄，實驗過程分幾步，每一步做什么工作。（3）實驗設(shè)備等，注射機、模具規(guī)格、型號。（4）制品質(zhì)量測量記錄。2、實驗過程分析分析溫度、壓力、時間三要素對塑料產(chǎn)品質(zhì)量的影響。實驗二 注塑機實驗一、實驗?zāi)康?、了解注塑加工的原理及注塑機的結(jié)構(gòu)。2、了解注塑機的使用和保養(yǎng)常識。3、了解注塑機的操作。二、實驗內(nèi)容1、講解注塑加工的原理、特點和應(yīng)用。2、講解注塑機的結(jié)構(gòu)、組成、使用和保養(yǎng)。3、現(xiàn)場操作注塑機，演示加工過程（手動、半自動和全自動）。三、實驗設(shè)備力馬注塑機 LM90L3一臺

14、。四、注塑加工介紹 1、注塑成型原理注塑成型也稱為注射成型,它是目前塑料加工中最普遍采用的方法之一,可用來生產(chǎn)空間幾何形狀非常復(fù)雜的塑料制件.注塑成型原理-將塑料顆粒定量加入到注塑機的料筒內(nèi),通過料筒的傳熱,以及螺桿轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的剪切摩擦作用使塑料逐步熔化呈粘流狀態(tài)熔體,然后在柱塞或螺桿的高壓推擠下,以很大的流速通過機筒前端的噴嘴注入到溫度較低的閉合模具的型腔中.由于模具的冷卻作用,使模腔內(nèi)的熔融塑料逐漸凝固并定型,最后開啟模具便可以從模腔中推出具有一定形狀和尺寸的注塑件.注射成型的基本要求是塑化、注射和成型。塑化是實現(xiàn)和保證成型制品質(zhì)量的前提，而為滿足成型的要求，注射必須保證有足夠的壓力和速度

15、。同時，由于注射壓力很高，相應(yīng)地在模腔中產(chǎn)生很高的壓力（模腔內(nèi)的平均壓力一般在2045MPa之間），因此必須有足夠大的合模力。由此可見，注射裝置和合模裝置是注塑機的關(guān)鍵部件。2、注塑機的分類：注塑機根據(jù)塑化方式分為柱塞式注塑機和螺桿式注塑機，按機器的傳動方式又可分為液壓式、機械式和液壓機械（連桿）式，按操作方式分為自動、半自動、手動，按外形分為臥式、立式、角式，按注射壓力，鎖模力分為大型、中型、小型。3、成型前的準備工作：包括：物料加工性能的檢驗（測定塑料的流動性、水分含量等）；原料加工前的染色和選粒；粒料的預(yù)熱和干燥；嵌件的清洗和預(yù)熱；試模和料筒清洗等。五、LM90L3注塑機介紹：LM90L

16、3注塑機是寧波成路雙馬公司開發(fā)的一種高效、精密曲肘式注塑成型機。主要包括：鎖模部分、射膠部分、機門、機架、液壓系統(tǒng)及電氣控制部分。各部分功能如下：鎖模部分：保證模具可靠閉緊和實現(xiàn)模具啟閉動作及頂出制品。射膠部分：固態(tài)塑料從落料斗進入料筒，經(jīng)過螺桿擠壓剪切使固態(tài)塑料熔融，并注射入模具。機 門：起保護操作者及設(shè)備的作用。機 架：所有各部分固定用。液壓系統(tǒng)：在電氣控制元件的控制下使鎖模及射膠部分完成各種動作。電氣系統(tǒng)：有數(shù)控及電腦控制之分，在操作者的指揮下控制各部分的動作。主要周期動作順序為：合模（射嘴前進）注射壓力保持與制品冷卻，同時塑化熔膠（射嘴后退）開模頂出制品合模。（括號內(nèi)動作可省略）LM9

17、0L3注塑機射膠部分采用一線螺桿由低速高扭矩馬達直接驅(qū)動塑化，雙缸平衡式注射，單缸射移動作，鎖模部分采用五點斜排式連桿機構(gòu)，是目前較先進的裝置。分功能及特點（一）、射膠部射膠部分總體結(jié)構(gòu)由：料管組、射移油缸、射膠油缸、射膠頭板、落料斗和液壓馬達組成。主要動作：進料、射移、注射、熔膠、料管組包括：螺桿、料筒、加熱圈、射嘴法蘭及射嘴。螺桿：是注塑機的重要部件。它的作用是對塑料進行輸送、壓實、熔化、攪拌和施壓。機筒的結(jié)構(gòu)其實就是一根中間開了下料口的圓管。分流梭是裝在螺桿前端形狀象魚雷體的零件止逆環(huán)(過膠圈) ：是防止塑料熔體在注射時往后泄漏的一個零件。射嘴是聯(lián)接料筒和模具的過渡部分。有直通式射嘴、自

18、鎖式射嘴、杠桿針閥式射嘴。法蘭：是連接射嘴與機筒的零件。加料斗是儲存塑料原料的部件（二）、鎖模部分功能及特點鎖模部分總體結(jié)構(gòu)由鎖模油缸、尾板、機鉸及十字頭、頂針油缸、二板、導(dǎo)柱、機械安全鎖和頭板組成。主要動作：快速鎖模、入閘、高壓鎖模、高壓開模、出閘、快速開模。優(yōu)點：1）合模迅速，2）模板的運動速度和鎖模力軌跡比較理想，速度是兩頭慢，中間快，鎖模力是兩頭大，中間小，3）剛性好，鎖模可靠，有較大的備用鎖模力。4）操作安全可靠。5）鎖模參數(shù)經(jīng)優(yōu)化設(shè)計，開鎖模動作更快捷平穩(wěn)。不足之處：不能成型深孔制品，數(shù)控調(diào)模復(fù)雜，合模力重復(fù)精度不高，對模具平行度要求高。（三）、液壓部分：液壓系統(tǒng)是將機械能轉(zhuǎn)化為液

19、壓壓力能，然后進行傳輸和控制，最后再轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能。1、液壓系統(tǒng)一般由下列要素組成：動力元件：油泵。把機械能轉(zhuǎn)化為液壓能?？刂圃焊黝愰y。按工作需要使工作液以一定的方向、壓力和流量送往各執(zhí)行機構(gòu)。執(zhí)行元件：油缸或馬達。將液壓能轉(zhuǎn)換為機械能。輔助元件：油管、油箱、濾清器、蓄能器。分別起輸油、貯油、過濾、貯存壓力能等作用。工作介質(zhì)：液壓油。通過它進行能量的轉(zhuǎn)換、傳遞和控制。2液壓油的污染與防控：污染原因有：外部原因和內(nèi)部原因。外部原因指固體的雜質(zhì)、水分、其他油類及空氣進入系統(tǒng)。內(nèi)部原因是指除原有新油液帶來的污染外，使用過程中相對運動零件的磨損和液壓油物理化學(xué)性能的變化。（四）、電器部分：（不介紹）

20、MP2-2（CH-3.5PC）電腦機.比例數(shù)控、開環(huán)與閉環(huán)控制、電液比例控制、搞干擾等。（五）、注塑機操作過程的安全注意事項 養(yǎng)成良好的注塑機操作習(xí)慣對提高機器壽命和生產(chǎn)安全都大有好處。 1、開機之前（1）檢查電器控制箱內(nèi)是否有水、油進入，若電器受潮，切勿開機。應(yīng)由維修人員將電器零件吹干后再開機。（2）檢查供電電壓是否符合，一般不應(yīng)超過±15%。（3）檢查急停開關(guān)，前后安全門開關(guān)是否正常。驗證電動機與油泵的轉(zhuǎn)動方向是否一致。（4）檢查各冷卻管道是否暢通，并對油冷卻器和機筒端部的冷卻水套通入冷卻水。（5）檢查各活動部位是否有潤滑油（脂），并加足潤滑油。（6）打開電熱，對機筒各段進行加溫

21、。當(dāng)各段溫度達到要求時，再保溫一段時間，以使機器溫度趨于穩(wěn)定。保溫時間根據(jù)不同設(shè)備和塑料原料的要求而有所不同。 （7）在料斗內(nèi)加足足夠的塑料。根據(jù)注塑不同塑料的要求，有些原料最好先經(jīng)過干燥。（8）要蓋好機筒上的隔熱罩，這樣可以節(jié)省電能，又可以延長電熱圈和電流接觸器的壽命。 2、操作過程中（1）不要為貪圖方便，隨意取消安全門的作用。（2）注意觀察壓力油的溫度，油溫不要超出規(guī)定的范圍。液壓油的理想工作溫度應(yīng)保持在4550之間，一般在3560范圍內(nèi)比較合適。（3）注意調(diào)整各行程限位開關(guān)，避免機器在動作時產(chǎn)生撞擊。3、工作結(jié)束時（1）停機前，應(yīng)將機筒內(nèi)的塑料清理干凈，預(yù)防剩料氧化或長期受熱分解。（2）

22、應(yīng)將模具打開，使肘桿機構(gòu)長時間處于閉鎖狀態(tài)。（3）車間必須備有起吊設(shè)備。裝拆模具等笨重部件時應(yīng)十分小心，以確保生產(chǎn)安全。4、保養(yǎng)常識：依據(jù)十字作業(yè)法“清潔、緊固、調(diào)整、潤滑、防腐”潤滑脂用3#通用鋰基脂。潤滑油為N100.液壓油：抗磨N46。鎖模部分：8個點、 注射部分：4個點 用潤滑脂。液壓系統(tǒng)的保養(yǎng)：濾清器清洗、濾芯的更換等。（六）、注塑成型條件控制注塑成型是一門工程技術(shù)，它所涉及的內(nèi)容是將塑料轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏貌⒛鼙３衷行阅艿闹破?。注射成型的重要工藝條件是影響塑化流動和冷卻的溫度，壓力和相應(yīng)的各個作用時間。（1）溫度控制1、料筒溫度：注射模塑過程需要控制的溫度有料筒溫度，噴嘴溫度和模具溫度等。

23、前兩種溫度主要影響塑料的塑化和流動，而后一種溫度主要是影響塑料的流動和冷卻。每一種塑料都具有不同的流動溫度，同一種塑料，由于來源或牌號不同，其流動溫度及分解溫度是有差別的。2、噴嘴溫度：噴嘴溫度通常是略低于料筒最高溫度的，這是為了防止熔料在直通式噴嘴可能發(fā)生的"流涎現(xiàn)象"。噴嘴溫度也不能過低，否則將會造成熔料的早凝而將噴嘴堵死，或者由于早凝料注入模腔而影響制品的性能3、模具溫度：模具溫度對制品的內(nèi)在性能和表觀質(zhì)量影響很大。模具溫度的高低決定于塑料結(jié)晶性的有無、制品的尺寸與結(jié)構(gòu)、性能要求，以及其它工藝條件（熔料溫度、注射速度及注射壓力、模塑周期等）。（2）壓力控制： 注塑過程

24、中壓力包括塑化壓力和注射壓力兩種，并直接影響塑料的塑化和制品質(zhì)量。1、塑化壓力：（背壓）采用螺桿式注射機時，螺桿頂部熔料在螺桿轉(zhuǎn)動后退時所受到的壓力稱為塑化壓力，亦稱背壓。這種壓力的大小是可以通過液壓系統(tǒng)中的溢流閥來調(diào)整的。在注射中，塑化壓力的大小是隨螺桿的轉(zhuǎn)速都不變，則增加塑化壓力時即會提高熔體的溫度，但會減小塑化的速度。此外，增加塑化壓力常能使熔體的溫度均勻，色料的混合均勻和排出熔體中的氣體。一般操作中，塑化壓力的決定應(yīng)在保證制品質(zhì)量優(yōu)良的前提下越低越好，其具體數(shù)值是隨所用的塑料的品種而異的，但通常很少超過20公斤/平方厘米。2、注射壓力：在當(dāng)前生產(chǎn)中，幾乎所有的注射機的注射壓力都是以柱塞

25、或螺桿頂部對塑料所施的壓力（由油路壓力換算來的）為準的。注射壓力在注塑成型中所起的作用是，克服塑料從料筒流向型腔的流動阻力，給予熔料充模的速率以及對熔料進行壓實。（3）成型周期 完成一次注射模塑過程所需的時間稱成型周期，成型周期直接影響勞動生產(chǎn)率和設(shè)備利用率。成型周期由以下組成：開模時間、合模時間、注射時間和脫模時間等。（七）、ABS塑料注塑工藝分析(1) ABS 塑料的干燥：ABS 原料要控制水分在13 %以下。注塑前的干燥條件是: 干冬季節(jié)在7580 以下, 干燥23h , 夏季雨水天在8090 下, 干燥48h , 如制件要達到特別優(yōu)良的光澤或制件本身復(fù)雜, 干燥時間更長, 達816h。

26、(2) 注射溫度：ABS 塑料的溫度與熔融粘度的關(guān)系有別于其他無定型塑料。在熔化過程溫度升高時, 其熔融實際上降低很小, 但一旦達到塑化溫度(適宜加工的溫度范圍, 如220250 ) , 如果繼續(xù)盲目升溫, 必將導(dǎo)致耐熱性不太高的ABS 的熱降解反而使熔融粘度增大, 注塑更困難, 制件的機械性能也下降。螺桿機, 爐溫維持在160220 。(3) 注射壓力：ABS 熔融件的粘度比聚苯乙烯或改性聚苯乙烯高, 所以在注射時采用較高的注射壓力。當(dāng)然并非所有ABS 制件都要施用高壓, 對小型、構(gòu)造簡單、厚度大的制件可以用較低的注射壓力。注制過程中, 澆口封閉瞬間型腔內(nèi)的壓力大小往往決定了制件的表面質(zhì)量及

27、銀絲狀缺陷的程度。壓力過小, 塑料收縮大, 與型腔表面脫離接觸的機會大, 制件表面霧化。壓力過大,塑料與型腔表面摩擦作用強烈, 容易造成粘模。 (4) 注射速度：ABS 料采用中等注射速度效果較好。當(dāng)注射速度過快時, 塑料易燒焦或分解析出氣化物, 從而在制件上出現(xiàn)熔接縫、光澤差及澆口附近塑料發(fā)紅等缺陷。但在生產(chǎn)薄壁及復(fù)雜制件時, 還是要保證有足夠高的注射速度, 否則難以充滿。 (5) 模具溫度：ABS 的成型溫度相對較高, 模具溫度也相對較高。一般調(diào)節(jié)模溫為7585 , 當(dāng)生產(chǎn)具有較大投影面積制件時, 定模溫度要求7080 , 動模溫度要求5060 。在注射較大的、構(gòu)形復(fù)雜的、薄壁的制件時,

28、應(yīng)考慮專門對模具加熱。為了縮短生產(chǎn)周期,維持模具溫度的相對穩(wěn)定, 在制件取出后, 可采用冷水浴、熱水浴或其他機械定型法來補償原來在型腔內(nèi)冷固定型的時間。 (6) 料量控制：一般注塑機注ABS 塑料時, 其每次注射量僅達標準注射量的75 %。為了提高制件質(zhì)量及尺寸穩(wěn)定, 表面光澤、色調(diào)的均勻, 要求注射量為標定注射量的50 %為宜。六、實驗報告實驗報告要求：1、用規(guī)范的實驗報告紙書寫報告。2、寫清實驗的目的、原理、內(nèi)容、方法、設(shè)備等。3、實驗報告上的各項目要求填完整。4、本實驗為演示性實驗，寫出心得體會。實驗三 塑料成型工藝綜合實驗一、 實驗?zāi)康模?）分析制品成型工藝條件之間的關(guān)系；（2）明確制

29、品工藝分配關(guān)系和擬定合理的工藝條件；（3）查找導(dǎo)致廢品的成型工藝因素，學(xué)會調(diào)整成型參數(shù)；（4）擬訂出較為合理的成型工藝卡；（5）了解注塑機的安全操作方法。二、 實驗內(nèi)容和原理圖5-2-1 注射成型原理1動模；2塑件；3定模；4料斗；5傳動裝置；6油缸；7螺桿；8加熱器1、 實驗內(nèi)容（1）、觀察典型塑料零件注射加工過程，弄清注射周期各步驟狀況，包括，預(yù)塑、注射、保壓、冷卻、開模、推出、取件、合模。在此周期中，冷卻時間與預(yù)塑時間的一段重合；（2）觀察模具與注射機的關(guān)系；（3）認識注射工藝參數(shù)溫度：注射過程控溫部分及原理，溫度的設(shè)定方法及調(diào)節(jié)方法、溫度與注射產(chǎn)品質(zhì)量的影響。壓力：注射過程壓力控制部位

30、及原理，壓力的設(shè)定方法及調(diào)節(jié)方法、壓力對注射產(chǎn)品質(zhì)量的影響。時間：注射過程時間控制部位及原理，時間控制的設(shè)定方法及調(diào)節(jié)方法、時間對注射產(chǎn)品質(zhì)量的影響。2、 實驗原理（1）開機與調(diào)試打開電源，預(yù)熱注塑機。同時設(shè)定料溫，讓模具試運行，在升溫過程中，通過開、閉模具空頂出模具觀察模具是否安裝、調(diào)試停當(dāng)，同時觀察模具與注塑機關(guān)系。（2）閉模動?？焖龠M行閉合，與定模將要接觸時，合模動力系統(tǒng)自動切換成低壓（即試合模壓力）以低速靠攏后，再切換成高壓將模具合緊。（3）注射裝置前移動和注射確認模具合緊后，注射裝置前移，使噴嘴與模具貼合。液壓油進入注射油缸，推動與油缸活塞桿相連接的螺桿，將螺桿頭部均勻塑化的物料以規(guī)

31、定的壓力和速度注入模具型腔，熔料充滿模腔的時間極短。熔體能否充滿模腔與注射壓力、注射速度、料溫密切相關(guān)。注射壓力使熔體克服料筒、噴嘴、澆注系統(tǒng)流道，模腔等處流動阻力，以一定的充模速度注射模腔，一經(jīng)注滿，模腔等處的壓力即會迅速增大到最大植，而充模速率迅速下降，熔料受到壓實。在其它工藝條件不變時，注射壓力過高，則熔料在模腔內(nèi)充填充過量；注射壓力過低，則熔料充模不足，在制品外觀質(zhì)量和內(nèi)在性能上都有相應(yīng)影響。形成內(nèi)應(yīng)力，易引起開列，還會造成脫模困難。（4）確定注射壓力、注射速度大小時，需考慮原料、制品、模具、注射機、以及其它工藝條件等情況，參考經(jīng)驗數(shù)據(jù)，分析成型過程及制品外觀，通過實際成型檢驗，最終確

32、定。（5）保壓注射模腔的熔料，由于冷卻作用，物料產(chǎn)生收縮，出現(xiàn)空隙，為此須對熔料保持一定的壓力使之繼續(xù)流入進行補縮、增密。這時，螺桿作用面的壓力為保壓壓力。保壓時螺桿位置將會少許前移。保壓程序中主要控制的工藝條件是保壓壓力和保壓時間。它們對于提高制品密度，穩(wěn)定制品形狀，改善制品質(zhì)量均有關(guān)系。保壓壓力可以等于或低于注射壓力，大小以施行壓實、補縮作用為量度。保壓時間以保持到澆口剛封閉為好。過早卸壓會引起物料倒流，產(chǎn)生制品不足的毛?。欢簳r間過長或保壓壓力過大，過量的填充會使?jié)部谥車├鋮s和預(yù)塑完成保壓過程，卸除保壓壓力之后，模腔內(nèi)的塑料還需要一段時間來與模具進行熱交換冷卻定型。該段冷卻時間的長短

33、與塑料的結(jié)晶性能、狀態(tài)轉(zhuǎn)變溫度、制品厚度、剛性、模具冷卻效率、模溫等有關(guān)。最短冷卻時間應(yīng)以制品在脫模時，具有抗拒腿頂變形的足夠剛性為限。在保證制品質(zhì)量的前提下，為獲得良好的設(shè)備效率和勞動效率，要盡量減少冷卻時間和其它程序的時間，以求縮短成型周期。影響冷卻過程的重要因素，除了冷卻時間外，還有模溫度控制。提高模溫度不僅有助于保持熔體溫度，便于溶體流動，對充模有益，而且可以調(diào)整塑料的冷卻速度，使之均勻一致。模具溫度還利于松弛分子取向，減少壁厚或流程長、形狀復(fù)雜的制品因補縮不足、收縮不均、內(nèi)應(yīng)力高引起的弊病。但是，模溫高與縮短冷卻時間又是相矛盾的。對于結(jié)晶性塑料，模溫直接影響其結(jié)晶度和晶體構(gòu)型。塑料在

34、模腔內(nèi)冷卻定型的溫度上限處成型塑料的玻璃化溫度或熱變形溫度確定。制品在模內(nèi)冷卻定型的同時，注射機的螺桿在液壓馬達驅(qū)動下帶動塑料流動，由于螺桿頭部熔料壓力作用，使螺桿在轉(zhuǎn)動的同時又向后腿（螺桿后移距離反映出螺桿頭部所積存的熔料體積），當(dāng)達到成型制品所需的計量值時，螺桿即停止轉(zhuǎn)動和后移，完成預(yù)塑程序，準備再次注射。  預(yù)塑過程中，螺桿頭部熔料壓力及注射油缸內(nèi)液壓油回泄阻力分別稱為塑化壓力及背壓。提高背壓，物料受剪切增強，熔料溫度上升，熔料的均化程度改善。但是，螺桿輸送能力減小，和螺桿轉(zhuǎn)速低時一樣，會延長預(yù)塑時間；低背壓與低螺桿轉(zhuǎn)速下預(yù)塑時，因為轉(zhuǎn)動慣量降低，利于提高螺桿計量和精確度。背壓

35、一般為注射壓力。對于熱穩(wěn)定性差或者熔體粘度低的材料應(yīng)該選擇較低的背壓。對于熱穩(wěn)定性差或熔體粘度高的材料不適宜選擇過高的螺桿轉(zhuǎn)速。料筒溫度可以分為二至五段控制，由后段至前段逐漸增加溫度，分布差通常在60射氏度以內(nèi)。應(yīng)避免噴嘴溫度過低，發(fā)生物料凝結(jié)阻塞噴嘴現(xiàn)象，或噴嘴溫度過高，出現(xiàn)“流涎”現(xiàn)象。（6）注射裝置后退和開模推出制品預(yù)塑過程完成時，為避免噴嘴與模具長時間接觸散熱而形成冷料，可將注射裝置后退，讓噴嘴脫開模具。模腔內(nèi)物料冷卻定型后，合模裝置即行開模，由推出機構(gòu)實現(xiàn)制品脫模動作。并準備再次閉模。注塑成型工藝包括:成型前的準備;注射過程;塑件的后處理等.注射過程又包括加料,塑化,注射,冷卻和脫模

36、.為了生產(chǎn)出質(zhì)量合格的塑件,除了要了解注塑機的結(jié)構(gòu),成型原理外,還必須詳細的了解,研究每個工藝條件及對塑件的影響.注射成型工藝的核心問題,就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔體,開把它注射到型腔中去,在控制條件冷卻定型,使塑件達到所要求的質(zhì)量.影響塑件質(zhì)量的因素很多,主要有注射成型條件,模具,塑件設(shè)計,材料種類等幾方面.材料種類,模具及塑件形狀在生產(chǎn)中是不能改變的,因而制定合理的注射成型工藝條件就是變形得至關(guān)重要,本實驗就是通過改變注射成型工藝條件觀察塑件質(zhì)量.三、 實驗設(shè)備、實驗?zāi)＞?、實驗工具和材料實驗設(shè)備：LM90L3電腦全自動塑料注射成型機；實驗?zāi)＞撸耗＞?套；實驗工具:鉗子,刀子,榔

37、頭,酒精燈等；實驗材料:ABS或聚乙烯,色母,脫模劑,二硫化鉬潤滑脂等。四、 實驗步驟（1）熟悉設(shè)備結(jié)構(gòu),工作原理及調(diào)整方法；（2）改變注射成型工藝條件,觀察對塑件質(zhì)量的影響；（3）根據(jù)實驗制品的種類,重量,模具結(jié)構(gòu),塑件結(jié)構(gòu)確定溫度,壓力,時間等工藝參數(shù)(也可事先完成),并輸入計算機；（4）加料 用天平稱出所需色母,用臺稱稱出一定比例的原料,按圖紙要求配出適當(dāng)?shù)念伾?并攪拌均勻,裝入料斗,打開鼓風(fēng)機,加熱器,進行烘干加熱.操作順序:先開鼓風(fēng)機,后開加熱器；（5）塑化 打開料筒加熱開關(guān),把加入的塑料在料筒中進行加熱，待加熱至設(shè)制溫度后再保溫半小時,使固體顆粒轉(zhuǎn)換成粘流態(tài),并具有良好的可塑性；（

38、6）觀察料流 當(dāng)計算機溫度頁面上的“現(xiàn)在溫度”接近或達到“設(shè)制溫度”時,按動螺桿手動開關(guān),對空注射,觀察料流,當(dāng)射出的料流表面既光滑,又有色澤,無氣泡,不起層時,便可正式注射；（7）注射 按動控制注塑機工作狀態(tài)“半自動”開關(guān),進行注射,觀察注射成型工藝的全過程,并記錄塑件質(zhì)量情況；（8）分別改變注射成型工藝參數(shù),觀察對塑件質(zhì)量的影響,并填寫實驗記錄表。五、 實驗數(shù)據(jù)記錄表（附表5-1）六、 注意問題（1）為了絕對保護人、機安全，在注射前必須認真學(xué)習(xí)、理解注射機操作規(guī)程；（2）操作者只限一人，其他同學(xué)必須和注射機及操作者保持一定距離；（3）在操作過程中，必須用鉗子夾料，一只手操作，另一手背在身后

39、或雙手操作。注射完畢，關(guān)上安全門后再檢驗制件。實驗四 模具拆裝一、實驗?zāi)康暮鸵竽＞呔C合實驗的主要目的是使學(xué)生能夠根據(jù)所提供的初始條件確定設(shè)計與制造的工藝方案；了解有關(guān)的工藝計算方法，并能熟練地應(yīng)用相關(guān)的工具書，查閱有關(guān)的資料，掌握模具結(jié)構(gòu)設(shè)計方法；通過對模具的拆裝測繪，熟悉多種模具結(jié)構(gòu)；具有模具零件進行加工工藝編制及加工能力，為將來從事專業(yè)技術(shù)工作打下必要的基礎(chǔ)。二、實驗內(nèi)容和要求1、拆裝典型模具，進行精確測繪。2、要求繪制模具總裝配圖及非標準模具零件圖。3、編制指定的主要模具零件的加工工藝規(guī)程。4、簡單了解模具零件加工工藝的操作。 三、實驗工具： l、塑料注射模具五副及其制件； 2、活扳手

40、伍把；(12， 6) 3、內(nèi)六角扳手伍套；(M8，M10) 4、手錘伍把； 5、測量工具：游標卡尺，各種塞尺兩套，測量工作臺一臺，鋼皮尺等；四、實驗步驟：（一）注塑模的拆卸1、模具外部清理與觀察仔細清理模具外觀的塵土及油漬，并仔細觀察典型注射模外觀。記住各類零部件結(jié)構(gòu)特征及其名稱，明確它們的安裝位置，安裝方向(位)。明確各零部件的位置關(guān)系及其工作特點。2、典型注射模的拆卸(1)動模部分拆卸順序拆卸、緊固螺釘動模座板墊塊拆卸推板上緊固螺釘推板推桿推桿固定板支承板動模板凸模導(dǎo)柱(2)定模部分拆卸拆卸定位圈緊固螺釘定位圈拆卸定模座板上的緊固螺釘定模座板定模板澆口套導(dǎo)套注意：各類對稱零件，安裝方位易混

41、淆零件，在拆卸時要做上記號，以免安裝時搞錯方向。3、用煤油、柴油或汽油，將拆卸下來的零件上的油污，輕微的鐵銹或附著的其它雜質(zhì)擦拭干凈，并按要求有序存放。4、典型注射模的組成零件按用途可分為三類：成型零件、結(jié)構(gòu)零件和導(dǎo)向零件，觀察的各類零部件結(jié)構(gòu)特征，并記住名稱。(1)成型零件：凹模、凸模、型芯、螺紋型芯、螺紋型環(huán)等(2)結(jié)構(gòu)零件：動模座板、墊塊、推板、推扦固定板、動模板、定模板、定模座板、澆口套、推桿、復(fù)位桿(3)導(dǎo)向零件：導(dǎo)柱、導(dǎo)套、小導(dǎo)柱、小導(dǎo)套5、典型注射模裝配(1)裝配前，先檢查各類零件是否清潔，有無劃傷等，如有劃傷或毛刺(特別是成型零件)，應(yīng)用油石油平整。(2)動模部分裝配：將凸模型

42、芯、導(dǎo)柱等裝入動模板，將支撐板與動模板的基面對齊。將裝有小導(dǎo)套的推桿固定板套入裝在支撐板的小導(dǎo)柱上，將推桿和復(fù)位桿穿入推桿固定板、支撐板和動模板。然后蓋上推板，用螺釘擰緊，再將動模座板、墊塊、支撐板用螺釘與動模板緊固聯(lián)接。 (3)定模部分裝配將導(dǎo)套和凹模鑲件裝入到定模板內(nèi)，將澆口套裝入到定模座板上，再用螺釘將定模板與定模座板緊固聯(lián)接起來，然后將定位圈用螺釘聯(lián)接在定模座板上。注意：導(dǎo)套裝入時，應(yīng)注意原來拆卸時所做的記號，以免方位裝錯，裝入后，應(yīng)注意觀察導(dǎo)套是否能與導(dǎo)柱正?；洹０惭b要點:1、導(dǎo)柱裝入動模板時，應(yīng)注意拆卸時所做的記號，避免方位裝錯，以免導(dǎo)柱或定模上導(dǎo)套不能正常裝入。2、推桿復(fù)位桿在

43、裝配后，應(yīng)動作靈活，盡量避免磨損。3、推桿固定板與推板需有導(dǎo)向裝置和復(fù)位支承。（二）冷沖壓模具拆裝與測繪過程 1、 級進模拆裝過程 （1） 用撬杠或銅棒分開下下模。 （2） 拆開下模（凹模部分） （ a ） 由下模座面向凹模方向打出銷釘，卸下螺釘，分開凹模和下模座。 （ b ）卸下螺釘，導(dǎo)料板與凹模的銷釘，使導(dǎo)料板和凹模分開。 （ c ） 測畫下模各零件。 （3） 拆開上模（凸模部分） （ a ）卸下卸料螺釘，取下卸料板。 （ b ）由上模底頂面向固定板方向打出銷釘，卸下螺釘、分開上模座、上墊板和凸模及固定板。 （ c ）將凸模從固定模板中打出。 （ d ）將模柄從上模座中打出。 （ e ）測畫上模各零件。 （4） 組裝模具 （ a ）將模柄裝入上模座待用。 （ b ）將凸模裝入固定板待用。 （ c ）組裝下模： 將凹模放在下模座上， 初步擰緊螺釘，裝入銷釘后再將螺釘擰緊。 將導(dǎo)料