实验13热塑性塑料注塑成型实验

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进退等 功能是否正 常。 ⑵ 检查各限位开关的定位是否适合，必要时可稍作调整。 ⑶ 经过充分预热后，检查各加热段的温度是否已达到了设定值。 ⑷ 按座台退开关 ，使注射座退到停止位置上，然后按射出开关，检查射出 来的胶料的 熔合情况。 （ ５） 按座台进开关，使注射座进到停止位置上，使喷咀紧顶模具的浇口上， 按半自动 开关，机器开始半自动运行。 （６） 定期检查制品质量情况，必要时可调整有关动作的 压力，流量和时间等 相关参数。 ⒋ 停机 ⑴ 开到手动状态，关下电热开关。 ⑵ 关 模具冷却水阀、螺杆进料段冷却水阀和机器冷却水总进出阀。 ⑶ 清洁模具，必要时 可向模具喷上防锈剂，然后把模具合上。关油泵，关 下总电源开关。 ⑷ 必要时关机 器进气阀、空气压缩机、循环水泵和冷却塔。 ⑸ 整理好成品，搞好清洁卫生。 ４、 注塑机的动作程序控制 注塑成型是一个按照预定的顺序做周期性的动作过程，注塑机 动作过程的程 序是指机器在程序周期中各动作的先后次序。普通螺杆式注塑机动作的 程序如 下： 合模 注射 保压 冷却 开模 制品顶出 合模 （１） 加料方式 该产品的生产为固定加料 机器在各次工作循环中喷嘴始终同模具 相接触， 也就是在加料过程中，喷嘴没有后撤或前移的动作。 （２） 操作方式 根据实际使 用的情况，注塑机常用的操作方式有调整、 半自动、 全自动三种。 ①调整 指机器 的所有动作都必须按动相应的按钮慢速进行，放开按钮动作 却停止，故又称为点动。这种操作方式，适合于装拆模具，进行螺杆检修和调整 机器时使用。 ②半自动 指每个生产周期仅需把机器的安全门关闭后，工艺过程中的 各个 动作按照一定的顺序自动进行，直至一个生产周期进行完毕为止。 ③全自动 指 机器的动作顺序，全部由电器控制，自动地往复进行。这种操 作方式可以减轻人工的劳动强度。 ４、注塑成型制品 在不同熔体温度，模温， 注射压力下模制制品。 （１） 在固定注射压力，模温等其他条件下，改变熔体温度模制制品。 （２） 在固 定注射温度，模温等其他条件下，改变熔体温度模制制品。 （３） 在固定熔体温度，注 射压力等其他条件下，改变模温模制制品。 五、实验记录 １、原料规格及产地：高密度聚乙烯 ２、注塑机模制制品的条件 （１） 料筒（或熔 体温度） （２） 注射压力 Ⅰ４６ （３） 模具冷水机温度 （４） 注 射 时 间 ０．２２ （５） 螺杆 转速 （６） 进料量标尺 ２ Ⅱ １６ １７５ ４０ Ｍｐａ； ℃； ｓ；保压时间 ２．５ ｓ； 冷 却 时 间 ℃； １７０ ℃ １６８ ℃ 茂名乙烯公司产 牌号；ＤＭＤＡ－８９１６ ： ｍｉｎ ５８ １５６ 六、实验结果与讨论 １．注射成型工艺条件如何确定。 ２．制品形态与制品性能之间有何关系。 ３．用注 射充模流动过程讨论制品结构形态的形成。 ４．注射成型制品常见缺陷如何解决。 七、实验注意事项 １．未经实验室工作人员 同意，不得操作注射机。 ２．未经实验室工作人员同意，不得随意修改注射机仪表上的 阀门或开关。 ３．不能用 金属工具接触模具。
本文由３ｎｎｆ７ｘｅｖｏ０贡献 ｄｏｃ文档可能在ＷＡＰ端浏览体验不佳。建议您优先选择ＴＸＴ，或下载源文件到本机 查看。 实验１３ 一、 实验目的 热塑性塑料注塑成型实验 １． 了解注塑成型过程和成型工艺条件； ２． 掌握注塑成型工艺参数的确定以 及它们对制品结构形态的影响； ３． 掌握注塑机模具的结构、正确操作注塑机，４． 掌握聚乙烯盖注塑成型 的方法。 原理 聚乙烯是热塑性塑料，热塑性塑料具有受热软化和在外力作用下流动的特 点， 当冷却后又能转变为固态，而塑料的原有性能不发生本质变化，注塑成型正 是利用塑 料的这一特性。注塑成型是热塑性塑料成型制品的一种重要方法，塑料 在注塑机料筒 中经外部加热及螺杆对物料和物料之间的摩擦升热使塑料熔化呈 流动状后，在螺杆的 高压、高速作用推动下，塑料熔体通过喷嘴注入温度较低的 封闭模具型腔中，经冷却 定型成为所需制品。 采用注塑成型，可以成型各种不同塑料，得到质量、尺寸、形状 大小不同的 各种各样的塑料制品，本实验是通过注射机生产聚乙烯盖的过程，使学生 对注塑 成型有初步的了解和掌握塑料注塑成型的工艺条件。 注塑成型聚乙烯盖的工 艺过程 注塑成型过程按先后顺序包括成型前的准备，注塑过程，制品的后处理等。 注塑前的准备工作主要有原料的检验、计量、着色、料筒的清洗等。注塑过 程主要包 括各种工艺条件的确定和调整，塑料熔体的充模和冷却过程。 注塑成型工艺条件包括 注塑成型温度、注射压力、注射速度、与之有关的时 间。要想得到满意的注塑制品， 涉及的生产因素有注塑机的性能、制品的结构设 计和模具设计、原材料已经确定，模 具已经安装在注塑机上时，工艺条件选择和 控制就成为至关重要的因素。直接影响塑 料熔体的流动行为，塑料的塑化状态和 分解行为，都影响塑料制品的外观和性能，如 果塑料成型工艺条件选择不当，不 但制品性能下降，甚至不能成型一个完整的制品。 工艺条件及其对成型的影响 （１）温度 注塑成型要控制的温度有料筒温度、 喷嘴温度和模具温度。 前两种温度主要影 响塑料的 塑化性能和流动性能，而后一种温度主要影响塑料熔体在模腔的流动和冷却 。 料筒温度 温度是保证塑料塑化质量的关键工艺参数之一，料筒热量是通过加热 圈对料 筒加热获得，温度的高低由温度控制仪表对加热圈进行调节和控制，为了便于 对 料筒进行温度控制，注塑机的料筒由３个温度控制仪表分段对料筒加以控制。料 筒 温度与熔体温度是有所差别的，在温度控制中必需加以注意。 料筒温度的调节应保证 塑料化良好，能够顺利地进行充模而不引起塑料熔化 体分解，只有塑化良好的熔体才 能顺利地进入模具型腔，才能得到与模具型腔完 善一致的制品。 料筒温度的配置， 一般靠近料斗一端的温度偏低（便于螺杆加料输送） ，从 后端到喷嘴方向温度逐渐 升高，使物料在料筒中逐渐熔融塑化。 喷嘴温度 料筒前端喷嘴处的温度要单独控制 ，为防止塑料熔体的流涎作用，并估计到 塑料熔体在注射时，快速通过喷嘴，有一定 的摩擦热产生，所以，喷嘴的温度稍 低于料筒的最高温度，但不能过低，不然会造成 喷嘴的堵塞，增大流动阻力，甚 至熔料不能通过喷嘴进入模具型腔，或者把喷嘴外的 冷料带入型腔，影响制品的 质量。 料温对成型加工过程、材料的成型性能、成型条 件以及制品的物理机械性能 等影响密切。通常随着料温的升高，熔体粘度降低，料筒 、喷嘴和模具浇注系统 的压力降减少，塑料熔体在模具中的流动长度增加，从而改善 了成型性能；注射 速率增大，熔化时间和充模时间减少，注塑周期缩短；制品表面光 洁度提高。但 温度过高时，塑料容易引起分解，造成材料的物理机械性能下降。 在 进行注塑成型之前，采用“对空注射法”观察物料的塑化情况，螺杆对熔体 进行低压 低速的对空注射，注射的料条应粗细均匀、光亮无银丝、无气泡、韧性 好，可以认为 物料塑化良好；如果在进行低压速注射时，喷嘴没有熔体流出，一 般认为是物料没有 达到塑化温度；如果在进行低压低速注射时，喷嘴喷出的物料 带有白烟以及其他挥发 性气体，或者伴有噼噼啪啪的声响，可以认为是树脂中存 在水分或者是温度过高物料 产生分解。根据实际情况，确定最佳的料筒温度和喷 嘴温度。 模具温度 注塑模具是
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成型制件的关键部件之一，熔融的物料进入模具后，需要在时间 内将其冷却至常温， 模具温度的高低、温度的均匀性直接影响熔融物料的冷却历 程，对制品冷却速度的快慢以及制件的内在性能和外观质量影响极大。如果模具 温度发生波动，塑件的收缩率也将发生变化。 对模具温度的控制通常有两种方式， 对模具加热或通入冷却水。对模具冷却 的方式是对模具内的流道通入冷却水来控制的 。为节约水资源，同时确保模具温 度的恒定， 金鹰厂了使用模具温度冷却机， 冷却 机的控温仪表调节冷凝水的温度， 使进入模具的冷却温度保持一致。 （２）压力 注 射过程中的压力包括塑化压力和注射压力，它们直接影响塑料的塑化和制 品的质量。 ①塑化压力（背压） 螺杆式注塑机在塑化物料时，螺杆后退受到一定的阻力（来源 于注射油缸） ， 喷嘴的口径较小，塑化的熔融物料不易流出，螺杆端部熔料产生一 定的压力，称 为塑化压力，称为塑化压力，亦称预塑背压。其压力的大小可以通过注 塑机的液 压系统中注射油缸的回油背压阀来调整。 塑化压力的作用是明显的，由于 塑化压力的存在，螺杆在塑化过程，后退的 速度降低，物料需要较长的时间才到螺杆 的头部，物料的塑化质量得到提高，尤 其是带色母粒的物料颜色的分布更加均匀，由 于塑化压力的存在，迫使物料中的 微量水分从螺杆的根部溢出，使制件减少了银纹和 气泡。也避免了因熔体塑化不 良，在充模过程中未融化的微粒将模具的浇注系统堵塞 ，降低塑件的质量和生产 效率。 ②注射压力 注塑机的注射压力是以螺杆顶部对塑料 熔体施加的压力为准的。注射压力在 注塑成型中所起的作用是克服塑料熔体从料筒向 模具型腔流动的阻力， 保证熔料 充模的速率并将熔料压实。 注塑过程中，注射压力 与塑料熔体温度实际上是互相制约的，而且与模具温 度有密切关系。料温高时，注射 压力减少；反之，所需注射压力加大。 （３）时间（成型周期） 完成一次注塑过程所 需的时间称为成型周期，也称模周期。它包括以下几段 时间。注射时间： 充模时间 ——螺杆前进的时间。 保压时间——螺杆停留在前进位置的时间。 闭模冷却时间： 螺杆转动后退的时间。 指开模、顶出制品和闭模时间。 成型 周期直接影响劳动生产率和设备利用率。因此在生产中，应在保证质量 的前提下，尽 量缩短成型周期的有关时间。 在整个成型周期中，以注射时间和冷却时间最重要。它 们对制品的质量有决 定性影响，注射时间中的充模时间反比于注射充模速度。注射速 度主要影响塑料 的熔体在模腔内压力、温度及制品性能。充模时间一般为３￣５Ｓ，甚至 更短。 注射时间中的保压时间就是对模腔内的熔料的压实时间。在整个注射时间内 占的比例比较大，一般为２０￣１２０ｓ，特别厚的制品可高达５￣１０ｍｉｎ。在浇口处的熔 料封 冻之前，保压时间的多少，对制品的尺寸准确性有影响。若在封冻之后，保 压时间对 制品尺寸无影响。保压时间也有最佳值，依赖于料温、模温以及主浇道 和浇口的大小 。如果主浇道、浇口的尺寸以及工艺条件是正常的，通常以制品收 缩率波动范围最小 的压力值为保压压力。 冷却时间主要取决于制品的厚度、塑料的热性能和结晶性能， 以及模具温度 等。冷却时间的终点，应以保证制品在脱模时不引起变形为原则。冷却 时间一般 在０．１６－０．３０之间。冷却时间过长没有必要，成型周期中的其他时间则与生 产过程 中是否连续化和自动化程度有关。 在选择工艺条件时，主要从以下几个方面 考虑： ①塑料的品种，此种塑料的加工温度范围； ②树脂是否需要干燥，采用什么 方式干燥； ③成型制品的外观、性能及收缩率。 三、实验原料及设备 １、原料；高密度聚乙烯 ２、设备：ＣＪ１５０ＮＣ型注射机 茂名乙烯公司产 牌号；Ｄ ＭＤＡ－８９１６ 四、实验步聚 １、预热 ⑴合上机器上总电源开关，检查机器有无异常现象。 ⑵根据使用原料 的要求来调整料筒各段的加热温度，打上电热开关，同时把 喷嘴温度调节器调整到所 需的温度刻度，开始预热，预热时间应为３０￣４５分钟。 ⒉开机前检查与准备工作 ⑴ 按要求配好原料，及时给料斗加足原料。 ⑵ 检查机器各润滑点，按要求加 足润滑油（脂） ；检查有无松脱零件并及时 上紧。 ⑶ 清理机上的工具、量具、工 件和其它杂物，保持好整机的清洁卫生 ⑷ 打开机器冷却水总进出阀、油泵冷却水阀 和螺杆进料段冷却水阀。 ⑸ 拔上电源开关，旋起急停按钮，启动油泵马达，把模具 打开，然后检查 模具的清洁情况，并及时清除模具上的防锈剂、水、胶料和其它杂物 等。 ⒊开机操作 ⑴ 启动油泵马达，关上安全门，手动测试开关模、托模进退、座台