复合材料制备与塑料产品注塑成型

实验报告

专业姓名学号成绩

1、实验名称

复合材料制备与塑料产品注塑成型

2、实验目的

通过观察塑料产品注塑成型过程，理解书本理论知识，为今后设计可采用模具制造的结构奠定基础。

具体要求：观察注塑原材料的制作设备以及注塑机的工作原理，了解原料到注塑产品的制作工艺过程，要求仔细观察，做笔记并撰写实验报告书。

3、实验过程

备料

（1）、材料选择

此次的塑料产品注塑成型，选用的原材料是高密度的聚乙烯，高密度聚乙烯是熔点为130摄氏度，相对密度是0.946到0.976g/cm3,一种结晶度高、非极性的结晶树脂。日常生活中主要用来制作塑料盆、管道等。原态HTDE的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状。由于单一材料的稠度、韧性、强度等达不到产品要求，因此常常在其中加有其它配料，通过加热其它混合物料而改变本体特性，本次加工主要是完成物料混合。

图1原料

（2）、设备认知

该过程使用的设备为同向旋转双螺杆挤出机，这个机器主要分为以下几个

部分：

a)、加料段：加料

b)、压缩段：物料逐步由固态到液态的转变

c)、均化段

d)、冷却段

动力系统：电动机

传动机构：齿轮减速，料筒里面有两根螺杆，通过不断旋转来搅拌和输送配料。（螺杆转动越快，传送物料越快，料筒外面有加热器，下料时温度为167度）。

图2旋转双螺杆挤出机

（3）、备料过程

整个加工过程包括加热、融化、冷却、固化；融化后的物料将从口模处挤出（主要由口模形状来决定来决定材料横截面形状），在冷却装置中冷却固化后将其伸入造粒机中造粒，之后再上注塑机打产品：

a)用搅拌机搅拌准备好的配料，记住要搅拌均匀。

b)接着用双螺杆挤出机对其进行加工。

先开机，之后打开油泵，再开主机，之后使电流升到一定程度后，往料

斗中添加物料，加料时注意电流（一般不超过9，超过9说明设备负载

过大，容易遭到损坏）。从入料口开始，原态HTDE开始从固态颗粒慢慢

转变为高弹态，再到液态，然后通过口模挤出成相应形态的高温固态塑

料（口模有多种形态，口模开大可以做柱状材料，模口开细，可做丝，

能根据产品的加工要求来更换不同模具，使挤出的塑料形态便于完成后

续工艺）。

c)进入冷却阶段，通过与水槽中的水进行热传递冷却来形成所需固态胚料。

d)造粒，将上一步制备出的棒状胚料通过胶滚与主动轮的运转传送到造粒

机器中，用匀速旋转的刀具切断成为大小较为均匀的胶粒，刀具旋转速

度是由变频器来控制，从而决定胚料切粒的长短。

整个配料的过程实际上是完成物料的混合，改善原料性能还加有其他原

料最终才得出可用的注塑原料。

注塑成型

（1）、设备认知

本实验所采用的设备是卧式注塑机，最大额定注射量为125克；设备的注射系统包括液压油缸，油缸外面是料筒，料筒外面有加热器，主要用于融化物料;螺杆装在料筒内，其在旋转时把物料往前输送，物料边往前输送，螺杆边往后退，使熔融的物料储存在最前端，由液压油缸提供驱动力，把物料打入模具型腔中，形成所需要的产品，而产品的形状则由模具来确定；模具中有主流道、分流道等，浇口的作用在于便于物料流动，而模具上的孔便于通冷却水，使物件能尽快冷却下来；顶板靠液压油缸推动，最后可顶出铸件。

图3成型模具图4控制面板

（2）、注塑过程

注塑的整个过程包括:储料、合模、射胶、保压、冷却、开模、顶出。

a)开启机器，调整设备参数。将第一步中混合好的胚料加到注塑机的料斗中，

锁紧设备舱门开始注塑过程，物料加入注塑机后逐渐变为液态，然后便将液态塑料向前传送，可以注意到物料向前输送的同时螺杆开始向后退，这样可

以使融化后的物料始终储存在最前端。

b)由液压缸提供合适高压驱动力，把熔融物料打入模具型腔中，注塑形成所需

要的产品，产品的形状是由模具来决定，根据设计所需来选择相应大小的型芯型腔。整个注塑系统包括了锁模，注射，保压，开模四个主要环节。

拉力试验

1）设备认知

拉力试验机又名万能材料试验机。万能试验机是用来针对各种材料进行仪器设备静载、拉伸、压缩、弯曲、剪切、撕裂、剥离等力学性能试验用的机械加力的试验机，适用于塑料板材、管材、异型材，塑料薄膜及橡胶、电线电缆、钢材、玻纤维等材料的各种物理机械性能测试为材料开发，为物性试验、教学研究、质量控制等不可缺少的检测设备，拉力机夹具作为仪器的重要组成部分，不同的材料需要不同的夹具，也是试验能否顺利进行及试验结果准确度高低的一个重要因素。

图5拉伸试验机

2）试验过程

a)试验准备。将机器调整至合适的状态，然后将塑料零件在机器上加紧，调

整拉伸速率为30mm/min。

b)进行试验。启动机器进行拉伸，随着机器的运动，塑料零件缓缓被拉伸变

细。经过几分钟后，变细的零件断裂。

图6塑料零件图7零件正在被拉伸