注塑成型机电液控制系统及工艺虚拟仿真实验

线上虚拟仿真实习报告

一、实验目的：

注塑成型工艺是塑料成型的重要方法，可一次成型外形复杂、尺寸精确、表面光洁且带有金属嵌件的塑料制件，注塑制品占到塑料制品的20-30%，被广泛地应用在家电、汽车、机械、电子、建筑、医疗卫生、宇航、军工等行业。

注塑成型设备是典型的机电液一体化系统设备，主要由注塑部件、合模部件、液压系统、电气控制系统、加热系统、冷却系统、机械手等组成。控制工艺参数较为复杂，主要有：机筒温度、喷嘴温度、模具温度、注射压力、保压压力、塑化压力、注射速度、螺杆转速、保压时间、模内冷却时间等。

由于注塑成型工艺过程是往复循环过程，循环周期短，各装置的动作常常同时进行，在实验室条件下，很难做到同时全面观察并正确理解其工艺过程；再者，由于塑料种类的多样性及其流动性差异较大，塑料制品的形状各异，在实验室条件下，仅能针对一种塑料模具进行实验；事实上，产品结构或尺寸不同则模具不同，与之匹配的成型工艺参数也需要进行合理调整与控制。

本项目依托虚拟仿真技术，构建虚拟仿真实验平台，以注塑成型设备为机电液一体化控制系统对象，采用虚实结合的教学方法，向学生提供有针对性的单项实验或综合实验，可不受限制地重复试验，节能、降耗，弥补以往传统实物实验的不足，提高实验教学效果。

（1）让学生直观了解注塑成型设备的结构组成，结合注塑机的分步动作，全面把握注塑成型工艺过程的控制，安全、可靠、不受时空限制；

（2) 通过本虚拟实验平台，学生可以模拟不同的注射成型工艺参数设置，进而了解产生缺料、飞边、凹痕、银丝、熔接痕、翘曲、气泡、尺寸误差等缺陷的原因，进而掌握注塑成型工艺参数的合理调控对生产实践具有重要指导意义；

（3) 通过虚拟实验平台，可以方便地模拟多种塑料的成型，掌握不同塑料流动性差异对注塑成型工艺参数的控制要求。

通过本实验，使学生更方便掌握注塑成型设备的结构组成和工艺控制，进一

步加深学生对机电液一体化控制系统的理解，增强观察能力和实验操控能力，激发学习兴趣，培养科研创新意识。

二、实验原理：

1.了解注塑成型设备的组成，如下图所示。从多个视角观察虚拟设备，熟悉各部分的功能。

2.注塑成型工艺过程。不仅了解注塑成型工艺总过程，还要掌握各组成部分之间的并行工艺阶段，如下图所示。

3.了解注射装置的控制。包括：机筒温度，喷嘴温度，注射压力，保压压力和保压时间，注射座移动速度，注射速度

4.了解合模装置的控制，包括：锁模压力，冷却时间，开、合模各阶段的速度，顶出力，顶出速度

5.了解模具的安装调试与温度控制

三、实验仪器（装置或软件等）：

注塑成型设备、计算机、Leap motion或类似功能设备。

四、实验步骤及方法（包括实验过程记录、实验现象及原始数据记录等）：

（1）访问虚拟实验项目网站，进入虚拟实验主页面，全面了解实验目的、

实验原理、实验方法和步骤等内容。

（2）进入虚拟实验平台，呈现注塑成型设备3D模型和三个模块，分别是：

结构认知模块、工艺过程控制模块和工艺参数设置模块。

（3）选择点击【结构认知模块】模块，进入结构认知虚拟环境。选择点击

屏幕上的虚拟按钮，可以对注塑成型设备的结构和工作原理进行详细认知。

（4）选择点击【工艺过程控制】模块，显示虚拟操控按钮。点击各工艺过

程的按钮，塑料成型设备可以按步骤分步模拟不同的工作过程。包括：开机、关

安全门、合模、注射座前移、马达启动、注射、注射座后退、开模、顶出制品、

开安全门等。

（5）选择点击【工艺参数设置】模块，显示工艺参数虚拟设置面板。首先

选择成型材料；然后，设定输入各个工艺参数。对于不常调整的参数，如：合模

速度、开模速度、锁模压力、顶出力、顶出速度、油马达转速、注射座移动速度、

塑化压力等参数，本实验系统给出了预期值的提示信息，直接参照输入即可。对

制品质量有较大影响的参数，如：机筒三段温度、注射压力、注射速度和模具温

度，给出了合格品或缺陷制品的相应参数区间，可参照选择，并注意观察成型制

品的质量。

（6）按系统提示完成上述实验步骤，学生可以重复操作以上步骤，直至完

全掌握。

五、实验结果与讨论(包括数据处理及实验结果分析等)

结构认知模块：

工艺过程控制模块：

工艺参数控制模块：

六、实验总结及心得体会：

通过这次的注塑成型机电液控制系统及工艺虚拟仿真实验，在教学视频的分析和讲解下，让我能够学到更多的理论知识，同时也增加自己对注塑成型机电液控制系统及工艺有了进一步的认识和了解。对今后遇到注塑成型机电液控制系统提供了很大的帮助。

线上实习让每一位热爱学习的人可以随时随地的学习，不受时间地点的限制。本实验注塑成型机电液控制系统及工艺虚拟仿真实验，让我在线上就可以充分的了解其原理和整个流程系统的流程信息，我体会到,我们将大学里所学的知

识和日常中的实践所结合在一起,用实践来检验真理。更好的取学习和了解更多的知识。

XXXX学院

日期：XXXX年XX月XX日