机械制造技术基础实验指导

机械制造技术基础-实验指导书

实验须知

1.实验是学习机械制造基础课程不可缺少的组成部分，这对加深理解基本概念，

巩固课堂上所学的知识都很重要，每次实验必须认真对待。

2.做实验前，必须认真预习有关课程内容和阅读实验指导书，熟悉实验内容和步

骤。

3.做实验时要严格按照实验指导书的内容，步骤进行，认真操作，做好实验记录。

4.做完实验，请指导教师看实验结果，教师确认实验通过后．应将实验台恢复原

状，关好电源．经指导教师同意后才能离开实验室。

5.每次实验后，按实验指导书的要求，填好实验报告，交给指导老师审阅。

实验目录

实验一热塑性塑料注射成型实验实验二冲杯实验

实验三多弧离子镀膜实验

实验四快速成型（LOM）

实验五车刀几何角度测量

实验五车刀几何角度测量

实验六切屑变形测量

实验一热塑性塑料注射成型实验

一、实验目的

1、了解注射成型的操作过程。

2、了解原料、注射机、模具与试样之间的关系，并注意工艺条件与试样性能变化的关系。

二、实验内容

1、进行注射成型操作，用手动操作方式，依次进行闭模、注射装置前移和注射、保压、予塑和冷却装置后退和开模顶出制品等五个基本过程的操作。

2、用半自动操作方式，在确定的实验条件下，制取试样，然后依次变化下列工艺条件：注射速度、注射压力；保压时间；冷却时间；料简温度。制取其余五组试样。

观察每组试样的外观质量，记录实验条件不同导致外观质量变化的情况。

三、原材料

PS

苯乙烯—甲基丙烯酸甲酯共聚物

四、主要仪器设备

SZ68/40注射成型机（螺杆直径26mm，注射压力158.2MPA，油泵压力13.7Mpa，喷咀球头半径12mm，孔直径4mm）。

注射试样模具（120mm×15mm×10mm大试样Φ100/Φ50圆形模具个一组）。

模温控制装置

测温计（量程0~300oC，精确度不低于±2oC）

秒表（精确度±0.1S）

偏光应力仪

五、实验方法

（一）准备工作

1、阅读使用注射机的资料，了解机器的工作原理，安全要求及使用程序。

2、了解原料的规格，成型工艺特点及试样的质量要求，参考有关的试样成型工艺条件介绍，初步拟出实验条件。

原料的干燥条件；

料简温度、喷咀温度；

螺杆转速、背压及加料量；

注射速度、注射压力；

保压压力、保压时间；

模具温度、冷却时间；

制品的后处理条件。

3、按实验设备使用说明书，操作规程要求，做好注射机的检查，维护工作。

4、用手/低压开、合模操作，安装好试样模具。

（二）制备试样

5、用手动操作方式，在注射机温度仪指示值达到实验条件时，在进行恒温10~20分钟，加入

塑料施行予塑程序，用慢速进行对空注射。

从喷咀流出的料条，观察离模膨胀和不均匀收缩现象。如料条光滑明亮、无变色、银丝、气泡，说明原料质量及予塑程序的条件基本适用，可以制备试样。

6、用手动操作方式，依次进行闭模—注射装置前移—注射（充模）—保压—予塑/冷却—注射装置后退—开模—顶出制品—顶出复位等操作。

动作中读出注射压力（表值），螺杆前进的距离和时间，保压压力（表值）、缓冲垫厚度、背压（表值）及驱动螺杆的液压力（表值）等数据，记录料简温度、喷咀加热值，注射—保压时间，冷却时间和成型周期。

从取得的缺料制品观察熔体某一瞬间在矩形、圆形流道内的流速分布，由制品试样的外观质量判断实验条件是否恰当，对不当的实验条件进行调整。

7、用半自动操作方式，在确定的实验条件下，连续稳定地制取5模以上作为第一组试样。然后依次变化下列条件：

注射速度；

注射压力；

保压时间；

冷却时间；

料简温度。

制取第二、三、四、五、六组试样。

实验时，每次调节料简温度后有适当的恒温时间。

制备各组试样时，用测温计分别测量熔体温度、动模、定模的型腔面上3个不同位置的温度。

记录四（二）6条所得各项实验数值。

8、按本实验标准观察每组试样的外观质量，记录实验条件不同导致试样外观质量变化的情况。

9、将各组试样放置于应力双折射场内，观察材料的分子取向程度，分析内应力与实验条件，制品结构的关系。

六、实验报告

1.写出实验所用的原料、模具、注射机以及成型工艺的各项条件。

2.表列各组试样的外观质量及内应力分布情况，写出外观质量及内应力与成型工艺条件的

关系，简述其原因。

七、思考题

1.在选择料简温度、注射速度、保压力、冷却时间的时候，应考虑哪些问题？

2.注射成型厚壁的制品，容易出现那些质量缺陷？如何从成型工艺上给予改善？

八、注意事项

1.电器控制线路的电压维持在220伏。

2.在闭合动模、定模时，应保证模具方位的整体一致性，避免错合损坏。

3.安装模具的螺栓、压板、垫铁应适用、牢靠。

4.禁止料简温度在未达到规定要求时进行予塑或注射动作。

5.主机运转时，严禁手臂及工具等硬质物品进入料斗内。

6.喷咀阻塞时，禁用增压的办法清除阻塞物。

7.不得用硬质金属工具接触模具型腔。

8.压力表要在指示值为0时及时关闭，不应任意调整泵溢流阀、顺序阀压力。

9.严防人体触动有关电器，使设备出现意外动作，造成设备人身事故。

实验二 冲杯实验

一、实验目的

确定金属薄板拉深成形的极限拉深比（LDR ）。 二、基本原理

把一定直径的圆形金属薄板，通过标准直径的凸模与凹模冲出杯形件。在不破坏的条件下，能冲出杯形的最大毛坯直径m ax 0D 与凸模直径p d 之比作为拉深成型性能指标，称为极限拉深比（LDR ）：

p d D L D R m a x

0=

式中 m a x 0D --不破坏时的最大毛坯直径； p d --凸模（冲头）直径。

极限拉深比的倒数即为极限拉深系数

p

m

max 0D d m p p =

LDR 值越大，或p m 值越小，钣料的拉深成形性能越好，冲杯实验如图６―１所示。 三、实验设备和工具

BHB-80A 型钣料试验机、卡尺等。 四、模具与试件

根据JB4409·3--88“薄钢板冲杯和冲杯荷载试验方法”规定，实验模具尺寸与试样厚度的关系如下表：

试件外径一般根据材质和拉深系数由计算初步确定，然后，相邻试件直径的级差本实验取３～４mm(一般级差应取1.25mm),试件表面不得有伤痕和划痕，试件边缘不应有毛刺。试件直径测量精度±0.05。

图６―１冲杯实验装置

１－凸模２－压边圈３－试件毛坯４－凹模５－试件

五、实验步骤

1、把凸模1装到试验机的中心活塞上，用手把反螺纹拧紧，压边圈2放在压边活塞上面。

2、按照试件毛坯的直径选择定位圈，把定位圈放在压边圈上。

3、在试件毛坯的两面涂上润滑油，把试件放在定位圈中，注意要放正，试件定位圈的外缘与压边圈的外缘对齐。

4、按照试件的厚度选择相应尺寸的凹模，把凹模4装在试验机的凹模座内，再把凹模座放入试验机的模筒中，置于锁紧位置，盖上防尘挡油罩。

5、按下压边开关的按钮，观察压边压力表的指示液压，调整压边调压阀手柄，使压边压力表指示早0.5MPa位置上。

6、打开电液控制器的开关，拧动电流调整旋钮，使小电流表的指针在0.6A以上的位置，保证电液调速阀在开启位置。

7、胀形调压阀手柄在打开位置（拧松），按下中心活塞通油按钮（即胀形开关的按钮），再向拧紧方向调整调压阀手柄，此时在胀形压力表上指示出推动凸模的活塞的液压压力。

8、一面观察被凸模顶出的冲杯试件，一面从胀形压力表指针上观察冲压压力。调整胀形调压阀手柄时，压力表指示不断升高；若压力表指示突然下降时，即表示试件的突缘材料全部进入凹模。冲杯试验完成。或者试件被拉裂。

9、取出试件观察，试件拉裂是否因压力过大引起，若是则要减少压边力。若试件突缘起