1、一、目的與要求本實(shí)驗(yàn)是為學(xué)習(xí)（塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)）課程服務(wù)的，旨在對(duì)學(xué)生塑料成型工藝方面的知識(shí)進(jìn)行鞏固和提高，并實(shí)現(xiàn)本課程教學(xué)大綱要求培養(yǎng)學(xué)生擬定制品成型工藝卡的能力目標(biāo)。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)，學(xué)生應(yīng)達(dá)到下述要求：（1）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(huì)調(diào)整成型工藝參數(shù)；（4）擬訂出較為合理的成型工藝卡。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）、觀察典型塑料零件注射加工過(guò)程，弄清注射周期各步驟狀況，包括，預(yù)塑、注射、保壓、冷卻、開(kāi)模、推出、取件、合模。在此周期中，冷卻時(shí)間與預(yù)塑時(shí)間是重合的。（2）觀察模具與注射機(jī)的關(guān)系。（3

2、）認(rèn)識(shí)注射工藝參數(shù)。溫度：注射過(guò)程控制溫度部分及原理，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(guò)程中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(duì)注射產(chǎn)品質(zhì)量的影響。時(shí)間：注射過(guò)程時(shí)間控制部位及原理，時(shí)間控制的設(shè)定方法及調(diào)節(jié)方法、時(shí)間對(duì)注射產(chǎn)品質(zhì)量的影響。2、實(shí)驗(yàn)程序（一）開(kāi)機(jī)與調(diào)試打開(kāi)電源，預(yù)熱注射機(jī)。同時(shí)設(shè)定料溫，讓注射機(jī)試運(yùn)行，在升溫過(guò)程中，通過(guò)開(kāi)、閉模具空頂出模具推出機(jī)構(gòu)觀察模具是否安裝、調(diào)試妥當(dāng)，同時(shí)觀察模具與注塑機(jī)關(guān)系。（二）閉模動(dòng)?？焖龠M(jìn)行閉合，與定模將要接觸時(shí)，合模動(dòng)力系統(tǒng)自動(dòng)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

3、裝置前移動(dòng)和注射確認(rèn)模具合緊后，注射裝置前移，使噴嘴與模具貼合。液壓油進(jìn)入注射油缸，推動(dòng)與油缸活塞桿相連接的螺桿，將螺桿頭部均勻塑化的熔體以規(guī)定的壓力和速度注入模具型腔，熔體充滿模腔的時(shí)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(dòng)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(huì)迅速增大到最大植，而充模速率迅速下降，熔體受到壓實(shí)。在其它工藝條件不變時(shí)，注射壓力過(guò)高，則熔體在模腔內(nèi)充填過(guò)量；注射壓力過(guò)低，則熔體充模不足，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(shí)，需考慮原料、制品、模具、注

4、射機(jī)、以及其它工藝條件等情況，參考經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析成型過(guò)程及制品外觀，通過(guò)實(shí)際成型檢驗(yàn)，最終確定較合適參數(shù)。（四）、保壓注射模腔的熔體，由于冷卻作用，熔體產(chǎn)生收縮，出現(xiàn)空隙，為此須對(duì)熔體保持一定的壓力使之繼續(xù)流入進(jìn)行補(bǔ)縮、增密。這時(shí)，螺桿作用面的壓力為保壓壓力。保壓時(shí)螺桿位置將會(huì)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(shí)間。它們對(duì)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(shí)、補(bǔ)縮作用為量度。保壓時(shí)間以保持到澆口剛封閉為好。過(guò)早卸壓會(huì)引起熔體倒流，產(chǎn)生制品不足的毛病；而保壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或保壓壓力過(guò)大，過(guò)量的填充會(huì)使?jié)部谥車纬蓛?nèi)應(yīng)力，

5、易引起開(kāi)裂，還會(huì)造成脫模困難。（五）冷卻和預(yù)塑完成保壓過(guò)程，卸除保壓壓力之后，模腔內(nèi)的塑料還需要一段時(shí)間來(lái)與模具進(jìn)行熱交換冷卻定型。該段冷卻時(shí)間的長(zhǎng)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(shí)間應(yīng)以制品在脫模時(shí)，具有抗拒推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(dòng)效率，要盡量減少冷卻時(shí)間和其它程序的時(shí)間，以求縮短成型周期。影響冷卻過(guò)程的重要因素，除了冷卻時(shí)間外，還有模具溫度的控制。提高模具溫度不僅有助于保持熔體溫度，便于熔體流動(dòng)，對(duì)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

6、程長(zhǎng)、形狀復(fù)雜的制品因補(bǔ)縮不足、收縮不均、內(nèi)應(yīng)力大引起的弊病。但是，模溫高與縮短冷卻時(shí)間又是相矛盾的。對(duì)于結(jié)晶性塑料，模溫直接影響其結(jié)晶度和晶體構(gòu)型。制品在模內(nèi)冷卻定型的同時(shí)，注射機(jī)的螺桿在液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)塑料流動(dòng)，由于螺桿頭部熔料壓力作用，使螺桿在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)又向后后移（螺桿后移距離反映出螺桿頭部所積存的熔料體積），當(dāng)達(dá)到成型制品所需的計(jì)量值時(shí)，螺桿即停止轉(zhuǎn)動(dòng)和后移，完成預(yù)塑程序，準(zhǔn)備再次注射。預(yù)塑過(guò)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或背壓。提高背壓，物料受剪切增強(qiáng)，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(shí)一樣，會(huì)延長(zhǎng)預(yù)塑時(shí)間；低

7、背壓與低螺桿轉(zhuǎn)速下預(yù)塑時(shí)，因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)慣量降低，利于提高螺桿計(jì)量和精確度。對(duì)于熱穩(wěn)定性差或者熔體粘度低的塑料應(yīng)該選擇較低的背壓。對(duì)于熱穩(wěn)定性差或者熔體粘度高的材料不適宜選擇過(guò)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(guò)低，發(fā)生物料凝結(jié)阻塞噴嘴現(xiàn)象，或噴嘴溫度過(guò)高，出現(xiàn)“流涎”現(xiàn)象。（六）注射裝置后退和開(kāi)模推出制品預(yù)塑過(guò)程完成時(shí)，為避免噴嘴與模具長(zhǎng)時(shí)間接觸散熱而形成冷料，可將注射裝置后退，讓噴嘴脫開(kāi)模具。模腔內(nèi)物料冷卻定型后，合模裝置進(jìn)行開(kāi)模，由推出機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)制品脫模動(dòng)作。并準(zhǔn)備再次閉模。三、原材料PS四、主要儀器設(shè)備注射成型機(jī)螺桿

8、直徑；注射壓力；油泵工作壓力；噴嘴頭半徑；噴嘴孔徑；注射模（一模兩腔）；測(cè)溫計(jì)（量程0300,精確度±）；秒表（精確度±0.1s）；游標(biāo)卡尺（精確度0.01mm）。五、實(shí)驗(yàn)方法和方案的制定方法：在原料、注射機(jī)、模具不變的條件下，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(duì)制品質(zhì)量的影響。讓學(xué)生有目的地制定其它方案，如改變二個(gè)或三個(gè)工藝參數(shù)，觀其綜合效應(yīng)（和要求方案比較）。（一）準(zhǔn)備工作1、閱讀使用注射機(jī)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(shí)驗(yàn)條件：原料的干燥條件（根據(jù)學(xué)

9、校情況可選擇做）料筒溫度、噴嘴溫度螺桿轉(zhuǎn)速、背壓及加料量注射速度、保壓時(shí)間模具溫度、冷卻時(shí)間制品的后處理?xiàng)l件（可選擇做）3、按實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用說(shuō)明書(shū)和操作規(guī)程要求，作好注射機(jī)的檢查、維護(hù)工作。4、動(dòng)作、采用低速開(kāi)、合模操作、安裝好實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?。（二）成型制?、用手動(dòng)操作方式，在注射機(jī)溫度指示值達(dá)到實(shí)驗(yàn)條件時(shí)，進(jìn)行恒溫1020分鐘，再加入塑料實(shí)施預(yù)塑程序。用較慢速度進(jìn)行對(duì)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。料條若呈光滑明亮，無(wú)變色，銀絲、氣泡，說(shuō)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(dòng)操作方式，依次進(jìn)行閉模-注射裝置前移-注射（充模）-保壓-預(yù)塑/冷卻-注射裝置后退-開(kāi)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(jìn)的距離及時(shí)間、保壓（表值）、背壓及驅(qū)動(dòng)螺桿的液壓力（表值）等數(shù)值，并記錄料筒溫度、噴嘴溫度、注射時(shí)間、冷卻時(shí)間和成型周期。用溫度計(jì)分別測(cè)量熔料溫度、動(dòng)模和定模型腔面上3個(gè)不同位置的溫度。3、用半自動(dòng)操作方式，在確定的實(shí)驗(yàn)條件下，連續(xù)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(shí)間、冷卻時(shí)間、料筒溫度（調(diào)節(jié)料筒溫度后應(yīng)有適當(dāng)?shù)暮銣貢r(shí)間）制取第二、三、四、五、六組制品。4、觀察各組制品成型過(guò)程，記錄發(fā)生情況和制品外觀質(zhì)量、尺寸變化。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容記錄（1）注射制品