材料成形实验报告.docx
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材料成形实验报告
重庆交通大学
《材料成形技术与基础》
实验报告
学院：
机电与汽车工程学院
年级:
2008级
班级:
机械制造〈3〉班
学号:
0812020
姓名:
汤国强
2011年6月
实验二：
塑料成型工艺及模具结构
实验报告
实验时间成绩
1、实验目的
（1）了解注塑机基本结构和注塑机的安全操作方法；
（2）掌握注塑模具的基本结构，绘制模具结构简图；
（3）掌握塑料成型过程，分析成型工艺条件之间的关系；
（4）拟定合理的工艺条件，制订成型工艺卡片；
（5）查找导致废品的成型工艺因素，学会调整成型参数。
2、实验内容
（1）认识注塑机基本结构和各部件，了解部件之间运动关系；
（2）熟悉注塑模具基本结构和各部件，了解部件之间运动关系；
（3）观察模具与注射机的关系；
（4）熟悉注塑周期，包括预塑、注射、保压、冷却、开模、推出、取件、合模。
在此周期中，冷却时间与预塑时间的一段重合；
（5）认识注射工艺参数，初步进行注塑参数调试：
1）温度：
注射过程控温部分及原理，温度的设定方法及调节方法、温度与注射产品质量的影响。
2）压力：
注射过程压力控制部件及原理，压力的设定方法及调节方法、压力对注射产品质量的影响。
3）时间：
注射过程时间控制部件及原理，时间控制的设定方法及调节方法、时间对注射产品质量的影响。
3、实验记录表
附表1塑件质量合格的工艺参数表
射嘴温度
料筒温度
注射压力
注射时间
冷却时间
成型周期
质量特征
一段
二段
三段
四段
一压
二压
三压
一级计时
二级计时
三级计时
充满
翘曲
飞边
其它
208
203
197
190
75
/
/
2
/
/
10
26
√
无
无
无
附表2在附表1参数的基础上,改变射胶一压,观察塑件质量
射胶一压
观察改变射胶一压对塑件质量的影响
充满
翘曲
飞边
其它
60
未充满
无
无
无
80
充满
无
有
无
83
充满
无
有
无
附表3在附表1参数基础上,改变射胶一级计时,观察塑胶件质量
射胶一级计时
改变射胶一级计时时,观察塑件质量.
充满
翘曲
飞边
成型周期
其它
1
未充满
无
无
28
3
充满
无
有
25
附表4在附表1参数基础上,改变冷却时间,观察塑件质量
冷却计时
改变冷却计时,观察对塑件质量的影响
充满
翘曲
飞边
成型周期
其它
2
充满
无
有
24
20
充满
无
有
32
4、回答问题
（1）设置注射成型工艺参数,温度,压力,时间的依据是什么?
答：
依据是所得注射件的质量。
1、产品的重量，决定熔胶量
2、材料的特性决定熔融温度，产品外观要求决定模具温度
3、产品结构决定了进胶的分段和时间，压力
（2）改变注射成型工艺参数对塑件的质量有什么影响?
答：
根据实验现象及过程可知
（1）改变注射压力。
当压力低于正常压力时，会产生充不满的现象，而高于正常压力时会出现飞边。
（2）改变注射时间。
当注射时间低于正常时间时，会产生充不满的现象，而高于正常时间时会产生飞边，成型周期随注射时间的增大而减少。
（3）改变冷却时间。
无论时间高于还是低于正常时间都能充满，但是会有飞边产生，成型周期也随冷却时间的增大而增大，减小而减小。
（3）绘制实验用模具结构简图（参考教材10－21）。
实验三：
《材料成形技术基础》
实验报告
实验时间成绩
1、实验目的
（1）了解电火花加工机床的基本组成；
（2）熟悉电加工操作面板的设定；
（3）了解不同电参数下电火花加工状态的影响；
（4）加工规律的验证。
2、实验内容
（1）了解电火花机床的基本组成部分，即：
主机、自动进给系统、脉冲电源和过滤循环系统四大部分；
（2）熟悉电加工操作面板并设定不同的电参数，然后依次进行电火花加工，观察电火花的状态；
（3）在电火花结束后，观察所加工孔的粗糙度。
熟悉加工流程
3、实验器材及设备
器材：
1）电极材料：
铜
2）工件材料：
45钢
3）专用火花油
设备：
电火花加工机床
4、实验原理
被加工的工件做为工件电极，紫铜（或其他导电材料如石墨）做为工具电极。
脉冲电源发出一连串的脉冲电压，加到工件电极和工具电极上，此时工具电极和工件均被淹没在具有一定绝缘性能的工件液（绝缘介质）中。
在伺服系统的控制下，工具电极慢慢向工件电极进给，当工具电极与工件电极的距离小到一定程度时，在脉冲电压的作用下，两极间最近点处的工件液（绝缘介质）被击穿，工具电极与工件之间形成瞬时放电通道，产生瞬时高温，使金属局部熔化甚至汽化而被蚀除下来，使局部形成电蚀凹坑。
这样以很高的频率连续不断地重复放电，工具电极不断地向工件进给，就可以将工具电极的形状复制到工件上，加工出需要的型面来。
5、实验过程、实验参数
6、心得体会
实验四：
《焊接接头金相分析实验》
实验报告
一、实验目的
（1）观察焊接接头的宏观形貌特征及焊接缺陷，了解焊接裂纹生成机理；
（2）观察典型焊接接头的显微组织的分布及其特征，了解焊接接头的焊缝区、熔合线、热影响区等不同金相组织产生的原理；
（3）观察焊缝、热影响区及母材的各种典型结晶形态；
（4）测定在不同的焊接工艺下热影响区的宽度。
二、实验概述
三、实验设备及材料
1、Q235弧焊接头组织试样；
2、金相显微镜、抛光机、吹风机各1个；粗细金相砂纸1套；平板玻璃1块；
3、有关金相图谱；
4、5%硝酸酒精、滤纸、脱脂棉等。
四、实验步骤
1.试样制作
1）将已焊好的试件切成25*25mm的试片，然后把试片四周用砂轮打去毛刺，并把四个角打磨成圆角；
2）用金相砂纸打磨纸上。
试片研磨完成，用清水冲洗，进行机械抛光，抛光后再用清水冲洗试片；
3）将抛好的试片，用4%的硝酸酒精溶液腐蚀，大约经过5－10s左右，立即用清水冲洗，然后用无水乙醇轻轻擦去水分，并用吹风机吹干。
2.焊接接头宏观分析
用肉眼或低倍放大镜观察焊接接头的波纹、堆高、缺陷等外观形状，用游标卡尺测量焊接接头的焊缝、热影响区的宽度、测量焊缝深度。
观察焊接接头的结晶组织方向，以及焊接结构是否存在着气孔、裂纹、加渣、未焊透等缺陷。
3．焊接接头显微组织分析
1）用普通金相试片制作方法，将焊接接头横断面磨制成显微金相试样，用5%的硝酸酒精溶液腐蚀试样；
2）将金相试样平稳放置在立式金相显微镜的观测平台上；根据试样观察要求，选用放大倍数合适的物镜及目镜；对该显微镜的光栏、焦距等进行调整，使观察图像清晰；
3）首先找到焊接接头的焊缝区，然后通过调整立式金相显微镜的观测平台，缓慢将金相试样从焊缝区向母材区移动，观察焊接接头不同区域的金相组织变化；
4）仔细观察焊接接头的焊缝区、熔合区、过热区、正火区、不完全相变区等五个区域的金相组织，以照相关金相组织照片，仔细分辨各区域金相组织的典型特征；
5）对存在焊接裂纹的试样，仔细观察裂纹所在的部位、走向，以及裂纹周围的金相组织特征。
五、实验结果
1、绘制出焊接接头的显微组织形貌示意图，并将焊缝区、熔合区、过热区、正火区、不完全相变区等五个区域的金相组织用金相组织示意图描绘，并说明各区域的组织特点，分析其产生的原因。
焊缝区：
焊接加热时，焊缝处的温度在液相线以上，母材与填充金属形成共同熔池，冷凝后成为铸态组织。
在冷却过程中，液态金属自熔合区向焊缝的中心方向结晶，形成柱状晶组织。
由于焊条芯及药皮在焊接过程中具有合金化作用，焊缝金属的化学成分往往优于母材。
熔合区：
位于焊缝与基本金属之间，部分金属焙化部分未熔，也称半熔化区。
加热温度约为1490～1530°C，此区成分及组织极不均匀，强度下降，塑性很差，是产生裂纹及局部脆性破坏的发源地。
过热区：
由于受热温度很高，使奥氏体晶粒发生严重的长大现象，冷却后得到晶粒粗大的过热组织。
此区的塑性差、韧性低、硬度高。
其组织为粗大的铁素体和珠光体。
正火区：
该区加热温度为Ac3-11000C之间。
在加热过程中，铁素体和珠光体全部转变为奥氏体，即产生金属的重结晶现象。
由于加热温度稍高于Ac3，奥氏体晶粒尚未长大，冷却后获得均匀而细小的铁素体和珠光体，相当于热处理时的正火组织。
该区的组织比退火状态的母材组织细小，因此，该区是热影响区中组织和性能最好的区域。
不完全相变区：
焊接时，加热温度在Ac1-Ac3之间（约750－9000C）的金属区域为不完全重结晶区。
当低碳钢的加热温度超过Ac1时，珠光体转变为奥氏体。
温度进一步升高时，部分铁素体逐步溶解于奥氏体中，温度越高，溶解的越多，直到Ac3时，铁素体将全部溶解在奥氏体中。
焊后冷却时，又从奥氏体中析出细小的铁素体，一直冷却到Ar1时，残余的奥氏体就转变为共析组织——珠光体。
该区只有一部分组织发生了相变重结晶过程，而始终未溶入奥氏体的铁素体，在加热时会发生长大，变成较粗大的铁素体组织。
因此，该区域金属的组织是不均匀的，晶粒大小也不一致，一部分是经过重结晶的晶粒细小的铁素体和珠光体，另一部分是粗大的铁素体。
2、绘制出焊缝裂纹的形貌示意图，并分析观察的裂纹的种类、特征及周围组织。
3、绘制出焊接接头的宏观形貌示意图，并注明焊缝宽度（深度）、热影响区宽度、焊缝堆高、焊缝波纹等的尺寸。
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