塑料成型工艺及模具设计实验指导书.docx
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塑料成型工艺及模具设计实验指导书
塑料工艺及模具设计
实验指导书
湖南理工学院机械工程学院
实验一塑料熔融指数的测定
实验二注射模具折装实验
实验三压缩模具折装实验
实验四注射模具安装实验
实验五塑料注射成型工艺实验
实验六压缩模具压缩工艺实验
实验一塑料熔融指数的测定
一、实验目的
1、掌握测定塑料熔融指数的方法
2、了解塑料流动性对塑料成型工艺的影响
二、实验设备、工具及原料
1、XNR-400B型熔体流动速率仪
2、秒表
3、原料：
聚乙烯ABS
4、天秤（感量0.1g规格1kg）
三、实验要求
实验前必须预习实验指导书和阅读教材中有关章节,掌握测定塑料熔融指数的方法,并学会分析实验结果。
四、实验原理
塑料流动性是指在成型过程中塑料熔体（或分散体）在一定的温度与压力作用下充填模腔的能力，流动性的好坏,在很大程度上影响着成型工艺的许多参数,如成型温度，压力，模具浇注系统的尺寸及其它结构参数。
在决定零件大小与壁厚时，也要考虑流动性的影响。
在工业生产中，对塑料流动性的好坏采用统一的方法测定，对热塑性塑料常用的方法有熔融指数测定法和螺旋长度试验法，熔融指数测定法是将被测塑料装于标准装置中，在一定的温度和压力下，通过测定熔体在10分钟内通过的标准毛细管的塑料重量值来确定其流动性的状况，该值叫熔融指数，熔融指数为克／10分钟，通常用MI代表。
五、熔融指数测定仪简介
本实验采用熔融指数测定仪，测定仪的关键部位是标准毛细管，长度为8.0+0.025mm，内径为2.095+0.0015mm并要求直而光滑。
熔融指数测定仪主要技术数据如下：
压料杆加荷总重2160g
料筒内径9.544mm
压料杆与料筒间隙0..75+0.015mm
毛细管口模内径0.095+0.015mm
毛细管长8.000+0.025mm
六、实验步骤和方法
1、接通电源，将圆筒和活塞加热到选定的温度（树脂的选定温度见附表）
2、将树脂在选定温度下保温15分钟，取出活塞，把试样装入圆筒中，用活塞将料压实，再将活塞插入筒内。
3、经4分钟后，在活塞杆顶部装上选定砝码，在20分钟内将通过毛细管挤出熔融体切取几个切割段（第一切割和含气泡的切割弃掉）连续取至少3个切割段分别称重，按下式计算熔融指数：
W600
MI= ——————克／10分钟
t
式中：
W：
三个切割段重量的算术平均值单位：
克
t：
切割段所需时间单位：
秒
七、思考题
1、什么叫熔融指数，其在塑料成型工艺中有什么意义
2、对实验结果进行分析，说明影响塑料流动性的因素有哪些?
实验二、注射模具拆装实验
一、实验目的：
1、了解注射模的结构特点及各零件的作用
2、了解注射模具的浇注系统，顶出机构的构特点
3、掌握正确拆装注射模具的方案
二、实验设备及工具
1、注射模具（2——4套）
2、各种工具（2——4套主要有六方板手、铜锤、活板子6寸、8寸螺钉刀、6寸、8寸克丝钳等）
三、实验要求
实验前必须认真预习实验指导书和阅读教材中有关章节，了解注射模的结构特点、掌握正确的拆装注射模具的方法。
四、实验步骤
1、用工具将模具打开，确定拆装工艺路线
2、用工具将模具主要成型零件顶出拆下，并注意个零件的连接关系
3、画出摸具图
4、用清洗剂将零件洗净，涂上黄油，按正确的顺序装配好。
五、思考题
1、画出模具图
2、指出实验用模具的顶出机构的类型和结构特点
3、指出实验用模具的浇注系统的类型及其特点
4、写出拆装工艺路线
实验三、压缩模拆装实验
一、实验目的
1、了解压缩模结构组成及各部分所起作用
2、了解压缩模凸、凹模与其它零件的连接关系
3、掌握正确拆装模具方法
二、实验设备及工具
1、压缩模具（2——4套）
2、各种工具（2——4套主要有六方板手、铜锤、活板子、6寸、8寸螺钉刀、6寸、8寸克丝钳等）
三、实验要求
实验前必须认真预习实验指导书和阅读教材中有关章节，了解压缩模的种类、结构及组成和掌握正确的拆装压缩模的方法。
四、实验步骤
1、将模具上、下模打开，观察模具结构确定拆装顺序。
2、将模具各零件清洗干净，涂上黄油，按正确的顺序装配好。
五、思考题
1、画出实验用模具图，并指出个零件所起的作用
2、画出成型零件图
3、写出拆装模具的装配顺序
实验四、注射模具安装实验
一、实验目的
1、了解模具固定在注射机上的方式；
2、掌握手工正确安装模具的方法；
3、了解注射工艺过程。
二、实验设备及工具
1、100克注射机（一台）
2、注射模具（一套）
3、各种工具（一套）
三、实验要求
实验前必须认真预习实验指导书和阅读教材中有关章节、了解模具固定在注射机上有几种方法，掌握正确的安装模具的方法几试模方法
四、实验内容
模具在注射机上的固定方式有许多种，但主要有两种方式，一种是用螺钉将模具固定在注射机的模板上，这种方法主要适用于大型模具，另一种是用压板将模具固定在摸板上，这种方法主要使用于中、小型模具，根据模具的大小和生产实际情况在实际生产中常采用吊装和人力安装模具两种方法。
五、实验步骤
1、按设备的操作规定，做好操作前的准备工作。
包括熟悉注射机的使用操作说明书。
2、注射机温度达到规定指示温度是，开始打开锁紧螺母，调整顶出机构，使其顶出长度适当。
3、根据模具厚度，调整移动模板同固定模板的距离，使其略比模具厚度大10-20mm。
4、将模具装在固定模板一端，并用压板固定好调整移动模板使其锁紧模具，用压板将模具固定在注射机上。
5、开动注射机，试开模1-2次，看是否运行正常。
6、调整锁模力大小
7、锁紧螺母，进行试模
六、思考题
1、模具在注射机上的固定方式有几种？
2、手工安装模具的步骤有哪些？
实验五、塑料注射成型工艺实验
一、实验目的
1、掌握热塑性塑料注射成型的基本原理，成型工艺参数的作用及对制品性能的影响
2、了解注射机的基本结构和动作原理
3、熟悉注射机的安全操作方法。
二、实验设备、工具和原料
1、100克注射机（一台）
2、注射模具（一套）
3、各种工具（一套）
4、聚乙烯树脂（50kg）
三、实验要求
实验前必须认真预习实验指导书和阅读教材中有关章节、了解塑料制品成型中受各工艺参数影响以及模具和注射机之间的连接关系
四、实验原理
塑料注射成型原理是将塑料颗粒定量的加入到注射机的料斗中，通过料筒的传热，以及螺杆转动时产生的剪切作用使塑料逐步熔化呈流动状态，然后在柱塞或螺杆的推动下，熔融逆境塑料以高压和较快的速度通过嘴注入袄温度较低的闭合模具的型腔中，由于模具的冷却作用，使模腔内熔融塑料逐渐凝固并成型，最后从模具中取出塑件。
上述过程可归纳为：
加热——塑料熔融——注射——冷却定型——塑件脱模
注射成型时，塑料熔融在外界条件作用，除了引起高分字化学变化外，主要是一个物理变化过程，塑料的流变性，热性能，结晶行为，定向作用等因素对注射工艺条件和制品的性能都会产生很大的影响。
影响塑件质量的因素很多，主要有注射成型条件，模具结构几塑件形状和塑料种类等因素。
而塑料种类及塑件形状是不能改变的，想获得合格制品制定合理的注射成型条件就非常重要了，注射成型条件包括注射是料筒的各段温度，注射速率，注射压力的大小等因素。
因此，在实际生产中，应确定合理的成型工艺条件。
而作为一名模具设计人员掌握塑料制品注射工艺是非常必要的。
五、实验步骤
1、根据实验制品的塑料种类、形状、重量确定成型工艺条件（料筒各段温度、注射压力、注射一保压时间等）
2、按设备的安全操作规程，做好操作亲的准备工作
3、注射机温度达到规定指示值时，现场恒温10——20分钟，加入塑料进行试注射，当从喷嘴注出的料条光滑元变色、气泡等。
说明料筒温度和喷嘴温度比较合适，方可进行注射成型实验。
4、改变注射量，注射速率、锁模力，观察注射成型制品的情况，做好记录。
六、思考题
1、塑件质量的影响因素有哪些？
2、制定注射工艺条件的依据是什么？
实验六、压缩模具压缩工艺实验
一、实验目的
1、掌握热固性塑料压缩成型的基本原理，工艺参数及对制品性能的影响。
2、了解塑料制品液压机的基本结构及原理。
3、熟悉液压机的安全操作方法
二、实验设备、工具及原料
1、塑料制品液压机一台
2、压缩模具（一套）
3、各种工具（一套）
4、电木粉（40kg）
5、天秤一台
三、实验要求
实验前必须认真预习实验指导书和阅读教材中有关章节、了解塑料制品成型中受各种工艺参数的影响以及模具和液压机之间的连接关系。
四、实验原理
将压缩模具安装在液压机上，进行加热，当达到预定的温度后，酸醛压缩粉（电木粉）加入模具的加料室中，然后加压合模，保温保压一定的时间后，进行开模、取模，上述过程可以归纳如下：
装模——加热——加料——压制——保压——取件
影响塑件质量的的因素很多，主要有注射成型条件，模具结构几塑件形状和塑料种类等因素。
而制件形状、塑料品种等因素是不可改变的。
因此，成型条件就显的较为重要了。
在成型条件中，合理的选择成型温度成型压力，保温保压时间就显得很为重要。
在试模过程中应该确定出出合理的成型条件。
五、实验步骤
1、根据制件的塑料品种、形状、壁厚，重量确定压缩成型工艺条件（加热温度，压力，保压时间等）
2、按设备操作规程，做好操作前的准备工作。
3、当模具温度达到规定的温度时，再保温10——20分钟，再加料，然后进行压缩成型，保压2——5分钟后开模取件。
4、改变加料量，成型压力，温度、保温时间，观察制品质量情况，做好记录。
六、思考题
1、塑件质量的影响因素有哪些？
2、这些工艺参数对塑件质量有什么影响？
附表：
各种塑料熔融指数的测定条件
被测定树脂
温度（℃）
荷重（克）
压力（公斤／厘米2）
聚乙烯
190
190
2160
21600
3.04
30.40
ABS树脂
200
230
5000
1200
7.03
1.69
丙烯酸树脂
230
190
200
230
3800
5000
5000
1200
5.34
7.03
7.03
1.09
聚苯乙烯
230
3800
5.34
聚丙烯
230
190
2160
2160
3.04
3.04
聚甲醛树脂
190
1050
1.48
聚碳酸酯
300
275
235
235
1200
325
1000
2060
1.69
0.46
1.41
3.04
聚酰胺
235
5000
7.03
聚三氟乙烯树脂
265
125000
17.58
取醋酸乙烯树脂
190
10000
14.06
附表：
塑料熔融指数测定实验报告
实验数据
表一：
实验参数
树脂名称
测定条件
被测树脂段重量级g
测定温度°c
荷重g
时间s
1
2
3
W=（W1+W2+W3）/3
MI=
表二：
实验参数
树脂名称
测定条件
被测树脂段重量级g
测定温度°c
荷重g
时间s
1
2
3
W=（W1+W2+W3）/3
MI=
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