注塑工藝設(shè)計(jì),擠出工藝設(shè)計(jì)

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1、- 專業(yè)方向課程設(shè)計(jì) 題 目： 注塑工藝，擠出工藝設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 化學(xué)化工學(xué)院 專 業(yè):高分子材料與工程 班級(jí): 1002**:9 學(xué)生姓名： 肖文建 導(dǎo)師姓名： 黃先威 劉擁君 劉艷麗 完成日期： 2013年 5 月 18 日 . z. - 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 學(xué)院：

2、 化學(xué)化工學(xué)院 專業(yè)： 高分子材料與工程 班級(jí)：1002 ：肖文建 同組人員姓名： 一． 課程設(shè)計(jì)題目： 注塑工藝設(shè)計(jì)，擠出工藝設(shè)計(jì) 二． 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及設(shè)計(jì)要求： 1.查閱文獻(xiàn)資料，了解注塑機(jī)、擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)及操作規(guī)程，了解注塑、擠出工藝的原理及參數(shù)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案； 2.采用聚乙烯、聚丙烯等主要原料，采用注塑機(jī)注塑成型制備測(cè)試樣品，改變注塑的參數(shù)優(yōu)化注塑工藝條件，作好實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)真實(shí)記錄并及時(shí)小結(jié)分析； 3. 采用聚乙烯、聚丙烯等主要原料，采用擠出機(jī)擠出線(棒)材樣品，合作完成線(棒)材的擠出、成線(棒)、牽引、切粒等操作，改變參數(shù)優(yōu)化擠出工藝條件，作好實(shí)

3、驗(yàn)的詳細(xì)真實(shí)記錄并及時(shí)小結(jié)分析； 4.歸納、分析總結(jié)實(shí)驗(yàn)研究數(shù)據(jù)，撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告。 三．課程設(shè)計(jì)時(shí)間安排： 5 月 13 日至 5 月 17 日 第1天 查閱文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)工藝參數(shù)； 第2天 注塑工藝； 第3-4天 擠出工藝； 第5天 撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告。 四． 主要參考資料： 指導(dǎo)教師： 黃先威劉擁君 劉艷麗 教研室主任： 黃先威 教學(xué)副院長(zhǎng)： 陳建芳 2013年5月10日 . z

4、. - 目 錄 第一部分 前言---------------------------------------------------------------------------------------------1 1.1 前言---------------------------------------------------------------------------------------------------1 第二部分 成型工藝內(nèi)容---------------------------------------------------------------

5、--------2 2.1 注射機(jī)-------------------------------------------------------------------------------------2 2.1.1 注射機(jī)的類型--------------------------------------------------------2 2.1.2 注射機(jī)的結(jié)構(gòu)和功能-----------------------------------------------5 注射機(jī)工作原理及操作過程---------------------------------7 2.1.2

6、擠出機(jī)----------------------------------------------------------------------------8 2.2.1擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)與功能------------------------------------------8 2.2.2注射機(jī)操作過程----------------------------------------------10 第三部分 工藝過程與結(jié)果分析----------------------------------------------------------11 3.1 PP注射成型工藝------

7、--------------------------------------------------------------11 3.1.1 PP注射成型參數(shù)設(shè)定------------------------------------------------------11 3.1.2結(jié)果分析----------------------------------------------------------------------11 3.2 PP管材擠出成型工藝------------------------------------------------------------

8、--17 3.2.1 擠出成型參數(shù)---------------------------------------------------------17 3.2.4 結(jié)果分析---------------------------------------------------------------------18 第四部分 總結(jié)與討論-----------------------------------------------------------------------18 第五部分 參考文獻(xiàn)------------------------------------------

9、--------------------------------19 . z. - 第一部分 前 言 1.1 前言 加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)踐性教學(xué)對(duì)我們工科學(xué)生來(lái)說(shuō)是一堂非常有意義的課，通過實(shí)踐來(lái)促進(jìn)我們理論知識(shí)的掌握，同時(shí)學(xué)生自己去操作機(jī)器還加強(qiáng)了我們的動(dòng)手能力，觀察力， 提高同學(xué)們的共同解決問題的思維能力，在學(xué)校的實(shí)驗(yàn)我們可以初步了解加工成型的工藝方法，對(duì)工藝參數(shù)的調(diào)整有了更為實(shí)際的了解。為我們走出社會(huì)積累經(jīng)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)的成功還增加了同學(xué)們的興趣以及學(xué)生在操作中的求知欲望，利于同學(xué)們對(duì)自己專業(yè)有更深的了解。 本次的實(shí)

10、驗(yàn)操作是利用注塑機(jī)對(duì)聚丙烯和擠出成型機(jī)對(duì)聚乙烯進(jìn)行機(jī)加工成型并改變參數(shù)來(lái)獲得更為理想的成品，過程包括用擠出機(jī)生產(chǎn)聚乙烯細(xì)條然后再回收切粒；用注射成型機(jī)對(duì)聚丙烯進(jìn)行注塑生產(chǎn)測(cè)試樣品。學(xué)會(huì)在操作中怎樣優(yōu)化擠出工藝條件，并在設(shè)計(jì)過程中掌握設(shè)備問題的解決能力，選定最理想的方案和合理的設(shè)計(jì)工藝條件是我們的主要內(nèi)容。 塑料的注射成型又稱注射模塑，是高分子材料成型加工中一種重要的方法。它的特點(diǎn)是成型周期短，生產(chǎn)效率高，能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精良的制品，成型適應(yīng)性強(qiáng)，制品種類繁多，而且容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化，因此應(yīng)用十分廣泛。隨著石油工業(yè)的發(fā)展，塑料的成型技術(shù)有了很大的發(fā)展，尤其的在塑料作為工程材料的出現(xiàn)注塑

11、制品的用途一擴(kuò)大到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域目前注塑制品約占塑料制品的30%，而工程塑料制品已經(jīng)有80%采用注射成型。擠出成型適用于所用的熱塑性高分子材料，也可用于部分熱固性材料。塑塑料擠出制品中包括：棺管材、板材、棒材、片材、薄膜、單絲、線纜包覆層等。目前約50%的熱塑性塑料制品是擠出成型的。雖然擠出成型新的加工方法和理論快速發(fā)展的時(shí)期己經(jīng)過去，現(xiàn)在處于一個(gè)較過去水平高得多而在發(fā)展上趨于平緩的時(shí)期，但在對(duì)這些技術(shù)的運(yùn)用中仍可以不斷創(chuàng)新，開發(fā)新產(chǎn)品，制造新材料，形成新技術(shù)。目前，注塑成型和擠出成型仍有較大的發(fā)展前景。 第二部分 成型工藝內(nèi)容 2.1 注射機(jī) 　注射機(jī)（又名注塑機(jī)）是將熱塑性塑料

12、或熱固性料利用塑料成型模具制成各種形狀的塑料制品的主要成型設(shè)備。注射成型是通過注塑機(jī)和模具來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 2.1.1注射機(jī)的類型 注塑機(jī)的類型有:立式、臥式、角式等，但是無(wú)論那種注塑機(jī)，其基本功能有兩個(gè)： 　　 （1）加熱塑料，使其達(dá)到熔化狀態(tài)； 　　 （2）對(duì)熔融塑料施加高壓，使其射出而充滿模具型腔。 　　 按螺桿類型劃分有柱塞式注射機(jī)、螺桿式注射機(jī)和排氣式注射機(jī)等。 臥式螺桿式注射機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 1、機(jī)身 2、電動(dòng)機(jī)及液壓泵 3、注射液壓缸 4、齒輪箱 5、齒輪傳動(dòng)電動(dòng)機(jī) 6、料斗 7、螺桿 8、加熱器 9、料筒 10、噴嘴 11、定模固定板 12、模具 13、拉桿 14、動(dòng)模

13、固定板 15、合模機(jī)構(gòu) 16、合模液壓缸 17、螺桿傳動(dòng)齒輪 18、螺桿花鍵 19、油箱 臥式注射機(jī)外觀圖 2.1.2注射機(jī)的結(jié)構(gòu)和功能 注塑機(jī)通常由注射系統(tǒng)、合模系統(tǒng)、液壓傳達(dá)動(dòng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、加熱及冷卻系統(tǒng)、安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等組成。其結(jié)構(gòu)如下圖所示 （1）注塑系統(tǒng) 注射系統(tǒng)的作用：注射系統(tǒng)是注塑機(jī)最主要的組成部分之一，一般有柱塞式、螺桿式、螺桿預(yù)塑柱塞注射式3種主要形式。目前應(yīng)用最廣泛的是螺桿式。其作用是，在注塑料機(jī)的一個(gè)循環(huán)中，能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)將一定數(shù)量的塑料加熱塑化后，在一定的壓力和速度下，通過螺桿將熔融塑料注入模具型腔中。注射結(jié)束后，對(duì)注射到模腔中的熔料保持定

14、型。 　　 注射系統(tǒng)的組成：注射系統(tǒng)由塑化裝置和動(dòng)力傳遞裝置組成。 　　 螺桿式注塑機(jī)塑化裝置主要由加料裝置、料筒、螺桿、射咀部分組成。動(dòng)力傳遞裝置包括注射油缸、注射座移動(dòng)油缸以及螺桿驅(qū)動(dòng)裝置（熔膠馬達(dá)）。 （2）合模系統(tǒng) 合模系統(tǒng)的作用：合模系統(tǒng)的作用是保證模具閉合、開啟及頂出制品。同時(shí)，在模具閉合后，供給予模具足夠的鎖模力，以抵抗熔融塑料進(jìn)入模腔產(chǎn)生的模腔壓力，防止模具開縫，造成制品的不良現(xiàn)狀。 　　 合模系統(tǒng)的組成：合模系統(tǒng)主要由合模裝置、調(diào)模機(jī)構(gòu)、頂出機(jī)構(gòu)、前后固定模板、移動(dòng)模板、合模油缸和安全保護(hù)機(jī)構(gòu)組成。 （3）液壓系統(tǒng) 　　液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的作用是實(shí)現(xiàn)注塑機(jī)按工藝過程

15、所要求的各種動(dòng)作提供動(dòng)力，并滿足注塑機(jī)各部分所需壓力、速度、溫度等的要求。它主要由各自種液壓元件和液壓輔助元件所組成，其中油泵和電機(jī)是注塑機(jī)的動(dòng)力來(lái)源。各種閥控制油液壓力和流量，從而滿足注射成型工藝各項(xiàng)要求。 （4）電氣控制系統(tǒng) 　　電氣控制系統(tǒng)與液壓系統(tǒng)合理配合，可實(shí)現(xiàn)注射機(jī)的工藝過程要求（壓力、溫度、速度、時(shí)間）和各種程序動(dòng)作。主要由電器、電子元件、儀表、加熱器、傳感器等組成。一般有四種控制方式，手動(dòng)、半自動(dòng)、全自動(dòng)、調(diào)整。 （5）加熱/冷卻系統(tǒng) 　　加熱系統(tǒng)是用來(lái)加熱料筒及注射噴嘴的，注塑機(jī)料筒一般采用電熱圈作為加熱裝置，安裝在料筒的外部，并用熱電偶分段檢測(cè)。熱量通過筒壁導(dǎo)熱

16、為物料塑化提供熱源；冷卻系統(tǒng)主要是用來(lái)冷卻油溫，油溫過高會(huì)引起多種故障出現(xiàn)所以油溫必須加以控制。另一處需要冷卻的位置在料管下料口附近，防止原料在下料口熔化，導(dǎo)致原料不能正常下料。 （6）潤(rùn)滑系統(tǒng) 　　潤(rùn)滑系統(tǒng)是注塑機(jī)的動(dòng)模板、調(diào)模裝置、連桿機(jī)鉸等處有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部位提供潤(rùn)滑條件的回路，以便減少能耗和提高零件壽命，潤(rùn)滑可以是定期的手動(dòng)潤(rùn)滑，也可以是自動(dòng)電動(dòng)潤(rùn)滑； （7）安全保護(hù)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 注塑機(jī)的安全裝置主要是用來(lái)保護(hù)人、機(jī)安全的裝置。主要由安全門、液壓閥、限位開關(guān)、光電檢測(cè)元件等組成，實(shí)現(xiàn)電氣——機(jī)械——液壓的聯(lián)鎖保護(hù)。 　　 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要對(duì)注塑機(jī)的油溫、料溫、系統(tǒng)超載，以及工藝和

17、設(shè)備故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)異常情況進(jìn)行指示或報(bào)警。 2.1.3注射機(jī)工作原理及操作過程 注塑機(jī)的工作原理：與打針用的注射器相似，它是借助螺桿（或柱塞）的推力，將已塑化好的熔融狀態(tài)（即粘流態(tài)）的塑料注射入閉合好的模腔內(nèi)，經(jīng)固化定型后取得制品的工藝過程?！? 注塑成型是一個(gè)循環(huán)的過程，每一周期主要包括：定量加料—熔融塑化—施壓注射—充模冷卻—啟模取件。取出塑件后又再閉模，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。注射模具安裝在注射機(jī)的動(dòng)模板和定模板上，由鎖模裝置合模并鎖緊，塑料在料筒內(nèi)加熱呈熔融狀態(tài)，由注射裝置將塑料熔體注入型腔內(nèi)，塑料制品固化冷卻后由鎖模裝置開模，并由推出裝置將制品推出。注塑機(jī)操作項(xiàng)目包括控制鍵盤操作、電

18、器控制系統(tǒng)操作和液壓系統(tǒng)操作三個(gè)方面。分別進(jìn)行注射過程動(dòng)作、加料動(dòng)作、注射壓力、注射速度、頂出型式的選擇，料筒各段溫度的監(jiān)控，注射壓力和背壓壓力的調(diào)節(jié)等。 一般螺桿式注塑機(jī)的成型工藝過程是：首先將粒狀或粉狀塑料加入機(jī)筒內(nèi)，并通過螺桿的旋轉(zhuǎn)和機(jī)筒外壁加熱使塑料成為熔融狀態(tài)，然后機(jī)器進(jìn)行合模和注射座前移，接著向注射缸通人壓力油，使螺桿向前推進(jìn)，從而以很高的壓力和較快的速度將熔料注入溫度較低的閉合模具內(nèi)，經(jīng)過一定時(shí)間和壓力保持（又稱保壓）、冷卻，使其固化成型，便可開模取出制品?！?　　 注塑成型的基本要求是塑化、注射和成型。塑化是實(shí)現(xiàn)和保證成型制品質(zhì)量的前提，而為滿足成型的要求，注射必須保證有足

19、夠的壓力和速度。同時(shí)，由于注射壓力很高，相應(yīng)地在模腔中產(chǎn)生很高的壓力，因此必須有足夠大的合模力。由此可見，注射裝置和合模裝置是注塑機(jī)的關(guān)鍵部件。 2.2 擠出機(jī) 2.2.1 擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)與功能 塑料擠出機(jī)的主機(jī)是擠塑機(jī)，它由擠壓系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)和加熱冷卻系統(tǒng)組成。 1. 擠壓系統(tǒng) 擠壓系統(tǒng)包括螺桿、機(jī)筒、料斗、機(jī)頭、和模具，塑料通過擠壓系統(tǒng)而塑化成均勻的熔體，并在這一過程中所建立壓力下，被螺桿連續(xù)的擠出機(jī)頭。 (1) 螺桿：是擠塑機(jī)的最主要部件，它直接關(guān)系到擠塑機(jī)的應(yīng)用范圍和生產(chǎn)率，由高強(qiáng)度耐腐蝕的合金鋼制成。 (2) 機(jī)筒：是一金屬圓筒，一般用耐熱、耐壓

20、強(qiáng)度較高、堅(jiān)固耐磨、耐腐蝕的合金鋼或內(nèi)襯合金鋼的復(fù)合鋼管制成。機(jī)筒與螺桿配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)塑料的粉碎、軟化、熔融、塑化、排氣和壓實(shí)，并向成型系統(tǒng)連續(xù)均勻輸送膠料。一般機(jī)筒的長(zhǎng)度為其直徑的15～30倍，以使塑料得到充分加熱和充分塑化為原則。 (3) 料斗：料斗底部裝有截?cái)嘌b置，以便調(diào)整和切斷料流，料斗的側(cè)面裝有視孔和標(biāo)定計(jì)量裝置。 (4) 機(jī)頭和模具：機(jī)頭由合金鋼內(nèi)套和碳素鋼外套構(gòu)成，機(jī)頭內(nèi)裝有成型模具。機(jī)頭的作用是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的塑料熔體轉(zhuǎn)變?yōu)槠叫兄本€運(yùn)動(dòng)，均勻平穩(wěn)的導(dǎo)入模套中，并賦予塑料以必要的成型壓力。塑料在機(jī)筒內(nèi)塑化壓實(shí)，經(jīng)多孔濾板沿一定的流道通過機(jī)頭脖頸流入機(jī)頭成型模具，模芯

21、模套適當(dāng)配合，形成截面不斷減小的環(huán)形空隙，使塑料熔體在芯線的周圍形成連續(xù)密實(shí)的管狀包覆層。為保證機(jī)頭內(nèi)塑料流道合理，消除積存塑料的死角，往往安置有分流套筒，為消除塑料擠出時(shí)壓力波動(dòng)，也有設(shè)置均壓環(huán)的。機(jī)頭上還裝有模具校正和調(diào)整的裝置，便于調(diào)整和校正模芯和模套的同心度。 擠塑機(jī)按照機(jī)頭料流方向和螺桿中心線的夾角，將機(jī)頭分成斜角機(jī)頭(夾角120o)和直角機(jī)頭。機(jī)頭的外殼是用螺栓固定在機(jī)身上，機(jī)頭內(nèi)的模具有模芯坐，并用螺帽固定在機(jī)頭進(jìn)線端口，模芯座的前面裝有模芯，模芯及模芯座的中心有孔，用于通過芯線;在機(jī)頭前部裝有均壓環(huán)，用于均衡壓力;擠包成型部分由模套座和模套組成，模套的位置可由螺栓通過

22、支撐來(lái)調(diào)節(jié)，以調(diào)整模套對(duì)模芯的相對(duì)位置，便于調(diào)節(jié)擠包層厚度的均勻性。機(jī)頭外部裝有加熱裝置和測(cè)溫裝置。 2.傳動(dòng)系統(tǒng) 傳動(dòng)系統(tǒng)的作用是驅(qū)動(dòng)螺桿，供給螺桿在擠出過程中所需要的力矩和轉(zhuǎn)速，通常由電動(dòng)機(jī)、減速器和軸承等組成。 3.加熱冷卻裝置 加熱與冷卻是塑料擠出過程能夠進(jìn)行的必要條件。 (1) 現(xiàn)在擠塑機(jī)通常用的是電加熱，分為電阻加熱和感應(yīng)加熱，加熱片裝于機(jī)身、機(jī)脖、機(jī)頭各部分。加熱裝置由外部加熱筒內(nèi)的塑料，使之升溫，以達(dá)到工藝操作所需要的溫度。 (2) 冷卻裝置是為了保證塑料處于工藝要求的溫度范圍而設(shè)置的。具體說(shuō)是為了排除螺桿旋轉(zhuǎn)的剪切摩擦產(chǎn)生的多余熱量，以避免溫度過高使塑料分解、

23、焦燒或定型困難。機(jī)筒冷卻分為水冷與風(fēng)冷兩種，一般中小型擠塑機(jī)采用 風(fēng)冷比較合適，大型則多采用水冷或兩種形式結(jié)合冷卻;螺桿冷卻主要采用中心水冷，目的是增加物料固體輸送率，穩(wěn)定出膠量，同時(shí)提高產(chǎn)品質(zhì)量;但在料斗處的冷卻，一是為了加強(qiáng)對(duì)固體物料的輸送作用，防止因升溫使塑料粒發(fā)粘堵塞料口，二是保證傳動(dòng)部分正常工作。 2.2.2注射機(jī)操作過程 （一） 開機(jī)前準(zhǔn)備： 1. 裝好模具，發(fā)熱板。 2. 原料分離器上分離筒要清理干凈。 3. 齒輪箱，加料口分別通入冷卻水，并檢查管路是否暢通有無(wú)泄露。 （二） 開機(jī)步驟： 1. 接通發(fā)熱板開關(guān)。 2. 設(shè)定各段溫度，當(dāng)各加熱

24、區(qū)溫度達(dá)到所需數(shù)值時(shí)，保溫30分鐘。 3. 把料斗推進(jìn)下料口處加料，然后啟動(dòng)主電機(jī)，使雙螺桿在低速位置旋轉(zhuǎn)。 4. 當(dāng)模口出料后，啟動(dòng)真空泵進(jìn)行排氣。 5. 根據(jù)擠出產(chǎn)品的情況，適當(dāng)調(diào)整、轉(zhuǎn)速及各段的加熱溫度，直到獲得最佳產(chǎn)品質(zhì)量為止。 （三）. 擠出機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程需注意事項(xiàng)。 1. 保證料斗的原料充足不能斷料，并經(jīng)常檢查下料是否正常。 2. 如供電中斷，恢復(fù)供電后，必須重新加熱到設(shè)定溫度，并適當(dāng)保溫后才能啟動(dòng)。 3. 注意冷卻水泵系統(tǒng)供應(yīng)是否正常，并定時(shí)記錄各加熱段溫度。 （四）. 停機(jī)步驟： 1. 停止供料。 2. 停真空泵冷卻水。

25、 3. 停真空泵。 4. 把機(jī)頭殘余塑料清理干凈。 5. 停主電機(jī)。 6. 關(guān)電源。 第三部分 工藝過程與結(jié)果分析 3.1 PP注射成型工藝 1 成型前準(zhǔn)備包括（1）原料的處理、2料筒的清理3嵌件的預(yù)熱4脫模劑的選用 2注射成型過程：加料塑化、注射沖模、保壓、冷卻、脫模 3制品后處理：注射成型的制品，常常要進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮裉幚?，以提高其使用性能。包?熱處理2調(diào)濕處理3整修 3.1.1 PP注射成型參數(shù)設(shè)定 1)料筒溫度。在需要注射壓力和注射速度較小時(shí)，可選擇較低的料筒溫度。 一般料筒溫度控制在210-280C，噴嘴溫度比料筒溫度低10-30C。當(dāng)成型薄壁

26、、復(fù)雜塑件時(shí)，料筒溫度取高者;當(dāng)塑件較厚時(shí)，料筒溫度取低者。 2)模具溫度。旺的結(jié)晶能力較強(qiáng)，提高模溫有助于增加結(jié)晶度，也有利于大分子弛， 減少分子的取向作用，從而降低塑件的內(nèi)應(yīng)力，減少缺料、氣泡等缺陷，生產(chǎn)中常把模溫調(diào)整到20-60C。 3) 注射壓力。在注塑成型時(shí)，提高注射壓力有利于增大熔料的流動(dòng)性。柱塞式注塑機(jī)的注射壓力比螺桿式要高。一般控制在70-1OOMPa，具體數(shù)值以試模來(lái)決定，以塑件不缺料、溢料以及不產(chǎn)生凹痕和氣泡為準(zhǔn)。 3.1.2結(jié)果分析 圖中1號(hào)制品參數(shù)設(shè)定如下: (1)鎖模設(shè)定 慢 快 低 高 壓力（bar)

27、 20 50 40 100 流量（%） 25 50 40 100 位置（mm） 180 80 35 （2）開模設(shè)定 慢 快 中 低 壓力（bar) 80 45 30 45 流量（%） 15 28 23 21 位置（mm） 30 100 120 200 （3)

28、射膠設(shè)定 一段 二段 三段 四段 壓力（bar) 65 60 50 50 流量（%） 40 35 35 35 位置（mm） 2.5 2.5 0.0 0.0 （4）保壓設(shè)定 一級(jí) 二級(jí) 三級(jí) 壓力（bar) 52 50 40 流量（%） 45 49 35 時(shí)間（mm）

29、 3.0 0.0 0.0 （5）溫度設(shè)定 射咀 一段 二段 三段 四段 五段 實(shí)際（℃） 207 206 188 200 設(shè)定（℃） 210 210 180 190 上限（℃） +30 +30 +30 +30 下限（℃） -30 -30 -30 -30 對(duì)于號(hào)1制品，由圖可知，制品不完整。一號(hào)制品是在加工厚制品后沒有改變工藝參數(shù)的情況下進(jìn)行加工的，與厚制品相比，薄制品要求塑料熔體的流動(dòng)性高

30、，所以，制品不完整可能是由溫度過低，壓力過低造成的。2號(hào)制品是在提高溫度與壓力的情況下加 工成型得到的。 圖中2號(hào)制品參數(shù)設(shè)定如下： (1)鎖模設(shè)定 慢 快 低 高 壓力（bar) 20 50 40 100 流量（%） 25 50 40 100 位置（mm） 180 80 35 （2）開模設(shè)定 慢 快 中 低 壓力（bar) 80

31、 45 30 45 流量（%） 15 28 23 21 位置（mm） 30 100 120 200 （3)射膠設(shè)定 一段 二段 三段 四段 壓力（bar) 85 80 70 70 流量（%） 40 35 35 35 位置（mm） 2.5 2.5 0.0 0.0 （4）保壓設(shè)定

32、 一級(jí) 二級(jí) 三級(jí) 壓力（bar) 52 50 40 流量（%） 45 49 35 時(shí)間（mm） 3.0 0.0 0.0 （5）溫度設(shè)定 射咀 一段 二段 三段 四段 五段 實(shí)際（℃） 234 226 198 204 設(shè)定（℃） 230 230 200 200 上限（℃） +30 +30 +30

33、 +30 下限（℃） -30 -30 -30 -30 對(duì)于2號(hào)制品，雖然與1號(hào)制品相比完整程度有所提高，但是還是不完整，而且缺的比例較大，說(shuō)明塑料熔體流動(dòng)性還是沒有達(dá)到要求，于是繼續(xù)提高加工溫度和壓力，值得3號(hào)制品。 圖中3號(hào)制品參數(shù)設(shè)定如下： (1)鎖模設(shè)定 慢 快 低 高 壓力（bar) 20 50 40 100 流量（%） 25 50 40 100 位置（mm） 1

34、80 80 35 （2）開模設(shè)定 慢 快 中 低 壓力（bar) 80 45 30 45 流量（%） 15 28 23 21 位置（mm） 30 100 120 200 （3)射膠設(shè)定 一段 二段 三段 四段 壓力（bar) 105 100 90 90 流量（%） 40

35、 35 35 35 位置（mm） 2.5 2.5 0.0 0.0 （4）保壓設(shè)定 一級(jí) 二級(jí) 三級(jí) 壓力（bar) 52 50 40 流量（%） 45 49 35 時(shí)間（mm） 3.0 0.0 0.0 （5）溫度設(shè)定 射咀 一段 二段 三段 四段 五段 實(shí)際（℃） 256 246

36、 196 234 設(shè)定（℃） 250 250 220 220 上限（℃） +30 +30 +30 +30 下限（℃） -30 -30 -30 -30 3號(hào)制品與2號(hào)制品相比，雖然有了明顯的改進(jìn)，但是還是沒有完整。鑒于溫度已經(jīng)很高了，再提高溫度可能導(dǎo)致聚合物分解。所以，用提高壓強(qiáng)和流量來(lái)提高熔體流動(dòng)性，在此條件下制得4號(hào)制品。 圖中4號(hào)制品參數(shù)設(shè)定如下： (1)鎖模設(shè)定 慢 快 低 高 壓力（bar)

37、 20 50 40 100 流量（%） 25 50 40 100 位置（mm） 180 80 35 （2）開模設(shè)定 慢 快 中 低 壓力（bar) 80 45 30 45 流量（%） 15 28 23 21 位置（mm） 30 100 120 200 （3)射膠設(shè)

38、定 一段 二段 三段 四段 壓力（bar) 130 125 115 115 流量（%） 70 65 65 65 位置（mm） 2.5 2.5 0.0 0.0 （4）保壓設(shè)定 一級(jí) 二級(jí) 三級(jí) 壓力（bar) 52 50 40 流量（%） 46 50 52 時(shí)間（mm）

39、 3.0 0.0 0.0 （5）溫度設(shè)定 射咀 一段 二段 三段 四段 五段 實(shí)際（℃） 256 246 196 234 設(shè)定（℃） 250 250 220 220 上限（℃） +30 +30 +30 +30 下限（℃） -30 -30 -30 -30 由圖知道4號(hào)制品形狀已完整，但是出現(xiàn)了溢料飛邊，其產(chǎn)生的原因一般有：模壓力不夠、射出壓力過大、射出壓力保持時(shí)間過長(zhǎng)。經(jīng)分析，可能是注射壓力過大

40、，于是我們把注射壓力適當(dāng)降低，制得圖中5號(hào)制品。 圖中5號(hào)制品參數(shù)設(shè)定如下： 射膠設(shè)定 一段 二段 三段 四段 壓力（bar) 120 115 105 105 流量（%） 70 65 65 65 位置（mm） 2.5 2.5 0.0 0.0 其它加工參數(shù)與4號(hào)制品設(shè)定相同，由圖可以看到5號(hào)制品的溢料飛邊比起4號(hào)已經(jīng)明顯好多了，但還是有一點(diǎn)，于是再降低壓力制得6號(hào)制品。 圖中6號(hào)制品參數(shù)設(shè)定如下： 射膠

41、設(shè)定 一段 二段 三段 四段 壓力（bar) 115 110 100 100 流量（%） 70 65 65 65 位置（mm） 2.5 2.5 0.0 0.0 其它參數(shù)設(shè)定于5號(hào)制品的相同，圖中6號(hào)制品已基本上滿足設(shè)計(jì)要求。 通過比較，前三次的成型由于溶膠溫度低，射膠壓力小，導(dǎo)致了產(chǎn)品不完整，而第三第四次由于射膠壓力大，導(dǎo)致了產(chǎn)生飛邊厚經(jīng)過不斷修改得到符合要求的塑膠制品。由數(shù)據(jù)可知，機(jī)器參數(shù)中的溫度設(shè)定射膠設(shè)定值和保

42、壓設(shè)定值對(duì)制品的影響較大，在轉(zhuǎn)換成型模具之后，溶膠的流動(dòng)性和射膠壓力的不足對(duì)成型產(chǎn)生了較大影響， 3.2 PP管材擠出成型工藝 3.2.1 擠出成型參數(shù) （1） 溫度，溫度是保證擠出過程得以順利進(jìn)行的重要條件之一。塑料從加入料斗到最后成型需要經(jīng)歷一個(gè)非常復(fù)雜的溫度變化過程，嚴(yán)格的講，擠出成型溫度應(yīng)指塑料熔體的溫度，但該溫度卻在很大程度上取決于料筒和螺桿的溫度。這是因?yàn)樗芰先垠w的熱量除一部分來(lái)于料筒中混合時(shí)產(chǎn)生的摩擦熱以外，大部分是料筒外部的加熱器所提供的。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中為了方便起見，經(jīng)常用料筒溫度近似表示成型溫度。 （2）壓力，在擠出過程中，由于熔體的黏滯、螺桿曹深度的變化，

43、以及過濾板和口模澄產(chǎn)生的阻礙，使得沿料筒軸線方向，熔體內(nèi)部建立起一定的壓力。這種壓力的建立使物料均勻密實(shí)，這時(shí)得到合格塑件重要條件之一。與溫度不一樣，壓力隨時(shí)間的變化也會(huì)產(chǎn)生周期性波動(dòng)。這種波動(dòng)同樣對(duì)塑件有不利的影響，產(chǎn)生局部疏松、表面不平、彎曲等缺陷。產(chǎn)生壓力波動(dòng)的原因有螺桿與料筒的設(shè)計(jì)不合理，螺桿轉(zhuǎn)速的變化，加熱冷卻系統(tǒng)不穩(wěn)定等。塑料機(jī)械為減小壓力波動(dòng)，應(yīng)合理控制螺桿轉(zhuǎn)速，保證加熱和冷卻獲得較高的溫度精度。 （3）擠出速度。擠出速度是指單位時(shí)間內(nèi)由擠出機(jī)機(jī)頭和口模中擠出塑化好的物料量或塑件長(zhǎng)度，它表正著擠出機(jī)的生產(chǎn)能力的高低。影響擠出速度的因素很多：如機(jī)頭、螺桿和料筒的結(jié)構(gòu)、螺桿的

44、轉(zhuǎn)速、加熱冷卻系統(tǒng)和塑料的性能等。在擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)和塑料品種及制品類型已確定的情況下，擠出速度僅于螺桿轉(zhuǎn)速有關(guān)，因此，調(diào)整螺桿轉(zhuǎn)速是控制擠出速度的主要措施。擠出速度在生產(chǎn)過程中也存在波動(dòng)，這對(duì)產(chǎn)品形狀和尺寸精度有顯著的不良的影響。為了保證擠出速度均勻，應(yīng)選用一制品響應(yīng)的螺桿，嚴(yán)格控制螺桿轉(zhuǎn)速，嚴(yán)格控制溫度，可防止因溫度變化而引起的擠出壓力和熔體速度變化，從而導(dǎo)致擠出速度的變化。 (4) 牽引速度。擠出成型主要生產(chǎn)長(zhǎng)度連續(xù)的制品，因此必須設(shè)置牽引裝置。從機(jī)頭和口模中擠出的塑料制品，在牽引力作用下將會(huì)發(fā)生拉伸取向。拉伸取向程度越高，制品沿取向方向的拉伸強(qiáng)度也越大，但冷卻后長(zhǎng)度收縮也大。通常情況下，

45、牽引速度應(yīng)于擠出速度相匹配。牽引速度與擠出速度的比值稱牽引比，其值鼻息等于或大于1。 3.2.2結(jié)果與分析 我們此次所得到的產(chǎn)品存在幾點(diǎn)缺陷，1線材大小不均。產(chǎn)生原因：1牽引過程中會(huì)由于機(jī)器故障而導(dǎo)致的暫時(shí)停頓而使?fàn)恳Σ痪?，使之出現(xiàn)大小不一樣，2 由于同學(xué)們用手拿線材觀看而導(dǎo)致的速度不均而產(chǎn)生大小不一。 2線材中出現(xiàn)氣泡 產(chǎn)生原因可能： （1）原料預(yù)熱不充分，使得原料中的揮發(fā)性小分子沒有除盡，而加工的溫度是很高的，所以在加工中小分子物質(zhì)變?yōu)闅怏w，從而導(dǎo)致氣體的形成。 （2）加料量于口模以及下游牽伸設(shè)備不匹配，造成口模前壓力不穩(wěn)定，導(dǎo)致出現(xiàn)氣泡，可以通過調(diào)整工藝的方法解決。

46、 （3）塑料塑化不均勻，造成塑料在冷卻定型時(shí)各部分的收縮率不同，從而導(dǎo)致氣泡的產(chǎn)生。 第四部分 總結(jié)與討論 本次工藝設(shè)計(jì)采用了擠出和注射操作流程，以擠出機(jī)和注射做為加工設(shè)備。進(jìn)行這些流程操作和機(jī)械操作是為了讓我們熟悉化工工藝流程和提高實(shí)際操作能力。同時(shí)了解工廠的生產(chǎn)流程。 此次的實(shí)驗(yàn)的督導(dǎo)之處在于它讓同學(xué)們自己動(dòng)手去查閱了資料，思考以及后來(lái)同學(xué)們一起合作完成的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中，老師作為指導(dǎo)，同學(xué)們親自上陣動(dòng)手操作，比我們?cè)诠S實(shí)習(xí)所得到的體驗(yàn)是完全不一樣的，雖然我們的產(chǎn)品品質(zhì)算不上完美，但是通過直接的對(duì)著中大型的儀器的使用，使我們有更深刻的了解。 對(duì)于還在學(xué)校的我們來(lái)說(shuō)，獲得一次像企

47、業(yè)一樣的實(shí)習(xí)尤為重要，雖然這次不是在企業(yè)里面，但是所用的儀器是一樣的。所以我們通過這次的實(shí)驗(yàn)也了解到了在企業(yè)里面想要獲得一種產(chǎn)品的制造參數(shù)也是要通過不斷的實(shí)驗(yàn)來(lái)得到的，為此，我們?yōu)榈玫礁昝赖漠a(chǎn)品，就經(jīng)過了6次的實(shí)驗(yàn)，不斷的改進(jìn)設(shè)置參數(shù)以獲得更好的產(chǎn)品，結(jié)果是令人滿意的。 第五部分 參考文獻(xiàn) [1].李德群，張宜生等，現(xiàn)代塑料注射成型的原理、方法與應(yīng)用.：上海交通大學(xué)出版社，2005 [2].王永平等，注塑模具設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)評(píng).：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 [3].賈莉莉，擠壓工藝及模具.：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 [4].張榮清，模具制造工藝.：高等教育出版社，2006 [5].周達(dá)

48、飛，唐頌超，高分子材料成型加工.：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2005 化學(xué)化工學(xué)院課程設(shè)計(jì)評(píng)分表（Ⅰ) 專業(yè)班級(jí) **__________________ 評(píng)價(jià)單元 評(píng)價(jià)要素 評(píng)價(jià)內(nèi)涵 滿分 評(píng)分 知識(shí)水平 30% 文獻(xiàn)查閱與 知識(shí)運(yùn)用能力 能獨(dú)立查閱文獻(xiàn)資料，并能合理地運(yùn)用到課程設(shè)計(jì)之中；能將所學(xué)課程（專業(yè)）知識(shí)準(zhǔn)確地運(yùn)用到課程設(shè)計(jì)之中，并歸納總結(jié)本課程設(shè)計(jì)所涉及的有關(guān)課程知識(shí) 20 課程設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)能力 課程設(shè)計(jì)整體思路清晰，課程設(shè)計(jì)方案合理可行 10 說(shuō)明書質(zhì)量 50% 文題相符 與課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目相符，內(nèi)容與文題相符 5 寫作水平

49、整體思路清晰，結(jié)構(gòu)合理，層次分明，語(yǔ)言表達(dá)流暢，綜合概括能力強(qiáng) 30 寫作規(guī)范 符合課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書的基本要求，用語(yǔ)、格式、圖表、數(shù)據(jù)、量和單位及各種資料引用規(guī)范（符合標(biāo)準(zhǔn)）；符合課程設(shè)計(jì)規(guī)定字?jǐn)?shù) 15 學(xué)習(xí)表現(xiàn) 20% 工作量 課程設(shè)計(jì)工作量飽滿，能按時(shí)完成課程設(shè)計(jì)規(guī)定的工作量 10 學(xué)習(xí)態(tài)度 學(xué)習(xí)態(tài)度認(rèn)真，遵守課程設(shè)計(jì)階段的紀(jì)律，作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)，按時(shí)完成課程設(shè)計(jì)規(guī)定的任務(wù)，按時(shí)上交課程設(shè)計(jì)有關(guān)資料 10 指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī)： 實(shí)評(píng)總分；成績(jī)等級(jí) 　　　　　　　　　　　　　　　　指導(dǎo)教師（簽名） 注：按優(yōu)（90-100分）、良（80-89分）、中（70-79分）、及格（60-69分）、不及格（60分以下）五檔制評(píng)定成績(jī)。 . z.