注塑工艺挤出工艺设计文档格式.docx

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肖文建

导师姓名：

黄先威刘拥君刘艳丽

完成日期：

2013年5月18日

课程设计任务书

学院：

化学化工学院专业：

高分子材料与工程班级：

1002

姓名：

肖文建同组人员姓名：

一．课程设计题目：

注塑工艺设计，挤出工艺设计

二．课程设计内容及设计要求：

1.查阅文献资料，了解注塑机、挤出机的结构及操作规程，了解注塑、挤出工艺的原理及参数，设计实验方案；

2.采用聚乙烯、聚丙烯等主要原料，采用注塑机注塑成型制备测试样品，改变注塑的参数优化注塑工艺条件，作好实验的详细真实记录并及时小结分析；

3.采用聚乙烯、聚丙烯等主要原料，采用挤出机挤出线（棒）材样品，合作完成线（棒）材的挤出、成线（棒）、牵引、切粒等操作，改变参数优化挤出工艺条件，作好实验的详细真实记录并及时小结分析；

4.归纳、分析总结实验研究数据，撰写课程设计报告。

三．课程设计时间安排：

5月13日至5月17日

第1天查阅文献，设计工艺参数；

第2天注塑工艺；

第3-4天挤出工艺；

第5天撰写设计报告。

四．主要参考资料：

指导教师：

黄先威刘拥君刘艳丽

教研室主任：

黄先威

教学副院长：

陈建芳

2013年5月10日

第一局部前言---------------------------------------------------------------------------------------------1

1.1前言---------------------------------------------------------------------------------------------------1

第二局部成型工艺内容-----------------------------------------------------------------------2

2.1注射机-------------------------------------------------------------------------------------2

2.1.1注射机的类型--------------------------------------------------------2

2.1.2注射机的结构和功能-----------------------------------------------5

注射机工作原理及操作过程---------------------------------7

2.1.2挤出机----------------------------------------------------------------------------8

2挤出机的结构与功能------------------------------------------8

2注射机操作过程----------------------------------------------10

第三局部工艺过程与结果分析----------------------------------------------------------11

3.1PP注射成型工艺--------------------------------------------------------------------11

3.1.1PP注射成型参数设定------------------------------------------------------11

3.2PP管材挤出成型工艺--------------------------------------------------------------17

3.2.1挤出成型参数---------------------------------------------------------17

3.2.4结果分析---------------------------------------------------------------------18

第四局部总结与讨论-----------------------------------------------------------------------18

第五局部参考文献--------------------------------------------------------------------------19

第一局部前言

1.1前言

加工工艺设计实践性教学对我们工科学生来说是一堂非常有意义的课，通过实践来促进我们理论知识的掌握，同时学生自己去操作机器还加强了我们的动手能力，观察力，

提高同学们的共同解决问题的思维能力，在学校的实验我们可以初步了解加工成型的工艺方法，对工艺参数的调整有了更为实际的了解。

为我们走出社会积累经验。

实验的成功还增加了同学们的兴趣以及学生在操作中的求知欲望，利于同学们对自己专业有更深的了解。

本次的实验操作是利用注塑机对聚丙烯和挤出成型机对聚乙烯进行机加工成型并改变参数来获得更为理想的成品，过程包括用挤出机生产聚乙烯细条然后再回收切粒；

用注射成型机对聚丙烯进行注塑生产测试样品。

学会在操作中怎样优化挤出工艺条件，并在设计过程中掌握设备问题的解决能力，选定最理想的方案和合理的设计工艺条件是我们的主要内容。

塑料的注射成型又称注射模塑，是高分子材料成型加工中一种重要的方法。

它的特点是成型周期短，生产效率高，能一次成型外形复杂、尺寸精良的制品，成型适应性强，制品种类繁多，而且容易实现生产自动化，因此应用十分广泛。

随着石油工业的开展，塑料的成型技术有了很大的开展，尤其的在塑料作为工程材料的出现注塑制品的用途一扩大到国民经济的各个领域目前注塑制品约占塑料制品的30%，而工程塑料制品已经有80%采用注射成型。

挤出成型适用于所用的热塑性高分子材料，也可用于局部热固性材料。

塑塑料挤出制品中包括：

棺管材、板材、棒材、片材、薄膜、单丝、线缆包覆层等。

目前约50%的热塑性塑料制品是挤出成型的。

虽然挤出成型新的加工方法和理论快速开展的时期己经过去，现在处于一个较过去水平高得多而在开展上趋于平缓的时期，但在对这些技术的运用中仍可以不断创新，开发新产品，制造新材料，形成新技术。

目前，注塑成型和挤出成型仍有较大的开展前景。

第二局部成型工艺内容

2.1注射机

　注射机〔又名注塑机〕是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。

注射成型是通过注塑机和模具来实现的。

2注射机的类型

注塑机的类型有:

立式、卧式、角式等，但是无论那种注塑机，其根本功能有两个：

〔1〕加热塑料，使其到达熔化状态；

〔2〕对熔融塑料施加高压，使其射出而充满模具型腔。

按螺杆类型划分有柱塞式注射机、螺杆式注射机和排气式注射机等。

卧式螺杆式注射机结构示意图

1、机身2、电动机及液压泵3、注射液压缸4、齿轮箱5、齿轮传动电动机6、料斗7、螺杆8、加热器9、料筒10、喷嘴11、定模固定板12、模具13、拉杆14、动模固定板

15、合模机构16、合模液压缸17、螺杆传动齿轮18、螺杆花键19、油箱

卧式注射机外观图

2注射机的结构和功能

注塑机通常由注射系统、合模系统、液压传达动系统、电气控制系统、润滑系统、加热及冷却系统、平安监测系统等组成。

其结构如下列图所示

〔1〕注塑系统

注射系统的作用：

注射系统是注塑机最主要的组成局部之一，一般有柱塞式、螺杆式、螺杆预塑柱塞注射式3种主要形式。

目前应用最广泛的是螺杆式。

其作用是，在注塑料机的一个循环中，能在规定的时间内将一定数量的塑料加热塑化后，在一定的压力和速度下，通过螺杆将熔融塑料注入模具型腔中。

注射结束后，对注射到模腔中的熔料保持定型。

注射系统的组成：

注射系统由塑化装置和动力传递装置组成。

螺杆式注塑机塑化装置主要由加料装置、料筒、螺杆、射咀局部组成。

动力传递装置包括注射油缸、注射座移动油缸以及螺杆驱动装置〔熔胶马达〕。

〔2〕合模系统

合模系统的作用：

合模系统的作用是保证模具闭合、开启及顶出制品。

同时，在模具闭合后，供给予模具足够的锁模力，以抵抗熔融塑料进入模腔产生的模腔压力，防止模具开缝，造成制品的不良现状。

合模系统的组成：

合模系统主要由合模装置、调模机构、顶出机构、前后固定模板、移动模板、合模油缸和平安保护机构组成。

〔3〕液压系统

　　液压传动系统的作用是实现注塑机按工艺过程所要求的各种动作提供动力，并满足注塑机各局部所需压力、速度、温度等的要求。

它主要由各自种液压元件和液压辅助元件所组成，其中油泵和电机是注塑机的动力来源。

各种阀控制油液压力和流量，从而满足注射成型工艺各项要求。

〔4〕电气控制系统

　　电气控制系统与液压系统合理配合，可实现注射机的工艺过程要求〔压力、温度、速度、时间〕和各种程序动作。

主要由电器、电子元件、仪表、加热器、传感器等组成。

一般有四种控制方式，手动、半自动、全自动、调整。

〔5〕加热/冷却系统

　　加热系统是用来加热料筒及注射喷嘴的，注塑机料筒一般采用电热圈作为加热装置，安装在料筒的外部，并用热电偶分段检测。

热量通过筒壁导热为物料塑化提供热源；

冷却系统主要是用来冷却油温，油温过高会引起多种故障出现所以油温必须加以控制。

另一处需要冷却的位置在料管下料口附近，防止原料在下料口熔化，导致原料不能正常下料。

〔6〕润滑系统

　　润滑系统是注塑机的动模板、调模装置、连杆机铰等处有相对运动的部位提供润滑条件的回路，以便减少能耗和提高零件寿命，润滑可以是定期的手动润滑，也可以是自动电动润滑；

〔7〕平安保护与监测系统

注塑机的平安装置主要是用来保护人、机平安的装置。

主要由平安门、液压阀、限位开关、光电检测元件等组成，实现电气——机械——液压的联锁保护。

监测系统主要对注塑机的油温、料温、系统超载，以及工艺和设备故障进行监测，发现异常情况进行指示或报警。

2注射机工作原理及操作过程

注塑机的工作原理：

与打针用的注射器相似，它是借助螺杆〔或柱塞〕的推力，将已塑化好的熔融状态〔即粘流态〕的塑料注射入闭合好的模腔内，经固化定型后取得制品的工艺过程。

注塑成型是一个循环的过程，每一周期主要包括：

定量加料—熔融塑化—施压注射—充模冷却—启模取件。

取出塑件后又再闭模，进行下一个循环。

注射模具安装在注射机的动模板和定模板上，由锁模装置合模并锁紧，塑料在料筒内加热呈熔融状态，由注射装置将塑料熔体注入型腔内，塑料制品固化冷却后由锁模装置开模，并由推出装置将制品推出。

注塑机操作工程包括控制键盘操作、电器控制系统操作和液压系统操作三个方面。

分别进行注射过程动作、加料动作、注射压力、注射速度、顶出型式的选择，料筒各段温度的监控，注射压力和背压压力的调节等。

一般螺杆式注塑机的成型工艺过程是：

首先将粒状或粉状塑料参加机筒内，并通过螺杆的旋转和机筒外壁加热使塑料成为熔融状态，然后机器进行合模和注射座前移，接着向注射缸通人压力油，使螺杆向前推进，从而以很高的压力和较快的速度将熔料注入温度较低的闭合模具内，经过一定时间和压力保持〔又