PE注塑工藝設(shè)計及其拉伸性能實(shí)驗(yàn)設(shè)計(共26頁)

1、 專業(yè)方向課程設(shè)計題 目： PE注塑工藝設(shè)計及其拉伸性能 學(xué) 院： 化學(xué)化工學(xué)院 專 業(yè):高分子材料與工程 班級: xxxx學(xué)號:xxxxxx 學(xué)生姓名： xxxx 導(dǎo)師姓名： 劉xx 劉xx 方xx 禹xx 完成日期： xxxxxxxxx 課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書學(xué)院： 化學(xué)化工學(xué)院 專業(yè)： 高分子材料與工程 班級： xxxxx 姓名： xxxxx 同組人員姓名： xxxxx 課程設(shè)計題目：PE注塑工藝設(shè)計及其拉伸性能 課程設(shè)計內(nèi)容及設(shè)計要求：1.查閱文獻(xiàn)資料，了解PE注塑工藝設(shè)計及其拉伸性能設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案；2.寫PE注塑工藝設(shè)計及其拉伸性能實(shí)驗(yàn)的設(shè)計內(nèi)容；3.進(jìn)行設(shè)計實(shí)驗(yàn)操作；4.歸納、分

2、析總結(jié)實(shí)驗(yàn)研究數(shù)據(jù)，撰寫課程設(shè)計報告。三課程設(shè)計時間安排： 6 月 15 日至 6 月 24 日6月15日-6月16日上午 查閱文獻(xiàn)，設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，指導(dǎo)老師檢查方案的合理性；6月16日下午-6月23日 實(shí)驗(yàn)研究；6月24日實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析、討論、撰寫設(shè)計報告。主要參考資料：王興天.注塑工藝與設(shè)備.指導(dǎo)教師：xxxxxx教研室主任： xxx 教學(xué)副院長： xxx 2016 年 6 月 15 日目錄1 引言3一、 聚乙烯PE的成型加工性能31、聚乙烯PE的成型加工性能：32、PE的主要成型條件：33、工藝特性：44、制品與模具：45、成形工藝：4二、注塑機(jī)的工作原理51、工藝流程52、工藝參數(shù)6三、拉

3、伸的測定實(shí)驗(yàn)原理82 實(shí)驗(yàn)部分10一、注塑實(shí)驗(yàn)10二、拉伸實(shí)驗(yàn)113 結(jié)論124 參考文獻(xiàn)151 引言聚乙烯PE的成型加工性能1、聚乙烯PE的成型加工性能：PE為結(jié)晶性原料，吸濕性極小，不超過，因此在加工前無需進(jìn)行干燥處理。 PE分子聯(lián)鏈柔性好，鍵間作用力小，熔體粘性低，流動性極好，因此成型時無需太高壓力就能成型出薄壁長流程制品。 PE的收縮率范圍大，收縮值大，方向性明顯，LDPE收縮率為左右，HDPE收縮率在左右。因此容易變形翹曲，模具冷卻條件對收縮率的影響很大，故應(yīng)該控制好模具溫度，保持冷卻均勻、穩(wěn)定。 PE的結(jié)晶能力高，模具的溫度對塑件的結(jié)晶狀況有很較大的影響。 模溫高，熔體冷卻慢，塑件

4、結(jié)晶度高，強(qiáng)度也就高。 PE的熔點(diǎn)不高，但比熱容較大，因此塑化時仍需要消耗較多的熱量，故要求塑化裝置要有較大的加熱功率，以便提高生產(chǎn)效率。 PE的軟化溫度范圍較小，且熔體易氧化，因此在成型加工中應(yīng)盡可能避免熔體與氧發(fā)生接觸，以免降低塑件質(zhì)量。 PE制件質(zhì)地較軟，且易脫模，因此當(dāng)塑件有淺側(cè)凹槽時可以強(qiáng)力脫模。 PE熔體的非牛頓性不明顯，剪切速率的改變對粘度的影響較小，PE熔體粘度受溫度的影響也較小。 PE熔體的冷卻速度較慢，因此必須充分冷卻。模具應(yīng)該有較好的冷卻系統(tǒng)。 若PE熔體在注射時采用直接進(jìn)料口進(jìn)料，易增大應(yīng)力和產(chǎn)生搜索不均勻及方向性明顯的增大變形，因此應(yīng)注意選擇進(jìn)料口參數(shù)。 PE的成型溫

5、度較寬，在流動狀態(tài)下，溫度的少許波動對注塑成型沒有影響。 PE的熱穩(wěn)定性較好，一般在300度以下無明顯的分解現(xiàn)象，對質(zhì)量沒什么影響。 2、PE的主要成型條件： 料筒溫度：料筒溫度主要是與PE的密度高低和熔體流動速率大小有關(guān)，另外還與注塑機(jī)的類型和性能，一級塑件的形狀有關(guān)。由于PE為結(jié)晶型聚合物，在熔融時晶粒要吸收一定熱量，因此料筒溫度應(yīng)高于它的熔點(diǎn)10度。度于LDPE來說，料筒溫度控制在140200，HDPE的料筒溫度控制在220，料筒后部取最小值，前端取最大值。 模具溫度：模溫對塑件的結(jié)晶狀況有較大影響，模溫高，熔體結(jié)晶度高，強(qiáng)度高，但收縮率也會增大。通常LDPE的模具溫度控制在3045，而

6、HDPE的溫度相應(yīng)再高1020。 注塑壓力：提高注塑壓力有利于熔料的充模，由于PE的流動性很好，因此除薄壁細(xì)長制品外，應(yīng)該精良選擇較低的注射壓力，一般注射壓力為50100MPa。形狀簡單。壁后較大的塑件，注射壓力可以低些，反之則高。3、工藝特性： 1、所施應(yīng)力釋去時有一定程度的彈性回復(fù)； 2、軟化溫度范圍窄?。s35），結(jié)晶度隨溫度的上升而下降； 3、PE樹脂出廠之前通常都添加了適量的抗氧化劑； 4、PE的吸水性較低（10mm時，應(yīng)從兩面等量機(jī)械加工至10mm，或按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定加工。 每組試樣不少于5個。對各向異性的板材應(yīng)分別從平行與主軸和垂直與主軸的方向各取一組試樣。 性能指標(biāo)：拉伸試驗(yàn)可測

7、定材料的一系列強(qiáng)度指標(biāo)和塑性指標(biāo)。強(qiáng)度通常是指材料在外力作用下抵抗產(chǎn)生彈性變形、塑性變形和斷裂的能力。材料在承受拉伸載荷時，當(dāng)載荷不增加而仍繼續(xù)發(fā)生明顯塑性變形的現(xiàn)象叫做屈服。產(chǎn)生屈服時的應(yīng)力，稱屈服點(diǎn)或稱物理屈服強(qiáng)度，用S（帕）表示。工程上有許多材料沒有明顯的屈服點(diǎn)，通常把材料產(chǎn)生的殘余塑性變形為 %時的應(yīng)力值作為屈服強(qiáng)度，稱條件屈服極限或條件屈服強(qiáng)度，用 表示。材料在斷裂前所達(dá)到的最大應(yīng)力值，稱抗拉強(qiáng)度或強(qiáng)度極限，用b（帕）表示。塑性是指金屬材料在載荷作用下產(chǎn)生塑性變形而不致破壞的能力，常用的塑性指標(biāo)是延伸率和斷面收縮率。延伸率又叫伸長率,是指材料試樣受拉伸載荷折斷后,總伸長度同原始長度比

8、值的百分?jǐn)?shù),用表示。斷面收縮率是指材料試樣在受拉伸載荷拉斷后，斷面縮小的面積同原截面面積比值的百分?jǐn)?shù)，用表示。條件屈服極限、強(qiáng)度極限b、伸長率 和斷面收縮率是拉伸試驗(yàn)經(jīng)常要測定的四項(xiàng)性能指標(biāo)。此外還可測定材料的彈性模量E、比例極限p、彈性極限e等。試驗(yàn)方法 拉伸試驗(yàn)在材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。試驗(yàn)機(jī)有機(jī)械式、液壓式、電液或電子伺服式等型式。試樣型式可以是材料全截面的，也可以加工成圓形或矩形的標(biāo)準(zhǔn)試樣。鋼筋、線材等一些實(shí)物樣品一般不需要加工而保持其全截面進(jìn)行試驗(yàn)。試樣制備時應(yīng)避免材料組織受冷、熱加工的影響，并保證一定的光潔度。試驗(yàn)時，試驗(yàn)機(jī)以規(guī)定的速率均勻地拉伸試樣，試驗(yàn)機(jī)可自動繪制出拉伸曲線圖。對于低

9、碳鋼等塑性好的材料，在試樣拉伸到屈服點(diǎn)時，測力指針有明顯的抖動，可分出上、下屈服點(diǎn)（和），在計算時,常取材料的 和可將試驗(yàn)斷裂后的試樣拼合，測量其伸長和斷面縮小而計算出來。實(shí)驗(yàn)要求聚合物種類較多，舉工程常用的塑料為例，按國家標(biāo)準(zhǔn)GB1040-1992塑料拉伸性能試驗(yàn)方法，來測定塑料拉伸強(qiáng)度、拉伸斷裂應(yīng)力、拉伸屈服應(yīng)力、偏置屈服應(yīng)力、斷裂伸長率等力學(xué)性能指標(biāo)硬質(zhì)熱塑性塑料 熱塑性增強(qiáng)塑料 型 注塑成型 壓制成型試樣最佳 厚度/mm 4 試驗(yàn)速度 B、C、D、E、F軟質(zhì)熱塑性塑料 軟質(zhì)熱塑性塑料板 型試樣最佳 厚度/mm 2 試驗(yàn)速度 F、G、H 、I實(shí)驗(yàn)速度設(shè)有以下九種： 速度A 1mm/min

10、50； 速度B 2mm/min50； 速度C 5mm/min50； 速度D 10mm/min50； 速度E 20mm/min50； 速度F 50mm/min50； 速度G 100mm/min50； 速度H 200mm/min50； 速度I 500mm/min50；2 實(shí)驗(yàn)部分一、注塑實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟：電源開關(guān)：電熱開設(shè)定溫度（顯示屏有顯示）當(dāng)實(shí)際溫度與設(shè)定溫度相同時，開始做樣： 一段 高 三段 低相差30 射嘴:PE160 說明：對于流動性不好的材料，溫度設(shè)定要高些；薄的產(chǎn)品溫度要設(shè)高10200。上 下限30，在此溫度范圍內(nèi)可工作 打開監(jiān)視屏顯示問題如：安全門未關(guān)等：打開馬達(dá)；射老料，監(jiān)視屏螺桿顯

11、示為0，表示老料射完：進(jìn)料（儲料）；鎖模；座臺進(jìn)；半自動；開門；關(guān)門；機(jī)器運(yùn)行做模，開門取模，關(guān)門做模.二、拉伸實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟：接通試驗(yàn)機(jī)的電源電機(jī)開預(yù)熱30min；2、打開軟件；3、數(shù)據(jù)板里選各種材料的標(biāo)準(zhǔn)；4、新建試樣點(diǎn)擊空白文件，輸入試樣名稱、規(guī)格、形狀、尺寸等保存模板，確定，夾試樣；5、試驗(yàn)力、位移、變形清零；6、選擇速度、載荷，根據(jù)國標(biāo)高分子材料載荷為2KN速度設(shè)為200mm/min；7、出現(xiàn)力位移、應(yīng)力應(yīng)變曲線圖，可切換；8、試樣拉斷后點(diǎn)擊停止：9、保存數(shù)據(jù)（點(diǎn)擊保存或者點(diǎn)擊數(shù)據(jù)另存為文本文比10、點(diǎn)打?。０澹┬陆▓蟊?，編輯、輸入密碼、選擇項(xiàng)目、輸入自擬標(biāo)題、打印曲線（可選）保存模

12、板供下次使用；11、打印預(yù)覽、打印12、左圖曲線可另存為BMP或打印六。3 結(jié)論實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（1）保壓壓力：（2）鎖模壓力：（3）開模壓力：（4）射膠壓力：（5）變量溫度：第一組第一組射嘴一段二段三段實(shí)際142138144144設(shè)定140140140140上限+30+30+30+30下限-30-30-30-30第二組第二組射嘴一段二段三段實(shí)際213220230220設(shè)定215220230220上限+30+30+30+30下限-30-30-30-30結(jié)論：注塑溫度必須控制在一定的范圍內(nèi)。溫度太低，熔料塑化不良，影響成型件的質(zhì)量，增加工藝難度；溫度太高，原料容易分解。在實(shí)際的注塑成型過程中，注塑溫度往

13、往比料筒溫度高，高出的數(shù)值與注塑速率和材料的性能有關(guān)，最高可達(dá)30。這是由于熔料通過注料口時受到剪切而產(chǎn)生很高的熱量造成的。在作模流分析時可以通過兩種方式來補(bǔ)償這種差值，一種是設(shè)法測量熔料對空注塑時的溫度，另一種是建模時將射嘴也包含進(jìn)去。從上面2組看出，第一組的圖有一點(diǎn)明顯下降趨勢，且能承受的拉力也高，所以最終的PE注塑的工藝為140為注塑溫度時候的為最佳。樣品圖片：4 參考文獻(xiàn)王興天.注塑工藝與設(shè)備.化學(xué)化工學(xué)院課程設(shè)計評分表（)專業(yè)班級 高分子材料與工程xxxx 姓名 xxxxx 學(xué)號 _xxxxxxxxxxx_評價單元評價要素評價內(nèi)涵滿分評分知識水平30%文獻(xiàn)查閱與知識運(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)計之中；能將所學(xué)課程（專業(yè)）知識準(zhǔn)確地運(yùn)用到課程設(shè)計之中，并歸納總結(jié)本課程設(shè)計所涉及的有關(guān)課程知識20課程設(shè)計方案設(shè)計能力課程設(shè)計整體思路清晰，課程設(shè)計方案合理可行10說明書質(zhì)量50%文題相符與課程設(shè)計任務(wù)書題目相符，內(nèi)容與文題相符5寫作水平整體思路清晰，結(jié)構(gòu)合理，層次分明，語言表達(dá)流暢，綜合概括能力強(qiáng)30寫作規(guī)范符合課程設(shè)計說明書的基本要求，用語、格式、圖表、數(shù)據(jù)