PE注塑工艺设计与拉伸性能实验设计

上传人:枫** 文档编号:489087489 上传时间:2022-12-06 格式:DOC 页数:17 大小:232KB
返回 下载 相关 举报
PE注塑工艺设计与拉伸性能实验设计_第1页
第1页 / 共17页
PE注塑工艺设计与拉伸性能实验设计_第2页
第2页 / 共17页
PE注塑工艺设计与拉伸性能实验设计_第3页
第3页 / 共17页
PE注塑工艺设计与拉伸性能实验设计_第4页
第4页 / 共17页
PE注塑工艺设计与拉伸性能实验设计_第5页
第5页 / 共17页
点击查看更多>>
资源描述

《PE注塑工艺设计与拉伸性能实验设计》由会员分享,可在线阅读,更多相关《PE注塑工艺设计与拉伸性能实验设计(17页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。

1、专业方向课程设计题 目 PE注塑工艺设计及其拉伸性能学院:化学化工学院专业:高分子材料与工程班级:XXXX学号:XXXXXX学生:XXXX导师:XXXX方 XX 禹 XX完成日期: XXXXXXXXX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:xxxxx:xxxxx同组人员: xxxxx一课程设计题目:PE注塑工艺设计及其拉伸性能二课程设计容及设计要求:1. 查阅文献资料,了解PE注塑工艺设计及其拉伸性能设计实验方案;2. 写PE注塑工艺设计及其拉伸性能实验的设计容;3. 进展设计实验操作;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:6月15日至

2、6月24日6月15日-6月16日上午 查阅文献,设计实验方案,指导教师检查方案的合理 性;6月16日下午-6月23日 实验研究;6月24日实验结果分析、讨论、撰写设计报告。四. 主要参考资料:王兴天.注塑工艺与设备.2010.1指导教师:XXXXXX教研室主任:XXX教学副院长:XXX2016年6月15日目录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的主要成型条件:33、工艺特性: 44、制品与模具: 45、成形工艺: 4二、注塑机的工作原理 51 、工艺流程 52、工艺参数 6三、拉伸的测定实验原理 82 实验局部 10一、注塑实验 10二、拉伸实验

3、113 结论 124 参考文献 151 引言一、聚乙烯PE的成型加工性能1、聚乙烯PE的成型加工性能:PE为结晶性原料,吸湿性极小,不超过 0.01%,因此在加工前无需进展枯燥处理。PE分子联链柔性好,键间作用力小,熔体粘性低, 流动性极好,因此成型时无需太高压 力就能成型出薄壁长流程制品。PE的收缩率围大,收缩值大,方向性明显,LDPE收缩率为1.22%左右,HDPE收缩率在 1 .5 %左右。因此容易变形翘曲, 模具冷却条件对收缩率的影响很大, 故应该控制好模具 温度,保持冷却均匀、稳定。PE的结晶能力高,模具的温度对塑件的结晶状况有很较大的影响。模温高,熔体冷却故要求塑化装置要慢,塑件结

4、晶度高,强度也就高。PE的熔点不高,但比热容较大,因此塑化时仍需要消耗较多的热量,有较大的加热功率,以便提高生产效率。PE的软化温度围较小,且熔体易氧化,因此在成型加工中应尽可能防止熔体与氧发生接 触,以免降低塑件质量。PE制件质地较软,且易脱模,因此当塑件有浅侧凹槽时可以强力脱模。PE熔体的非牛顿性不明显,剪切速率的改变对粘度的影响较小,PE熔体粘度受温度的影响也较小。PE熔体的冷却速度较慢,因此必须充分冷却。模具应该有较好的冷却系统。假设PE熔体在注射时采用直接进料口进料,易增大应力和产生搜索不均匀及方向性明 显的增大变形,因此应注意选择进料口参数。PE的成型温度较宽,在流动状态下,温度的

5、少许波动对注塑成型没有影响。PE的热稳定性较好,一般在300度以下无明显的分解现象,对质量没什么影响。2、PE的主要成型条件:料筒温度:料筒温度主要是与 PE的密度上下和熔体流动速率大小有关,另外还与注塑 机的类型和性能,一级塑件的形状有关。由于PE为结晶型聚合物,在熔融时晶粒要吸收一定热量,因此料筒温度应高于它的熔点10度。度于LDPE来说,料筒温度控制在140200 C, HDPE的料筒温度控制在220T,料筒后部取最小值,前端取最大值。模具温度:模温对塑件的结晶状况有较大影响,模温高,熔体结晶度高,强度高,但收 缩率也会增大。通常LDPE的模具温度控制在30C45 C,而HDPE的温度相

6、应再高1020C。注塑压力:提高注塑压力有利于熔料的充模,由于 PE的流动性很好,因此除薄壁细长 制品外,应该精良选择较低的注射压力,一般注射压力为 50100MPa。形状简单。壁 后较大的塑件,注射压力可以低些,反之那么高。3、工艺特性:1、所施应力释去时有一定程度的弹性回复;2、软化温度围窄小约35C,结晶度随温度的上升而下降;3、PE树脂出厂之前通常都添加了适量的抗氧化剂;4、PE的吸水性较低0.01%,可以不进展枯燥处理;5、收缩率大且方向性明显,制品易翘曲变形,須注意模具的设计和成型工艺的合理性。4、制品与模具:制 品:制品的壁厚与熔体的流动长度有关,选择制品的壁厚时需充分考虑流动比

7、,低密度PE的流动比 为280:1,高密度PE的流动比为230:1,制品的壁厚 应不小于0.8mm, 一般可在 13.5mm 之间选取,其脱模斜度:模芯局部沿脱模方向为 2545,模腔局 部为 2045。模具:沿料流方向的冲击强度为垂直于料流方向的 3倍左右,排气孔槽的深度应控制在 0.03mm以下。树脂准备注塑所用的PE一般是呈乳白色的球形或圆柱形颗粒,其流 动性是用熔体指数予以表示,即在温度为 190C,负荷为2160g下,10分钟熔体通过孔 径为2.1mm,长度为8mm孔的克数。成型加工之前不必进展枯燥处理, 对于那些因包装不严、贮藏不当而引起水分过量的颗粒,可在 7080C温度 下枯燥

8、12小时。5、成形工艺:1、 注射温度:在一般情况下,聚乙烯在 160220 E这间,高密度聚乙烯在108 240r之间。温度在料筒上 的分布情况那么要求加料段宜低些, 以免出现物料附于螺杆 上,进而造成加料不畅。模具温度:通常低密度聚乙烯的模具温度为 3555C,高密度聚乙烯为6070C。保 压时间的长短应根据 流道、浇品的大小, 制品的壁厚而定, 一般在 1030秒之间选取。 二、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,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,每一周期主要包包括:定量加

9、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,进展下一个循环。1、工艺流程冷却阶段 在注塑成型模具中,冷却系统的设计非常重要。这是因为成型塑料制品只有冷却固化到 一定刚性,脱模后才能防止塑料制品因受到外力而产生变形。由于冷却时间占整个成型 周期约70%80%,因此设计良好的冷却系统可以大幅缩短成型时间,提高注塑生产率, 降低本钱。设计不当的冷却系统会使成型时间拉长,增加本钱;冷却不均匀更会进一步 造成塑料制品的翘曲变形。保压阶段 保压阶段的作用是持续施加压力,压实熔体,增加塑料密度增密,以补偿塑料的收 缩行为。在保压过程中,由于模腔中已经填满塑料,背压较高。在保压压实过程中,注 塑

10、机螺杆仅能慢慢地向前作微小移动,塑料的流动速度也较为缓慢,这时的流动称作保 压流动。由于在保压阶段,塑料受模壁冷却固化加快,熔体粘度增加也很快,因此模具 型腔的阻力很大。在保压的后期,材料密度持续增大,塑件也逐渐成型,保压阶段要一 直持续到浇口固化封口为止,此时保压阶段的模腔压力到达最高值。填充阶段 填充是整个注塑循环过程中的第一步,时间从模具闭合开场注塑算起,到模具型腔填充 到大约 95%为止。理论上,填充时间越短,成型效率越高;但是在实际生产中,成型时 间或注塑速度要受到很多条件的制约。高速填充。高速填充时剪切率较高,塑料由于剪切变稀的作用而存在粘度下降的情形, 使整体流动阻力降低;局部的

11、粘滞加热影响也会使固化层厚度变薄。因此在流动控制阶 段,填充行为往往取决于待填充的体积大小。即在流动控制阶段,由于高速填充,熔体 的剪切变稀效果往往很大,而薄壁的冷却作用并不明显,于是速率的效用占了上风。 脱模阶段 脱模是一个注塑成型循环中的最后一个环节。虽然制品已经冷固成型,但脱模还是对制 品的质量有很重要的影响,脱模方式不当,可能会导致产品在脱模时受力不均,顶出时 引起产品变形等缺陷。脱模的方式主要有两种:顶杆脱模和脱料板脱模。设计模具时要 根据产品的构造特点选择适宜的脱模方式,以保证产品质量。对于选用顶杆脱模的模具,顶杆的设置应尽量均匀,并且位置应选在脱模阻力最大以及 塑件强度和刚度最大

12、的地方,以免塑件变形损坏。而脱料板那么一般用于深腔薄壁容器以及不允许有推杆痕迹的透明制品的脱模, 这种机 构的特点是脱模力大且均匀,运动平稳,无明显的遗留痕迹。2、工艺参数 注塑压力 注塑压力是由注塑系统的液压系统提供的。 液压缸的压力通过注塑机螺杆传递到塑料熔 体上,塑料熔体在压力的推动下,经注塑机的喷嘴进入模具的竖流道对于局部模具来 说也是主流道、主流道、分流道,并经浇口进入模具型腔,这个过程即为注塑过程, 或者称之为填充过程。压力的存在是为了克制熔体流动过程中的阻力,或者反过来说, 流动过程中存在的阻力需要注塑机的压力来抵消,以保证填充过程顺利进展。注塑时间这里所说的注塑时间是指塑料熔体

13、充满型腔所需要的时间,不包括模具开、合等辅助时 间。尽管注塑时间很短,对于成型周期的影响也很小,但是注塑时间的调整对于浇口、 流道和型腔的压力控制有着很大作用。合理的注塑时间有助于熔体理想填充,而且对于 提高制品的外表质量以及减小尺寸公差有着非常重要的意义。注塑温度注塑温度是影响注塑压力的重要因素。注塑机料筒有 56个加热段,每种原料都有其 适宜的加工温度详细的加工温度可以参阅材料供给商提供的数据。注塑温度必须控 制在一定的围。温度太低,熔料塑化不良,影响成型件的质量,增加工艺难度;温度太 高,原料容易分解。在实际的注塑成型过程中,注塑温度往往比料筒温度高,高出的数 值与注塑速率和材料的性能有

14、关, 最高可达30C。这是由于熔料通过注料口时受到剪切 而产生很高的热量造成的。在作模流分析时可以通过两种方式来补偿这种差值,一种是 设法测量熔料对空注塑时的温度,另一种是建模时将射嘴也包含进去。保压压力与时间 在注塑过程将近完毕时,螺杆停顿旋转,只是向前推进,此时注塑进入保压阶段。保压 过程中注塑机的喷嘴不断向型腔补料,以填充由于制件收缩而空出的容积。如果型腔充 满后不进展保压, 制件大约会收缩 25%左右,特别是筋处由于收缩过大而形成收缩痕迹。 保压压力一般为充填最大压力的 85%左右,当然要根据实际情况来确定。背压背压是指螺杆反转后退储料时所需要克制的压力。 采用高背压有利于色料的分散和

15、塑料 的融化,但却同时延长了螺杆回缩时间, 降低了塑料纤维的长度, 增加了注塑机的压力, 因此背压应该低一些,一般不超过注塑压力的 20%。注塑泡沫塑料时,背压应该比气体 形成的压力高,否那么螺杆会被推出料筒。有些注塑机可以将背压编程,以补偿熔化期 间螺杆长度的缩减,这样会降低输入热量,令温度下降。不过由于这种变化的结果难以 估计,故不易对机器作出相应的调整。三、拉伸的测定实验原理了解拉伸试验机的操作步骤和使进展描述。 所烈型聚合物材料力学性能通常用等速施力 下所得的应力应变曲线来然想想在外力作用下发生形变时, 相对其原尺寸的相对硬谓应 力是只拉伸力引起的在试样部单位截面上产生的力:而应变量。不同种类聚合物有不同的应力应变曲线。5种聚合物的应力应变曲线如高分子物理实验书 pg|图203应力应变曲线所得的数据也与温度、湿度拉伸速度有关。测试条件: 试样制备和外观检查,按 GB1039规定进展。 试样厚度除表中规定外,板材厚度d三10mm时,可用原厚为试样厚度;当厚度d10mm 时,应从两面等量机械加工至10m m,或按产品标准规定加工。 每组试样不少于 5 个。对各向异性的板材应分别从平行与主轴和垂

展开阅读全文
相关资源
正为您匹配相似的精品文档
相关搜索

最新文档


当前位置:首页 > 资格认证/考试 > 自考

电脑版 |金锄头文库版权所有
经营许可证:蜀ICP备13022795号 | 川公网安备 51140202000112号