PE注塑工艺设计及其拉伸性能实验设计(16页).doc

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1、-PE注塑工艺设计及其拉伸性能实验设计-第 14 页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 学生姓名： xxxx 导师姓名： 刘xx 刘xx 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 姓名： xxxxx 同组人员姓名： xxxxx 一 课程设计题目：PE注塑工艺设计及其拉伸性能 二 课程设计内容及设计要求：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

2、拉伸性能实验的设计内容；3.进行设计实验操作；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 6 月 24 日6月15日-6月16日上午 查阅文献，设计实验方案，指导老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： xxx 2016 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：

3、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 实验部分10一、注塑实验10二、拉伸实验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行干燥处理。 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的收缩率范围大，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

4、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，熔体冷却慢，塑件结晶度高，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，故要求塑化装置要有较大的加热功率，以便提高生产效率。 PE的软化温度范围较小，且熔体易氧化，因此在成型加工中应尽可能避免熔体与氧发生接触，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。 若PE熔体在注射时采用直接

5、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的密度高低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，HDPE的料筒温度控制在220，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

6、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3045，而HDPE的温度相应再高1020。 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，反之则高。3、工艺特性： 1、所施应力释去时有一定程度的弹性回复； 2、软化温度范围窄小（约35），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（10mm时，应从两面等量机械加工至10mm，或按产品标准规定加工。 每组试样

7、不少于5个。对各向异性的板材应分别从平行与主轴和垂直与主轴的方向各取一组试样。 性能指标：拉伸试验可测定材料的一系列强度指标和塑性指标。强度通常是指材料在外力作用下抵抗产生弹性变形、塑性变形和断裂的能力。材料在承受拉伸载荷时，当载荷不增加而仍继续发生明显塑性变形的现象叫做屈服。产生屈服时的应力，称屈服点或称物理屈服强度，用S（帕）表示。工程上有许多材料没有明显的屈服点，通常把材料产生的残余塑性变形为 0.2%时的应力值作为屈服强度，称条件屈服极限或条件屈服强度，用0.2 表示。材料在断裂前所达到的最大应力值，称抗拉强度或强度极限，用b（帕）表示。塑性是指金属材料在载荷作用下产生塑性变形而不致破

8、坏的能力，常用的塑性指标是延伸率和断面收缩率。延伸率又叫伸长率,是指材料试样受拉伸载荷折断后,总伸长度同原始长度比值的百分数,用表示。断面收缩率是指材料试样在受拉伸载荷拉断后，断面缩小的面积同原截面面积比值的百分数，用表示。条件屈服极限0.2、强度极限b、伸长率 和断面收缩率是拉伸试验经常要测定的四项性能指标。此外还可测定材料的弹性模量E、比例极限p、弹性极限e等。试验方法 拉伸试验在材料试验机上进行。试验机有机械式、液压式、电液或电子伺服式等型式。试样型式可以是材料全截面的，也可以加工成圆形或矩形的标准试样。钢筋、线材等一些实物样品一般不需要加工而保持其全截面进行试验。试样制备时应避免材料组

9、织受冷、热加工的影响，并保证一定的光洁度。试验时，试验机以规定的速率均匀地拉伸试样，试验机可自动绘制出拉伸曲线图。对于低碳钢等塑性好的材料，在试样拉伸到屈服点时，测力指针有明显的抖动，可分出上、下屈服点（和），在计算时,常取材料的 和可将试验断裂后的试样拼合，测量其伸长和断面缩小而计算出来。实验要求聚合物种类较多，举工程常用的塑料为例，按国家标准GB1040-1992塑料拉伸性能试验方法，来测定塑料拉伸强度、拉伸断裂应力、拉伸屈服应力、偏置屈服应力、断裂伸长率等力学性能指标硬质热塑性塑料 热塑性增强塑料 型 注塑成型 压制成型试样最佳 厚度/mm 4 试验速度 B、C、D、E、F软质热塑性塑料

10、 软质热塑性塑料板 型试样最佳 厚度/mm 2 试验速度 F、G、H 、I实验速度设有以下九种： 速度A 1mm/min50； 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 实验部分一、注塑实验实验步骤：1. 电源开关：电热开2. 设定温度（显示屏有显示）当实际温度与设定温度相同时，开始做样： 一段 高 三段 低相差30 射嘴:PE160 说明：对于流动性不好的材料，温度设定要高些；

11、薄的产品温度要设高10200。上 下限30，在此温度范围内可工作 打开监视屏显示问题如：安全门未关等：3. 打开马达；4. 射老料，监视屏螺杆显示为0，表示老料射完：5. 进料（储料）；6. 锁模；7. 座台进；8. 半自动；9. 开门；10. 关门；11. 机器运行做模，开门取模，关门做模.二、拉伸实验实验步骤：1、 接通试验机的电源电机开预热30min；2、打开软件；3、数据板里选各种材料的标准；4、新建试样点击空白文件，输入试样名称、规格、形状、尺寸等保存模板，确定，夹试样；5、试验力、位移、变形清零；6、选择速度、载荷，根据国标高分子材料载荷为2KN速度设为200mm/min；7、出现

12、力位移、应力应变曲线图，可切换；8、试样拉断后点击停止：9、保存数据（点击保存或者点击数据另存为文本文比10、点打印（模板）新建报表，编辑、输入密码、选择项目、输入自拟标题、打印曲线（可选）保存模板供下次使用；11、打印预览、打印12、左图曲线可另存为BMP或打印六。3 结论实验数据（1）保压压力：（2）锁模压力：（3）开模压力：（4）射胶压力：（5）变量温度：第一组第一组射嘴一段二段三段实际142138144144设定140140140140上限+30+30+30+30下限-30-30-30-30第二组第二组射嘴一段二段三段实际213220230220设定215220230220上限+30+

13、30+30+30下限-30-30-30-30结论：注塑温度必须控制在一定的范围内。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关，最高可达30。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。从上面2组看出，第一组的图有一点明显下降趋势，且能承受的拉力也高，所以最终的PE注塑的工艺为140为注塑温度时候的为最佳。样品图片：4 参考文献王兴天.注塑工艺与设备

14、.2010.1化学化工学院课程设计评分表（)专业班级 高分子材料与工程xxxx 姓名 xxxxx 学号 _xxxxxxxxxxx_评价单元评价要素评价内涵满分评分知识水平30%文献查阅与知识运用能力能独立查阅文献资料，并能合理地运用到课程设计之中；能将所学课程（专业）知识准确地运用到课程设计之中，并归纳总结本课程设计所涉及的有关课程知识20课程设计方案设计能力课程设计整体思路清晰，课程设计方案合理可行10说明书质量50%文题相符与课程设计任务书题目相符，内容与文题相符5写作水平整体思路清晰，结构合理，层次分明，语言表达流畅，综合概括能力强30写作规范符合课程设计说明书的基本要求，用语、格式、图表、数据、量和单位及各种资料引用规范（符合标准）；符合课程设计规定字数15学习表现20%工作量课程设计工作量饱满，能按时完成课程设计规定的工作量10学习态度学习态度认真，遵守课程设计阶段的纪律，作风严谨，按时完成课程设计规定的任务，按时上交课程设计有关资料10指导教师评定成绩：实评总分；成绩等级指导教师（签名）注：按优（90-100分）、良（80-89分）、中（70-79分）、及格（60-69分）、不及格（60分以下）五档制评定成绩。