成型工艺综合实验报告

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材料科学与工程学院

实验报告书

实 验 名 称：

成型工艺综合实验 年级专业及班级： 2011级材料成型及控制工程专业1班

姓 名：

朱荣升 学 号：

1132012122 指 导 教 师： 杨若绵、李辉、王金伙、

谢建达

评 定 成 绩： 教 师 评 语：

指导老师签名：

2014 年 05 月 25 日

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实验序号 实验地点 1 9-317 实验项目名称 指导老师 杨若棉 微型冷冲、拉伸成型 实验时间 2014.05.20 一、实验目的及要求 （1）掌握冲压成形工艺的成形原理及方法 （2）掌握冷冲裁机、拉伸机的组成结构及操作使用规范 （3）分析材料的成形性能及零件的加工工艺性能 （4）认识冲裁模及拉深模的结构组成和模具在机器中的安装 （5）设定工艺方案及参数进行实验，分析实验中出现的问题并提出改善方案 二、实验设备及要求 （1）上海润品微型冷冲、拉伸一体小型成型机组，型 号：RPWXCYJ-8210 （2）铝合金薄板 设备结构说明示意图 .

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序号说明 NO 1 4 7 10 13 16 19 22 25 名称（功能） 拉伸机调速电机 拉伸机上模活动板 模具压条 急停开关 拉伸机调速开关 手轮 超越式离合器 机械式传动送料结构 冲压机独立启动开关 NO 2 5 8 11 14 17 20 23 26 名称（功能） 拉伸机上支架 下行限位光电控制开关 拉伸机下支架 电源总启动开关 料架 升降丝杆 滑块 红外线保护装置 手动启动器 NO 3 6 9 12 15 18 21 24 27 名称（功能） 上行限位光电控制开关 气动式传动送料结构 电源指示灯 拉伸机控制开关 飞轮 冷冲机动作控制面板 材料导向机构 工作台 脚踏启动 三、实验内容及步骤 .

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1、实验内容： （1）机床动作说明 ①接通电源与气压，检查是否接好（电压220V, 气压0.3~0.8Pa，电源线须良好的接地）。 ②接通电、气之后，拧松[急停]按钮【10】。 ③启动机床总电源按钮【11】电源指示灯变亮【9】。 （2）拉伸机动作说明 ①机床电源启动按钮左侧为拉伸机开模、合模[控制开关]【12】。 ②开合模控制开关左侧为拉伸机[开合模调速器]【13】，上方旋转开关为[调速快慢开关]，可控制开合模速度，最慢速度可设置为0%，最快速度可设置100%，下方按钮是[调速器控制开关]，控制[调速快慢开关]的电源。 （3）冲压机作说明 ①启动[冲压机独立电源]【25】按钮，（绿色为开起，红色为关闭）[冲压机动作控制面板]【18】电源指示灯亮。 ②[手动启动]【26】按钮，在机床面板左侧，（绿色圆柱壮），按下时，冲压机工作，松开时便冲压机停止工作。 ③[脚踏启动器]【27】与[手动启动按钮]【26】相同，踩下时，冲压机便工作，松开脚时便冲压机停止工作。 ④[ 冲压机动作控制面板]【18】上的[动作选择]按钮，可调单动与连动，[动作选择]按钮拨到左侧，则为单动，单动指示灯亮。[动作选择]按钮拨到右侧，则连续运动，[连动]指示灯亮。（单动：工作时按[手动启动]【26】按钮或踩下[脚踏启动器]【27】时，冲压机工作一次。{连动：工作时按[手动启动]按钮或踩下[脚踏启动器]时，冲压机连续工作，直到松开[手动启动]【26】按钮或[脚踏启动器]【27】}。 （4）铝合金薄板冲压性能 铝合金薄板是一种广泛应用的冲压板材，具有良好的冲压成形性能。其塑性好，屈服强度小，屈强比及屈弹比小、资源丰富、质量轻等优点。 .

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（5）零件加工工艺性 本次实验中落料件是一个十字形状的铝合金薄板制品，其形状简单，适合冲裁。选用模具为简单单工序落料模。拉深件为铝合金圆筒形制品，加工工序为先落料后拉深，形状简单，精度高，可一次拉伸成形。 落料件 拉深件 （6）认识模具 此次实验使用的是落料模，其为单工序模，结构简单，易于加工。拉伸模为复合模，先进行落料，后拉深成形，加工精度高。 .

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落料模 拉深模 2、实验步骤： （1）观察设备结构，将落料模具从冲压机中拆卸下来，观察模具结构和模具在设备中安装位置和定位方法。 （2）接通电源与气压，检查是否接好，接好后启动机床总电源按钮。 （3）启动冲压机独立电源，将铝合金薄板送人落料模中，进行落料。取出落料件，观察并分析其成形质量。 （4）启动拉伸机独立电源，将薄板送人拉深模中，进行落料拉深，取出拉深件，观察并分析其成形质量。 （5）关闭机床总电源。 冲压机 拉伸机 四、实验结果与数据分析 （1）该落料件成形质量好，表面平整。 （2）拉深件在拉伸过程中容易出现拉深失效，主要是拉裂和起皱。 . .

拉裂 起皱 拉深不足 五、分析与讨论 拉裂失效分析：拉深过程中，由于压边力过大、拉伸速度过快或润滑不足，导致拉伸变形力大于材料的实际抗拉强度以至拉裂。 起皱失效分析：拉深件起皱可能是原因是材料的相对厚度t/D较小、模具间隙过大，压边力过小，导致拉深件凸缘处切向压应力过大发生起皱。 拉深不足原因分析：拉深过程中，可能由于拉伸机的传感器故障，致使拉深未完成就已经开模。 （3）改善拉深工艺：设定合理的压边力及模具间隙、在凹模与板料接触面中进行润滑、采用合理的拉深工艺、选用合适的拉伸模、采取合理的拉深速度。 六、总结与建议 通过微型冷冲、拉伸成型实验，在老师的指导下，我亲身体验了该成型机的实际操作，掌握了微型冷冲、拉伸成型机的使用方法及其工作原理。该实验使用的材料是铝合金薄板，在冷冲过程中，为了使材料能够合理的利用，应选择合适的步距，尽量减少废料，使材料利用率达到最高。在拉深过程中，会产生起皱和拉裂现象，这种现象可能是由于拉伸系数、压力大小、拉伸工序及润滑条件等因素造成的。之前只在书本上大概了解过这些知识，通过这次实际操作以后，将理论与实际结合在一起，很好的巩固了之前学过的理论知识，为今后的学习奠定了不错的基础。由于本次实验只使用了铝合金薄板这一种金属材料，无法进行对比，若能使用多种不同的金属材料进行实验，也许会收获更多。 实验序号 实验地点 2 模具中心 实验项目名称 指导老师 李辉 微型普通注塑 实验时间 2014.05.20 一、实验目的及要求 （1）掌握注塑成型工艺的成形原理及方法 （2）了解注塑机的组成结构、工作原理及操作使用规范 （3）查阅实验原料的相关性能并分析零件的成形性能 （4）明确制品工艺分配关系和拟定合理的工艺条件 （5）查找导致废品的成型工艺因素，学会调整成型参数 （6）拟订出较为合理的成型工艺卡 .

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（7）分析制品成型工艺条件之间的关系 二、实验设备及要求 （1）实验设备：博创双色注射机，型号：BT120-023MV，单色注射成型 （2）实验模具：ASTM样品模具 （2）实验原料：LDPE塑料 注塑机结构说明示意图 图 注射成型原理 1－动模；2－塑件；3－定模；4－料斗； 5－传动装置；6－油缸；7－螺杆；8－加热器 三、实验内容及步骤 1．实验内容 （1）、观察典型塑料零件注射加工过程 加料→预塑→合模→注射→保压→冷却→开模→顶出→取件→合模 （2）模具与注射机的关系 .

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（3）了解材料LDPE的成形性能 低密度聚乙烯，简称LDPE，通常是以乙烯为单体，在98.0～294MPa的高压下，用氧或有机过氧化物为引发剂，经聚合所得的聚合物。其分子链上有长短支链。结晶度较低，分子量一般5～50万，它是一种乳白色呈半透明的蜡状固体树脂，无毒。软化点较低，超过软化点即熔融，其热熔接性、成型加工性能很好，柔软性良好，抗冲击韧性、耐低温性很好，可在-60℃～-80℃下工作，电绝缘性优秀（尤其是高频绝缘性），但其机械强度较差，耐热性不高等。 （4）认识注射工艺参数 温度：注射过程控温部分及原理，温度的设定方法及调节方法、温度与注射产品质量的影响。 压力：注射过程压力控制部位及原理，压力的设定方法及调节方法、压力对注射产品质量的影响。 .

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时间：注射过程时间控制部位及原理，时间控制的设定方法及调节方法、时间对注射产品质量的影响。 2．实验原理 （1）开机与调试 打开电源，预热注塑机。同时设定料温，让模具试运行，在升温过程中，通过开、闭模具空顶出模具观察模具是否安装、调试停当，同时观察模具与注塑机关系。 （2）闭模 动模快速进行闭合，与定模将要接触时，合模动力系统自动切换成低压（即试合模压力）以低速靠拢后，再切换成高压将模具合紧。 （3）注射装置前移动和注射 确认模具合紧后，注射装置前移，使喷嘴与模具贴合。液压油进入注射油缸，推动与油缸活塞杆相连接的螺杆，将螺杆头部均匀塑化的物料以规定的压力和速度注入模具型腔，熔料充满模腔的时间极短。熔体能否充满模腔与注射压力、注射速度、料温密切相关。注射压力使熔体克服料筒、喷嘴、浇注系统流道，模腔等处流动阻力，以一定的充模速度注射模腔，一经注满，模腔等处的压力即会迅速增大到最大植，而充模速率迅速下降，熔料受到压实。在其它工艺条件不变时，注射压力过高，则熔料在模腔内充填充过量；注射压力过低，则熔料充模不足，在制品外观质量和内在性能上都有相应影响。 确定注射压力、注射速度大小时，需考虑原料、制品、模具、注射机、以及其它工艺条件等情况，参考经验数据，分析成型过程及制品外观，通过实际成型检验，最终确定。 （4）保压 注射模腔的熔料，由于冷却作用，物料产生收缩，出现空隙，为此须对熔料保持一定的压力使之继续流入进行补缩、增密。这时，螺杆作用面的压力为保压压力。保压时螺杆位置将会少许前移。保压程序中主要控制的工艺条件是保压压力和保压时间。它们对于提高制品密度，稳定制品形状，改善制品质量均有关系。保压压力可以等于或低于注射压力，大小以施行压实、补缩作用为量度。 保压时间以保持到浇口刚封闭为好。过早卸压会引起物料倒流，产生制品不足的毛病；而保压时间过长或保压压力过大，过量的填充会使浇口周围形成内应力，易引起开列，还会造成脱模困难。 （5）冷却和预塑 .

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完成保压过程，卸除保压压力之后，模腔内的塑料还需要一段时间来与模具进行热交换冷却定型。该段冷却时间的长短与塑料的结晶性能、状态转变温度、制品厚度、刚性、模具冷却效率、模温等有关。最短冷却时间应以制品在脱模时，具有抗拒腿顶变形的足够刚性为限。在保证制品质量的前提下，为获得良好的设备效率和劳动效率，要尽量减少冷却时间和其它程序的时间，以求缩短成型周期。影响冷却过程的重要因素，除了冷却时间外，还有模温度控制。提高模温度不仅有助于保持熔体温度，便于溶体流动，对充模有益，而且可以调整塑料的冷却速度，使之均匀一致。模具温度还利于松弛分子取向，减少壁厚或流程长、形状复杂的制品因补缩不足、收缩不均、内应力高引起的弊病。但是，模温高与缩短冷却时间又是相矛盾的。对于结晶性塑料，模温直接影响其结晶度和晶体构型。塑料在模腔内冷却定型的温度上限处成型塑料的玻璃化温度或热变形温度确定。 制品在模内冷却定型的同时，注射机的螺杆在液压马达驱动下带动塑料流动，由于螺杆头部熔料压力作用，使螺杆在转动的同时又向后腿（螺杆后移距离反映出螺杆头部所积存的熔料体积），当达到成型制品所需的计量值时，螺杆即停止转动和后移，完成预塑程序，准备再次注射。 预塑过程中，螺杆头部熔料压力及注射油缸内液压油回泄阻力分别称为塑化压力及背压。提高背压，物料受剪切增强，熔料温度上升，熔料的均化程度改善。但是，螺杆输送能力减小，和螺杆转速低时一样，会延长预塑时间；低背压与低螺杆转速下预塑时，因为转动惯量降低，利于提高螺杆计量和精确度。背压一般为注射压力。对于热稳定性差或者熔体粘度低的材料应该选择较低的背压。对于热稳定性差或熔体粘度高的材料不适宜选择过高的螺杆转速。 料筒温度可以分为二至五段控制，由后段至前段逐渐增加温度，分布差通常在60射氏度以内。应避免喷嘴温度过低，发生物料凝结阻塞喷嘴现象，或喷嘴温度过高，出现“流涎”现象。 （6）注射装置后退和开模推出制品 预塑过程完成时，为避免喷嘴与模具长时间接触散热而形成冷料，可将注射装置后退，让喷嘴脱开模具。模腔内物料冷却定型后，合模装置即行开模，由推出机构实现制品脱模动作。并准备再次闭模。 注塑成型工艺包括:成型前的准备;注射过程;塑件的后处理等.注射过程又包括加料,塑化,注射,冷却和脱模.为了生产出质量合格的塑件,除了要了解注塑机的结构,成型.

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原理外,还必须详细的了解,研究每个工艺条件及对塑件的影响. 注射成型工艺的核心问题,就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔体,开把它注射到型腔中去,在控制条件冷却定型,使塑件达到所要求的质量. 影响塑件质量的因素很多,主要有注射成型条件,模具,塑件设计,材料种类等几方面.材料种类,模具及塑件形状在生产中是不能改变的,因而制定合理的注射成型工艺条件就是变形得至关重要,本实验就是通过改变注射成型工艺条件观察塑件质量. 3.实验步骤 （1）熟悉设备结构,工作原理及调整方法； （2）改变注射成型工艺条件,观察对塑件质量的影响； （3）根据实验制品的种类,重量,模具结构,塑件结构确定温度,压力,时间等工艺参数(也可事先完成),并输入计算机； （4）加料 用天平称出所需色母,用台称称出一定比例的原料,按图纸要求配出适当的颜色,并搅拌均匀,装入料斗,打开鼓风机,加热器,进行烘干加热.操作顺序:先开鼓风机,后开加热器； （5）塑化 打开料筒加热开关,把加入的塑料在料筒中进行加热，待加热至设制温度后再保温半小时,使固体颗粒转换成粘流态,并具有良好的可塑性； （6）观察料流 当计算机温度页面上的“现在温度”接近或达到“设制温度”时,按动螺杆手动开关,对空注射,观察料流,当射出的料流表面既光滑,又有色泽,无气泡,不起层时,便可正式注射； （7）注射 按动控制注塑机工作状态“半自动”开关,进行注射,观察注射成型工艺的全过程,并记录塑件质量情况； （8）分别改变注射成型工艺参数，观察对塑件质量的影响，并填写实验记录表。 四、实验结果与数据分析 不同的注射成型工艺参数，对塑件质量有不同的影响。例如料筒温度、注射压力及注射时间等，都会影响塑件质量，如欠注、熔接痕、毛边及短射等。 .

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合格塑件 欠注 熔接痕 毛边 由工艺参数表（如下）可知：当料筒温度不足，注射压力过低及注射时间短时易产生欠注现象；当料筒温度低，注射时间短，注射压力大时易产生熔接痕；当料筒温度高，注射压力大及注射时间长时易产生毛边；质量合格的塑件其工艺参数如下表所示。 工艺参数表 质量体征 一段 料筒温度 二段 三段 注射压力 一段 二段 注射时间 成型周期 .

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合格 欠注 熔接痕 短射 毛边 161 158 158 161 161 171 168 168 171 171 158 146 145 158 158 100 50 130 150 120 85 30 90 130 100 4.5 3 3 5 5 40.3 38.8 38.8 40.8 40.8 五、分析与讨论 注塑成型工艺包括成型前准备、注射过程及塑件的后处理三个阶段，注射过程一般包括：加热、塑化、冲模、保压、倒流、冷却和脱模步骤。决定制品成形质量的关键因素有温度、时间、压力、速度和位置。注塑过程中主要出现的缺陷有欠注、熔接痕、气泡、毛刺、翘曲变形等，而解决这些缺陷的措施有：选用合适的注射压力、适当提高锁模力、调整注射量、选用合适的注射温度等。 六、总结与建议 本次注塑成型实验总的来说还是比较成功的，通过指导老师的详细讲解与操作，我对注塑机有了较大的认识，对注塑机的主要组成部件有了一个笼统的认识，也懂得了该如何去简单操作一台注塑机。在大一期间，我曾在注塑车间当过暑假工，那时候的任务就是简单的取件、修毛边、包装，时常有看到不良的产品，但不知道造成该缺陷的原因是什么。通过这次学习，我了解到了产品的成型缺陷主要有欠注、毛刺、熔接痕、气泡等，而造成这些缺陷的原因主要有注射量、注射温度、注射时间等，通过控制制造周期、模锻温度等方法可以有效避免缺陷的产生。实践是检验真理的唯一标准，理论知识学得再丰富也还是需要通过实践来检验，而这次短暂的生产实习课不仅巩固了我的理论知识，还为我今后的学习奠定了良好的基础，指引了我今后学习的方向。由于本次实验时间有限，加工过程中只使用了一种模具和一种材料，在实验过程中无法形成对比，然而注塑机也缺少冷却水路，忽略了冷却水对注塑成型的影响。

实验序号 实验地点 3 9-317 实验项目名称 指导老师 王金伙 橡胶成型 实验时间 2014.05.22 .

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一、实验目的及要求 （1）掌握橡胶成型工艺的成形原理及方法 （2）了解橡胶成型设备基本组成，工作原理及操作使用规范 （3）了解硅胶的成形性能和硫化剂的作用 （4）分析实验制品出现的问题并提出解决办法 二、实验设备及要求 （1）橡胶成型机 （2）硅胶、硫化剂及染色剂 工作站结构示意图 本机集硅胶机、压力机、拉伸机、冲裁机、压塑机为一体，故设备能达到硅胶成型、压片成型、冲孔、落料、弯曲、铆合成形等工艺。 序号说明： NO .

名称（功能） NO 名称（功能） NO 名称（功能） .

1 4 7 10 13 16 19 22 25 操作面板 电压显示表 急停开关 电机 油路块 法兰 发热板B 滑动式导轨 上固定板 2 5 8 11 14 17 20 23 26 电源指示灯 启动开关 当胶板 油泵、电机 油缸 活动板 推出板 立柱 隔热板 3 6 9 12 15 18 21 24 27 音量调节开关 电流显示表 滚距调整手轮 油箱 下固定板 隔热板 行程开关 发热板A 立柱螺母 三、实验内容及步骤 1、实验内容 （1）机床操作使用说明 1）检查电箱门、安全门及机床门是否关好，各电路、液压油路是否有破裂或脱落松动现象，各开关是否失效。（确保完好才能操作） 2）连接电源，电源指示灯亮。（注：电压380V，电源线须良好的接地） 3）旋动工作站右侧红色负载断路开关，启动机床总电源按钮，语音系统将进行提示，（每次须待语音系统提示完之后才可进行下步操作），启动控制面板上的绿色启动开关。（注：急停开关应处于拧松状态） 4）选择操作员，输入初始密码“1111”点【Ent】后点击【进入主目录】。 选择管理员，输入初始密码“2222”点击【Ent】，可以修改用户密码。 5）目录界面显示公司简介，在屏幕下方有功能键【硫化压塑】、【冷冲拉伸】、【开炼机】、【售后服务】、【身份选择】（点击方框才有效）。 6）点击【售后服务】按钮，将为你介绍本公司的服务宗旨及联系方式。按该界面的【返回】按钮返回到主目录。 7）主目录下点击硫化压塑功能，进入界面后有【清零】、【控制台关/开】、【功能选择】、【参数设置】、【手动调模】、【报警页面】、【系统设置】按钮。 ① 按钮1——【清零】，长按2秒钟把当前产量清零。 ② 按钮3——【功能选择】，按此键可返回主目录。 .

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③ 按钮4──【参数设置】，点击进入模具设置界面可根据需要设置模具的排气次数（范围为0到5次当设定为0时既不排气直接进入硫化动作）、硫化次数（范围为1到5次相应每次的压力和时间也可按需调整）、加热板设定温度、模具编号。（可存储模具的设置参数方便下次使用）注：生产前调整好参数后需点击【数据更新】才有效（点击数据更新时工作站需在停止状态下）。 ④ 按钮5──【手动调模】，点击进入操作界面可控制油缸的推出、收回及油缸输出压力，油泵开、关以及开合模输出压力，开合模开、关。 ⑤ 按钮6──【报警页面】，点击进入报警记录界面。 ⑥ 按钮7──【自动运行】，点击启动自动运行模式。 ⑦ 按钮7──【复位】，点击后当前动作返回初始状态。。 ⑧ 按钮8──【系统设置 】按钮，点击进入HMI设置、硫化数据的复制、油温报警设置、管理员修改用户密码、液压调整、硫化压塑停留时间。 ⑨ 按钮2—【控制台关/开】，控制油泵、加热、语音、照明的开关。 8）在主目录下点击冷冲拉深按钮，进入界面后有功能键【清零】、【推出板动态】、【功能选择】、【手动调模】、【报警页面】、【I/O监视】、【控制台关/开】、【自动运行】、【复位】。 a、【清零】，长按2秒钟将清除系统记录的产品个数，生产总个数恢复零值。 b、【推出板动态】，点击可控制推出板是否需要动作。 d、【功能选择】，按此键可返回主界面。 c、【手动调模】，点击进入操作界面可控制油缸的推出、收回及油缸输出压力，油泵开、关以及开合模输出压力，开合模开、关。 d、【报警页面】，点击进入故障报警分析记录界面。 e、【I/O监视】，点击进入设备PLC连接输入输出监测界面（此检测页面只提供信号检测之用，不能进行更改，画面上实心方框代表有信号输入或输出）。 f、【自动运行】，点击启动自动运行模式。 g、【复位】，点击当前动作返回初始状态安全门打开。 h、【控制台关/开】，控制油泵的开、关，语音的开关,照明的开关以及推出板动态。 9）在主目录下点击开炼机按钮，进入界面后有【开炼机开关】、【功能选择】按钮。 ①【开炼机开关】，点击可控制开炼机停止与转动。 ②【功能选择】，点击返回主界面 . .

10）【身份选择】可切换用户。 （2）硅胶性能 硅胶是一种高活性吸附材料，属非晶态物质，其化学分子式为mSiO2·nH2O。不溶于水和任何溶剂，无毒无味，化学性质稳定，除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应。各种型号的硅胶因其制造方法不同而形成不同的微孔结构。硅胶的化学组份和物理结构，决定了它具有许多其他同类材料难以取代得特点：吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度等。其可分热硫化型（高温硫化硅胶HTV）和室温硫化型（RTV），其中室温硫化型又分缩聚反应型和加成反应型。高温硅橡胶主要用于制造各种硅橡胶制品，而室温硅橡胶则主要是作为粘接剂、灌封材料或模具使用。 （3）硫化剂作用 硫化剂分无机和有机两大类。前一类有硫黄、一氯化硫、硒、碲等。后一类有含硫的促进剂（如促进剂TMTD）、有机过氧化物（如过氧化苯甲酰）、醌肟化合物、多硫聚合物、氨基甲酸乙酯、马来酰亚胺衍生物等。 它能使橡胶分子链起交联反应，使线形分子形成立体网状结构，可塑性降低，弹性剂强度增加的物质。除了某些热塑性橡胶不需要硫化外，天然橡胶和各种合成橡胶都需配入硫化剂进行硫化。橡胶经硫化后才具有宝贵的使用价值，力学性能大大提高。 硅胶 硫化剂 （4）染色剂：染色剂是将硅胶进行染色，改善硅胶的外观。 2、实验步骤 （1）切取一定量的硅胶（剪胶）并去除表面的杂质（选胶），称得质量为109.7g。 . .

（2）将其切成片状（切胶），后将其放在在成型机的滚筒中反复进行滚压（炼胶）。 （3）按一比四的比例，称取27.4g的硫化剂，慢慢的加入硫化剂，继续在滚筒中进行滚压，使硅胶硫化。 （5）用染色剂进行硅胶染色。 （6）高温硫化及压塑 切胶 炼胶 染色 压塑 四、实验结果与数据分析 .

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合格制品 比较图 （1）合格制品（图1）是炼胶后未进行染色的硅胶直接拿去硫化及压塑所制成的，可以看出这块硅胶是硫化均匀的，在炼胶时充分进行硫化的。 （2）比较图中左制品是以前同学做的，它是未染色并且硫化不均匀就直接拿去压塑导致该制品的失败。 （3）比较图中的中制品是老师用合理的工艺参数进行了均匀硫化并染色的硅胶制成。 （4）比较图中右制品是进行染色但硫化不均匀的硅胶进行压塑制成。 （5）由此可见，硅胶在炼胶时应充分的进行硫化，硫化的不均匀将导致制品的不均匀，力学性能极差，形成废品。因此在炼胶时应有充分的耐心反复进行滚压使其硫化充分均匀。导致废品的原因可能还有硫化剂与硅胶的比例不正确、滚压不够充分或是在硫化及压塑中的温度和时间不合理等。 五、分析与讨论 橡胶成型实验是一个需要投入大量时间和精力的实验，橡胶的压制的好坏对实验结果起着决定性的作用，它是一道主要工序，很容易出错，如果橡胶件很薄或很窄，就有可能在取下的时候撕破，在压制过程中国也很容易出现压制不均匀的现象，因此，要想取得实验的成功，必须把压制这一道工序做好。 六、总结与建议 橡胶成型实验是一个需要投入大量时间和精力的实验，橡胶压制的好坏对实验结果起着决定性的作用，它是一道主要工序，很容易出错，如果橡胶件很薄或很窄，就有可能在取下的时候撕破，在压制过程中国也很容易出现压制不均匀的现象，因此，要想取得实验的成功，必须把压制这一道工序做好。由于这是第一次做这种实验，经验存在明显的不足，在橡胶的压制过程中我组就花了将近4个小时，最终没来得及产品的冲压过程，如果时间充足的话，可能会成功，该实验是需要很大的付出，当然还需要一点小小. .

的运气。在实验之前，指导老师为我们讲解了橡胶的成型原理、橡胶成型机的使用方法及一些注意事项，他还演示了如何操作橡胶成型机，通过理论与实际的结合，我对橡胶成型机也有了些许认识，亲身体验了压制这一工序，深刻体会到了橡胶成型实验的不易。 实验序号 .

4 实验项目名称 吹塑吸塑成型 .

实验地点 9-317 指导老师 谢建达 实验时间 2014.05.23 一、实验目的及要求 （1）掌握挤出，吹塑，吸塑，冲裁四种成形工艺原理及方法 （2）了解挤出，吹塑，吸塑，冲裁四合一微型成形机结构组成及操作使用规范 （3）制定挤出、吹塑成型制品工艺方案并分析实验制品出现的问题 （4）制定吸塑工艺方案并分析实验中出现的问题 二、实验设备及要求 （1）上海润品挤、吹、吸、冲裁四合一微型成型机组，型 号：RPJNJZSJ-8110 （2）LDPE塑料、PVC片材 结构说明示意图 结构说明示意图序号说明： .

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NO 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 名 称（功能） 料斗 挤塑调速电机 气动上支架 气针 凹模 下模固定板 急停开关 一段发热圈 炮筒固定座 主导向杆 气流调节阀 挤塑调速开关 气泵 NO 2 5 8 11 14 17 20 23 26 29 32 35 38 名 称（功能） 传动齿轮 气流调节阀 气动下支架 上模活动板 凸模 触摸屏控制系统（PLC） 启动开关 二段发热圈 炮筒射胶口 挤、吹运动固定板 支架固定板 温度控制开关 水箱 NO 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 名 称（功能） 传动链条 吹塑运动气缸 气针锁夹 真空管连接座 加温发热座 指示灯 炮筒固定架 三段发热圈 热切刀 模具固定座运动气缸 音量调节开关 真空吸气机 隔热硅胶板 三、实验内容及步骤 1、实验内容 （1）挤出、吹塑设备操作使用说明 ⑴检查安全门、电箱门、机床门是否关好，各气路元件是否有破裂或脱落松动现象。 ⑵连接电源及气压（注：电压220V，气压0.3~0.8Pa ，电源线须良好的接地）。 ⑶拧松[急停]开关【19】，电源指示灯亮【18】，启动机床总电源按钮【20】，热切刀便发热变红【27】。 等待语音系统提示完以后（每次必须等待语音系统提示完毕后才可进行下步操作），请在触摸屏【17】显示界面上输入用户名及密码（出厂用户名：1 密码：1111）点击[INTO]按钮进入主目录。 目录界面有[公司简介]、[产品介绍]、[动作模式]、[售后服务]及[合作客户] （点击绿色方框才有效）。 ①目录1——公司简介]点击进入，语音系统将为您介绍本公司。右下角的 [返回]按钮（蓝色方框）将为您返回到主目录界面。 ②[目录2——产品介绍] 点击进入，语音系统将为您介绍本公司的部分模具及机器类型，点击类型，将为您提供本公司真实的模具及机器照片。 ③[目录3——动作模式]进入动作模式之后。触摸屏上行显示[语音]、[气源确定]、.

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及[灯光]按钮。下行显示挤塑、吹塑的[参数调整]按钮及吸塑、冲裁[切换]按钮。 a、点击挤塑、吹塑的[参数调整]按钮，将进入挤、吹塑手动参数调整界面。语音将为你提示。第一排有[加温]、[水泵]及[溶胶]按钮，第二、三排是手动调整开关，[左、右模板]、[切断]、[模具移位]、[气针]及[充气]按钮（这6项按钮主要用于安装模具及检测）。安装模具（详情请看模具安装说明），安装完成以后，调整模具开、合模距离。完成以上操作以后，点击[加温]按钮{机器将自动为你开启加温及水泵。机床面板中间的[温控开关]【35】便显示数字，左边前3个是挤塑[温控开关]，第4个是吸塑[温控开关]。从左向右，第一个[温控开关]控制挤塑炮筒第一段【22】溶胶段的温度，温度最高。第二个[温控开关]控制挤塑炮筒第二段【23】搅拌段的温度，稍微要高些。第三个[温控开关]控制挤塑炮筒第三段【24】挤出段的温度。根据挤塑材料的不同所设置的温度也就不同（一般情况下一段温度须比二段温度高10℃—20℃，参考，PE料，溶胶段140℃，搅拌段124℃，挤出段102℃）。 依次点击[左、右模板]、[切断]、[模具移位]、[气针]及[充气]按钮，检测模具安装是否无误、动作是否平稳、润滑，传感器位置是否对正。检测完成后，屏幕右侧有调节“充气时间”和“冷却时间”按钮，可根据模具进行调整。点击第一排的[溶胶]按钮，机器开始溶胶（注意检查机器料斗【1】是否有料。温控开关达到设置的温度之后便可溶胶，），完成溶料之后，便可进行成型动作，点击左下角[自动运行]按钮，触摸屏【17】上便显示[半自动]按钮（点击一次挤、吹一个产品）、[全自动]按钮（点击一次，连续挤、吹多个产品，只到在次点击便停止）[复位/急停]按钮（在任何状态下，便回到初始位置），选择[半自动]或[全自动]进行塑、吹产品。 b、点击吸塑、冲裁的[切换]按钮，将进入吸塑、冲裁手动参数调整界面，触摸屏【17】界面上，左边为吸塑按钮，右边为冲裁按钮。[加温]按钮（在吸塑产品前要进行加温）、[开模]按钮（手动开、合模）、[成形]按钮（手动吸塑成形）[自动]按钮（自动合模、成形、开模）[复位]按钮（在任何情况下，回到初始位置）。[加温]、[开模]、[成形]按钮右侧是时间设置（根据材料的不同，设置不同的加温时间）。点击[加温]按钮，机床面板上第四个[温控开关]【35】将显示数据（根据材料来调节温度的大小参数）[加温时间]按钮右侧将进行倒计时，到加温时间归零之后（注意一定要等待加温温度达到之后，才可进行吸塑成形，否则产品无无法成形），便可合模、成形吸塑、开模。 吸塑完成之后，将吸塑产品进行冲裁多余的废料（将吸塑半成品套在冲裁型芯上，点击合模，冲模将多余部位进行冲裁，开模，取出产品）。 .

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④[目录4——售后服务]点击进入，语音系统将为您介绍本公司的售后相 关服务。 ⑤[目录5——合作客户] 点击进入，语音系统将为您介绍本公司与各大院 校考察及交流情况。 ⑥目录界面，右上角两按钮为关机提示按钮。 ⑹ 机器面板中间，[射胶调速器]【34】，射胶调速器上方的旋转开关为[旋转调 速开关]，控制溶胶速度的快慢，（最慢速度为百分之零，最快速度可达百分之百）。下方的开关是[调速电源开关]，控制[旋转调速开关]的电源。 机床面板，左第一个是[语音调节]【33】开关，控制语音系统声音的大小。 本机床在正常工作状态中如遇突然断电，通电后系统将会自动回到初始位置，如在操作中出现异常应先断电断气后在进行调整，以防造成人员伤害。 关机前请先将温控器【35】关闭，五分钟后再关闭水泵【37】，以免温度过高料斗里的料溶化后凝固堵住进料口（主目录界面，右上角两按钮为关机提示按钮）。关闭水泵后，按下[急停]开关（此时机器电源将关闭），关机后必须把电源线及气管拔掉。 3）模具安装与调试（挤塑、吹塑模） ⑴开机→输入密码→目录→动作模式（开启[气源确定]及[灯光]按钮）→参数调整（挤塑、吹塑） ⑵进入挤塑、吹塑手动参数调整界面，将点击[左、右模板]按钮，将[左、右模板]调整到开模状态。 将挤吹模摆放入挤吹模机中，码模槽对齐码仔。（注意模具摆放方向带有吹气孔向上） ⑷调整挤吹模，点击[左、右模板]按钮使模具合模，检查模具吹气孔与炮筒射胶口【26】中心是否对齐，如有偏差请调节左、右模板背后两螺栓上的螺母（注意两螺栓上的螺母同时调整）。 ⑸挤吹模的吹气孔与炮筒射胶口【26】对齐之后，拧紧螺母。在将左、右模闭合，点击触摸屏【17】上的[模具移位]，将模具移动到右边，查看挤吹模的吹气孔的中心与吹气针【10】是否对齐，如有错位，请调节报警灯下方最长的螺栓上的螺母。完成以后，点击触模屏【17】上的[左、右模板]、[切断]、[模具移位]、[气针]及[充气]按钮，检查动作是否正确，运行是否平稳，传感器位置是否对正。确定无误之后，在进行挤、吹成形（注意语音系统在提示过程中，禁止点击按钮，否则会导致点击无效）。挤吹过程：点击触摸屏上的[加温]按钮，系统将自动为您开启[温控开关] 【35】并加温材料，[水.

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泵] 【37】也将自动开启，温度达到以后便可进入自动成形模式，选择[自动]与[半自动]进行挤、吹产品。 ⑹如在成形过程中，机器上的左、右模板及模具移位时，比较慢或过快时，可调节气缸尾部侧面的[气流调节阀]【5】（拧紧，气压减小，移动速度减慢。拧松，气压增大，移动速度增快） ⑺取出产品时，请打开安全门（报警系统将自动报警），请匆用手直接拿取产品（小心烫手），应采用镊子等工具取出。 （2）吸塑、冲裁模操作使用说明 1）开机→输入密码→目录→动作模式{开启[气源确定]及[灯光]按钮}→切换 （吸塑、冲裁）。 2）进入吸塑、冲裁界面后，将吸塑[上模活动板]【11】调整到开模状态。 3）装入模具（上下模处于合模状态，带有真空管连接座在上，有加温发热装 置的在下）。 4）使模具处于[上模活动板]【11】X、Y轴中间，并用码仔，码住模具[下模固定板]【16】，并加于螺钉固定。 （3）挤出、吹塑原理 挤出是将塑胶原料放入炮筒经加温至一定温度，使其达到熔融状态，经螺杆传动挤出成管型状，合模后利用气体的压力吹塑成型。 吸塑是PVC薄料经加温至一定温度，使其软化，在模具中利用真空气泵的吸力使其贴紧内壁，塑件冷却后经冲裁模利用气缸推力使模具上下运动，使产品成型。 （4）PVC片材性能 PVC板具有良好的化学稳定性、耐腐蚀性、硬度大、强度大、耐火阻燃、绝缘性能可靠，表面光洁平整、不吸水、不变形、易加工等特点，是优等的热成型材料。 （5）LDPE材料性能 . .

低密度聚乙烯，简称LDPE，通常是以乙烯为单体，在98.0～294MPa的高压下，用氧或有机过氧化物为引发剂，经聚合所得的聚合物。其分子链上有长短支链。结晶度较低，分子量一般5～50万，它是一种乳白色呈半透明的蜡状固体树脂，无毒。软化点较低，超过软化点即熔融，其热熔接性、成型加工性能很好，柔软性良好，抗冲击韧性、耐低温性很好，可在-60℃～-80℃下工作，电绝缘性优秀（尤其是高频绝缘性），但其机械强度较差，耐热性不高等。 2、实验步骤 （1）开启电源，将原料LDPE加入料斗，设定加工工艺参数，如温度设置、射胶速度、充气时间及冷却时间等。 （2）进行材料塑化后，设定半自动进行挤出和吹塑，取出制品。 （3）根据制品成形质量进行工艺参数的设定，重复步骤2、3，找出最为合理的工艺参数。 （4）设定吸塑工艺参数，利用PVC板材进行成形加工，在进行冲裁形成果冻杯产品，反复使用，比较不同加工工艺参数对制品的影响。 四、实验结果与数据分析 (1)挤出、吹塑实验 合格 废品1 废品2 废品4 由图和下表的工艺参数可知：废品1形状虽已成形，但未饱满，其标志凸点凹陷，突出部分也不是很好，与合格制品的工艺参数相比其形成的原因主要是由于射胶速度过慢，挤出时塑料冷却较快，塑性降低，不易吹塑成形，形成缺陷；废品2形状未成形，侧壁有气孔。形成这些缺陷主要是由于料筒温度过低，塑料挤出时温度低，塑性差，不易吹塑成形。塑性差但充气时间长又导致侧壁产生气孔；废品3形状未成形，壁薄，取出时形成原因主要是其料筒温度过高，流动性过大，冷却时间过短，冷却不充分等；合.

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格的制品其表面纹路清晰，标志凸点突出，充形饱满，其工艺参数如下表： 工艺参数表 质量体征 一段 合格 废品1 废品2 废品3 160 160 131 170 料筒温度/℃ 二段 143 145 117 150 三段 123 125 100 120 20 16 22 20 射胶速度 充气时间 /s 4.0 4.0 9.0 7.0 冷却时间 /s 9.9 9.9 9.9 9.9 （2）吸塑、冲裁实验 合格 废品 吸塑成形工艺参数有加热温度、材料加温时间及真空成形时间，不同的参数设置对实验产品的影响不同。合格的制品如右上图，其高度较高，底部圆角半径小，壁厚均匀。工艺参数为：加热温度为101℃，材料加温时间为4s，真空形成时间为3s；左上图则为废品，未成形，主要原因是材料加温时间太短，PVC片材温度低，塑性差，吸塑后回弹大，其材料加温时间为1s，根据其可以分析出加热温度低，真空时间短也可能造成未成形缺陷；当随着材料加热时间或真空成形时间降低时，其产品高度降低，底部圆角半径增大，时间过短时将不能成形，形成废品。 五、分析与讨论 . .

此次挤出吹塑成型实验使用的是PE这种材料，其熔点大概在130-150摄氏度之间，在刚开始成型的几个产品当中，由于温度及吹塑时间没有控制好，因此实验失败了。在小组成员的讨论分析下，我们改进了成型工艺参数，最终成功了。挤出吹塑共分为四个阶段，分别是输送、熔融、混炼、泵出成型，而影响成型产品质量只要受熔融温度、吹塑时间的影响。习塑冲裁实验使用的是PVC板材，是一种透明材料，该实验较为简单，影响因素只要是吸塑时间和温度，只要合理的控制好吸塑时间及温度就能得到很好的成型产品。 六、总结与建议 在实验之前，通过查找资料及指导老师的讲解与操作，我学会了挤出吹塑、吸塑冲裁四合一微型成型机的使用方法，其操作步骤较为简单，但成型工艺参数还需我们自己小组成员慢慢琢磨，此次挤出吹塑成型实验使用的是PE这种材料，其熔点大概在130-150摄氏度之间，在刚开始成型的几个产品当中，由于温度及吹塑时间没有控制好，因此实验失败了。在小组成员的讨论分析下，我们改进了成型工艺参数，最终成功了。挤出吹塑共分为四个阶段，分别是输送、熔融、混炼、泵出成型，而影响成型产品质量只要受熔融温度、吹塑时间的影响。习塑冲裁实验使用的是PVC板材，是一种透明材料，该实验较为简单，影响因素只要是吸塑时间和温度，只要合理的控制好吸塑时间及温度就能得到很好的成型产品。

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