注塑成型工艺过程及典型缺陷分析虚拟仿真实验

实验材料与技术参数

1.实验材料

实验材料主要采用工程塑料ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)。

2.实验设备参数

注塑机预设参数
料筒温度/℃ 前段190 中段210 后段210
喷嘴温度/℃ 220
模具温度/℃ 25~60(学生自主设计确定)
注射时间/s 0.8~1.8(学生自主设计确定)
保压时间/s 3.5
冷却时间/s 6
注射压力/MPa 40~120(学生自主设计确定)
保压压力/MPa 65
干燥箱预设参数
干燥时间/h 1-3(学生自主设计确定)
干燥温度/℃ 50-85(学生自主设计确定)

3.常用塑料注射成型工艺参数

塑料名称 预热干燥 料筒温度t/℃ 喷嘴温度t/℃ 模具温度t/℃ 注射压力P/Mpa 后处理
温度 t/℃ 时间 t/h 后段 中段 前段 方法 温度 t/℃ 时间 t/h
高压聚乙烯 70-80 1-2 130-180 135-195 140-200 150-180 30-60 70-100 ————
聚丙烯 80-100 1-2 160-170 200-220 180-200 170-190 40-80 70-120 ————
聚苯乙烯 60-75 1-2 150-200 160-220 180-225 190-225 32-65 60-110 红外线灯烘箱 70 2-4
ABS 80-90 3-4 150-180 180-230 210-240 220-240 50-80 60-100 红外线灯烘箱 70 2-4
聚碳酸酯 110-120 真空干燥8-12 220-230 240-250 260-270 230-250 90-110 110-140 红外线灯鼓风烘箱 125-135 依制件厚度而定

4.常用塑料的性能与用途

塑料名称 性能特点 成型特点 模具设计的注意事项 使用温度 主要用途
聚乙烯 高密度聚乙烯(HDPE)熔点、刚性、硬度和强度较高、吸水性小,有突出的电气性能和良好的耐辐射性;低密度聚乙烯(LDPE)质软,伸长率、冲击韧性和透明性较好 成型前可不预热,收缩大,易变形;冷却时间长,成型效率不高;塑件有浅侧凹可强制脱模 浇注系统应尽快保证充型;需设冷却系统;采用螺杆注射机。收缩率:料流方向2.75%;垂直料流方向2%;注意防变形 <80℃ 薄膜、管、绳、容器、电器绝缘零件、日用品等
聚丙烯 机械性能比聚乙烯好,化学稳定性较好,不耐磨,耐寒性差,氧作用下易降解 成型时收缩大,成型性能好,易变形翘曲,柔软性好,有“铰链”特性 因有“铰链”特性,注意浇口位置设计;防缩孔,变形;收缩率为1.3%~1.7% 10℃~120℃ 板、片、透明薄膜、绳、绝缘零件、汽车零件、阀门配件、日用品等
聚苯乙烯 透明性好,电性能好,抗拉强度高,着色性、耐水性、化学稳定性较好 但质脆,抗冲击强度差,不耐苯、汽油等有机溶剂 成型性能好,成型前可不干燥,但注射时应防止溢料,制品易产生内应力,易开裂 因流动性好,适宜用点浇口,但因热膨胀大,塑件中不宜有嵌件 -30℃~80℃ 装饰制品、仪表、灯罩、绝缘零件、容器、泡沫塑料、日用品等
ABS 综合机械性能好,化学稳定性好;但耐热性较差,吸水性较大 成型性能好,成型前要干燥,易产生熔接痕,浇口处外观不好 分流道及浇口截面要大,注意浇口的位置,防止熔接纹,在成型时的脱模斜度>2°;收缩率取>0.5% <70℃ 应用广泛,如电器外壳、汽车仪表盘、日用品
聚碳酸酯 透光率较高,介电性能好,吸水性小,力学性能好,抗冲击、抗蠕变性突出 但耐磨性差,不耐碱、酮、酯 耐寒性好,熔融温度高,黏性大,成型前需干燥,易产生残余应力,甚至裂纹;质硬,易损模具,使用性能好 尽可能使用直接浇口,减小流动阻力,塑料要干燥;不宜采用金属嵌件,脱模斜度 ﹥2° <130℃脆化温度为-100℃ 在机械上用作齿轮、凸轮、涡轮、滑轮等,电机电子产品零件,光学零件等

5.操作人员装备

(1)安全帽;(2)实验服;(3)工作靴;(4)工作手套; (5)口罩 等