云硕航材控1505
U201511225
1.预习部分
1）塑料注射成型的概念
（1）注射成型周期
注射成型周期是指模具连续生产时，完成一次注射成型工艺过程所需的时间，它由注射时间、保压时间、冷却时间和辅助时间组成。
（2）注射成型的主要缺陷
短射（Short shot）：短射又称欠注、充填不足、制件不满、走胶不齐等，是指型腔未完全充满，使得制件不饱满、塑件外形残缺不完整的现象。
产生的机理是熔体在流向末端的过程中冷却。
飞边（Flash）：飞边又称溢料、溢边、毛边、批锋等，是指在模具的不连续处（通常是分模面、排气孔、排气顶针、滑动机构等）过量充填造成塑料外溢的瑕疵。
产生的机理是注射和保压过程中锁模力不够，或是无法沿分型面将模具锁紧，模板间隙超过了塑料的溢料值。
熔合纹（Weld/meld lines）熔合纹又称熔接痕、熔接不良、熔合缝、缝合线等，是指各塑料流体前端相遇时在制品表面形成的一条线状痕迹，不仅有碍制品的美观，而且影响制品的力学性能。
产生的机理是由若干熔体在型腔中汇合在一起时，在其交汇处彼此不能熔合为一体而形成线状痕迹。
翘曲（Warpage）翘曲是指制品产生弯曲或扭曲现象，导致平坦的地方有起伏，直边朝里或朝外弯曲或扭曲，产生的机理是高分子链在
成形中产生残余应力，脱模时制品的外部约束去除，残余应力的存在造成不同程度的变形。
还有喷射（Jetting）气穴（Air Traps）滞流（Hesitation）过保压（Overpacking）凹陷/空洞（Sink marks and voids）烧痕（Burn marks）Flow marks）银线痕（Silver streaks）裂纹（Crack）等等。
（3）成型的主要工艺对于缺陷,质量的影响
注射速度：主要影响熔体在型腔内的流动行为，通常伴随着注射速度的增大，熔体流速增加，剪切力作用增强，熔体内温度因剪切发热而升高，粘度降低，所以有利于充模。
并且制品的融合纹强度也增加。
但是，由于注射速度增大，可能使熔体从层流变为湍流，严重时会引起熔体在膜内喷射而造成空气无法排出，这部分空气在高压下被压缩迅速升温，会引起制品局部烧焦或分解。
还存在注射压力、注射温度、注射时间等参数对实验存在较大影响。
2) 塑料注射成型实验的目的与方案
目的：通过本环节的实验，了解塑料的加工性质及性能特点、注射机的操作原理及运动过程，具体来讲包括模具与注射机的关系、塑料塑化过程中温度、压力、时间、位置各要素的作用及调整等。
通过实验对塑料注射成型过程、注射成型工艺参数及塑料注射成型模具有更为深刻的认识。
方案：A,针对两组模具，分别进行实际的注射加工操作，并进行分组实验和正交实验，观察并记录注射过程中参数及结果，
并进行短射实验；
B,调整工艺参数（注射位置、注射温度、注射压力、注射时间），得到相应的产品，通过型腔压力系统观察、采集注射过程中的型腔压力曲线；
C,对不同生产条件下的产品进行性能分析，包括缺陷、产品质量及表面光滑度等，分析这些因素对产品质量的影响。
3)分组情况及个人主要工作
组员：刘彦宗，伍缘杰，云硕航，陈茂荣
刘彦宗：设计和实施底座正交实验，最终制得底座注塑产品
陈茂荣：设计和实施底座分组实验，最终制得底座注塑产品
伍缘杰: 设计和实施筒的正交实验，最终制得筒注塑产品
云硕航：设计和实施筒的分组实验，最终制得筒注塑产品
压力(Mpa) 位置(mm/s) 时间(s) 制品质量(g) 缺陷描述
75 50 4.5 44.834 无明显缺陷
80 50 4.5 44.8891 无明显缺陷
85 50 4.5 44.955 无明显缺陷
73 50 4.5 44.331 无明显缺陷
70 50 4.5 41.984 充不足
2.CAE部分
1）CAE软件的基本概念和作用
CAE(Computer Aided Engineering)指工程设计中的计算机辅助工程，指用计算机辅助求解分析复杂工程和产品的结构力学性能，以及优化结构性能等，把工程（生产）的各个环节有机地组织起来，其关键就是将有关的信息集成，使其产生并存在于工程（产品）的整个生命周期。
CAE技术是将工程的各个环节有机地组织起来，应用计算机技术、现代管理技术、信息科学技术等科学技术的成功结合，实现全过程的科学化、信息化管理，以取得良好的经济效益和优良的工程质量。
2）HSCAE建模的基本流程
·导入模型，设置浇道，设置工艺参数，模拟浇铸过程
3）实验零件CAE分析部分
座：
19%
21%：
25%：
30%：
42%：
桶：
9%：
12%：
15%：
18%：
23%：
分析：当其他条件一定时，射压在一定范围内和充型比呈正相关。
当
充型比达到100%时，射压继续增大也不改变充型比。
3.实验部分
1）认知部分
塑料注射成型机：
机构：注射成型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内，经固化定型后取得制品的工艺过程。
功能：一次成型外型复杂、尺寸精确或带有金属嵌件的质地密致的塑料制品
参数设置方法：先设定机筒和喷嘴各段温度，再设定开关模参数，再设定储料参数和射出参数。
冷水机：在行业中分为风冷式冷水机和水冷式冷水机两种，冷水机在温度控制上分为低温冷水机和常温冷水机，常温温度一般控制在0度-35度范围内。
低温机温度控制一般在0度－零下45度左右范围。
冷水机制冷剂轮回系统时蒸发器中的液态制冷剂吸收水中的热量并开始蒸发，终极制冷剂与水之间形成一定的温度差，液态制冷剂亦完全蒸发变为气态后被压缩机吸入并压缩，气态制冷剂通过冷凝器吸收热量，凝聚成液体，通过热力膨胀阀节流后变成低温低压制冷剂进入蒸发器，完成制冷剂轮回过程。
材料：PP
实验过程的注意事项：
1.由于模具安装调整十分困难，
在实际注射机操作时不要
按动调模相关的按钮。
2.由于模具结构限制及压力传感器量程限制，
注射及保压压力设置均不以大于45MPa。
3.进行注射加工前一定要检查前、后安全门是否关闭。
4.实验过程中，不要触碰注射机的加热部位（料筒）。
5.实验过程中，不要触碰射出的熔融塑料。
6.操作过程中，要注意戴上手套。
7.通常料筒末端最高温度应高于
塑料的流动温度（或熔融温度），
但低于塑料的分解温度
8.注射压力过低会导致型腔压力不足，
不能顺利充型，过大，
9.一般先以低压慢速注射，
然后根据制品的成型情况
而调整注射速度
2）实验目标：打出合格品，表面无明显缺陷，质量要求：底座75+-0.2g，杯子45+-0.2g。
3）实验过程：
压力(Mpa) 位置(mm/s) 时间(s) 制品质量(g) 缺陷描述
75 50 4.5 44.834 无明显缺陷
80 50 4.5 44.8891 无明显缺陷
85 50 4.5 44.955 无明显缺陷
73 50 4.5 44.331 无明显缺陷
70 50 4.5 41.984 充不足
分析：压力85时，产品质量最好。
当压力低于73达到70时，产品充不满。
4.最终产品
5.感想和建议
本实验的过程曲折，从实验角度来说比较严整，从最后实验过程来说，上机实验和注塑实验都比较简单，但实验报告却十分复杂，总体来说比较违背实验课开设目的是锻炼实验动手能力而不是锻炼键盘上的
能力。