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高分子材料成型加工设备教学设计前言高分子材料成型加工设备是现代工业制造的重要组成部分，深受制造行业和工程师的青睐。
本文将介绍一些基础的高分子材料成型加工设备，及其在教学中的应用。
高分子材料成型加工设备概述高分子材料成型加工设备是指生产高分子材料产品时使用的各种设备，包括挤出机、注塑机、吹塑机等。
这些设备可将高分子材料加工成不同形状和尺寸的产品，如管道、板材、容器、零件等。
挤出机挤出机是一种将塑料加热融化后挤出成型的设备。
它主要由加热器、料斗和螺杆挤出机组成。
在挤出机中，螺杆不断旋转将塑料加热、融化并压缩挤出。
挤出机广泛应用于制造管道、电缆、塑料薄膜等。
注塑机注塑机是一种将塑料加热融化后注入成型模具中形成产品的设备。
它主要由加热器、型腔和注塑机组成。
在注塑机中，加热后的塑料通过压力进入型腔，在型腔中形成产品。
注塑机广泛应用于制造塑料制品、橡胶制品等。
吹塑机吹塑机是一种通过吹气的方式把热塑性塑料挤出成形的设备。
它主要由加热器、模具和吹塑机组成。
在吹塑机中，热塑性塑料在模具中形成预制品，随后通过气压吹气成形。
吹塑机广泛应用于制造塑料瓶、容器、桶等。
高分子材料成型加工设备教学设计在高分子材料成型加工设备教学中，实验教学是非常重要的一部分。
通过实践，能够加深学生对设备的理解和操作方法，从而提高学生实际操作能力。
下面是一个针对高分子材料成型加工设备的实验教学设计：实验名称基本高分子材料成型加工设备的操作和维护实验目的1.掌握高分子材料成型加工设备的操作流程和操作技能；2.理解设备的结构原理和安全操作规程；3.掌握设备的日常维护方法。
实验材料注塑机、挤出机、吹塑机、高分子材料实验步骤操作和维护部分1.学生随机抽取设备，了解设备的基本结构和使用方法；2.学生对设备进行操作演练，操作时应注意设备的安全使用规程；3.学生学习不同设备的日常维护方法。
成型操作部分1.学生可以根据自己的兴趣选择不同的设备进行操作，如挤出机、注塑机、吹塑机等；2.学生需要根据设备的工作原理，选择不同的高分子材料进行加工操作。
第六章注塑成型一、简答题1.简单描述一个完整的注塑过程。
塑化物料，注塑，保压冷却，开模，脱模，合模2.注塑制品有何特点。
壁厚均匀；制品上有凸起时，要对称，这样容易加工；为加强凸台的强度．要设筋，并在拐角处加工出圆角；倾斜的凸台或外形会使模具复杂化，而且体积变大，应该设计为和分型面垂直的形状；深的凹进部分．尽可能的集中在制品的同一侧；对于较薄的壁．为避免出现侧凹，可将制品上的凹孔设计成v形槽；所有的拐角处都应有较大的圆角。
3.注塑机有几种类型，包括哪些组成部分。
按传动方式：机械式注塑机，液压式注塑机，机械液压式注塑机按操纵方式：手动注塑机、半自动注塑机、全自动注塑机按塑化方式：柱塞式注塑机、预塑式注塑机、橡胶注塑机包括以下：注射装置、合模装置、液压电气控制系统4.柱塞在柱塞式注塑机中的作用。
柱塞将注塑力传递至聚合物，并将一定的熔料快速注射入模腔。
5.挤出机和注塑机的螺杆有何异同。
注塑机的螺杆存在前进、后退运动，多为尖头，压缩比较小6.为了防止“流涎”现象，喷嘴可采用哪几种形式，描述每种形式的工作原理。
小孔型：孔径小而射程长。
料压闭锁型：利用预塑时熔料的压力，推动喷嘴芯达到防止“流涎”弹簧锁闭式：用弹簧侧向压合顶针。
可控锁闭式：用液（或电、气）动控制顶针开闭7.锁模系统有哪几种型式，描述每种型式的工作原理。
液压式，轴杆式8.注塑机料筒清洗要注意哪些问题。
1.首先使用上要注意操作的问题。
2.如果加工的物料有腐蚀性，且停机后需要一定时间才开机，则要及时对料筒进行清洗。
清洗工作应在料筒加热情况下进行，一般用聚苯乙烯作为清洗料。
在清洗结束后，立即关闭加热开关，并做结束工作。
3.如果是一般物料，清洗时一定要升温到上次实验物料的熔点之上进行清洗，否则螺杆会扭断。
后在降温到所需温度进行实验。
4.清洗时可采用高低不同转速进行清洗，容易洗净。
最后在所需转速清洗，后进行实验。
9.嵌件预热有何意义。
为了装配和使用强度的要求，理解塑件内常常嵌入金属嵌件。
第六章挤出成型工艺第一节热塑性塑料工艺特性（一）收缩率热塑性塑料加工成型中产生的热收缩产生原因：宏观：材料的热胀冷缩行为－微观：分子间自由体积发生变化。
通常高分子材料的热膨胀系数远大于金属材料、陶瓷材料。
影响热塑性塑料成形收缩的因素如下：第六章挤出成型工艺第六章挤出成型工艺1、塑料品种热塑性塑料成形过程中由于还存在结晶化形起的体积变化，内应力强，冻结在塑件内的残余应力大，分子取向性强等因素，因此与热固性塑料相比则收缩率较大，收缩率范围宽、方向性明显。
另外成形后的收缩、退火或调湿处理后的收缩一般也都比热固性塑料大。
第六章挤出成型工艺2、塑件特性成形时融料与型腔表面接触外层立即冷却形成低密度的固态外壳。
由于塑料的导热性差，使塑件内层缓慢冷却而形成收缩大的高密度固态层。
所以壁厚、冷却慢、高密度层厚的则收缩大。
另外，有无嵌件及嵌件布局，数量都直接影响物料流动方向，密度分布及收缩阻力大小等，所以塑件的特性对收缩大小，方向性影响较大。
第六章挤出成型工艺3、进料口形式、尺寸、分布这些因素直接影响物料流动方向、密度分布、及成形时间。
直接进料口、进料口截面大（尤其截面较厚的）则收缩小但方向性大，进料口宽及长度短的则方向性小。
距进料口近的或与物料流动方向平行的则收缩大。
4、成形条件模具温度高，融料冷却慢、密度高、收缩大，尤其对结晶料则因结晶度高，体积变化大，故收缩更大。
另外，保持压力及时间对收缩也影响较大，压力大、时间长的则收缩小但方向性大。
第六章挤出成型工艺（二）流动性1、热塑性塑料流动性大小，一般可从分子量大小、熔融指数、表现粘度及流动比（流程长度/塑件壁厚）等一系列指数进行分析。
分子量小，分子量分布宽，分子结构规整性差，熔融指数高、表现粘度小；流动比大的则流动性就好。
按模具设计要求我们大致可将常用塑料的流动性分为三类：第六章挤出成型工艺（1）流动性好：尼龙、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、醋酸纤维素；（2）流动性中等改性：聚苯乙烯（例ABS·AS）、PMMA、聚甲醛、聚氯醚；（3）流动性差：聚碳酸酯、硬聚氯乙烯、聚苯醚、聚砜、聚芳砜、氟塑料。
挤出成型机组包括什么设备挤出成型机组是一种常见的生产设备，广泛应用于塑料制品、橡胶制品、金属材料等行业。
挤出成型机组通常由多个不同设备组成，各个设备共同协作完成材料挤出成型的过程。
下面将介绍挤出成型机组包括的主要设备及其功能。
1. 挤出机挤出机是挤出成型机组的核心设备之一。
挤出机通常由螺杆和筒组成，通过螺杆的旋转将材料从进料口输送到出料口，并且在过程中通过加热和挤压形成所需的产品形状。
挤出机的性能直接影响到挤出成型的效果和产品质量。
2. 模具模具是用来成型产品形状的重要设备。
挤出成型机组通常需要根据产品的形状来选择合适的模具，通过模具的设计和制造可以实现不同形状和尺寸的产品生产。
模具的设计精准度和制造质量对产品的成型效果和质量有着重要影响。
3. 冷却系统冷却系统通常包括水冷却系统和风冷却系统。
在挤出成型过程中，通过冷却系统对产品进行及时降温，以防止产品变形或产生缺陷。
冷却系统的设计和运行稳定性能直接影响产品的成型速度和质量。
4. 牵引机牵引机是用来将挤出的产品持续牵引和拉伸，以确保产品的形状和尺寸保持稳定。
牵引机通常具有不同牵引速度和力度的调节功能，可以根据产品的要求进行灵活调整。
牵引机的性能对产品的表面光滑度和尺寸一致性有着重要影响。
5. 切割机切割机是将挤出的产品按照要求的尺寸进行切割和定型的设备。
切割机通常具有高速、精确的切割功能，可以实现对产品尺寸的精确控制。
切割机的性能对产品的最终成型质量和外观效果有着决定性影响。
结语挤出成型机组是一个由多个不同设备组成的生产系统，在实际生产中各个设备之间需要密切协作，以确保产品的高效率生产和优质成型。
以上介绍的挤出成型机组包括的设备主要包括挤出机、模具、冷却系统、牵引机和切割机，它们各自担负着重要的功能，共同组成一个完整的挤出成型生产线。
挤出成型技术在现代工业生产中具有重要地位和应用前景，随着科技的不断发展和进步，挤出成型机组的设备和技术也在不断创新和完善，为各行各业的生产提供了更多可能性和选择。
挤出成型设备1、主机挤出系统：由螺杆与料筒组成，是挤出机关键部分。
其作用是塑化物料，定量、定压、定温挤出熔体传动系统：驱动螺杆，提高所需的扭矩和转矩加热和冷却系统：保证塑料和挤出系统在成型过程中温度达工艺要求2、辅机由机头、定型装置、冷却装置、牵引装置、卷取装置或切割组成3、控制系统由电器、仪表和执行机构组成。
作用：控制主、辅机电动机、以满足所需转速和功率；控制主辅机温度、压力、流量，保证制品质量；实现挤出机组的自动控制，保证主、辅机协调运行。
挤出成型原理料自料斗进入料筒，在螺杆旋转作用下，通过料筒内壁和螺杆表面摩擦剪切作用向前输送到加料段（玻璃态），在此松散固体向前输送同时被压实；压缩段（高弹态），螺槽深度变浅，进一步压实，同时在料筒外加热和螺杆与料筒内壁摩擦剪切作用，料温升高开始熔融，压缩段结束；均化段=计量段（黏流态)使物料均匀，定温、定量、定压挤出熔体，到机头后成型，经定型得到制品。
对于非晶聚物，对它施加恒定的力，观察它发生的形变与温度的关系，通常特称为温度形变曲线或热机械曲线。
非晶聚物有三种力学状态，它们是玻璃态、高弹态和粘流态。
在温度较低时，材料为刚性固体状，与玻璃相似，在外力作用下只会发生非常小的形变，此状态即为玻璃态：当温度继续升高到一定范围后，材料的形变明显地增加，并在随后的一定温度区间形变相对稳定，此状态即为高弹态，温度继续升高形变量又逐渐增大，材料逐渐变成粘性的流体，此时形变不可能恢复，此状态即为粘流态。
我们通常把玻璃态与高弹态之间的转变，称为玻璃化转变，它所对应的转变温度即是玻璃化转变温度，或是玻璃化温度。
高弹态（rubbery state）：链段运动但整个分子链不产生移动。
此时受较小的力就可发生很大的形变（100～1000％），外力除去后形变可完全恢复，称为高弹形变。
高弹态是高分子所特有的力学状态。
相对分子质量很大的晶态聚合物达到后还不能流动，而是先进入高弹态，在升温到后才会进入黏流态，于是有两个转变。
