《塑料成型工艺与模具设计》课程教学大纲.docx

塑料成型工艺与模具设计课程教学大纲课程代号：ABJD0708课程中文名称：塑料成型工艺与模具设计课程英文名称：Thep1astictechno1ogyofmou1danddesignofmou1d课程类型：选修课程学分数：3学分课程学时数：48学时授课对象：材料成型与控制工程专业本课程的前导课程：画法几何及工程制图、材料力学、金属学及热处理、机械制造技术基础等课程。一、课程简介塑料成型工艺与模具设计课程是材料成型与控制专业的一门专业必修课，是主干课之一。主要研究塑料的成型工艺及其模具设计的一般理性知识，重点掌握注射成型的设计计算方法，达到能独立设计中等复杂程度塑料模具的能力，对气辅注射成型、精密注射模具设计、热流道模具设计等基本知识有所了解。通过对本课程的学习，使学生掌握塑料的组成及特性，塑料成型工艺的特点，塑料制品结构设计，各种塑料模具的结构、设计原理和设计方法，了解模具制造技术的现状及发展趋势，为学生以后从事有关模具设计打下必要的基础。二、教学基本内容和要求绪论课程教学内容：塑料及塑料工业的发展、塑料成型在在工业生产中的重要性、塑料模具的分类；塑料成型技术的现状与发展趋势；本课程的任务和学习方法。课程的重点、难点：本章重点是塑料成型在在工业生产中的重要性、模具与塑料模具的概念；本章难点是模具CAD/CAE/CAM及塑料模标准化的理解。课程教学要求：了解国内外塑料工业的发展概况；了解塑料成型在在工业生产中的重要性；理解本课程的性质和任务。第1章高分子聚合物结构特点与性能课程教学内容：树脂与高聚物、聚合物的分子结构特点、高聚物的热力学性能及成型过程中的变化、塑料流变学、塑料粘度的调节、分子定向与定向作用。课程的重点、难点：本章重点是高聚物的热力学性能及成型过程中的变化、高聚物的结晶、取向、降解的影响；本章难点是结晶、取向、降解的概念的理解。课程教学要求：掌握树脂与塑料的概念；了解高分子与低分子的区别；掌握高聚物的分子结构与特性；理解结晶与非结晶的区别；掌握高聚物的热力学性能；了解高聚物的加工工艺性能；理解高聚物的结晶、取向、降解的概念。第2章塑料的组成与工艺性能课程教学内容：塑料组成与分类、塑料成型的工艺特性、常用塑料。课程的重点、难点：本章重点是塑料各组成成分的作用、热塑性塑料的工艺性能、掌握几种常用塑料的性能及应用；本章难点是热塑性和热固性塑料受热后呈现的基本行为、影响收缩性的因素、常用塑料性能对模具的影响与设计。课程教学要求：掌握塑料的组成与分类；掌握热塑性塑料的工艺性能；了解热固性塑料的工艺性能；记住常用热塑性塑料；了解热固性塑料；熟知各种塑料名称、代号、性能、用途及成型特性等。第3章塑料成型工艺与塑料成型塑件的结构工艺性课程教学内容：注射成型原理与工艺、压缩成型原理与工艺、压注成型原理与工艺、挤出成型原理与工艺、气动成型原理与工艺、塑件尺寸精度、塑件表面质量、塑件结构工艺性。课程的重点、难点：本章重点是掌握注射成型原理、特点；注射成型工艺过程和工艺条件的选择；塑料成型工艺的制定程序；塑件的尺寸、公差和表面质量的要求；塑件的结构形状设计；掌握带嵌件的塑件设计。本章难点是螺杆式注射机工作原理；工艺条件的选择；塑件结构的分析及对模具结构设计的影响；塑件精度的影响因素及精度等级的确定；塑件的结构形状对模具设计的影响，在此基础上找出工艺难点，提出解决问题的方法的能力；嵌件的设计。课程教学要求：了解压缩成型加工、压注成型加工、注射成型加工、挤出成型加工和气动成型加工的加工原理、工艺过程；掌握塑料注射模、压缩模、压注模和挤出模工艺参数的选择和工艺参数对塑件质量的影响；理解塑件的尺寸、公差和表面质量；掌握塑件的几何形状设计；了解塑料螺纹和齿轮的设计；掌握带嵌件的塑件设计；了解残余应力对塑件的影响。第4章注射成型模具结构及注射机课程教学内容：注射模的分类及结构；注射模的典型结构；注射模与注射机的关系。课程的重点、难点：本章重点是注射模的典型结构；注射机有关参数的校核。本章难点是注射模的典型结构工作原理；公式数值的确定。课程教学要求：掌握注射模的分类及结构组成；掌握注射机的分类；掌握注射模与注射机的关系。第5章塑料制件在模具中的位置与浇注系统的设计课程教学内容：塑料制件在模具中的位置、普通浇注系统设计、无流道浇注系统设计、排气系统的设计。课程的重点、难点：本章重点分型面选择的一般原则、浇注系统设计原则、主流道和分流道的设计、浇口设计、浇口类型、位置的选择原则、冷料穴和拉料杆、排气与引气；本章难点是分型面的选择对模具设计的难易理解、设计原则中的实例分析、主流道的设计、各种浇口在实际应用中的选取、浇口位置的选择。课程教学要求：理解塑料模具的分型面及基本形式；掌握分型面选择的一般原则；掌握浇注系统的组成及设计原则，并会选择浇口在工件上的位置，会设计浇注系统；第6章成型零部件设计课程教学内容：成型零件的结构设计、成型零件工作尺寸计算和尺寸标注、塑料模具强度、刚度概念，塑料模具强度、刚度计算。课程的重点、难点：本章重点是成型零件结构设计、影响塑件尺寸公差的因素、成型零件工作尺寸计算和尺寸标注,成型零件的平均收缩率计算方法型腔和底板的强度和刚度计算方法。本章难点是型腔结构设计组合原则理解与应用、对于型芯结构设计组合原则理解与应用、成型零件的平均收缩率计算用于实例的计算时内外形的区分、型腔和底板的强度和刚度理论分析。课程教学要求：掌握成型零件的结构设计；掌握成型零件的工作尺寸计算；掌握型腔和底板的强度和刚度计算。第7章结构零部件设计课程教学内容：标准注射模架、支承零部件的设计、定模座板、动模座板的设计、合模导向机构的设计。课程的重点、难点：本章重点是掌握导向装置设计、掌握不同类型模架的组合形式，并选用。本章的难点如何选用模架、标准模架的选择方法。课程教学要求：掌握导向装置和支承零件的设计掌握塑料模标准模架的选择第8章推出结构设计课程教学内容：推出机构的结构组成、简单推出机构（推杆、推管、推件板、推块、联合推出）、推出力的计算、一次推出机构、二级推出机构、定、动模双向顺序推出机构、浇注系统凝料的推出机构、带螺纹塑件的脱模。课程的重点、难点：本章重点是推杆推出机构、推件板推出机构、浇注系统凝料的推出机构、这些机构的动作原理和设计计算。本章难点是顺序推出机构、带螺纹塑件的脱模课程教学要求：了解推出机构的各种类型，能看懂各种推出机构结构图、动作原理和模具结构图；具有设计推出结构、设计或选择推出结构中的零件、推出结构中零件的制造和推出结构装配的能力；第9章侧向分型与抽芯机构设计课程教学内容：侧向抽芯分型机构（斜导柱式、斜滑块式、弹簧式、齿轮齿条式、液压或气动式）O课程的重点、难点：本章的重点是抽芯机构的概念、分类；抽芯机构的抽芯力与抽拔距的计算；斜导柱的设计；滑块的设计；楔紧块的设计；斜导柱分型抽芯机构的干涉及先复位机构；斜导柱分型与抽芯机构的形式；斜滑块分型与抽芯机构；其它形式的侧向分型抽芯机构；抽芯机构零件选材及技术要求；侧向抽芯实例分析。本章的难点是斜导柱分型抽芯机构的干涉的理解、斜导柱的设计、斜导柱与斜滑块分型与抽芯机构的区别、侧向抽芯实例分析方法。课程教学要求：理解各种抽芯机构结构图、动作原理和模具结构图；掌握斜导柱侧向分型与抽芯机构的设计、计算；掌握注射模的各种侧向分型与抽芯机构的设计方法。第10章温度调节系统课程教学内容：塑料模温度调节的意义、模具温度调节的基本原则、模具温度场分析、冷却系统设计原则、冷却系统设计、加热系统设计、防止散热的措施。课程的重点、难点：本节的重点是理解模温调节的重要性、冷却系统设计。要求学生掌握其设计原则和常用设计方法。本节的难点是如何运用各种水道形式对模具冷却水道进行合理布局。课程教学要求：掌握加热和冷却装置设计。第11章注射模新技术的应用课程教学内容：热固性塑料注射成型、气辅注射成型、低发泡注射成型、共注射成型、精密注射模。课程的重点、难点：本章的目的是扩大学生的知识面。课程教学要求：了解热固性塑料注射成型工艺要点及模具结构组成；了解低发泡注射成型方法、工艺条件及模具结构组成；了解共注射成型的原理及工艺方法；了解气辅注射成型的原理、分类及特点；了解精密注射模成型条件及设计要点。第12章压缩模设计课程教学内容：压缩模具的结构组成及类型、压缩模的结构与压机的关系、压缩模具结构形式的确定、压缩模具的设计。课程的重点、难点：本章的重点是压缩模的组成零件及设计。本章难点是压缩模的结构分析。课程教学要求：掌握各类压缩模的结构特点、应用场合，了解与注射模具结构的不同之处；掌握压缩模的结构与压机的关系；能读懂压缩模的典型结构图和理解工作原理；掌握压缩模的零部件设计要点,使学生具有设计中等复杂程度压缩模的能力。第13章压注模设计课程教学内容：压注模具的结构组成及类型、压注模的结构与压机的关系、压注模具结构形式的确定、压注模具的设计。课程的重点、难点：本章的重点是了解压注成型工艺过程、对压缩、压注和注塑成型进行比较，掌握三者在生产中的应用。比较三类模具的结构，掌握压缩模和压注模的设计要点,为可能从事有关成型工艺和模具设计奠定一定基础。课程教学要求：掌握各类压注模的结构特点、应用场合，了解与注射模具结构的不同之处；掌握压注模的结构与压机的关系；能读懂压注模的典型结构图和理解工作原理；掌握压注模的零部件设计要点；掌握压注模浇注系统与排溢系统设计。第14章挤出模设计课程教学内容：挤出成型模具的分类及作用；管材、棒材、板材、片材挤出机设计；吹塑薄膜挤出机设计；电线电缆挤出机头设计；异型材挤出机头设计。课程的重点、难点：重点是挤出机头的结构分析。难点是挤出机头的设计课程教学要求：掌握挤出模（机头）的概念和总体结构；掌握各种组成挤出机头零件名称和结构；掌握各种成型机头的成型原理和设计方法。第15章气动成型模具课程教学内容：中空吹塑成型工艺、中空吹塑模具、热成型技术（真空、压缩空气成型工艺及模具）。课程的重点、难点：本章的目的是扩大学生的知识面。课程教学要求：了解中空吹塑制品特点、中空吹塑工艺过程及模具结构特点；了解热成型制品的特点、热成型两种成型工艺-真空成型工艺和压缩空气成型工艺及其模具原理。三、实验教学内容及基本要求实验教学内容：塑料模具拆装、注射成型实验实验基本要求：掌握塑料模具的工作原理、结构组成、模具零部件的功用、相互间的配合关系以及模具零件的加工要求；能正确地使用模具装配常用的工具和辅具；能正确地草绘模具结构图、部件图和零件图；掌握模具拆装一般步骤和方法；通过观察模具的结构能分析零件的形状；能正确描述出该模具的动作过程；了解注塑成型过程和成型工艺条件；掌握注塑成型工艺参数的确定以及它们对制品结构形态的影响；掌握注塑机模具的结构,正确操作注塑机；了解注塑加工的原理及注塑机的结构；了解注塑机的使用和保养常识；了解注塑机的操作。实验安排序D实验项目实验学时实验类型每组人数实验类别1塑料模具拆装2验证2必做2注塑成型实验2验证4必做3注塑机演示实验2演示10必做注：实验类型：演示/验证/综合/设计实验要求：必做/选做实验报告要求塑料模具拆装实验报告要求：1、写出实验目的2、写出实验设备、模具及工具3 .画出模具装配图，并注明各零件的名称。4 .简述模具拆卸和装配的工艺过程。注塑成型实验实验报告要求：1