《塑料成型工艺及模具设计》课程教学大纲.docx

塑料成型工艺及模具设计一、课程介绍塑料成型工艺及模具设计是材料成型及控制工程专业本科学生专业教育 课程中锻压模块的一门选修课程。通过本课程学习，使学生了解塑料注塑成型方 面的基本原理、树脂在模具内的流动规律及影响因素-；通过对塑料件进行工艺分 析，掌握常用注塑成型模具的结构原理及设计方法。注重培养和提高学生分析问 题和解决问题的能力，使学生在注塑模具设计及注塑成型CAE分析方面受到一定 的训炼，能够掌握注塑成型缺陷的产生机理并提出解决方法。本课程所讲述的内容有绪论、塑料成型理论基础、聚合物及配料、注塑缺陷 产生机理、塑件设计、注塑模具设计等共6章，教学局部共包含理论28学时， 实验4学时，以期末考试形式结课。Introduction“Plastic Molding Process and Molds Design” is an optional course for material processing specialty. Through this course, students will understand the basic principle of plastic injection molding, the flow law of resin in the mould and the influencing factors. Through the process analysis of plastic parts, the students must master the structure principle and design method of common injection mold. Focus on training and improving students' ability to analyze and solve problems, so that students can be trained in injection mold design and CAE analysis of injection molding, master the mechanism of injection molding defects and propose solutions.The course includes 5 chapters, including introduction, theoretical basis of plastic molding, polymer and batching, plastic part design, and injection mold design. The teaching part includes 28 hours of theory and 4 hours of experiment. The course is finished in the form of final examination.课程基本信息课程名称塑料成型工艺及模具设计课程编码432523英文名称Plastics Molding Process and Molds Design课程学时32课程学分2课程类别专业教育课程课程性质选修课开课学期第7学期课内实验学时4适用专业材料成型与控制工程开课单位材料加工工程系锻压教研室选用教材塑料成型模具.中国轻工业出版社.成都科技大学等合编.主要参考书1 .塑料成型工艺学.中国轻工业出版社.杨鸣波主编.2 .塑料成型模具.中国轻工业出版社.申开智主编.3 .Moldflow模具分析实用教程.电子工业出版社.吴梦陵主编.二、教学大纲1、教学目的“塑料成型工艺及模具设计”是材料成型及控制工程专业本科学生专业教育课程中锻压 模块的一门选修课程。通过本课程学习，使学生了解塑料的基本知识、塑料成型基础理论， 理解注塑成型工艺的基本知识，掌握各种常见注塑模具的结构及动作原理，熟悉典型注塑模 具的设计技巧，从而培养学生的动手能力和科研创新能力。2、教学要求教师要积极备课，对课程内容要融会贯通，切忌照本宣科。授课在多媒体教室，充分利 用多媒体动画教学课件，结合典型实用案例和相关软件，边授课边演示。做到授课内容与大 纲相符，注重平时成绩（作业和实验）积累，成绩评价体系标准真实、严谨、公平、公正、 公开，能促使学生学习的积极性。3、预备知识或先修课程要求先修课程主要有工程力学、材料成形设备等。4、教学方式课程由理论课堂和实验操作两局部组成，采用多媒体教学，利用图片、动画、视频等素 材，以便学生理解和记忆。理论授课28学时，教师讲授与课堂讨论相结合；实验操作4学 时，以学生动手操作为主，教师引导、答疑为辅。5、实验环境和设备多套注塑模具、锤子、内六角扳手、活动扳手、每个学生一台微型计算机及基本设备、 Moldflow分析软件。6、课程教学内容及学时分配第1章绪论（4学时）1.1 塑料、聚合物、高分子及树脂（2学时）1.2 塑料的生产工序1.3 塑料制品的生产工序1.4 塑料成型模具介绍（2学时）1.4.1 塑料成型模具及其在塑料成型加工工业中的地位1.4.2 塑料成型模具开展趋势1.4.3 塑料成型模具的分类1.4.4 怎样学习塑料成型模具教学重点、难点：掌握塑料和树脂的概念，塑料及塑料制品的牛.产工序，其难点是塑料 成型模具的分类。思考题：塑料、高分子和树脂的区别？第2章塑料成型的理论基础（5学时）2. 1聚合物的流动和流变行为（2学时）2. 1. 1剪切粘度和非牛顿流动2. 1.2拉伸粘度温度和压力对粘度的影响2. 1.4弹性流体在简单导管内的流动2.2聚合物的加与冷却（2学时）2. 2.1热扩散系数2. 2.2聚合物加热和冷却的考前须知2.3聚合物的结晶2. 3.1聚合物的分类聚合物的结晶能力2. 3.3聚合物的结晶度结晶形态及结晶对性能的影响晶态和非晶态的互转过程2. 1.6结晶与成型2.4成型过程中的定向（1学时）2. 4.1热塑性塑料在成型过程中的定向拉伸定向2. 5降解2. 5. 1热降解2. 5.2力降解2. 5. 3氧化降解2. 5.4水降解2.6热固性塑料的交联作用2. 6.1交联反响是否完全进行硬化、熟化、过熟、欠熟的概念树脂交联作用的三个阶段2. 6. 4热塑性塑料成型时硬化缺乏过渡硬化教学重点、难点：聚合物的流变、加热和冷却、结晶、定向和降解以及热固塑料的交联 反响。思考题：聚合物的流动和流变行为，结晶与定向问题？第3章成型用的聚合物及配料（2学时）3.1粉料和粒料的组成3. 2粉料的配制3. 3粒料的配制3.4粉料和粒料的工艺性能4.1热固性塑料的工艺性能3. 4. 2热塑性塑料的工艺性能教学重点、难点：掌握粉料和粒料的概念、配制方法和工艺性能。思考题：热固性和热塑性塑料的区别？第4章塑料制件的设计（3学时）3.1 尺寸和精度3.2 外表质量4. 3形状4. 4斜度4.5 壁厚4.6 加强筋与其它防止变形的结构设计4.7 支承面4.8 圆角4.9 孔的设计4. 10螺纹设计5. 11嵌件设计6. 12标记、符号和文字教学重点、难点：掌握制件形状的改进方法，加强筋与其它防止变形的结构设计。思考题：对塑料制件进行工艺分析时，需考虑哪些问题？第5章 塑料注射成型模具（14学时）7. 1概述（2学时）7.1.1 设计注射模具应考虑的问题7.1.2 注射模具典型结构7.1.3 注射模具分类5.2模具与注射机的关系5. 2. 1注射机有关工艺参数的校核5. 2. 2国产注射机锁模部位主要技术规范5.3浇注系统的设计（3学时）5. 3. 1设计浇注系统的基本原那么5. 3. 2普通浇注系统（a）普通浇注系统的组成（b）模具型腔压力周期（c）普通浇注系统的设计，包括主流道、分流道、冷料井、浇口及浇口开设部位的选择5. 3. 3无流道浇注系统6.4成型零部件设计（2学时）6. 4.1型腔分型面与排气槽的设计6. 4.2成型零件的结构设计，包括凹模、型芯和螺纹型芯（型环）的结构设计成型零件工作尺寸的计算，包括径向、高度和孔心距等尺寸6. 4.4成型型腔壁厚的计算，包括侧壁厚度和底板厚度6.5合模导向机构设计（1学时）6. 5.1导柱导向机构设计6. 5. 2锥面定位机构设计6.6塑件脱模机构设计（2学时）6. 6.1对脱模机构的要求6. 6. 2脱模力计算简单脱模机构，包括推杆、推管、推件板、推件块、活动镶块、气压脱模、多元 件联合脱模机构等6. 6.4双脱模机构6. 6. 5顺序脱模机构6. 6. 6二级脱模机构6. 6.7浇注系统凝料的脱出和自动坠落6. 6. 8带螺纹塑件脱模机构6.7侧向分型与抽芯机构（2学时）7.1抽拔力与抽拔距的计算6. 7.2机动式分型抽芯机构，包括弹簧、斜导柱、穹销、斜导槽、楔块、斜滑块、斜槽 与齿轮齿条抽芯机构等7.3液压或气压抽芯机构7. 7.4手动分型抽芯机构，分模内和模外抽芯两种6.8注射模具温度调节系统（2学时）6.8.1 温度调节系统对塑件质量的影响模具冷却系统的设计计算6.8.2 模具冷却系统设计原那么常见的各种冷却系统结构，包括型腔和型芯的冷却系统，及局部冷却和加热6. 8.5加热装置的设计6.9注射成型模具设计程序教学重点、难点：重点掌握分型面的选取和浇注系统的设计方法，熟悉成型零部件的结 构设计和尺寸计算方法，掌握塑件脱模和侧抽芯的动作原理，掌握冷却系统的计算方法和结 构特点。思考题：浇口的类型和开设位置如何选择？机动脱模和机动抽芯方式有哪几种？如何校 核成型零件部的强度和刚度？7、实验工程内容、学时分配、实验小组序号实验工程内容提要实验类型学时分配分组 人数实验地点教学要求1注塑结构拆 装及结构设计制定合理的拆装方案，并绘制 模具装配图。验证性22材料加 工工程 实验室 423 室、424室成绩：优、 良、中、 及格、不 及格。2塑料成型CAE 分析利用Moldflow软件分析各参 数对塑件质量和成型缺陷的 影响。验证性218、考核要求、考核方式及成绩评定标准（1）课程考核成绩由期末考试（70%）、课堂出勤及作业（20%）和实验效果（10串）三 局部组成。（2）期末考试以开卷方式进行，总分值100分。（3）平时作业和实验效果评价，分优秀、良好、一般、合格及不合格5个等级记教， 期末采用加权累计的方法计分。（4）最终课程考核成绩采用百分制，总分值100分，60分为及格。9、其他说明根据各个专业的特点，授课及实验内容可以有所侧重或选择。