《 塑料成型工艺与模具设计》课程教学大纲

《 塑料成型工艺与模具设计》课程教学大纲
        (适用于模具设计与制造专业)

一、课程目标
1、课程性质:本课程是模具设计与制造专业的一门专业主干课程,主要讲授塑料成型工艺与模具的设计方法。通过本课程的学习,培养和提高学生运用塑料材料成型理论,分析解决生产实际问题的能力。培养学生综合运用与模具设计有关的材料、工艺、设备及模具制造等知识,具有一定的分析、解决生产实际问题的能力。
2、教学方法:课堂教学(采用多媒体)为主,现场教学为辅。
3、课程学习目标和基本要求
(1)掌握塑料材料成型特性与成型工艺的关系,合理选择塑料的成型工艺参数;
(2)掌握各类塑料成型模具的设计方法;
(3)掌握与塑料成型模具设计有关的基础知识;
(4)具有一定综合应用所学知识,分析解决塑料制品生产实际问题的能力。
4、课程类型:理论课(含实践)
5、先修课程:在学习该课程之前,应先学习《机械制图》、《机械原理》、《机械设计》、《理论力学》和《材料力学》等课程。

二、课程内容和要求
(一)理论教学
第一章 概述(2学时)
    塑料工业在国民经济中的地位,塑料模塑成型工艺方法与特点;塑料模具在塑料工业中的地位;塑料模具的发展趋势;本课程的内容;学习本课程的目的与要求。
重点:塑料成型工艺方法与特点;塑料模具种类。
难点:塑料成型工艺方法。

第二章 塑料及塑料制品设计(10学时,含4学时实验)
    塑料概念、成分、特性与用途;塑料使用性能及工艺性能;塑件的工艺性,即塑件的尺寸、精度、粗糙度,塑件的几何形状,塑料的螺纹与齿轮,嵌件。
重点:塑料制品的结构工艺性分析,塑料材料的合理选用;
难点:塑料制品结构工艺性分析。

第三章 塑料注射成型工艺、设备与模具(42学时,含2学时实验)
    知识点:热塑性塑料注射成型工艺,注射机的工作原理与零部件的组成及作用,注射成型工艺过程及控制,注射成型工艺参数分析,典型塑料材料注射成型工艺举例,注射成型缺陷及废品原因分析;热固性塑料注射成型工艺:热固性塑料注射成型特点、注射成型工艺条件;塑料模塑工艺规程的制订;其他塑料制品注射成型工艺。
    塑料注射模具的基本结构,模具与注射机的关系;注射制品结构工艺性分析。
    普通浇注系统设计:分型面选择、型腔布局,浇注系统形式选择、浇注系统结构尺寸确定。
    侧向分型与抽芯机构设计:侧向分型与抽芯机构的形式;斜导柱侧向分型与抽芯机构的设计;斜滑块侧向分型抽芯机构的设计;其他分型与抽芯机构的设计。
    推出机构设计:推出机构形式;顺序分型机构设计;二次推出机构设计。
    模具总体结构设计:模具成型零件结构设计;模具成型零件尺寸计算;模具侧壁和底板强度与刚度计算;模具标准件的选用。
    无流道凝料注射模设计:绝热流道注射模设计;热流道注射模设计。
    热固性塑料注射模具设计:热固性塑料注射模具特点;热固性塑料注射模基本结构;热固性塑料注射模具零部件设计。
    气体辅助注射成型模具设计:气体辅助注射模具特点;气道设计与气体喷嘴的选用;气体辅助注射成型模具的设计要点。
    精密注射成型模具设计:精密注射成型模具的特点;精密注射成型模具零部件结构设计与尺寸计算方法。
    注射模具典型结构示例;注射模具寿命分析与材料选用。塑料模具零件的加工方法。
重点:注射机的结构组成、模具与注射机的关系、浇注系统设计、侧抽芯机构设计、推出机构设计、模具刚度与强度校核、热流道注射模设计、热固性塑料注射模设计要点、气辅成型模设计、精密注射模设计要点。
难点:浇注系统设计、侧抽芯机构设计、模具刚度与强度计算、气辅成型模设计。

第四章 塑料挤出成型工艺、设备与模具(12学时)
    知识点:热塑性塑料挤出成型工艺过程及控制,挤出机的工作原理与领部件组成与作用,挤出工艺参数分析;吹塑薄膜挤出工艺、管材挤出工艺及制品缺陷分析与排除、单丝挤出和造粒工艺。
    挤出机头概述;管材挤出机头设计:典型结构、结构工艺参数的确定,管材的定径和冷却;吹塑薄膜机头设计:机头结构类型及参数确定,冷却装置及成型工艺条件选择;复合挤出机头设计;棒材挤出机头设计;电线电缆挤出机头设计;板片材挤出机头设计;异型材挤出机头设计;典型挤出机头设计实例。
重点:挤出工艺、管材挤出机头设计、吹膜机头设计、复合机头设计、异型材挤出机头设计。
难点:复合机头设计、异型材挤出机头设计。

第五章 塑料中空吹塑模具的设计(6学时)
    知识点:塑料挤出吹塑成型工艺过程,成型条件的控制,制品缺陷分析及排除;塑料注射吹塑成型方法、成型工艺过程及其参数控制。
    塑料中空吹塑模具概述;塑料挤出中空吹塑模具设计:模具典型结构,模具颈部、底部和体部结构设计,模具的排气与冷却,模具常用材料选择;大口径与自灌注中空制品吹塑模设计;塑料注射中空吹塑模具设计:注射吹塑过程、模具典型结构,型坯模具设计,吹塑模具设计;共挤出(共注射)多层吹塑模具设计;其他吹塑成型方法的模具设计简介;吹塑制品缺陷分析。
重点:挤出吹塑成型工艺、挤出吹塑成型模具设计、注射吹塑模具设计。
难点:挤出吹塑成型模具设计、注射吹塑模具设计。

第六章 塑料压缩模具的设计(6学时)
    知识点:热固性塑料压缩模塑成型工艺过程及控制,成型前的准备及其后处理。
    压缩模的类型与结构形式;模具与压机的关系校核;压缩模设计:压缩成型制品结构工艺性分析,分型面与加压方向选择,成型零件结构设计,压缩模脱模机构设计,侧向分型与抽芯机构设计模具加热装置设计。重点:模具与压机的关系、压缩模具设计。
难点:压缩模设计。

第七章 塑料模具材料及其选用(2学时)
    知识点:塑料模具材料种类及性能特点;模具的失效形式;模具材料的合理选用;新型塑料模具材料简介。
重点:模具的失效形式、模具材料的合理选用、新型塑料模具材料。
难点:模具材料的合理选用。
(二)实践教学
实验教学:实验结合理论教学进行,实验项目和要求如下:

序号

项 目

内容和要求

设备、器具

1

热塑性塑料的流动性实验
熔体指数测定
熔体指数测定仪及附件

2

热变形、维卡软化点温度测试实验
不同塑料材料的热变形温度测试
热变形、维卡软化点测试仪

3

塑料注射成型工艺实验
注射成型工艺参数的调整方法及产品力学性能测试
注射机、拉伸实验机
三、学时分配

教 学 内 容

讲 课

实验和实践

合 计

第一章 概述
  2


  2
第二章 塑料及塑料制品设计

6

4

10

第三章 塑料注射成型工艺、设备与模具

40

2

42

第四章 塑料挤出成型工艺、设备与模具

12


12

第五章 塑料中空吹塑模具的设计

6


6

第六章 塑料压缩模具的设计

6


6

第七章 塑料模具材料及其选用

2


2

合 计

80

四、课程参考资料
1、教 材
(1)书名:塑料模塑成型技术;作者:翁其金;出版社:机械工业出版社;出版时间:2001年3月。
(2)书名:冲压与塑料成型设备;作者:范有发;出版社:机械工业出版社;出版时间:2001年8月。
2、参考书
书名:塑料模设计及制造;作者:李学锋;出版社:轻工业出版社;出版时间:2001年10月。
五、说明
(一)本大纲的特点
(1)本教学大纲根据课程的性质,结合生产实际,突出实用性;
(2)在教学过程中宜采用课堂讲授与现场参观相结合形式、关键问题可采用讨论式、启发式等教学方法进行,培养学生应用理论学习知识分析生产常见问题的能力。
(二)教学法建议等内容
(1)利用课外及生产实习时间,深入生产现场参观学习。
(2)宜采用多媒体教学手段,增加新型成型工艺及装备相关知识的介绍,以开拓眼界,更新教学内容。
(3)本教学大纲适用于三年制专科模具设计与制造专业。