模具設計課程教學大綱

1、模具設計課程教學大綱課程名稱：模具設計 課程代碼：MPRC3001英文名稱：Die Design課程性質(zhì)：專業(yè)必修課程 學分/學時：3學分/54學時開課學期：第6學期適用專業(yè)：材料成型與控制工程先修課程：機械制圖、金工實習、工程材料、互換性與技術(shù)測量、機械設計后續(xù)課程：模具設計課程設計開課單位：機電工程學院課程負責人：朱偉珍大綱執(zhí)筆人：朱偉珍大綱審核人：楊宏兵一、課程性質(zhì)和教學目標（在人才培養(yǎng)中的地位與性質(zhì)及主要內(nèi)容，指明學生需掌握知識與能力及其應達到的水平）課程性質(zhì)：模具設計是材料成型與控制工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課程，也是學位課程。本課程針對材料成型與控制工程專業(yè)的特點，以沖模、塑料注射模的

2、設計基礎知識為主，同時結(jié)合塑料注射模CAD技術(shù)，并且以實際應用為導向，培養(yǎng)學生運用模具技術(shù)方面的知識解決工藝裝備領(lǐng)域?qū)嶋H工程問題的能力。教學目標：本課程以高級技術(shù)應用型人才為培養(yǎng)目標，以“強化理論基礎，提升實踐能力，突出創(chuàng)新精神，優(yōu)化綜合素質(zhì)“為培養(yǎng)宗旨。本課程的主要內(nèi)容包括：沖模設計概述、沖壓工藝過程設計、沖模結(jié)構(gòu)及零部件設計、塑料注射模設計概述、注射模澆注系統(tǒng)、注射模成形及運動部分的設計、注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、塑料注射模CAD系統(tǒng)。通過相關(guān)功能模塊的理論講授和實驗訓練，使學生掌握各種沖壓模、注塑模的結(jié)構(gòu)特點和設計要點，培養(yǎng)學生分析問題及運用所學知識解決實際工程問題的綜合能力。本課程的具體教學

3、目標如下：1. 掌握各種沖壓模的結(jié)構(gòu)特點和設計要點，培養(yǎng)學生針對具體沖壓件需求，合理選擇沖模結(jié)構(gòu)方案的能力；2. 掌握注塑模各個部件的結(jié)構(gòu)特點和設計要點，培養(yǎng)學生針對具體塑件需求，合理選擇注塑模結(jié)構(gòu)方案的能力；3. 掌握制定一般模具工藝規(guī)程及分析制件質(zhì)量的能力。培養(yǎng)學生分析問題、解決問題以及工程實踐的能力。二、課程教學內(nèi)容及學時分配（含課程教學、自學、作業(yè)、討論等內(nèi)容和要求，指明重點內(nèi)容和難點內(nèi)容。重點內(nèi)容：«；難點內(nèi)容：）1、緒論（3學時）（支撐教學目標1、2）1.1 模具工業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢1.2 現(xiàn)代模具設計制造技術(shù)簡介1.3 模具的分類與應用特點Ø 目標及要求：1)

4、 了解模具工業(yè)在現(xiàn)代制造業(yè)中的地位、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢；2) 了解現(xiàn)代模具設計制造CAD/CAM/CAE技術(shù)«；3) 了解模具的種類和特點«；2、沖模設計概述（3學時）（支撐教學目標1、3）2.1 沖壓工藝類型及變形特點2.2 沖模分類及其典型結(jié)構(gòu)2.3 沖模設計要點Ø 目標及要求：1) 熟悉常用沖壓工序特點，掌握常用沖壓工序的變形特點«；2) 了解沖模的分類方法，熟悉沖模的典型結(jié)構(gòu)及其工作過程，掌握沖模的零部件組成及其作用«；了解沖模常用模具材料；3) 了解沖模設計原始資料的內(nèi)容，熟悉設計步驟。3、沖壓工藝過程設計（4學時）（支撐教學目標1、3）

5、3.1 毛坯展開與毛坯排樣3.2 沖壓工藝方案設計3.3 沖壓力與壓力中心計算 Ø 目標及要求：1) 掌握毛坯展開計算與毛坯排樣的方法«；2) 掌握沖壓工藝方案的設計內(nèi)容«，熟悉連續(xù)沖壓成形工藝方案的設計方法；3) 掌握沖壓力及壓力中心計算方法。4、沖模結(jié)構(gòu)及零部件設計（11學時）（支撐教學目標1、3）4.1 沖?？傮w結(jié)構(gòu)設計4.2 工作件設計4.3 定位零部件設計4.4 壓料、卸料、出料及抬料裝置設計4.5 其他輔助裝置設計Ø 目標及要求：1) 熟悉模具的基本結(jié)構(gòu)形式、模架的選用方法；2) 掌握凸、凹模的工作尺寸計算方法«；熟悉凸、凹模的結(jié)構(gòu)

6、形式及固定方式 «；3) 掌握條料定位及工序件定位方式«；4) 掌握壓料、卸料、出料及抬料裝置設計方法；5) 了解限位裝置、監(jiān)測裝置、防護裝置等設計方法。5、沖模設計實例分析（2學時）（支撐教學目標1）5.1 單工序模設計實例5.2 復合模設計實例5.3 連續(xù)模設計實例Ø 目標及要求：1) 了解單工序模設計注意事項，掌握單工序模的設計過程«；2) 了解復合模設計注意事項，熟悉復合模的設計過程«；3) 了解連續(xù)模設計注意事項及連續(xù)模的設計過程。6、塑料注射模設計概述（6學時）（支撐教學目標2、3）6.1 塑料材料及其應用6.2 熱塑性塑料的工藝性

7、能6.3 注射工藝過程6.4 注射模具的基本結(jié)構(gòu)6.5 塑料制品的工藝分析6.6 分型面的選擇Ø 目標及要求：1) 了解塑料的概念、組成、分類、性能和用途；2) 掌握熱塑性塑料的成形收縮、流動性、結(jié)晶性等工藝性能«；3) 了解注射成形工藝過程；4) 了解注射模的分類，熟悉注射模具的典型結(jié)構(gòu)及各零件所起作用；5) 掌握塑件的形狀、壁厚、加強筋、支承面等結(jié)構(gòu)的設計方法«；6) 掌握分型面選擇的一般原則 «。7、注射模澆注系統(tǒng)（3學時）（支撐教學目標2、3）7.1 澆注系統(tǒng)的流變學概念7.2 普通流道澆注系統(tǒng)Ø 目標及要求：1) 了解澆注系統(tǒng)的流變學

8、方程及流變參量的變化與選擇；2) 掌握主流道、分流道、澆口及冷料穴的設計方法«。8、注射模成形及運動部分的設計（9學時）（支撐教學目標2、3）8.1 成形零件工作尺寸的計算8.2 凹模壁厚及底板厚度的計算8.3 型腔布置和結(jié)構(gòu)設計8.4 導向機構(gòu)的設計8.5 推出機構(gòu)的結(jié)構(gòu)8.6 脫模力計算及推出零件尺寸確定8.7 抽芯機構(gòu)的分類與結(jié)構(gòu)Ø 目標及要求：1) 掌握凹模徑向尺寸、型芯徑向尺寸、凹模深度尺寸、型芯高度尺寸、型芯之間或成形孔之間中心距尺寸的計算方法«；2) 掌握長方形、圓形凹模壁厚及底板厚度的計算方法；3) 掌握型腔的排列方式；熟悉排氣槽、型腔、型芯和成形

9、桿的結(jié)構(gòu)設計方法«；4) 掌握導柱導向機構(gòu)、錐面定位機構(gòu)的設計方法及適用場合；5) 熟悉推出機構(gòu)典型結(jié)構(gòu)，掌握推出機構(gòu)的類型及適用場合«；6) 掌握脫模力的計算及推出零件尺寸的確定方法；7) 了解抽芯機構(gòu)的類型，掌握斜銷抽芯機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式«。9、注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)（3學時）（支撐教學目標2、3）9.1 溫度調(diào)節(jié)的必要性9.2 冷卻管道的工藝計算9.3 冷卻系統(tǒng)的設計原則9.4 冷卻回路的形式Ø 目標及要求：1) 了解溫度調(diào)節(jié)對制品質(zhì)量、生產(chǎn)效率的影響；2) 掌握冷卻時間、冷卻管道傳熱面積及管道數(shù)目的計算方法；3) 掌握冷卻系統(tǒng)的設計原則«；4)

10、 熟悉型腔、型芯冷卻回路的設計方法«。10、注射模的設計步驟及實例（3學時）（支撐教學目標2）10.1 注射模的設計步驟10.2 注射模設計實例Ø 目標及要求：1) 了解注射模設計前應明確的事項，熟悉模具結(jié)構(gòu)設計的一般步驟； 2) 了解塑料制品及模具設計依據(jù)，掌握模具結(jié)構(gòu)設計思路及方法«，熟悉分析計算方法«，觀察實際效果。11、實驗：模具拆裝（4學時）（支撐教學目標1、2）11.1 沖壓模具拆裝11.2 注射模具拆裝Ø 目標及要求：1) 了解沖壓模具拆裝的一般步驟，注意觀察模具結(jié)構(gòu)，以便對沖壓模具的設計有更清晰的了解；2) 了解注射模具拆裝的一

11、般步驟，注意觀察模具結(jié)構(gòu)，以便對注射模具的設計有更清晰的了解«。12、塑料注射模CAD系統(tǒng)（5學時）（支撐教學目標2）12.1 注射模CAD的主要內(nèi)容12.2 注射模CAD系統(tǒng)實例Moldwizard12.3 Moldwizard的應用實例12.4 注射成形CAE及其應用Ø 目標及要求：1) 了解注射模設計技術(shù)的發(fā)展階段及CAD技術(shù)在注射模中的應用；2) 了解Moldwizard注射模設計系統(tǒng)主要的功能特色；3) 通過注射模設計實例，了解Moldwizard的主要功能和應用流程«；4) 了解注射成形CAE的流程及分析結(jié)果的指導意義。三、教學方法在教學方式上，根據(jù)具

12、體教學內(nèi)容，綜合運用課堂講授和演示、課堂討論、課堂練習、發(fā)現(xiàn)學習法和自學指導法，通過引入問題和啟發(fā)式教學，使學生更加明確教學內(nèi)容的知識體系，引導學生主動學習，激發(fā)內(nèi)在學習動機，提高課堂的積極性。在目前的實驗教學條件基礎上，及時采用實驗練習法，強化所學知識的理解和運用，培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。本課程以沖模設計和塑料注塑模設計為主要內(nèi)容，分沖模設計概述、沖壓工藝過程設計、沖模結(jié)構(gòu)及零部件設計、塑料注射模設計概述、注射模澆注系統(tǒng)、注射模成形及運動部分的設計、注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、塑料注射模CAD系統(tǒng)等8個模塊，沖模設計部分從概述，到?jīng)_壓工藝過程設計，到?jīng)_模結(jié)構(gòu)及零部件設計，形成一條清晰的脈絡線，根

13、據(jù)對沖模設計實例的分析，給學生提供了一個初步的沖模設計的思路和方法。塑料注射模設計從概述，到注射模澆注系統(tǒng)，到注射模成形及運動部分的設計，到注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，到塑料注射模CAD系統(tǒng)，根據(jù)對注射模設計實例的分析，給學生提供了一個初步的注射模設計的思路和方法。結(jié)合具體教學內(nèi)容，本課程所采用的教學方法說明如下：1. 緒論、沖模設計概述、沖壓工藝過程設計、沖模結(jié)構(gòu)及零部件設計。教學內(nèi)容多、涉及面廣，加之學生的工程意識和實踐能力相對較差。在教學中采用講授法、演示法、啟發(fā)法和討論法相結(jié)合，將抽象問題具體化。在講授工作原理及模具結(jié)構(gòu)的基礎上，演示沖模成形工藝過程，促進學生掌握教學內(nèi)容的知識體系。2. 沖模

14、設計實例分析、注射模的設計步驟及實例。教學內(nèi)容涉及典型沖壓件、塑料件模具設計注意事項及一般設計過程。在教學中采用講授法、啟發(fā)法和討論法相結(jié)合，強化對學生理論與實際結(jié)合的能力、工程問題分析能力的培養(yǎng)。3. 塑料注射模設計概述、注射模澆注系統(tǒng)、注射模成形及運動部分的設計、注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。教學內(nèi)容既有流變學的概念，又有結(jié)構(gòu)設計及成形零件尺寸、脫模力的計算，對于缺乏實際經(jīng)驗的學生而言，內(nèi)容比較抽象，在教學中采用講授法、演示法、發(fā)現(xiàn)學習法和討論法相結(jié)合，使學生能夠熟悉塑料模具設計所需要掌握的內(nèi)容。4. 塑料注射模CAD系統(tǒng)。教學內(nèi)容主要涉及Moldwizard的應用。在教學中采用講授法、演示法和自學

15、指導法相結(jié)合，使學生能夠熟悉Moldwizard的主要功能和應用流程。在教學方法的實際執(zhí)行過程中，每個教學環(huán)節(jié)都應具有明確的目的性。同時，以上教學方法需要根據(jù)教學過程中的實際效果、學生對知識點的掌握和應用情況不斷改進。教學效果不好、學生對知識點理解程度不高時，應適當調(diào)整教學方法，適當增加演示法或現(xiàn)場教學法，或在講授后續(xù)教學內(nèi)容時，引導學生前后聯(lián)系，結(jié)合前置難點內(nèi)容進行討論，強化知識掌握。在學生對知識掌握情況較好，系統(tǒng)性較好的情況下，適當提高教學內(nèi)容的難度，或增加發(fā)現(xiàn)學習法和自學指導法，設置具體應用問題，引導學生探索解決方案。四、考核及成績評定方式考核方式：期末閉卷筆試，期中閉卷筆試，平時測驗及作業(yè)，實驗報告成績評定方式：期末筆試成績65%，期中筆試成績20%，平時成績10%，實驗報告5%五、教材