高分子材料成型加工-教學(xué)大綱

7-《高分子材料成型加工》課程教學(xué)大綱課程代碼：050341021課程英文名稱(chēng)：HighPolymerMaterialMouldingandMachining課程總學(xué)時(shí)：48講課：48實(shí)驗(yàn)：0上機(jī)：0適用專(zhuān)業(yè)：高分子材料與工程大綱編寫(xiě)（修訂）時(shí)間：2017.06一、大綱使用說(shuō)明（一）課程的地位及教學(xué)目標(biāo)高分子材料成型加工是高等工科院校高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)必修的一門(mén)獲得高分子材料加工和成型基本知識(shí)、基本理論和基本方法的主干專(zhuān)業(yè)課。它主要介紹高分子材料加工成型過(guò)程中所涉及的高分子材料的加工性能、流變性能等加工原理和擠出、注塑、壓延等典型成型方法的成型原理及工藝，以培養(yǎng)學(xué)生全面、系統(tǒng)地掌握塑料和橡膠加工成型理論和技術(shù)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生將達(dá)到以下要求：1.熟悉高分子材料的加工性質(zhì)、流變性能等加工原理；2.掌握塑料和橡膠的典型加工方法和加工工藝，具備設(shè)計(jì)塑料和橡膠加工方法和加工工藝的基本知識(shí)和基本能力；3.了解塑料和橡膠新發(fā)展的加工方法和加工工藝（二）知識(shí)、能力及技能方面的基本要求1.基本知識(shí)：熟悉高分子材料的加工性質(zhì)、在加工過(guò)程的粘彈形變、熔體的流變行為等基礎(chǔ)加工理論；熟悉高分子材料熔體在簡(jiǎn)單幾何形狀的管槽中的流動(dòng)行為及黏彈行為；熟悉高分子材料流變性能的測(cè)定方法及原理；掌握塑料和橡膠的擠出、注塑、壓延、壓制、二次成型等典型成型方法的成型原理和工藝。2.基本能力：能夠指導(dǎo)高分子材料加工成型的生產(chǎn)；能夠根據(jù)制品的特點(diǎn)及使用要求選擇加工方法和加工工藝。3.基本技能：高分子材料流變性檢測(cè)和高分子材料成型加工設(shè)備的操作。（三）實(shí)施說(shuō)明1．教學(xué)方法：課堂講授中要重點(diǎn)對(duì)基本概念、基本方法和基本理論的講解；采用啟發(fā)式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生思考問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)實(shí)踐和自學(xué)獲取知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力；加入課堂討論，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性；講課要聯(lián)系高分子材料加工實(shí)例并注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力；引進(jìn)當(dāng)前高分子材料新發(fā)展的加工技術(shù)和工藝內(nèi)容，以拓寬學(xué)生的知識(shí)面；有條件可采用高分子材料加工仿真模擬課件，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)知，也可現(xiàn)場(chǎng)參觀高分子材料的生產(chǎn)加工過(guò)程或聘請(qǐng)企業(yè)工程技術(shù)人員講授。2．教學(xué)手段：在教學(xué)中采用電子教案、CAI課件及多媒體教學(xué)系統(tǒng)等先進(jìn)教學(xué)手段，以確保在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，全面、高質(zhì)量地完成課程教學(xué)任務(wù)。（四）對(duì)先修課的要求無(wú)先修課要求，但本課程最好應(yīng)在《高分子物理學(xué)》結(jié)束后開(kāi)設(shè)。（五）對(duì)習(xí)題課、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的要求課后習(xí)題以理論應(yīng)用和生產(chǎn)現(xiàn)象為重點(diǎn)。1．對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)章節(jié)應(yīng)安排習(xí)題講解，例題的選擇以培養(yǎng)學(xué)生消化和鞏固所學(xué)知識(shí)，用以解決實(shí)際問(wèn)題為目的。2．課后作業(yè)要少而精，內(nèi)容要多樣化，作業(yè)題內(nèi)容必須包括基本概念、基本理論及工藝方面的內(nèi)容，作業(yè)要能起到鞏固理論，掌握原理和工藝，提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力，對(duì)作業(yè)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)，課上應(yīng)做必要的提示，并適當(dāng)安排課內(nèi)講評(píng)作業(yè)。學(xué)生必須獨(dú)立、按時(shí)完成課外習(xí)題和作業(yè)，作業(yè)的完成情況應(yīng)作為評(píng)定課程成績(jī)的一部分。3．本課程的實(shí)驗(yàn)單獨(dú)設(shè)課，單獨(dú)考核，具體要求參見(jiàn)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱。（六）課程考核1.考核方式：考試2.考核目標(biāo)：在考察學(xué)生基本知識(shí)、基本理論的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)考察學(xué)生的運(yùn)用基本知識(shí)和基本理論的分析能力和解決工程問(wèn)題的能力。3.成績(jī)構(gòu)成：本課程的總成績(jī)主要由平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)組成，平時(shí)成績(jī)（包括作業(yè)情況、出勤情況、隨堂測(cè)驗(yàn)等）占10~30%，期末考試成績(jī)占90~70%。平時(shí)成績(jī)由任課教師視具體情況按百分制給出。（七）主要參考書(shū)目:《高分子材料成型加工原理》，王恒貴，化學(xué)工業(yè)出版社，2005.05《材料加工原理》，曹茂盛，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2006.03《高分子材料成型加工》，周達(dá)飛，中國(guó)輕工業(yè)出版社，2006.08二、中文摘要本課程是高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生必修的一門(mén)理論性和技術(shù)性都很強(qiáng)專(zhuān)業(yè)課程。學(xué)生通過(guò)對(duì)高分子材料加工成型理論和技術(shù)的學(xué)習(xí)，掌握高分子材料加工成型的基本知識(shí)、基本理論和基本工藝技術(shù)，并具有指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)和設(shè)計(jì)加工成型方法及工藝的能力。課程內(nèi)容主要包括高分子材料的加工性質(zhì)和其在加工過(guò)程中的粘彈行為、高分子材料熔體的流變性質(zhì)、物料的混合和分散；塑料和橡膠的加工方法、加工原理和加工工藝。本課程為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)以及相關(guān)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)論文等奠定理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)基礎(chǔ)，更為從事高分子材料的生產(chǎn)和研究打下必要理論基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)。三、課程學(xué)時(shí)總體分配表序號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)講課實(shí)驗(yàn)上機(jī)11高分子材料的加工性質(zhì)和其在加工過(guò)程中的粘彈行為1.1高分子材料的加工性質(zhì)1.2高分子材料成型加工與聚集態(tài)的關(guān)系1.3高分子材料在加工過(guò)程中的粘彈行為4422高分子流體的流變性質(zhì)2.1高分子流體流動(dòng)的基本概念2.2高分子流體的流變行為2.2影響高分子流體剪切黏度的主要因素6633高分子流體的在管和槽中的流動(dòng)3.1高分子流體在圓管內(nèi)的壓力流動(dòng)3.2高分子流體在狹縫通道內(nèi)的等溫流動(dòng)3.3高分子流體在環(huán)隙通道內(nèi)的軸向拖曳流動(dòng)3.4高分子流體在流動(dòng)過(guò)程的彈性行為3.3高分子流體流動(dòng)性測(cè)量?jī)x簡(jiǎn)介6644塑料的混合和分散4.1混合設(shè)備4.2混合和分散原理4.3混合狀態(tài)（或效果）的表征4.4混合工藝4455熱塑性塑料擠出成型5.1擠出設(shè)備5.2單螺桿擠出成型原理5.3擠出成型工藝與過(guò)程6666熱塑性塑料注射成型6.1注射成型設(shè)備6.2熱塑性塑料注射過(guò)程原理6.3注射成型工藝過(guò)程及工藝條件6677熱固性塑料壓制成型7.1模壓成型設(shè)備7.2熱固性塑料的成型工藝性能7.3熱固性塑料模壓成型工藝7.4熱固性塑料模壓成型工藝條件及控制4488壓延成型8.1壓延設(shè)備8.2壓延成型原理8.3壓延成型工藝4499塑料二次成型9.1塑料二次成型原理9.2熱成型9.3中空吹塑成型9.4拉幅薄膜成型441010橡膠成型加工10.1橡膠成型加工設(shè)備10.2橡膠的加工10.3橡膠制品的成型和硫化44合計(jì)4848四、教學(xué)內(nèi)容及基本要求第1部分高分子材料的加工性質(zhì)和其在加工過(guò)程中的粘彈行為總學(xué)時(shí)（單位：學(xué)時(shí)）:4講課:4實(shí)驗(yàn):0上機(jī):0具體內(nèi)容:高分子材料的加工性質(zhì)；高分子材料成型加工與聚集態(tài)的關(guān)系；高分子材料在加工過(guò)程中的粘彈行為重點(diǎn)：高分子材料的加工性質(zhì)；高分子材料成型加工與聚集態(tài)的關(guān)系；高分子材料在加工過(guò)程中的粘彈行為基本要求：1）熟悉高分子材料的加工性質(zhì)；2）熟悉高分子材料成型加工與聚集態(tài)的關(guān)系；3）高分子材料在加工過(guò)程中的粘彈行為習(xí)題：高分子材料的加工性質(zhì)；高分子材料成型加工與聚集態(tài)的關(guān)系；高分子材料在加工過(guò)程中的粘彈行為第2部分高分子流體的流變性質(zhì)總學(xué)時(shí)（單位：學(xué)時(shí)）:6講課:6實(shí)驗(yàn):0上機(jī):0具體內(nèi)容:牛頓高分子流體及其流變方程；非牛頓高分子流體及其流變方程；熱塑性和熱固性高分子的流變行為的比較；溫度、壓力、剪切速率或剪切應(yīng)力、高分子結(jié)構(gòu)和組成對(duì)高分子材料粘度的影響重點(diǎn)：非牛頓高分子流體及其流變方程；影響高分子熔體流變行為的主要因素難點(diǎn)：非牛頓流體流變方程基本要求：1）熟悉非牛頓高分子流體的類(lèi)型及其流變方程；2）熟悉溫度、壓力、剪切速率或剪切應(yīng)力、高分子結(jié)構(gòu)和組成對(duì)高分子粘度的影響習(xí)題：非牛頓高分子流體的類(lèi)型；溫度、壓力、剪切速率或剪切應(yīng)力、高分子結(jié)構(gòu)和組成對(duì)高分子材料粘度的影響第3部分高分子流體的在管和狹縫中的流動(dòng)總學(xué)時(shí)（單位：學(xué)時(shí)）:6講課:6實(shí)驗(yàn):0上機(jī):0具體內(nèi)容:高分子流體在圓管內(nèi)的壓力流動(dòng)；高分子流體在狹縫通道內(nèi)的等溫流動(dòng)；高分子流體在環(huán)隙通道內(nèi)的軸向拖曳流動(dòng)；高分子流體在流動(dòng)過(guò)程的彈性行為；高分子流體流動(dòng)性測(cè)量?jī)x簡(jiǎn)介重點(diǎn)：高分子流體在圓管內(nèi)的壓力流動(dòng)；高分子流體在流動(dòng)過(guò)程的彈性行為；高分子流體流動(dòng)性測(cè)量?jī)x簡(jiǎn)介難點(diǎn)：高分子流體在流動(dòng)過(guò)程的彈性行為基本要求：1）熟悉高分子流體在圓管內(nèi)的壓力流動(dòng)；2）熟悉高分子流體在流動(dòng)過(guò)程的彈性行為；3）熟悉高分子流體流動(dòng)性測(cè)量?jī)x4）了解高分子流體在狹縫通道內(nèi)的等溫流動(dòng)；5）了解高分子流體在環(huán)隙通道內(nèi)的軸向拖曳流動(dòng)習(xí)題：高分子流體在圓管內(nèi)的壓力流動(dòng)；高分子流體在流動(dòng)過(guò)程的彈性行為；高分子流體流動(dòng)性測(cè)量?jī)x簡(jiǎn)介第4部分塑料的混合和分散總學(xué)時(shí)（單位：學(xué)時(shí)）:4講課:4實(shí)驗(yàn):0上機(jī):0具體內(nèi)容:混合設(shè)備；混合機(jī)理；混合狀態(tài)（或效果）的表征；混合與塑化工藝重點(diǎn)：混合機(jī)理；混合狀態(tài)（或效果）的表征；混合與塑化工藝基本要求：1）熟悉混合設(shè)備的類(lèi)型、特點(diǎn)及功能；2）掌握混合分散原理；3）熟悉混合狀態(tài)（或效果）的表征；4）熟悉混合與塑化工藝習(xí)題：混合機(jī)理；簡(jiǎn)述混合狀態(tài)的表征；混合與塑化工藝第5部分熱塑性塑料擠出成型總學(xué)時(shí)（單位：學(xué)時(shí)）:6講課:6實(shí)驗(yàn):0上機(jī):0具體內(nèi)容:擠出設(shè)備；單螺桿擠出成型原理；擠出成型工藝與過(guò)程重點(diǎn)：?jiǎn)温輻U擠出成型原理；擠出成型工藝難點(diǎn)：?jiǎn)温輻U擠出成型原理基本要求：1）熟悉擠出設(shè)備類(lèi)型、特點(diǎn)及功能；2）掌握單螺桿擠出成型原理；3）熟悉擠出成型工藝與過(guò)程習(xí)題：?jiǎn)温輻U擠出成型原理；擠出成型工藝第6部分熱塑性塑料注射成型總學(xué)時(shí)（單位：學(xué)時(shí)）:6講課:6實(shí)驗(yàn):0上機(jī):0具體內(nèi)容:注射成型設(shè)備；熱塑性塑料注射過(guò)程原理；注射成型工藝過(guò)程及工藝條件重點(diǎn)：熱塑性塑料注射過(guò)程原理；注射成型工藝過(guò)程及工藝條件難點(diǎn)：熱塑性塑料注射過(guò)程原理基本要求：1）熟悉注射成型設(shè)備類(lèi)型、特點(diǎn)及功能；2）掌握熱塑性塑料注射過(guò)程原理；3）熟悉注射成型工藝過(guò)程及工藝條件習(xí)題：熱塑性塑料注射過(guò)程原理；注射成型工藝過(guò)程及工藝條件第7部分熱固性塑料壓制成型總學(xué)時(shí)（單位：學(xué)時(shí)）:4講課:4實(shí)驗(yàn):0上機(jī):0具體內(nèi)容:模壓成型設(shè)備；熱固性塑料的成型工藝性能；熱固性塑料模壓成型工藝；熱固性塑料模壓成型工藝條件及控制重點(diǎn)：熱固性塑料的成型工藝性能；熱固性塑料模壓成型工藝過(guò)程；熱固性塑料模壓成型工藝條件及控制難點(diǎn)：熱固性塑料的成型工藝性能基本要求：1）熟悉模壓成型設(shè)備特點(diǎn)及功能；2）熟悉熱固性塑料的成型工藝性能；3）掌握熱固性塑料模壓成型工藝；4）熟悉熱固性塑料模壓成型工藝條件及控制習(xí)題：熱固性塑料模壓成型工藝；熱固性塑料模壓成型工藝條件及控制第8部分壓延成型總學(xué)時(shí)（單位：學(xué)時(shí)）:4講課:4實(shí)驗(yàn):0上機(jī):0具體內(nèi)容:壓延設(shè)備；壓延成型原理；壓延成型工藝重點(diǎn)：壓延成型原理；壓延成型工藝難點(diǎn)：壓延成型原理基本要求：1）熟悉壓延設(shè)備特點(diǎn)及功能；2）掌握壓延成型原理；3）熟悉壓延成型工藝習(xí)題：壓延成型原理；壓延成型工藝第9部分塑料二次成型總學(xué)時(shí)（單位：學(xué)時(shí)）:4講課:4實(shí)驗(yàn):0上機(jī):0具體內(nèi)容:塑料二次成型原理；熱成型；中空吹塑成型；拉幅薄膜成型重點(diǎn)：塑料二次成型原理；熱成型；中空吹塑成型；拉幅薄膜成型難點(diǎn)：塑料二次成型原理基本要求：1）掌