《塑料成型工藝及模具設計》教學大綱

《塑料成型工藝及模具設計》教學大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：03141181課程性質：專業(yè)必修課學分：2.5學分學時：40學時（理論40學時）先修課程：機械制圖、材料成型導論、互換性與技術測量B、機械設計基礎、材料成型計算機輔助設計A、材料成形原理等后續(xù)課程：材料成形數字化設計、模具設計與制造課程設計、生產實習、畢業(yè)實習、畢業(yè)設計等適用專業(yè)：材料成型及控制工程開課單位：材料科學與工程學院一、課程說明《塑料成型工藝及模具設計》是材料成型及控制工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課。本課程主要傳授塑料成型工藝及其模具結構的特點、設計方法，注重塑料的基礎知識、塑料制品的結構工藝性、塑料注射模具的設計等基本理論知識的深入學習，強調培養(yǎng)運用基礎理論知識解決生產實際中塑料注射模具的設計方法、塑料模具裝配和調試、塑料產品的缺陷和解決措施等問題的能力，為學習后續(xù)課程及以后從事技術工作打下必要的基礎。二、課程目標通過本課程的學習，使學生達到如下目標：課程目標1：掌握塑料成型工藝的基礎知識，熟練掌握注射模具典型結構，掌握注射模具設計的的基礎知識和設計步驟。培養(yǎng)學生科學嚴謹的治學態(tài)度和良好的自學能力，使學生具有積極進取、嚴謹求實的科學精神。課程目標2：能夠運用塑料成型工藝的基礎知識和注射模具設計的的基礎知識，在對塑件進行工藝性分析的基礎上，選擇合適的塑料成型方法，并結合注射模具的典型結構形式，對中等復雜程度的塑件進行塑料注射模具的設計，選擇匹配的注射機，并對塑件產品缺陷從產品結構、模具、工藝參數等方面進行分析和提出改進措施。并培養(yǎng)學生善于發(fā)現問題、細心分析解決問題的能力和對所學內容進行較為全面的比較、概括和闡釋的能力，以及增強學生具有良好的溝通表達與團隊協(xié)作能力的意識，使學生具有良好的專業(yè)素養(yǎng)，具有認真負責、團結合作的工作態(tài)度，以及攻堅克難、用于創(chuàng)新、精益求精的工匠精神。三、課程目標與畢業(yè)要求《塑料成型工藝及模具設計》課程教學目標對材料成型及控制工程專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學目標與畢業(yè)要求關系畢業(yè)要求指標點課程目標支撐強度1.工程知識1.2掌握材料成型領域基本原理和專業(yè)知識，能夠將相關知識和數學模型方法用于分析專業(yè)工程問題，并能夠用于專業(yè)工程問題解決方案的比較和綜合。課程目標1：掌握塑料成型工藝的基礎知識，熟練掌握注射模具典型結構，掌握注射模具設計的的基礎知識和設計步驟。培養(yǎng)學生科學嚴謹的治學態(tài)度和良好的自學能力，使學生具有積極進取、嚴謹求實的科學精神。H3.設計/開發(fā)解決方案3.1能夠分析和設計材料成型及控制工程領域復雜工程問題的解決方案，設計滿足需求的零件、模具、設備和工藝流程，并具有一定的創(chuàng)新設計能力。課程目標2：能夠運用塑料成型工藝的基礎知識和注射模具設計的的基礎知識，在對塑件進行工藝性分析的基礎上，選擇合適的塑料成型方法，并結合注射模具的典型結構形式，對中等復雜程度的塑件進行塑料注射模具的設計，選擇匹配的注射機，并對塑件產品缺陷從產品結構、模具、工藝參數等方面進行分析和提出改進措施。并培養(yǎng)學生善于發(fā)現問題、細心分析解決問題的能力和對所學內容進行較為全面的比較、概括和闡釋的能力，以及增強學生具有良好的溝通表達與團隊協(xié)作能力的意識，使學生具有良好的專業(yè)素養(yǎng)，具有認真負責、團結合作的工作態(tài)度，以及攻堅克難、用于創(chuàng)新、精益求精的工匠精神。H注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關畢業(yè)要求的關聯度。四、教學內容、基本要求與學時分配理論部分的教學內容、基本要求與學時分配見表2。表2教學內容、基本要求與學時分配教學內容教學要求，教學重點難點理論學時對應的課程目標1.塑料成型基礎知識1.1聚合物的結構和性能1.2聚合物的流變性質1.3聚合物成型過程中的物理行為1.4聚合物成型過程中的化學行為1.5塑料的組成、分類、性能與用途1.6塑料成型工藝性能教學要求：使學生理解并掌握聚合物的概念、聚合反應的特點；理解并掌握聚合物在成型過程中的結晶、取向、交聯等行為；理解與熟練掌握塑料的品牌及性能；掌握塑料的工藝性能。重點：聚合物大分子結構及加工性能；常用塑料的品牌及性能。難點：聚合物在成型過程中的物理化學變化；塑料的工藝性能。612.塑料制品設計2.1塑件的工藝性2.2塑件結構設計及典型實例教學要求：使學生掌握塑件尺寸及其精度分析方法；理解并掌握塑件的結構工藝性并能夠優(yōu)化制品結構。重點：塑件尺寸及其精度。難點：塑件的結構工藝性設計。31、23.塑料成型方法3.1注射成型原理及工藝3.2塑料成型工藝規(guī)程的制訂教學要求：使學生了解塑料制品的各種成型方法；理解并掌握注射成型原理；理解并熟練掌握注射成型工藝。重點：注射成型原理。難點：注射成型工藝參數。324.注射模具設計概論4.1注射模具的基本機構與分類4.2注射模與注射機4.3分型面的選擇4.4型腔數目的確定與排列形式教學要求：使學生了解不同類型注射模具的結構及工作原理；掌握注射模的典型結構；掌握注射模與注射機的關系；掌握分型面的設計要求及改進。重點：注射模的基本結構；注射模與注射機的關系；分型面的選擇。難點：注射模的典型結構；注射模與注射機的關系；分型面的選擇。41、25.澆注系統(tǒng)設計與排氣系統(tǒng)設計5.1澆注系統(tǒng)的組成5.2澆注系統(tǒng)各部位設計5.3排氣和引氣系統(tǒng)設計教學要求：使學生掌握澆注系統(tǒng)的設計原則、作用、分類及組成；掌握主流道設計、分流道設計；掌握冷料穴設計和常用的澆口設計。重點：主流道設計；分流道設計；澆口設計。難點：分流道設計；澆口設計。41、26.成型零件設計6.1成型零件的結構6.2成型零件工作尺寸的計算教學要求：使學生掌握一般復雜程度的模具成型零件設計。重點：成型零件的結構。難點：成型零件工作尺寸的計算。427.注射模標準模架7.1注射模的標準模架7.2支撐零部件設計7.3合模導向機構設計教學要求：使學生掌握塑料模具的標準模架的選用。重點：合模導向機構設計；支撐固定零件設計。難點：塑料模具標準模架的選用。21、28.脫模機構設計8.1脫模機構概述8.2一次脫模機構8.3二次脫模機構8.4澆注系統(tǒng)凝料自動切斷脫模機構8.5定模脫模機構8.6順序脫模機構8.7雙脫模機構8.8螺紋塑件的脫模機構教學要求：使學生掌握一次推出機構的設計；掌握二次推出機構的設計；理解并掌握澆注系統(tǒng)凝料的推出機構設計；理解定模脫模機構設計；理解并掌握順序脫模機構；了解帶螺紋塑件的脫模機構。重點：一次推出機構；二次脫模機構；澆注系統(tǒng)凝料的推出機構；順序脫模機構。難點：澆注系統(tǒng)凝料的推出機構；順序脫模機構。61、29.側向分型與抽芯機構設計9.1側向抽芯機構的分類及組成9.2抽芯力與抽芯距的確定9.3斜導柱側向抽芯機構教學要求：使學生掌握抽芯距和抽拔力的計算；了解斜導柱抽芯機構的各種類型；掌握斜導柱抽芯機構典型類型的模具設計方法；了解彎銷側抽芯機構、斜導槽側抽芯機構、斜滑塊側抽芯機構、斜頂側抽芯機構的工作原理。重點：抽芯距和抽拔力的計算；斜導柱抽芯機構。難點：斜導柱抽芯機構。61、210.溫度調節(jié)系統(tǒng)設計10.1模具溫度調節(jié)系統(tǒng)的作用10.2冷卻系統(tǒng)的設計原則與常見結構10.3冷卻系統(tǒng)的計算10.4模具加熱系統(tǒng)教學要求：使學生掌握冷卻系統(tǒng)的設計原則；掌握模具冷卻系統(tǒng)的計算。重點：冷卻系統(tǒng)的設計原則與常見結構。難點：冷卻系統(tǒng)的計算。22合計40五、教學方法及手段本課程以課堂講授為主，結合案例、視頻資源共享等教學手段完成課程教學任務和相關能力的培養(yǎng)。通過學校超星平臺課程在線測試，使其具有良好的學習態(tài)度，培養(yǎng)自學能力；通過作業(yè)的完成，培養(yǎng)學生課后更深入的學習理解課堂知識并運用所學知識解決問題的能力；通過分組任務，使學生具有查閱文獻、技術文件，對所學內容進行較為全面的比較、概括和闡釋、表達的能力，并培養(yǎng)學生具有良好的溝通表達、交往與團隊協(xié)作能力；最終使學生比較全面地理解塑料成型的相關理論基礎知識，在掌握塑料注射模的各部分結構基礎上，具有設計中等復雜程度塑件的塑料注射模具的能力，并初步具有對塑料產品的設計及缺陷分析改進的能力。六、課程資源1.推薦教材：王群、葉久新.塑料成型工藝及模具設計（第2版）[M].北京:機械工業(yè)出版社,2019.2.參考書：（1）楊永順.塑料成型工藝與模具設計[M].北京:機械工業(yè)出版社,2011.（2）齊曉杰.塑料成型工藝與模具設計[M].北京:機械工業(yè)出版社,2012.（3）屈華昌.塑料成型工藝與模具設計[M].北京:高等教育出版社,2007.（4）張維合.塑料成型工藝與模具設計[M].北京:化學工業(yè)出版社,2014.3.期刊：（1）徐慧.端蓋雙滑塊+斜頂3次復合抽芯機構注射模設計[J].中國塑料,2020,34(10):80-85.（2）薛麗.渦旋壓縮機氣閥復雜脫模機構及模具結構優(yōu)化設計[J].中國塑料,2020,34(10):86-93.（3）溫煌英.汽車尾箱蓋護板熱流道精密注塑模設計[J].現代塑料加工應用,2020,32(06):65-71.（4）褚建忠.PP+TPE一體大型旋轉汽車密封件注塑模具創(chuàng)新設計[J].塑料工業(yè),2020,48(S1):86-89.（5）傅建鋼.注塑成型工藝參數對殼蓋注塑件翹曲變形的影響[J].塑料科技,2018,46(5):53-57.（6）Wang

Ying,et

al.

Design

of

Plastic

Injection

Mould

for

Plastic

Bracket[J].Journalof

Ph-ysics:

Conference

Series,2020,1653(1):012-020.（7）Kaiwu

Cail.

Design

of

Injection

Mould

for

Ventilation

Net

Cover[J].IOP

Conference

S-eries:

Materials

Science

and

Engineering,2018,394(3):61-66.4.網絡資源：（1）吳夢陵.塑料成型工藝與模具設計.2021./course/NJIT-1449927189.（2）羅曉曄.塑料模具設計與項目實踐.2022./course/hzpt-1206067803?tid=1206366203.七、課程考核對課程目標的支撐課程成績由過程性考核成績和期末考核成績兩部分構成，具體考核/評價細則及對課程目標的支撐關系見表3。表3課程考核對課程目標的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細則課程目標12過程性考核課堂表現10（1）根據課堂出勤簽到情況和課堂互動回答問題情況進行考核，滿分100分。（2）以出勤簽到次數占上課總次數的比例作為考勤成績。（3）以課堂互動積分最高的課堂互動成績?yōu)闈M分，其他按比例核算作為課堂互動成績。（4）以課堂表現成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√√55章節(jié)測試8（1）主要考核學生對某些章節(jié)知識點的復習、理解和掌握程度，滿分100分。（2）每次測試單獨評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以測試成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭?4分組任務6（1）主要考核學生對模具設計過程中各部分知識的理解和掌握程度，滿分100分。（2）每次分組任務單獨評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以分組任務成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√√24課后作業(yè)16（1）主要考核學生對某些章節(jié)知識點的理解和掌握程度，滿分100分。（2）每次作業(yè)單獨評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以作業(yè)成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭?8期末考核60（1）卷面成績100分，以卷面成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。（2）主要考核聚合物的結構、狀態(tài)，常用塑料的分類、牌號，塑料的成型工藝性能，塑件的結構工藝性，注射成型工藝參數，分型面的選擇，主流道尺寸，分流道截面形狀和流道布置，澆口的作用、常用形式和位置選擇，排氣系統(tǒng)的設計原則和常用的排氣方式，成型零部件工作尺寸的計算，導向機構，脫模機構，側向分型與抽芯機構的抽芯距離，斜導柱側抽芯機構，冷卻系統(tǒng)的設計原則和常見結構等。（3）考試題型為：填空題、單選題、判斷題、簡答題、分析繪圖題、讀圖題和計算題等?！獭?337合計：100分4258八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程主要以課堂表現、章節(jié)測試、分組任務、課后作業(yè)、期末考試等方式對學生進行考核評價?？己嘶疽螅嚎己丝偝煽冇善谀┰嚲沓煽兒瓦^程性考核成績組成。其中：期末試卷成績?yōu)?00分（權重60%），試題類型為填空題、單選題、判斷題、簡答題、分析繪圖題、讀圖題和計算題等類型，試卷中基本知識、基本理論、基本技能的試題分值不超過50%，綜合應用題、分析題不低于50%；課堂表現、章節(jié)測試、分組任務、課后作