《塑料成型工艺及模具设计》教学大纲.docx

塑料成型工艺及模具设计教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码:03141181课程性质：专业必修课学分:2.5学分学时：40学时（理论40学时）先修课程：机械制图、材料成型导论、互换性与技术测量B、机械设计基础、材料成型计算机辅助设计A、材料成形原理等后续课程：材料成形数字化设计、模具设计与制造课程设计、生产实习、毕业实习、毕业设计等适用专业：材料成型及控制工程开课单位：材料科学与工程学院一、课程说明塑料成型工艺及模具设计是材料成型及控制工程专业的一门专业必修课。本课程主要传授塑料成型工艺及其模具结构的特点、设计方法，注重塑料的基础知识、塑料制品的结构工艺性、塑料注射模具的设计等基本理论知识的深入学习，强调培养运用基础理论知识解决生产实际中塑料注射模具的设计方法、塑料模具装配和调试、塑料产品的缺陷和解决措施等问题的能力，为学习后续课程及以后从事技术工作打下必要的基础。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：掌握塑料成型工艺的基础知识，熟练掌握注射模具典型结构，掌握注射模具设计的的基础知识和设计步骤。培养学生科学严谨的治学态度和良好的自学能力，使学生具有积极进取、严谨求实的科学精神。课程目标2：能够运用塑料成型工艺的基础知识和注射模具设计的的基础知识，在对塑件进行工艺性分析的基础上，选择合适的塑料成型方法，并结合注射模具的典型结构形式,对中等复杂程度的塑件进行塑料注射模具的设计，选择匹配的注射机，并对塑件产品缺陷从产品结构、模具、工艺参数等方面进行分析和提出改进措施。并培养学生善于发现问题、细心分析解决问题的能力和对所学内容进行较为全面的比较、概括和阐释的能力，以及增强学生具有良好的沟通表达与团队协作能力的意识,使学生具有良好的专业素养,具有认真负责、团结合作的工作态度，以及攻坚克难、用于创新、精益求精的工匠精神。三、课程目标与毕业要求塑料成型工艺及模具设计课程教学目标对材料成型及控制工程专业毕业要求的支撑见表1O表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度1.工程知识1.2掌握材料成型领域基本原理和专业知识，能够将相关知识和数学模型方法用于分析专业工程问题，并能够用于专业工程问题解决方案的比较和综合。课程目标L掌握塑料成型工艺的基础知识，熟练掌握注射模具典型结构，掌握注射模具设计的的基础知识和设计步骤。培养学生科学严谨的治学态度和良好的自学能力，使学生具有积极进取、严谨求实的科学精神。H3.设计/开发解决方案3.1能够分析和设计材料成型及控制工程领域复杂工程问题的解决方案，设计满足需求的零件、模具、设备和工艺流程，并具有一定的创新设计能力。课程目标2：能够运用塑料成型工艺的基础知识和注射模具设计的的基础知识，在对塑件进行工艺性分析的基础上，选择合适的塑料成型方法，并结合注射模具的典型结构形式，对中等复杂程度的塑件进行塑料注射模具的设计，选择匹配的注射机，并对塑件产品缺陷从产品结构、模具、工艺参数等方面进行分析和提出改进措施。并培养学生善于发现问题、细心分析解决问题的能力和对所学内容进行较为全面的比较、概括和阐释的能力，以及增强学生具有良好的沟通表达与团队协作能力的意识，使学生具有良好的专业素养，具有认真负责、团结合作的工作态度，以及攻坚克难、用于创新、精益求精的工匠精神。H注：表中“H（高）、M（中）»表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时对应的课程目标1 .塑料成型基础知识1.1 聚合物的结构和性能1.2 聚合物的流变性质1.3聚合物成型过程中的物理行为1.4聚合物成型过程中的化学行为1. 5塑料的组成、分类、性能与用途1.6塑料成型工艺性能教学要求：使学生理解并掌握聚合物的概念、聚合反应的特点；理解并掌握聚合物在成型过程中的结晶、取向、交联等行为；理解与熟练掌握塑料的品牌及性能；掌握塑料的工艺性能。重点：聚合物大分子结构及加工性能；常用塑料的品牌及性能。难点：聚合物在成型过程中的物理化学变化；塑料的工艺性能。612.塑料制品设计2.1 塑件的工艺性2.2 塑件结构设计及典型实例教学要求：使学生掌握塑件尺寸及其精度分析方法；理解并掌握塑件的结构工艺性并能够优化制品结构。重点：塑件尺寸及其精度。难点：塑件的结构工艺性设计。31、23.塑料成型方法3.1注射成型原理及工艺3.2塑料成型工艺规程的制订教学要求：使学生了解塑料制品的各种成型方法；理解并掌握注射成型原理；理解并熟练掌握注射成型工艺。重点：注射成型原理。难点：注射成型工艺参数。324.注射模具设计概论4.1 注射模具的基本机构与分类4.2注射模与注射机4. 3分型面的选择4.4型腔数目的确定与排列形式教学要求：使学生了解不同类型注射模具的结构及工作原理；掌握注射模的典型结构；掌握注射模与注射机的关系；掌握分型面的设计要求及改进。重点：注射模的基本结构；注射模与注射机的关系；分型面的选择。难点：注射模的典型结构；注射模与注射机的关系；分型面的选择。41、25.浇注系统设计与排气系统设计5.1 浇注系统的组成5.2浇注系统各部位设计5.3排气和引气系统设计教学要求：使学生掌握浇注系统的设计原则、作用、分类及组成；掌握主流道设计、分流道设计；掌握冷料穴设计和常用的浇口设计。重点：主流道设计；分流道设计；浇口设计。难点：分流道设计；浇口设计。41、26.成型零件设计6.1 成型零件的结构6.2 成型零件工作尺寸的计算教学要求：使学生掌握一般复杂程度的模具成型零件设计。重点：成型零件的结构。难点：成型零件工作尺寸的计算。427.注射模标准模架7.1 注射模的标准模架7.2支撑零部件设计7.3合模导向机构设计教学要求：使学生掌握塑料模具的标准模架的选用。重点：合模导向机构设计；支撑固定零件设计。难点：塑料模具标准模架的选用。21、28.脱模机构设计1 .1脱模机构概述8 .2一次脱模机构8. 3二次脱模机构8.4浇注系统凝料自动切断脱模机构8.5定模脱模机构8.6顺序脱模机构8.7双脱模机构8.8螺纹塑件的脱模机构教学要求：使学生掌握一次推出机构的设计；掌握二次推出机构的设计；理解并掌握浇注系统凝料的推出机构设计；理解定模脱模机构设计；理解并掌握顺序脱模机构；了解带螺纹塑件的脱模机构。重点：一次推出机构；二次脱模机构；浇注系统凝料的推出机构；顺序脱模机构。难点：浇注系统凝料的推出机构；顺序脱模机构。61、29.侧向分型与抽芯机构设计9.1 侧向抽芯机构的分类及组成9.2 抽芯力与抽芯距的确定9.3 斜导柱侧向抽芯机构教学要求：使学生掌握抽芯距和抽拔力的计算；了解斜导柱抽芯机构的各种类型；掌握斜导柱抽芯机构典型类型的模具设计方法；了解弯销侧抽芯机构、斜导槽侧抽芯机构、斜滑块侧抽芯机构、斜顶侧抽芯机构的工作原理。重点：抽芯距和抽拔力的计算；斜导柱抽芯机构。难点：斜导柱抽芯机构。61、210.温度调节系统设计10.1 模具温度调节系统的作用10.2 冷却系统的设计原则与常见结构10.3 3冷却系统的计算10.4模具加热系统教学要求：使学生掌握冷却系统的设计原则；掌握模具冷却系统的计算。重点：冷却系统的设计原则与常见结构。难点：冷却系统的计算。22合计40五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，结合案例、视频资源共享等教学手段完成课程教学任务和相关能力的培养。通过学校超星平台课程在线测试，使其具有良好的学习态度，培养自学能力；通过作业的完成,培养学生课后更深入的学习理解课堂知识并运用所学知识解决问题的能力;通过分组任务，使学生具有查阅文献、技术文件，对所学内容进行较为全面的比较、概括和阐释、表达的能力，并培养学生具有良好的沟通表达、交往与团队协作能力；最终使学生比较全面地理解塑料成型的相关理论基础知识，在掌握塑料注射模的各部分结构基础上，具有设计中等复杂程度塑件的塑料注射模具的能力，并初步具有对塑料产品的设计及缺陷分析改进的能力。六、课程资源1 .推荐教材：王群、叶久新.塑料成型工艺及模具设计（第2版）M.北京：机械工业出版社,2019.2 .参考书：（1）杨永顺.塑料成型工艺与模具设计M.北京：机械工业出版社,2011.（2）齐晓杰.塑料成型工艺与模具设计M.北京：机械工业出版社,2012.(3)屈华昌.塑料成型工艺与模具设计M.北京：高等教育出版社,2007.(4)张维合.塑料成型工艺与模具设计M.北京：化学工业出版社,2014.3 .期刊:(1)徐慧.端盖双滑块+斜顶3次复合抽芯机构注射模设计J.中国塑料，2020,34(10):80-85.(2)薛丽.涡旋压缩机气阀复杂脱模机构及模具结构优化设计中国塑料，2020,34(10):86-93.(3)温煌英.汽车尾箱盖护板热流道精密注塑模设计J.现代塑料加工应用，2020,32(06):65-71.(4)褚建忠.PP+TPE一体大型旋转汽车密封件注塑模具创新设计J.塑料工业，2020,48(S1):86-89.(5)傅建钢.注塑成型工艺参数对壳盖注塑件翘曲变形的影响J.塑料科技,2018,46(5):53-57.(6) WangYing,etal.DesignofPlasticInjectionMouldforPlasticBracketJ.JournalofPhysics:ConferenceSeries,2020,1653(1):012-020.(7) KaiwuCail.DesignofInjectionMouldforVentilationNetCoverJ.IOPConferenceS-eries:MaterialsScienceandEngineering,2018,394(3):61-66.4 .网络资源：(1)吴梦陵.塑料成型工艺与模具设计.2021.https:/www.icourse163.orgcourseNJIT-1449927189.(2)罗晓晔.塑料模具设计与项目实践.2022.https:/www.icoursel63.org/course/hzpt-1206067803?tid=1206366203.七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表3。表3课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标12过程性考核课堂表现10(1)根据课堂出勤签到情况和课堂互动回答问题情况进行考核，满分100分。(2)以出勤签到次数占上课总次数的比例作为考勤成绩。(3)以课堂互动积分最高的课堂互动成绩为满分，其他按比例核算作为课堂互动成绩。(4)以课堂表现成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。55章8(1)主要考核学生对某些章节知识点的复习、理解和掌握程节测试度，满分100分。(2)每次测试单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。(3)以测试成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。44分组任务6(1)主要考核学生对模具设计过程中各部分知识的理解和掌握程度，满分100分。(2)每次分组任务单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。(3)以分组任务成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。24课后作业16(1)主要考核学生对某些章节知识点的理解和掌握程度，满分100分。(2)每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。(3)以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。88期末考核60(1)卷面成绩100分，以卷面成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。(2)主要考核聚合物的结构、状态，常用塑料的分类、牌号，塑料的成型工艺性能，塑件的结构工艺性，注射成型工艺参数，分型面的选择，主流道尺寸，分流道截面形状和流道布置，浇口的作用、常用形式和位置选择，排气系统的设计原则和常用的排气方式，成型零部件工作尺寸的计算，导向机构，脱模机构，侧向分型与抽芯机构的抽芯距离，斜导柱侧抽芯机构，冷却系统的设计原则和常见结构等。(3)考试题型为：填空题、单选题、判断题、简答题、分析绘图题、读图题和计算题等。2337合计：100分4258八、考核与成绩评定1 .考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以课堂表现、章节测试、分组任务、课后作业、期末考试等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由期末试卷成绩和过程性考核成绩组成。其中：期末试卷成绩为100分(权重60%),试题类型为填空题、单选题、判断题、简答题、分析绘图题、读图题和计算题等类型，试卷中基本知识、基本理论、基本技能的试题分值不超过50%,综合应用题、分析题不低于50%；课堂表现、章节测试、分组任务、课后作业等过程性考核成绩为100分(权重40%)；过程性考核和考试试题分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例。2 .过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表4。表4过程性考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100>x9090>x8080>x7070>x60x<60课堂表现考勤5出勤率大于90%,不迟到不早退。出勤率大于80%,不迟到不早退。出勤率大于70%o出勤率大于60%o出勤率低于60%,有迟到早退现象。课堂互动20积极参与教学活动，踊跃回答问题，准确率大于90%o认真参与教学活动，回答问题准确率大于80%o偶尔参与教学活动，回答问题准确率大于70%o上课不认真，偶尔参与教学活动。上课不认真，不参与教学活动。章节测试20准确率大于90%o准确率大于80%o准确率大于70%o准确率大于60%o准确率小于60%o分组讨论15讲解表达思路清晰，PPT任务制作完整，准确率大于90%。讲解表达思路清楚,PPT任务制作较完整，准确率大于80%o讲解表达思路一般,PPT任务制作基本完整，准确率大于70%o讲解表达思路稍差，PPT任务制作基本完整但有缺失，准确率大于60%O讲解表达思路不清,PPT任务制作不完整缺失多，准确率小于60%o课后作业40准确率大于90%,字迹工整。准确率大于80%,字迹工整。准确率大于70%o准确率大于60%o准确率小于60%o