《塑料成型工藝及模具設(shè)計》教學(xué)大綱

《塑料成型工藝及模具設(shè)計》教學(xué)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(zhì)：專業(yè)必修課學(xué)分：2.5學(xué)分學(xué)時：40學(xué)時（理論40學(xué)時）先修課程：機械制圖、材料成型導(dǎo)論、互換性與技術(shù)測量B、機械設(shè)計基礎(chǔ)、材料成型計算機輔助設(shè)計A、材料成形原理等后續(xù)課程：材料成形數(shù)字化設(shè)計、模具設(shè)計與制造課程設(shè)計、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等適用專業(yè)：材料成型及控制工程開課單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院一、課程說明《塑料成型工藝及模具設(shè)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(jié)構(gòu)的特點、設(shè)計方法，注重塑料的基礎(chǔ)知識、塑料制品的結(jié)構(gòu)工藝性、塑料注射模具的設(shè)計等基本理論知識的深入學(xué)習(xí)，強調(diào)培養(yǎng)運用基礎(chǔ)理論知識解決生產(chǎn)實際中塑料注射模具的設(shè)計方法、塑料模具裝配和調(diào)試、塑料產(chǎn)品的缺陷和解決措施等問題的能力，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程及以后從事技術(shù)工作打下必要的基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到如下目標(biāo)：課程目標(biāo)1：掌握塑料成型工藝的基礎(chǔ)知識，熟練掌握注射模具典型結(jié)構(gòu)，掌握注射模具設(shè)計的的基礎(chǔ)知識和設(shè)計步驟。培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和良好的自學(xué)能力，使學(xué)生具有積極進(jìn)取、嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)精神。課程目標(biāo)2：能夠運用塑料成型工藝的基礎(chǔ)知識和注射模具設(shè)計的的基礎(chǔ)知識，在對塑件進(jìn)行工藝性分析的基礎(chǔ)上，選擇合適的塑料成型方法，并結(jié)合注射模具的典型結(jié)構(gòu)形式，對中等復(fù)雜程度的塑件進(jìn)行塑料注射模具的設(shè)計，選擇匹配的注射機，并對塑件產(chǎn)品缺陷從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、模具、工藝參數(shù)等方面進(jìn)行分析和提出改進(jìn)措施。并培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題、細(xì)心分析解決問題的能力和對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行較為全面的比較、概括和闡釋的能力，以及增強學(xué)生具有良好的溝通表達(dá)與團隊協(xié)作能力的意識，使學(xué)生具有良好的專業(yè)素養(yǎng)，具有認(rèn)真負(fù)責(zé)、團結(jié)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(biāo)與畢業(yè)要求《塑料成型工藝及模具設(shè)計》課程教學(xué)目標(biāo)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(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)支撐強度1.工程知識1.2掌握材料成型領(lǐng)域基本原理和專業(yè)知識，能夠?qū)⑾嚓P(guān)知識和數(shù)學(xué)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(biāo)1：掌握塑料成型工藝的基礎(chǔ)知識，熟練掌握注射模具典型結(jié)構(gòu)，掌握注射模具設(shè)計的的基礎(chǔ)知識和設(shè)計步驟。培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和良好的自學(xué)能力，使學(xué)生具有積極進(jìn)取、嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)精神。H3.設(shè)計/開發(fā)解決方案3.1能夠分析和設(shè)計材料成型及控制工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的解決方案，設(shè)計滿足需求的零件、模具、設(shè)備和工藝流程，并具有一定的創(chuàng)新設(shè)計能力。課程目標(biāo)2：能夠運用塑料成型工藝的基礎(chǔ)知識和注射模具設(shè)計的的基礎(chǔ)知識，在對塑件進(jìn)行工藝性分析的基礎(chǔ)上，選擇合適的塑料成型方法，并結(jié)合注射模具的典型結(jié)構(gòu)形式，對中等復(fù)雜程度的塑件進(jìn)行塑料注射模具的設(shè)計，選擇匹配的注射機，并對塑件產(chǎn)品缺陷從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、模具、工藝參數(shù)等方面進(jìn)行分析和提出改進(jìn)措施。并培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題、細(xì)心分析解決問題的能力和對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行較為全面的比較、概括和闡釋的能力，以及增強學(xué)生具有良好的溝通表達(dá)與團隊協(xié)作能力的意識，使學(xué)生具有良好的專業(yè)素養(yǎng)，具有認(rèn)真負(fù)責(zé)、團結(jié)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(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配理論部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配見表2。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點難點理論學(xué)時對應(yīng)的課程目標(biāo)1.塑料成型基礎(chǔ)知識1.1聚合物的結(jié)構(gòu)和性能1.2聚合物的流變性質(zhì)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(xué)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(xué)要求：使學(xué)生理解并掌握聚合物的概念、聚合反應(yīng)的特點；理解并掌握聚合物在成型過程中的結(jié)晶、取向、交聯(lián)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(jié)構(gòu)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(xué)變化；塑料的工藝性能。612.塑料制品設(shè)計2.1塑件的工藝性2.2塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計及典型實例教學(xué)要求：使學(xué)生掌握塑件尺寸及其精度分析方法；理解并掌握塑件的結(jié)構(gòu)工藝性并能夠優(yōu)化制品結(jié)構(gòu)。重點：塑件尺寸及其精度。難點：塑件的結(jié)構(gòu)工藝性設(shè)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(xué)要求：使學(xué)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(shù)。324.注射模具設(shè)計概論4.1注射模具的基本機構(gòu)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(shù)目的確定與排列形式教學(xué)要求：使學(xué)生了解不同類型注射模具的結(jié)構(gòu)及工作原理；掌握注射模的典型結(jié)構(gòu)；掌握注射模與注射機的關(guān)系；掌握分型面的設(shè)計要求及改進(jìn)。重點：注射模的基本結(jié)構(gòu)；注射模與注射機的關(guān)系；分型面的選擇。難點：注射模的典型結(jié)構(gòu)；注射模與注射機的關(guān)系；分型面的選擇。41、25.澆注系統(tǒng)設(shè)計與排氣系統(tǒng)設(shè)計5.1澆注系統(tǒng)的組成5.2澆注系統(tǒng)各部位設(shè)計5.3排氣和引氣系統(tǒng)設(shè)計教學(xué)要求：使學(xué)生掌握澆注系統(tǒng)的設(shè)計原則、作用、分類及組成；掌握主流道設(shè)計、分流道設(shè)計；掌握冷料穴設(shè)計和常用的澆口設(shè)計。重點：主流道設(shè)計；分流道設(shè)計；澆口設(shè)計。難點：分流道設(shè)計；澆口設(shè)計。41、26.成型零件設(shè)計6.1成型零件的結(jié)構(gòu)6.2成型零件工作尺寸的計算教學(xué)要求：使學(xué)生掌握一般復(fù)雜程度的模具成型零件設(shè)計。重點：成型零件的結(jié)構(gòu)。難點：成型零件工作尺寸的計算。427.注射模標(biāo)準(zhǔn)模架7.1注射模的標(biāo)準(zhǔn)模架7.2支撐零部件設(shè)計7.3合模導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計教學(xué)要求：使學(xué)生掌握塑料模具的標(biāo)準(zhǔn)模架的選用。重點：合模導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計；支撐固定零件設(shè)計。難點：塑料模具標(biāo)準(zhǔn)模架的選用。21、28.脫模機構(gòu)設(shè)計8.1脫模機構(gòu)概述8.2一次脫模機構(gòu)8.3二次脫模機構(gòu)8.4澆注系統(tǒng)凝料自動切斷脫模機構(gòu)8.5定模脫模機構(gòu)8.6順序脫模機構(gòu)8.7雙脫模機構(gòu)8.8螺紋塑件的脫模機構(gòu)教學(xué)要求：使學(xué)生掌握一次推出機構(gòu)的設(shè)計；掌握二次推出機構(gòu)的設(shè)計；理解并掌握澆注系統(tǒng)凝料的推出機構(gòu)設(shè)計；理解定模脫模機構(gòu)設(shè)計；理解并掌握順序脫模機構(gòu)；了解帶螺紋塑件的脫模機構(gòu)。重點：一次推出機構(gòu)；二次脫模機構(gòu)；澆注系統(tǒng)凝料的推出機構(gòu)；順序脫模機構(gòu)。難點：澆注系統(tǒng)凝料的推出機構(gòu)；順序脫模機構(gòu)。61、29.側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)設(shè)計9.1側(cè)向抽芯機構(gòu)的分類及組成9.2抽芯力與抽芯距的確定9.3斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯機構(gòu)教學(xué)要求：使學(xué)生掌握抽芯距和抽拔力的計算；了解斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)的各種類型；掌握斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)典型類型的模具設(shè)計方法；了解彎銷側(cè)抽芯機構(gòu)、斜導(dǎo)槽側(cè)抽芯機構(gòu)、斜滑塊側(cè)抽芯機構(gòu)、斜頂側(cè)抽芯機構(gòu)的工作原理。重點：抽芯距和抽拔力的計算；斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)。難點：斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)。61、210.溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計10.1模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用10.2冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則與常見結(jié)構(gòu)10.3冷卻系統(tǒng)的計算10.4模具加熱系統(tǒng)教學(xué)要求：使學(xué)生掌握冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則；掌握模具冷卻系統(tǒng)的計算。重點：冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則與常見結(jié)構(gòu)。難點：冷卻系統(tǒng)的計算。22合計40五、教學(xué)方法及手段本課程以課堂講授為主，結(jié)合案例、視頻資源共享等教學(xué)手段完成課程教學(xué)任務(wù)和相關(guān)能力的培養(yǎng)。通過學(xué)校超星平臺課程在線測試，使其具有良好的學(xué)習(xí)態(tài)度，培養(yǎng)自學(xué)能力；通過作業(yè)的完成，培養(yǎng)學(xué)生課后更深入的學(xué)習(xí)理解課堂知識并運用所學(xué)知識解決問題的能力；通過分組任務(wù)，使學(xué)生具有查閱文獻(xiàn)、技術(shù)文件，對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行較為全面的比較、概括和闡釋、表達(dá)的能力，并培養(yǎng)學(xué)生具有良好的溝通表達(dá)、交往與團隊協(xié)作能力；最終使學(xué)生比較全面地理解塑料成型的相關(guān)理論基礎(chǔ)知識，在掌握塑料注射模的各部分結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，具有設(shè)計中等復(fù)雜程度塑件的塑料注射模具的能力，并初步具有對塑料產(chǎn)品的設(shè)計及缺陷分析改進(jìn)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)計[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2014.3.期刊：（1）徐慧.端蓋雙滑塊+斜頂3次復(fù)合抽芯機構(gòu)注射模設(shè)計[J].中國塑料,2020,34(10):80-85.（2）薛麗.渦旋壓縮機氣閥復(fù)雜脫模機構(gòu)及模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[J].中國塑料,2020,34(10):86-93.（3）溫煌英.汽車尾箱蓋護(hù)板熱流道精密注塑模設(shè)計[J].現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用,2020,32(06):65-71.（4）褚建忠.PP+TPE一體大型旋轉(zhuǎn)汽車密封件注塑模具創(chuàng)新設(shè)計[J].塑料工業(yè),2020,48(S1):86-89.（5）傅建鋼.注塑成型工藝參數(shù)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

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Series,2020,1653(1):012-020.（7）Kaiwu

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S-eries:

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Engineering,2018,394(3):61-66.4.網(wǎng)絡(luò)資源：（1）吳夢陵.塑料成型工藝與模具設(shè)計.2021./course/NJIT-1449927189.（2）羅曉曄.塑料模具設(shè)計與項目實踐.2022./course/hzpt-1206067803?tid=1206366203.七、課程考核對課程目標(biāo)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(gòu)成，具體考核/評價細(xì)則及對課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見表3。表3課程考核對課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細(xì)則課程目標(biāo)12過程性考核課堂表現(xiàn)10（1）根據(jù)課堂出勤簽到情況和課堂互動回答問題情況進(jìn)行考核，滿分100分。（2）以出勤簽到次數(shù)占上課總次數(shù)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(xiàn)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?5章節(jié)測試8（1）主要考核學(xué)生對某些章節(jié)知識點的復(fù)習(xí)、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(wù)6（1）主要考核學(xué)生對模具設(shè)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(wù)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(wù)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課后作業(yè)16（1）主要考核學(xué)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(jié)構(gòu)、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(jié)構(gòu)工藝性，注射成型工藝參數(shù)，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(shè)計原則和常用的排氣方式，成型零部件工作尺寸的計算，導(dǎo)向機構(gòu)，脫模機構(gòu)，側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的抽芯距離，斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機構(gòu)，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則和常見結(jié)構(gòu)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(xiàn)、章節(jié)測試、分組任務(wù)、課后作業(yè)、期末考試等方式對學(xué)生進(jìn)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(quán)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(yīng)用題、分析題不低于50%；課堂表現(xiàn)、章節(jié)測試、分組任務(wù)、課后作