《塑料模具设计与制造》课程教学大纲

(适合于招收高中、中职校毕业生三年制模具设计与制造专业)



  一、课程任务与要求:

 

 

    本课程的主要任务是使学生掌握塑料成型模具的设计计算和方法,使学生具有一般塑料制

品及其模具的设计能力。 通过本课程的教学,应使学生达到下列基本要求:

    1、塑料制品的设计及成型工艺的选择;

    2、一般塑料制品成型模具的设计能力;

    3、塑料制品的质量分析及工艺改进、塑料模具结构改进设计的能力。

    4、了解塑料成型的新工艺、新模具和发展动向。




  二、学时分配:

                        

序号

课    题

学     时    分    配

课 堂
讲 授

课 堂
讨 论

习题课

现 场
教 学

小 计

1

绪     论

2

 

 

 

2

2

 课题一 塑料

4

 

 

 

4

3

 课题二 模塑工艺

6

 

 

 

6

4

 课题三 基本结构和零部件设计

12

 

2

 

14

5

 课题四 塑料注射模设计

30

4

2

2

38

6

 课题五 塑料压缩模具

5

 

1

  

6

7

 课题六 中空吹塑

2

 

 

 

2

8

 课题七 挤出成型

4

 

 

  

4

9

 课题八 塑料模具材料

2

 

 

 

2

小      计

 

 

 

 

78

机 动 及 选 修 学 时

2

理 论 教 学 学 时 合 计

80

                      

实  验

实   验   项    目

学   时

 实验一 热塑性塑料注射成型实验

2

 实验二 塑料注射成型模具拆装实验  

2

 实验三 塑料注射模具装配试模实验

2

 实验四  塑料注射模具型腔加工制造     2

 实验教学学时合计

8

课程设计
(大型作业)
项 目

 塑料注射模的设计

30

综合技术
实训项目

 塑料模制造综合实训

120

实 践 教 学 学 时 合 计

156

理 论 教 学、实 践 教 学 学 时 总 计

236

 

 

三、理论教学内容:
   
    绪论
   
    塑料模塑成型的基本概念,塑料模塑成型在工业生产中的地位和作用,塑料模塑成型发展

概况和发展趋向。
   
    课题一  塑料
   
    塑料的成分和特性,塑料的分类和性能,常用塑料的名称、代号、性能和用途,塑料的改性。
   
    课题二   塑料的模塑工艺
   
    注射模塑工艺:成型原理,成型工艺过程、条件(温度、压力、时间),优缺点及应用范围。

    压缩模塑工艺:成型原理,成型工艺过程、条件(温度、压力、时间),优缺点及应用范

围。挤出成型:成型原理,成型工艺过程,优缺点及应用范围。塑料制品的工艺性。

    课题三   塑料模的基本结构和零部件设计

   塑料模分类和基本结构,分型面的选择,成型零件的结构设计,成型零件的尺寸计算,结构

零的设计,加热、冷却系统的设计。

    课题四   塑料注射模的设计

   注射模的基本类型及特点。

   注射模设计和注射机的基本技术规格的关系。

   浇注系统的设计:浇注系统的组成及设计原则;浇注系统的设计(主流道、分流道、浇口、

冷料穴和拉料杆的设计;浇口的形式及特点;浇口位置的选择);浇注系统零部件设计;排气

和引气系统的设计。

   侧向分型与抽心机构的设计:抽芯机构的分类;抽芯距的确定;抽芯力的计算;斜导柱分型

与抽芯机构的设计(动作原理,斜导柱抽芯机构的零部件设计,斜导柱分型与抽芯机构的形式

);斜滑块分型与抽芯机构。

   推出机构的设计:推出机构的分类和设计原则;简单推出机构的设计(推杆、推管、推块、

推板和其它推出机构的设计);二级推出机构的设计(单推出板、双推出板的设计及推出机构

的设计)。热固性塑料注射模设计要点。

   典型注射模结构:热塑性塑料注射模,热固性塑料注射模。

    课题五  塑料压缩模设计


   压缩模的特点及结构特征。

   压缩模设计与液压机技术规格的关系。

   压缩塑模设计:塑料件在模具内加压方向的确定,凸、凹模各组成部分作用及设计,凸、凹

模配合的结构形式,凹模加料室尺寸的计算。

   典型压缩模结构。

    课题六、七   塑料的其他模塑成型


   其他模塑成型种类和特点:中空吹塑成型;挤出成型。

    课题八   塑料模具材料

   塑料模具材料的选用原则; 常用塑料模具材料; 塑料模具零件材料的要求。

四、实践教学内容及要求

(一)实践教学内容及要求(无)


(二)课程设计
    
    课程设计项目名称:塑料注射模的设计
   
    目的与要求:

    1、能灵活运用<<塑料模设计>>的基本理论知识,并按照相关的技术规范,进行塑料模具设

计的基本技能训练,从而掌握塑料模设计的基本程序和方法。

    2、学会使用有关手册、技术资料、国家标准和图册。

    3、通过课程设计使学生初步具有设计塑料模具的能力,为今后的毕业设计奠定良好的基础。

    选题建议:以一般复杂程度为宜。

    方法与步骤:

    1、塑料制品的分析及工艺性的确定。

    2、注射机型号的确定。

    3、分型面的确定。

    4、成型零件的成型尺寸计算。

    5、浇注系统的设计。

    6 、模具概略尺寸的确定。

    7、推出机构的设计。

    8、绘制模具结构装配图。

    9、绘制零件图。

    10、编写设计说明书。

    考核方式:抽查答辨

五、学习本课程的先导课程(知识、技能)要求

    本课程应在“机械制图”、“机械制造基础”、“工程力学”、 “金工实习”、“机械设

计基础”、“机械制造技术”、“成型设备”、“模具材料”等课程(或实训)结束后开设。

    1、本课程要求在“金工实习”中使学生达到以下要求:
  
  (1)了解车床、铣床、(卧式、立式)、刨床(牛头刨、龙门刨)、卧式铣镗床、磨床(万

能外圆磨、平面磨、内圆磨、工具磨)等机床的构成、功用和工艺范围及其机床附件;
  
  (2)了解内外圆柱面、圆锥面、端面、螺纹、平面、侧面、各种沟槽等常见表面的加工方法

的加工过程;

  (3)刃磨过车刀、麻花钻,见过各类常见刀具和通用夹具;

  (4)学过划线钳工。

    2、本课程要求在“机械制造基础”课程中使学生达到以下要求:
  
  (1)懂得常见工程材料的牌号、性能特点和应用;了解常见型材的种类和特点;

  (2)懂得常见热处理方法的种类、含义及其代号、能达到的目的、特点和应用
 
  (3)了解铸、锻、焊等热加工的方法种类及其生产过程,懂得铸、锻件如何分型、如何设浇

冒口和如何获得内腔形状 .

  (4)懂得公差配合各概念的含义、会查公差配合表,会计算配合间隙,会测量线性尺寸;

  (5)明白各形位公差代号、标注及其公差带的含义和检测方法,会查相关公差表;

  (6)懂得齿轮公差、螺纹公差、圆锥公差等各专项公差的公差项目及其含义和公差带并会进

行检测。

    3、本课程要求在“机械制图”课程中使学生达到以下要求:

  (1)熟悉有关机械制图的各项国家标准的各项规定,掌握平面绘图的技法;

  (2)掌握第一视角和第三视角的投影规律,会正确表达物体形状、尺寸和技术要求,会正确

绘制零件图和装配图;

  (3)能看懂零件图和装配图;

  (4)会从装配图拆画零件图。

    4、本课程要求在“工程力学”课程中使学生达到以下要求:

  (1)会进行受力分析,会根据具体受力情况建立、运用静力平衡方程解决实际问题;

  (2)掌握有关零件的各种强度、刚度的概念和计算方法。

    5、本课程要求在“机械设计基础”课程中使学生达到以下要求:

  (1)懂得机械传动中速比的概念和计算方法;

  (2)懂得齿轮、带轮、离合器、轴承、丝杠螺母、弹簧等零件的结构与功用。

    6、本课程要求在“机械制造技术”课程中使学生达到以下要求:

  (1)了解金属切削的基本原理和刀具的基本知识,会正确选择刀具材料、刀具角度、切削用

量和切削液。

  (2)了解常用机床的分类、型号、构成及其工艺范围,会进行有关运动计算。
 
  (3)了解典型表面的粗、精加工方法的种类和工艺特点及所用设备、刀具,会正确选择加工

方法、刀具种类、加工设备。

  (4)掌握编制零件机械加工工艺规程的一般原则和方法步骤。会正确选择定位基准,确定加

工余量,制定加工工艺路线及计算工序尺寸。

  (5)懂得典型零件的机械加工工艺路线、装夹方法、常见工艺问题及其解决办法。

    7、本课程要求在“成型设备”课程中使学生达到以下要求:

  (1)掌握冲压和注塑成型主要设备的工作原理、结构特点、技术性能,掌握主要设备与模具

的关系。从而能根据工艺要求合理选用设备。

  (2)根据工艺要求和设备说明书,能正确使用、调整和维护主要设备,并具有分析和排除一

般故障的能力。

  (3) 结合基础课和技术基础课的知识,具有设计和改装主要设备部分零件的初步能力。

    8、本课程要求在“模具材料”课程中使学生达到以下要求:

  (1)了解模具材料的主要性能。

  (2)掌握常用冷作模具及塑料模具材料的选用方法及热处理技术。

  (3)了解模具新材料、新工艺的运用。

六、教学法建议

    1、本课程实践性和综合性很强,各课题的教学必须十分重视联系生产实际、日常生活以及

综合运用基础课和技术基础课等有关方面的知识。同时,必须十分重视教具、挂图的运用、习

题课、课程设计以及生产实习等实践性教学方式。为了使学生能做到全面运用和巩固所学过的

课程知识,因此,主要课题应布置习题,让学生分段地进行系统练习。

    2、课外学习是课堂教学继续和补充,应指导学生深入钻研一些有关杂志和相关技术资料。

    3、应加强电教化教学。

    4、讲授塑料的分类及其特性应用时,学生会感到枯燥,可多举些生活例子以帮助学生记忆。

    5、塑料的模塑成型方法分类和主要模塑成型工艺是比较重要的课题,通过本课题的学习,

应使学生掌握塑料的主要模塑成型(注射成型、压缩成型)的工艺过程和特点,为以后的模具

设计及结构分析打下基础,为此,应安排电教化教学或实践教学。

    6、塑料模的基本结构和零部件设计是塑料模设计的基础。通过授课,应让学生对主要塑料

模(注射模、压缩模)的基本结构及零部件的作用,结构形式,尺寸确定方法等有清楚的认识

,通过习题练习、生活例子达到灵活运用的目的。


(三)模具制作综合实训教学大纲


     1、实训性质和任务

     加强专业生产技能训练,培养学生动手能力,不仅要让学生熟悉生产设备的正确使用和维

护,掌握必要的操作技术要领,更注重培养学生发现问题、研究问题、解决问题的能力,要为

生产技术的分析与应用、生产管理等工作奠定厚实的基础,为专业理论课程教学建立必要的感

性认识。通过实训,要求学生全面了解模具生产的全过程和模具生产的组织管理方法,掌握模

具CAD/CAM、机加工、热处理、模具钳工、数控加工、电蚀加工等基本技能,掌握模具制做
工艺

规程的编制,强化提高学生的实践动手能力。

      2、素质要求
  
     通过实训,树立良好的职业道德习惯:自觉遵守各项规章制度,执行安全操作规程,自觉

维护保养好各种设施和设备;文明用语,听从老师的指挥,认真学习,吃苦耐劳,敬业爱岗,

有团结协作的集体主义精神;养成独立思考问题和解决问题的习惯。

      3、选题建议:以一般复杂程度为宜。

      4、方法与过程:
 
    (1)看装配图。
 
    (2)分析模具零件加工工艺。
  
    (3)普通刨、磨、铣床的操作规程。
  
    (4)线切割机床的加工工艺。
 
    (5)数控铣床编程与加工。
 
    (6)铜公的制做。
 
    (7)模具的装配。
 
    (8)试模。

      5、实训教学设备要求

    (1)数控铣床、加工中心,共9台。

    (2)注射机、压力机各1台。

    (3)线切割、电火花各1台。

    (4)普通刨、铣、磨床各1台。

    (5)手工钻床、摇臂钻床各1台。

    (6)数控车床1台。

      6、考核方式
  
     理论(应知)部份成绩由平时作业成绩+结束前考试成绩组成;技能(应会)部分成绩由

平时每个项目成绩+考试件成绩组成。
                    
                                 成绩评定方法及标准

项       目

比例(%)

评      分      要     点

应会(平时、考试件)

50

 按评分细则评分,达不到30分者需补实习

应知(平时、考试)

30

 按评分细则评分,达不到18分者需补实习

实   训    报    告

10

 此项不及格或缺交者按缺考处理

劳   动    态    度

10

 迟到或早退一次扣1分;旷课一次扣2分;不文明生产一次扣1分;不安全操作一次扣3分;工量具和设备人为损坏或丢失一次扣2分等。达不到6分者需补实习

      7、学习本课程的先导课程(知识、技能)要求

      本实训应在“机械制图”、“机械制造基础”、“工程力学”、 “金工实习”、

“机械设计基础”、“机械制造技术”、“钳工实训”、“机加工实训”“模具制做实训”、

“数控加工实训”等课程(或实训)结束后开设。

      1、本课程要求在“金工实习”中使学生达到以下要求:

    (1)了解车床、铣床、(卧式、立式)、刨床(牛头刨、龙门刨)、卧式铣镗床、磨床(

万能外圆磨、平面磨、内圆磨、工具磨)等机床的构成、功用和工艺范围及其机床附件;

    (2)了解内外圆柱面、圆锥面、端面、螺纹、平面、侧面、各种沟槽等常见表面的加工方

法的加工过程;

    (3)刃磨过车刀、麻花钻,见过各类常见刀具和通用夹具;

    (4)学过划线钳工。

      2、本课程要求在“机械制造基础”课程中使学生达到以下要求:

    (1)懂得常见工程材料的牌号、性能特点和应用;了解常见型材的种类和特点;

    (2)懂得常见热处理方法的种类、含义及其代号、能达到的目的、特点和应用

    (3)了解铸、锻、焊等热加工的方法种类及其生产过程,懂得铸、锻件如何分型、如何设

浇冒口和如何获得内腔形状.

    (4)懂得公差配合各概念的含义、会查公差配合表,会计算配合间隙,会测量线性尺寸;

    (5)明白各形位公差代号、标注及其公差带的含义和检测方法,会查相关公差表;

    (6)懂得齿轮公差、螺纹公差、圆锥公差等各专项公差的公差项目及其含义和公差带并会

进行检测。

      3、本课程要求在“机械制图”课程中使学生达到以下要求:

    (1)熟悉有关机械制图的各项国家标准的各项规定,掌握平面绘图的技法;

    (2)掌握第一视角和第三视角的投影规律,会正确表达物体形状、尺寸和技术要求,会正

确绘制零件图和装配图;

    (3)能看懂零件图和装配图;

    (4)会从装配图拆画零件图。

      4、本课程要求在“工程力学”课程中使学生达到以下要求:

    (1)会进行受力分析,会根据具体受力情况建立、运用静力平衡方程解决实际问题;

    (2)掌握有关零件的各种强度、刚度的概念和计算方法。

      5、本课程要求在“机械设计基础”课程中使学生达到以下要求:

    (1)懂得机械传动中速比的概念和计算方法;

    (2)懂得齿轮、带轮、离合器、轴承、丝杠螺母、弹簧等零件的结构与功用。

      6、本课程要求在“机械制造技术”课程中使学生达到以下要求:
 
    (1)了解金属切削的基本原理和刀具的基本知识,会正确选择刀具材料、刀具角度、切削

用量和切削液。

    (2)了解常用机床的分类、型号、构成及其工艺范围,会进行有关运动计算。

    (3)了解典型表面的粗、精加工方法的种类和工艺特点及所用设备、刀具,会正确选择加

工方法、刀具种类、加工设备。

    (4)掌握编制零件机械加工工艺规程的一般原则和方法步骤。会正确选择定位基准,确定

加工余量,制定加工工艺路线及计算工序尺寸。

    (5)懂得典型零件的机械加工工艺路线、装夹方法、常见工艺问题及其解决办法。

      7、本课程要求在“钳工实训”课程中使学生达到以下要求:

    (1)掌握普通机加工,如车床、刨床、铣床、磨床的基本操作和安全常识。

    (2)掌握台式钻床的基本操作和安全常识
 
    (3)掌握普通钳工的基本技能,熟悉并能独立地选用划线、锯割、锉削、钻孔、扩孔、锪

孔、攻螺纹与套螺纹、刮削、研磨、装配与拆卸等加工的工具、量具、夹具和其它附件。

      8、本课程要求在“机加工实训”课程中使学生达到以下要求:

    (l)熟悉车、铣、刨、磨加工的基本原理和传动路线。

    (2)懂得相关常用普通量具的名称、使用与维护保养方法。

    (3)熟悉各工种相关操作设备的组成及其日常维护保养常识。

    (4)知道各工种相关的常用刀具的组成和形状。

    (5)懂得各工种加工时工件的装夹方法和刀具的安装方法。

    (6)掌握各工种教学内容安排的加工方法。

      9、本课程要求在“模具制作实训”课程中使学生达到以下要求:

   (1)掌握普通机加工,如车床、刨床、铣床、磨床的基本操作和安全常识。

    (2)掌握钳工的基本技能及要领。
 
    (3)熟悉成型设备的调试及安全操作规程,。

    (4)熟悉技能训练中的模具工艺,并能用专业理论分析其合理性。

      10、本课程要求在“数控加工实训”课程中使学生达到以下要求:

    (1)数控铣床对刀技术;

    (2)数控铣削平面、挖槽、钻孔、铣孔、铣削曲面等编程技巧、切削用量选择等技术;

    (3)控制加工尺寸精度技术;

    (4)数控系统误差补偿技术;

    (5)加工过程误差修正技术;

    (6)加工过程对工件测量技术;

    (7)安全文明生产操作技术;

    (8)数控铣床常规维护保养技术。

六、 教学法建议

      1、在教学时,实训项目的确定应结合国家职业技能鉴定标准进行多元化、灵活设置,考

核标准也严格参照国家职业技能鉴定考核标准进行。

      2、教学训练应在真实工程环境进行。

 


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