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1、 GUANGDONG INNOVATIVE TECHNOLOGY COLLEGE 教 案 课程名称：塑料成型工艺与模具设计 教师姓名： 曾向彬 系 别： 机电工程系 二一三 年至 二一四 年第 二 学期 课程概况课程名称:塑料成型与模具设计总学时：64周学时：4教学起始周： 1周 14 周、16周 18 周授课班级及时间：13计辅2班 周三7、8节 周四3、4节教材概况（主编、出版社、版次等）：塑料成型工艺与模具设计编著：陈艳辉、陈婵娟天津大学出版社2011年7月第1版教辅概况：1、塑料成型工艺与模具设计 刘彦国 主编2、模具设计基础 陈剑鹤 吴云飞 主编3、塑料成型工艺与模具设计 屈华昌 主
2、编课 时 授 课 计 划一、授课具体时间： 二、授课课题： 第一单元 绪论三、教学目的要求：能力目标：了解本课程的学习目的及学习方法知识目标：1、模具基本概念 2、模具分类 3、模具设计与制造相关知识四、教学重点难点：重点：1、模具基本概念 2、模具类3、模具设计与制造相关知识难点：1、模具分类方法 2、模具设计与制造相关知识解决方案：以案例讲解为主，结合实物以及理论的分析，并通过课堂互动的形式来讲解模具的相关知识五、教学方法、用具：教学方法：1、前言：10分钟； 2、教师讲解：60分钟； 3、思考讨论：15分钟；4、布置下次课预习内容：5分钟； （可根据实际方法增减）通过例题讲授，作品观察，
3、操作练习等解决难点。教学条件用具：多媒体教室、设计相关软件、电子课件、模具零件六、教学过程（包括教学内容、辅助手段、板书设计、课堂练习、教学进程时间分配、课外作业等）：一、模具基本概念模具是用来生产有一定形状和尺寸要求的产品的重要基础工艺装备。 模具工业是整个制造业的基础，在经济发展的过程中，扮演着一个举足轻重的角色。 如汽车、家电、音响、摄影照相器材、塑胶、光学镜片、玩具及日常用品等，乃至新兴产业如资讯产品、通讯器材、航太工业及国防工业等均与模具息息相关，可以说模具是“一切制造之母”。 二、按照成形件材料的不同分类1、金属模具1）冲压模具2）压铸模具 3）锻压模具 4）铸造用金属模具 5）粉
4、末冶金模具 2、非金尾模具1）塑料模具2）橡胶模具 3）玻璃模具 4）陶瓷模具三、模具设计与制造的相关知识（CAD/CAM技术）1、数控加工2、电火花、线切割加工四、广东制造业的特点及人才需求家电工业的主要生产基地（TCL、科龙、康佳、格力、美的、创维等）；日本三大汽车巨头相继落户广州（本田、丰田、日产）；电子信息产业排名全国第一，是主要的出口地（华为、中兴）；外资企业全国最多，企业的规模较大；模具企业大小6000余家；毗邻港澳，经济活跃，国外高新技术的转移、推广应用走在全国最前列；五、课程整体设计的思路模具设计基础作为专业的核心课程，课程的设计充分体现以项目为载体的原则，以真实的工作任务或产
5、品为载体设计教学内容与教学过程,了解模具的常见机构及其加工工艺。六 课程的任务与学习目标： 1、能应用流变基础理论，分析塑料成型工艺条件，达到能编制出合理、可行的塑料成型工艺规程的能力2、能应用尝过的设计知识通过查阅和使用有关设计手册和参考资料，设计中等复杂程度的模具，为设计、制造复杂塑料模打下基础3、熟悉注射成型模具常见机构的原理及作用，了解其设计及计算方法，并能根据模具的结构特点编写其加工工艺 4、具备跟踪专业技术发展方向，探求和更新知识的自学能力教学后记：本节课主要是介绍了模具在生活、生产中实际应用的实例，让学生理解模具基本概念和分类，初步掌握模具设计与制造相关知识；并对模具应用有一定的
6、感性认识。课 时 授 课 计 划一、授课具体时间： 二、授课课题： 第二单元 塑料成型工艺三、教学目的要求：能力目标： 1、塑料件的工艺结构； 2、常见的塑料产品的缺陷及改良方法；知识目标： 1.熟悉塑料产品的工艺结构 ； 2.了解塑料制品的工艺性与模具的关系。四、教学重点难点：重点： 难点： 解决方案：以案例讲解为主，结合实物以及理论的分析，并通过课堂互动的形式来讲解模具的相关知识五、教学方法、用具：教学方法：1、前言：10分钟； 2、教师讲解：60分钟； 3、思考讨论：15分钟；4、布置下次课预习内容：5分钟； （可根据实际方法增减）通过例题讲授，作品观察，操作练习等解决难点。教学条件用具
7、：多媒体教室、设计相关软件、电子课件、模具零件六、教学过程（包括教学内容、辅助手段、板书设计、课堂练习、教学进程时间分配、课外作业等）：项目导入某企业要生产大批量的天线支座，要求支座具有足够的强度，外表面美观、性能可靠，要求设计一套成型该塑件的模具，可用那种塑胶材料？项目相关知识点一 塑料及塑料制品1、塑料及其分类（1）塑料的概念塑料是指以高分子合成树脂为主要成分，在一定的温度、压力等条件下具有可塑性和流动性，可利用模具成型的一类有机合成材料。2、塑料的分类（1）按组成成分分简单组分塑料：仅加入少量着色剂、润滑剂等，如聚苯乙烯（PS）、有机玻璃（PMMA)。复杂组分塑料：为改变塑料的性能，加入
8、若干添加剂，如填料、增塑剂、稳定剂、固化剂等。（2）按受热特性分热塑性塑料：在特定的温度范围内能反复加热软化熔融、冷却硬化定型的塑料。如聚乙烯（PE）、如聚氯乙烯（PVC）。热固性塑料：初次受热到一定温度时能软化熔融、可塑制成型，但不能反复加热成型的塑料。如酚醛树脂（PF)、脲醛（PF)。（3）按塑料的分子结构分线型或支链型结构：热塑性塑料网型结构：热固性塑料3、常见热塑性塑料是指在特定 的温度范围内能反复加热熔融、冷却硬化定型的塑料，主要有以下几大类：1）、聚乙烯（PE)2）、聚丙烯（PP)3）、聚苯乙烯（PVC)4）、有机玻璃（PMMA)5）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS)6）、尼
9、龙（PA)7）、聚甲醛（POM）8)、聚碳酸酯（PC)4、常见热固性塑料是指在初次 受热到一定温度时能软化熔融，可塑制成型，继续加热或加入固化剂 后即硬化定型的塑料，这类塑料主要可以分为以下四类：1、酚醛塑料( PF )2、环氧树脂( EP ) 3、氨基塑料4、有机硅塑料二、塑料的成型工艺性能（1）收缩性（2）流动性（3）结晶性（4）吸湿性（5）热敏性项目实施此天线支座，要求支座具有足够的强度，外表美观、性能可靠，应用在弱电环境下，其他要求不高，在批量生产情况下，选择低成本的、性能满足要求的ABS材料，用注塑成型方式注塑模工艺条件: 干燥处理：ABS材料具有吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理。
10、建议干燥条件为8090C下最少干燥2小时。材料温度应保证小于0.1%。熔化温度：210280C；建议温度：245C。模 具温度：2570C。（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。注射压力： 5001000bar。注射速度：中高速度课外小常识教学后记：本节课主要是学习塑料的有关知识，为注射工艺的分析及材料选择做基础，课 时 授 课 计 划一、授课具体时间： 二、授课课题： 第三单元 塑件的工艺性三、教学目的要求：能力目标： 知识目标： 四、教学重点难点：重点： 难点： 解决方案：以案例讲解为主，结合实物以及理论的分析，并通过课堂互动的形式来讲解模具的相关知识五、教学方法、用具：
11、教学方法：1、前言：10分钟； 2、教师讲解：60分钟； 3、思考讨论：15分钟；4、布置下次课预习内容：5分钟； （可根据实际方法增减）通过例题讲授，作品观察，操作练习等解决难点。教学条件用具：多媒体教室、设计相关软件、电子课件、模具零件六、教学过程（包括教学内容、辅助手段、板书设计、课堂练习、教学进程时间分配、课外作业等）：项目导入某企业招聘设计员，在面试题中有这样一道题目，要求指出这样设计会出现怎么样的不良状况，如何改良？项目相关知识点一、塑件的形状1）改变塑件形状以利塑件成型的典型实例2）可强制脱模的侧向凹、凸3）球面或拱形曲面二、塑件的壁厚塑料制品壁厚大小对塑件质量有很大的影响壁厚过
12、小：强度和刚度不足，塑料流动困难壁厚过大：原料浪费，冷却时间长，易产生气泡、缩孔等缺陷热固性塑料的小型塑件，壁厚取0.62.5mm,大型塑件取3.28mm，布基酚醛塑料等流动性差者取较大值，但一般不要大于10mm。脆性塑料如矿物填充的酚醛塑料件壁厚应不小于3.2mm。 热塑性塑料易于成型钵壁塑件，最小壁厚能达到0.25mm,但一般不宜小于0.60.9mm,常取2 4mm。三、塑件的脱模斜度脱模斜度：为了便于塑件脱模,防止脱模时擦伤塑件,必须在塑件内外表面脱模方向上留有足够的斜度,在模具上称为脱模斜度,如图所示. 脱模斜度的取法:外形 以大端 为基准,斜度由缩小方向 取得;内形 以小端为基准,斜
13、度由扩大方向 取得.四、塑件的加强肋在不增加壁厚的情况下，增加塑件的强度和刚度，避免塑件变形翘曲，或者由于收缩不均匀产生的缩孔、气泡、凹陷等现象，有的加强筋还能改善成型时熔体的流动状况。加强肋的尺寸如图所示（T为塑件的壁厚）。五、塑件的支承面及凸台通常塑件一般不以整个平面作为支承面，而是以底脚或边框为支承面。 凸台-是用来增强孔或装配附件、或为塑件提供支撑的截锥台或支撑块。 设计凸台时，除应考虑前面所述的一般问题外，在可能情况下，凸台应当位于边角部位，其几何尺寸应小，高度不应超过其直径的两倍，并具有足够的脱模斜度。六、塑件的圆角塑件除了使用上要求采用尖角之外,其余所有转角处尽可能采用圆角过渡.
14、 因为带有尖角的塑件,往往会在尖角处产生应力集中,在受力或受冲击振动时发生破裂,甚至在脱模过程中由于成型内应力而开裂,特别是塑件的内角处,理想的内圆角半径 应为壁厚的1/3以上.七、塑件上的孔的设计塑件上的孔有通孔、盲孔、形状复杂的孔、 螺纹孔，对这些孔的设计有以下要求：（1）孔的形状宜简单，复杂形状的孔，模具制造较困难。（2）孔与孔之间，孔与壁之间均应有足够的距离（见表八、塑件上的花纹、文字及符号塑件上的花纹（如凸、凹纹、皮革纹等）有的是使用上的需要，有的则是为了装饰，设计的花纹应该易于成型和脱模，便于模具制造，为此纹向应与脱模方向一致。九、 嵌件和螺纹的设计 十、螺纹的设计十一、塑件上的齿轮及螺纹项目实施过程 教学后记：课 时 授 课 计 划
