《塑料模具设计》课程标准
2018-12-26 07:47:40 浏览56次

 

一、课程基本信息

【课程名称】塑料模具设计

【课程代码】MJ03003

【开课时间】 4 学期

【学时/学分数】64学时/4学分

【课程类型】专业核心课程

【授课对象】模具设计与制造专业专科层次二年级学生

二、课程定位

《塑料模具设计》课程是《塑料模具设计与制造》模块之一,是模具设计与制造专业的专业核心课程,是模具专业职业能力培养重要支撑。课程主要内容为塑料性能、成型工艺的基本知识、各类塑料模的设计方法。以丰富的典型塑件为载体讲解知识培养技能,理论与实践一体化,实现“课证合一”、“理实结合”。

通过本课程的学习,培养学生具备各类塑料模具设计能力,本课程学习,学生应先具有机械测绘、机构设计、材料的应用选取等专业基础能力。同时,课程学习又为后续的《塑料模具设计与制造》中模具设计师考证、模具制造技术和模具制造工考证以及模具生产管理、顶岗实习、毕业设计课程的开展提供必备的知识、技能储备。

本课程与其它课程关系:

序号

先修课程

与课程关系

1

机械设计与制造

机构的设计及应用能力;

2

材料应用与处理

模具材料选取、处理能力

3

产品检测与造型

塑件的检测、造型能力;产品合格检测能力

4

模具手工制造

基本模具手工加工能力

5

模具CAD/CAM

专业软件的应用能力

序号

后续课程

与课程关系

1

模具制造技术

与模具设计课程平行开展

2

模具设计师考证

模具设计课程的深化与应用,课证融通

3

模具制造工考证

模具制造课程的深化与应用,课证融通

4

顶岗实习

塑料模具设计与制造的能力

5

模具生产管理

产品的专业知识,提供生产管理基础

6

毕业设计

塑料模具设计与制造的能力

三、课程培养目标

按照加强针对性、突出实用性、体现先进性的原则,以培养学生对各类塑料模具(注射模具、压缩模具、挤出模具、吹塑模具)的设计能力为核心,并达到塑料模具高级设计师的职业能力要求,培养团队协作、知识迁移应用和可持续发展能力,树立科学、严谨求实、做精做细的工作态度。

1、专业能力

理解各种塑料成型原理及工艺过程;

系统掌握塑料模具设计、制造及装配专业知识

熟悉塑料模具设计的相关国家标准;

具备注塑、压缩、挤出、吹塑模具的设计能力,

能正确选用标准件进行结构设计的能力;

具备编制合理、可行塑料成型工艺规程和模具材料选取的能力;

能掌握塑料模具装配、调试,评价其制件的合格性;

2、方法能力

具备从行业企业、网络、文献资料、标准、规范等多条途径进行信息收集,获取模具设计资源能力。

具备对获取的资源信息和间接检验进行分析提炼、完成知识迁移并创新的能力。

具备追踪专业技术发展方向,探求知识技能更新的可持续发展能力。

具备技术文件撰写的能力。

3、社会能力

培养诚信、严谨、细致、敬业、创新的工作态度;

树立安全生产、质量、环保的意识;

具有良好的职业道德素养;

培养沟通表达能力及团队协作能力。

四、学习内容与学时分配

序号

学习情境名称

项目、课题、单元名称

教学建议与说明

参考学时

1

认识塑料及塑料成型

 

1.  在老师带领下到具有代表性的塑料制品生产企业、塑料成型车间,了解塑料原料的形态、塑料成型生产过程及参观模具库,增加感性认识,为学习好本课程打好基础。

2.  布置连续作业。要求学生以2人一组,选择一个塑件,到课程结束时完整模具设计,提交模具设计图纸和说明书。

8

2

塑料成型工艺设计

1.  选择与分析塑料原料

2.  确定塑料成型方式及工艺过程

3.  分析塑件结构工艺性

4.  初步选择注射成型设备

5.  确定塑件成型工艺参数

 

 

 

 

 

1.  以典型案例为载体,通过选择和分析塑料原料、确定塑料成型方式及工艺过程、分析塑件结构工艺性和确定塑件成型工艺参数等设计任务,完成相应塑料成型工艺设计内容和相关知识的学习。

2.  开展在注射机上模具试模理实一体化教学,观察热塑性塑料注塑成型的过程。班级分组,15-20人一组。

 

20

3

注射模具结构设计

1.  分型面的确定与浇注系统设计

2.  设计注射模具成型零件

3.  注射模具结构类型及模架的选用

4.  设计注射模具调温系统

5.  设计注射模推出机构

6.  设计注射模侧向分型抽芯机构

7.  模具工程图绘制及材料选择

1.  以典型案例(灯座、电池盒盖)等塑件为载体,在前述项目任务的基础上继续完成分型面的确定与浇注系统的设计、注射模具结构类型及模架的选用、推出机构设计等内容,以完成模具整体结构设计。

2.  开展典型注射模具的拆装和测绘的理实一体化教学。班级分组,6-8人一组。

 

34

 

其他塑料模具设计

1.  设计压缩成型模具

2.  设计压注成型模具

3.  设计挤出成型模具

4.  设计中空成型模具

5.  其他塑料成型技术

以典型塑件为载体,在学习相应工艺设计和模具设计的相关知识的同时完成一整套压缩、压注、挤出、中空模具整体结构设计。同时对于其他塑料成型方法及模具设计要点也做了相应介绍。

10

 

  计(学时)

72

 

五、学习情境教学设计

1.学习情境设计

学习情境1

认识塑料及塑料成型

  时:8

学习目标

知识目标:

1.了解常用塑料代号、性能、用途。

2.了解塑料常用成型加工方法。

3.了解塑料模具的基本结构及工作原理。

能力目标

1.能够写出常用塑料的代号。

2.能够阐述简单模具的基本结构及工作原理。

 

学习内容

项目单元名称

主要学习内容

认识塑料及塑料成型

1.认识塑料

2.了解塑料成型原理

3.认识塑料模具结构

需导入技术标准

教学方法设计

一、项目引入

在日常生活中,经常遇到如图1-1所示的各种塑料制件,它们与日常生活息息相关。这些塑料制件各有哪些性能?是采用什么加工方法生产的?生产这些塑料制件需要什么样的工具或模具?这些工具或模具是如何工作的?

二、相关知识

1.认识塑料

2.了解塑料成型原理

3.认识塑料模具结构

三、任务实施

1.在老师带领下到具有代表性的塑料制品生产企业、塑料成型车间,了解塑料原料的形态、塑料成型生产过程及参观模具库,提交参观报告,增加感性认识,为学习好本课程打好基础。

2.布置连续作业。要求学生以2人一组,选择一个塑件,到课程结束时完整模具设计,提交模具设计图纸和说明书。

教学条件

媒介资源:教材、教学课件、动画、黑板、设计标准、技术手册、规范、工程案例、模型、实物、绘图软件等。

教学环境:(多媒体)教室、模具设计中心、模具制造中心、专业机房、模具拆装实训、模具企业等。

成果考核评价

根据提交的报告进行项目质量评价。根据学生反馈和教师登记观察进行学习态度、考勤、纪律等过程性考核。

备注

 

 

学习情境2-1

选择与分析塑料原料

  时:2

学习目标

知识目标

1.掌握塑料的概念和常用塑料的基本性能。

2.熟悉常用塑料代号、性能、用途。

能力目标

1.会分析并选择塑料种类。

2.会分析给定塑料的使用性能和工艺性能。

 

学习内容

项目单元名称

主要学习内容

选择与分析塑料原料

1.       塑料的使用性能及应用

2.       塑料的工艺特性

需导入技术标准

 

教学方法设计

一、项目引入

案例 1 某企业大批量生产塑料灯座(如图2-1所示),要求灯座具有足够的强度和耐磨性能,外表面无瑕疵、美观、性能可靠,要求编制该塑件的工艺,并设计成型该塑件的模具。通过本任务,完成对塑件材料的选择及对材料使用性能和成型工艺性能的分析。

二、相关知识

1.塑料的使用性能及应用

2.塑料的工艺特性

三、任务实施

1.选择制件材料

2.分析制件材料使用性能

3.分析塑料工艺性能。

教学条件

媒介资源:教材、教学课件、动画、黑板、设计标准、技术手册、规范、工程案例、模型、实物、绘图软件等。

教学环境:(多媒体)教室、模具设计中心、模具制造中心、专业机房、模具拆装实训、模具企业等。

成果考核评价

过程性考核+项目质量考核

备注

 

 

学习情境2-2

确定塑料成型方式及工艺过程

 

  时:2

学习目标

知识目标

1.掌握模塑成型工作原理、成型工艺过程及特点。

2.了解其他各类塑料成型工作原理、成型工艺过程及特点。

能力目标

1.具有合理选择塑料成型方式的初步能力。

2.具有编制塑料制品成型工艺规程的能力。

学习内容

项目单元名称

主要学习内容

确定塑料成型方式及工艺过程

 

1.注射成型 2.压缩成型 3.压注成型

4.挤出成型  5.中空成型

需导入技术标准

 

教学方法设计

一、项目引入

案例 1 某企业大批量生产塑料灯座(如图2-1所示),要求灯座具有足够的强度和耐磨性能,外表面无瑕疵、美观、性能可靠,要求编制该塑件的工艺,并设计成型该塑件的模具。通过本任务,完成对塑件材料的选择及对材料使用性能和成型工艺性能的分析。

  

二、相关知识

1.注射成型 2.压缩成型 3.压注成型

4.挤出成型  5.中空成型

三、任务实施

1.灯座塑件成型方式的选择

2.灯座成型工艺规程

教学条件

媒介资源:教材、教学课件、动画、黑板、设计标准、技术手册、规范、工程案例、模型、实物、绘图软件等。

教学环境:(多媒体)教室、模具设计中心、模具拆装实训、模具企业等。

成果考核评价

过程性考核+项目质量考核

备注

 

 

学习情境2-3

分析塑件结构工艺性

  时:4

学习目标

知识目标

1.熟悉塑件尺寸公差国标的使用方法及相关规定。

2.掌握塑件结构设计原则。

3.了解塑件的结构工艺性的规则。

能力目标

1.具有合理确定塑件精度,并按国标标注塑件尺寸公差的能力。

2.会分析塑件结构工艺性。

3.初步具有根据塑件结构工艺性优化塑件结构的能力。

学习内容

项目单元名称

主要学习内容

分析塑件结构工艺性

 

1.塑件的尺寸、精度及表面质量

2.塑件的结构工艺性

需导入技术标准

 

教学方法设计

一、项目引入

案例 2 某企业大批量生产电流线圈架,判断电流线圈架(如图2-2所示)的结构工艺性能是否合理

   

二、相关知识

1.塑件的尺寸、精度及表面质量

2.塑件的结构工艺性

三、任务实施

分析电流线圈架结构工艺性

教学条件

媒介资源:教材、教学课件、动画、黑板、设计标准、技术手册、规范、工程案例、模型、实物、绘图软件等。

教学环境:(多媒体)教室、模具设计中心、模具制造中心、专业机房、模具拆装实训、模具企业等。

成果考核评价

过程性考核+项目质量考核

备注

 

 

学习情境2-4

初步选择注射成型设备

 

  时:6

学习目标

知识目标

1.了解注射机的分类、工作原理及技术参数。

2.掌握注射模具与成型设备的关系。

3.了解注射模具安装、调试的基本过程。

能力目标

1.具有合理选择注射成型设备的能力。

2.会初步判定所选择注射成型设备与模具的适应性。

3.会调试注射成型模具,合理分析试模过程中出现的基本问题,提出解决方案。

学习内容

项目单元名称

主要学习内容

初步选择注射成型设备

 

1.注射机的结构。2.注射机的分类。3.注射机规格及其技术参数4.注射机相关工艺参数的校核 5.注射机安装与调试

需导入技术标准

 

教学方法设计

一、项目引入

本项目以灯座塑件(如图2-1所示)为载体,培养学生合理选择成型设备的能力。

 实操训练任务:现场手动操作注射机,生产塑件,完成一个完整的注射工作循环(模具安装调试内容建议现场教学)。

   

二、相关知识

1.注射机的结构。

2.注射机的分类。

3.注射机规格及其技术参数

4.注射机相关工艺参数的校核

5.注射机安装与调试

三、任务实施

1.依据最大注射量初选设备

2.依据最大锁模力初选设备

教学条件

媒介资源:教材、教学课件、动画、黑板、设计标准、技术手册、规范、工程案例、模型、实物、绘图软件等。

教学环境:(多媒体)教室、模具设计中心、模具制造中心、专业机房、模具拆装实训、模具企业等。

成果考核评价

过程性考核+项目质量考核

备注

 

 

学习情境2-5

确定塑件成型工艺参数

 

  时:2

学习目标

知识目标

1.掌握塑件成型工艺参数的含义。

2.了解各工艺参数确定的依据。

3.了解温度、压力、时间对塑件质量的影响。

能力目标

1.能正确确定塑件成型工艺参数。

2.具有撰写工艺规程、编制塑件制件成型工艺卡的能力。

3.会正确分析判断影响塑件质量的因素,并能够提出相应改进措施。

 

学习内容

项目单元名称

主要学习内容

确定塑件成型工艺参数

 

1.       温度

2.       压力

3.       时间(成型周期)

需导入技术标准

 

教学方法设计

一、项目引入

某企业大批量生产塑料电池盒盖(如图2-46所示),要求具有足够的强度和耐磨性能,外表面无瑕疵、美观、性能可靠,试编制该塑件的成型工艺,并设计成型该塑件的模具。

  

二、相关知识

1.温度

2.压力

3.时间(成型周期)

三、任务实施

电池盒盖成型工艺卡

教学条件

媒介资源:教材、教学课件、动画、黑板、设计标准、技术手册、规范、工程案例、模型、实物、绘图软件等。

教学环境:(多媒体)教室、模具设计中心、模具制造中心、专业机房、模具拆装实训、模具企业等。

成果考核评价

过程性考核+项目质量考核

备注

 

 

学习情境3-1

分型面的确定浇注系统的设计

 

  时:8

学习目标

知识目标

1.掌握型腔数量的确定方法和型腔的布局。

2.掌握注射模浇注系统、排气与引气设计方法。

3.   了解浇注系统与塑料相互适应性;

4.   了解热流道浇注系统的分类及特点。

能力目标

1.会确定型腔数目及布局。

2.具有合理选择塑件分型面的能力。

3.具有设计浇注系统的能力。

4.会设计排气与引气系统。

 

学习内容

项目单元名称

主要学习内容

分型面的确定浇注系统的设计

 

1.       型腔数量的确定及布置

2.       分型面的设计

3.       浇注系统

4.       排气与引气系统设计

需导入技术标准

 

教学方法设计

一、项目引入

本任务以典型案例灯座(见图2-1)、电池盒盖(见图2-46)等塑件为载体,在前述项目、任务的基础上继续完成分型面的确定与浇注系统的设计。

二、相关知识

1.型腔数量的确定及布置

2.分型面的设计

3.浇注系统

4.排气与引气系统设计

三、任务实施

灯座模具设计初步

 

教学条件

媒介资源:教材、教学课件、动画、黑板、设计标准、技术手册、规范、工程案例、模型、实物、绘图软件等。

教学环境:(多媒体)教室、模具设计中心、模具制造中心、专业机房、模具拆装实训、模具企业等。

成果考核评价

过程性考核+项目质量考核

备注

 

 

学习情境3-2

 设计注射模具成型零件

 

  时:4

学习目标

知识目标

1.熟悉成型零件工作部分尺寸计算公式中各字符的含义。

2.掌握各种凹模和型芯的结构特点、适用范围、装配要求。

3.了解成型零件强度刚度的计算原则。

能力目标

1.会设计成型零件结构。

2.会合理计算和校核成型零件工作部分尺寸,并标注尺寸公差。

3.会分析型腔壁厚和底板厚度受力情况,会运用计算公式和查表法确定型腔壁厚和底板厚度。

学习内容

项目单元名称

主要学习内容

 设计注射模具成型零件

 

1.       成型零件结构设计

2.       成型零件工作尺寸计算

3.       型腔和底板的计算

需导入技术标准

 

教学方法设计

一、项目引入

本任务以塑料制件电流线圈架(见图2-2)为载体完成塑料模具成型零件设计相关内容的学习。

二、相关知识

1.成型零件结构设计

2.成型零件工作尺寸计算

3.型腔和底板的计算

三、任务实施

电流线圈架模具成型零件设计

教学条件

媒介资源:教材、教学课件、动画、黑板、设计标准、技术手册、规范、工程案例、模型、实物、绘图软件等。

教学环境:(多媒体)教室、模具设计中心、模具制造中心、专业机房、模具拆装实训、模具企业等。

成果考核评价

过程性考核+项目质量考核

备注

 

 

学习情境3-3

 注射模标准模架的选用

 

  时:4

学习目标

知识目标

1.熟悉模架主要零部件的功能。

2.掌握模架的分类、功能及标记方法。

能力目标

1.具有合理选择模架的能力。

2.能够根据标准模架确定各结构零件的尺寸和结构。

学习内容

项目单元名称

主要学习内容

 注射模标准模架的选用

 

1.       标准模架

2.       合模导向机构

需导入技术标准

 

教学方法设计

一、项目引入

    本项目以电池盒盖(见图2-46)等塑件为载体,针对项目的训练内容,学习标准模架选择方面的相关知识。

    

二、相关知识

1.标准模架

2.合模导向机构

三、任务实施

电池盒盖模架的选择

教学条件

媒介资源:教材、教学课件、动画、黑板、设计标准、技术手册、规范、工程案例、模型、实物、绘图软件等。

教学环境:(多媒体)教室、模具设计中心、模具制造中心、专业机房、模具拆装实训、模具企业等。

成果考核评价

过程性考核+项目质量考核

备注

 

 

学习情境3-4

设计注射模具调温系统

 

  时:4

学习目标

知识目标

1.了解模具温度对塑料成型的影响。

2.掌握加热与冷却机构的设计原则。

3.掌握加热与冷却装置设计计算方法和设计要点。

能力目标

1.会分析模具温度对塑件质量的影响。

2.能够合理设计模具冷却装置。

3.会根据需要设计模具加热系统。

 

学习内容

项目单元名称

主要学习内容

设计注射模具调温系统

 

1.       模具温度调节系统的内涵

2.       冷却系统设计

3.       加热系统设计

需导入技术标准

 

教学方法设计

一、项目引入

    本项目以如图3-62防护罩,材料为ABS,要求设计成型该塑件注射模具的温度调节系统等为载体,针对项目的训练内容,学习塑料注射成型模具温度调节设计方面的相关知识。

    

二、相关知识

1.模具温度调节系统的内涵

2.冷却系统设计

3.加热系统设计

三、任务实施

防护罩温度调节系统的设计

教学条件

媒介资源:教材、教学课件、动画、黑板、设计标准、技术手册、规范、工程案例、模型、实物、绘图软件等。

教学环境:(多媒体)教室、模具设计中心、模具制造中心、专业机房、模具拆装实训、模具企业等。

成果考核评价

过程性考核+项目质量考核

备注

 

 

学习情境3-5

设计注射模推出机构

 

  时:8

学习目标

知识目标

1.掌握各种简单推出机构的类型及动作原理。

2.了解其他各类推出机构的设计原则、分类、特点和应用范围。

能力目标

1.能读懂各种推出机构结构图。

2.具有设计或选择各类推出结构零件的能力。

3.能够合理选择各类推出机构。

 

学习内容

项目单元名称

主要学习内容

设计注射模推出机构

 

1.       推出机构的结构组成与分类

2.       脱模力计算

3.       推出机构设计原则

4.       推出机构的导向与复位

5.       简单推出机构

6.       二次推出机构

7.       顺序推出机构

8.       带螺纹塑件的推出机构

9.       点浇口浇注系统凝料的推出机构

需导入技术标准

 

教学方法设计

一、项目引入

    本任务以电池盒盖塑件(如图2-46所示)、防护罩(如图3-62所示)等塑件为载体,在前述项目、任务的基础上,针对任务训练内容,学习塑料注射成型模具推出机构方面的相关知识。

二、相关知识

1.       推出机构的结构组成与分类

2.       脱模力计算

3.       推出机构设计原则

4.       推出机构的导向与复位

5.       简单推出机构

6.       二次推出机构

7.       顺序推出机构

8.       带螺纹塑件的推出机构

9.       点浇口浇注系统凝料的推出机构

三、任务实施

1.基本训练:电池盒盖模具推出机构设计

2.强化训练:防护罩模具推出机构设计

教学条件

媒介资源:教材、教学课件、动画、黑板、设计标准、技术手册、规范、工程案例、模型、实物、绘图软件等。

教学环境:(多媒体)教室、模具设计中心、模具制造中心、专业机房、模具拆装实训、模具企业等。

成果考核评价

过程性考核+项目质量考核

备注

 

 

学习情境3-6

设计注射模侧向分型抽芯机构

 

  时:7

学习目标

知识目标

1.掌握各种斜导柱侧向分型与抽芯机构的类型及动作原理。

2.了解其他各类侧向分型与抽芯机构的分类、应用范围。

3.熟悉预防干涉的措施。

能力目标

1.能看懂各种侧向分型与抽芯机构结构图、动作原理图。

2.具有初步设计斜导柱侧向分型与抽芯机构结构的能力。

3.能够合理选择各类侧向分型与抽芯机构结构。

 

学习内容

项目单元名称

主要学习内容

设计注射模侧向分型抽芯机构

 

1.       侧向分型与抽芯的分类及工作原理

2.       侧向分型与抽芯的相关计算

3.       侧向分型与抽芯的结构设计

4.       侧向分型与抽芯机构

需导入技术标准

 

教学方法设计

一、项目引入

    本任务以防护罩(如图3-62所示)等塑件为载体,在前述项目、任务的基础上,针对任务训练内容,学习塑料注射成型模具侧向分型与抽芯机构方面的相关知识。

二、相关知识

1.       侧向分型与抽芯的分类及工作原理

2.       侧向分型与抽芯的相关计算

3.       侧向分型与抽芯的结构设计

4.       侧向分型与抽芯机构

三、任务实施

1.防护罩侧向抽芯机构类型选择

2.防护罩侧向抽芯机构设计计算

教学条件

媒介资源:教材、教学课件、动画、黑板、设计标准、技术手册、规范、工程案例、模型、实物、绘图软件等。

教学环境:(多媒体)教室、模具设计中心、模具制造中心、专业机房、模具拆装实训、模具企业等。

成果考核评价

过程性考核+项目质量考核

备注

 

 

学习情境3-7

模具工程图绘制及材料选择

 

  时:4

学习目标

知识目标

1.了解模具行业工程图绘制习惯。

2.熟悉模具工程图绘制要求。

3.掌握模具零件的选择依据。

能力目标

1.具有初步绘制模具工程图的能力。

2.具有绘制非标模具零件图的能力。

3.能够合理选用模具零件材料。

 

学习内容

项目单元名称

主要学习内容

模具工程图绘制及材料选择

1.       模具工程图的绘制

2.       模具材料的选用

需导入技术标准

 

教学方法设计

一、项目引入

    模具工程图是由总装图、零件图两部分组成的。所绘制总装图应能清楚地表达各零件之间的相互关系,应有足够说明模具结构的投影图及必要的剖面、剖视图。还应画出工件图,确定模具材料、填写零件明细表和提出技术要求等。本任务以灯座(如图2-1所示)为例完成塑料成型模具的模具工程图绘制及材料选择。

二、相关知识

1.模具工程图的绘制

2.模具材料的选用

三、任务实施

1.灯座模具总装图

2.灯座明细表及模具材料

3.灯座模具零件图

4.绝缘胶架模具工程图范例

教学条件

媒介资源:教材、教学课件、动画、黑板、设计标准、技术手册、规范、工程案例、模型、实物、绘图软件等。

教学环境:(多媒体)教室、模具设计中心、模具制造中心、专业机房、模具拆装实训、模具企业等。

成果考核评价

过程性考核+项目质量考核

备注

 

 

学习情境4-1

设计压缩模具

  时:4

学习目标

知识目标

1.掌握压缩模结构特点、应用场合。

2.了解压缩成型工艺参数的含义。

3.掌握压机与压缩模具有关工艺参数的校核。

4.掌握压缩模的设计要点。

5.了解压塑成型设备工作原理、规格。

能力目标

1.能读懂压缩模的典型结构图和工作原理。

2.具有确定压缩成型工艺参数和设计简单压缩模具的能力。

3.能够正确计算压缩模成型零件工作尺寸及加料腔尺寸。

4.能正确选择压缩成型设备。

 

学习内容

项目单元名称

主要学习内容

设计压缩模具

1.       压缩成型的工艺参数

2.       压缩模分类及应用

3.       压缩模用压力机的选用与校核

4.       压缩模成型零部件设计

5.       压缩模脱模机构设计

需导入技术标准

 

教学方法设计

一、项目引入

    压缩成型又称压塑成型或压制成型。压缩成型原理是将塑料原料直接放在经过加热的模具型腔(加料室)内,模具闭合,在热和压力的作用下,塑料呈熔融状态并充满型腔,然后再固化成型获得塑件的一种成型方式。本任务以生产塑料端盖(如图4-1所示),采用以木粉为填料的热固性酚醛塑料压制而成,端面要求平整光洁。试为其设计一套生产用模具。

二、相关知识

1.       压缩成型的工艺参数

2.       压缩模分类及应用

3.       压缩模用压力机的选用与校核

4.       压缩模成型零部件设计

5.       压缩模脱模机构设计

三、任务实施

(一)分析制件材料使用性能

(二)塑件成型方式的选择

(三)成型工艺过程及工艺参数

(四)分析塑件结构工艺性

(五)压缩模用压力机的选用

(六)设计方案确定

(七)工艺计算及主要零部件设计

(八)模具总装图和零件图绘制

(九)模具与压力机适应性校核

教学条件

媒介资源:教材、教学课件、动画、黑板、设计标准、技术手册、规范、工程案例、模型、实物、绘图软件等。

教学环境:(多媒体)教室、模具设计中心、模具制造中心、专业机房、模具拆装实训、模具企业等。

成果考核评价

过程性考核+项目质量考核

备注

 

 

学习情境4-2

设计压注模具

 

  时:4

学习目标

知识目标

1.掌握压注模的结构特点、应用场合。

2.了解合理选择压注成型工艺参数的意义。

3.掌握压力机有关工艺参数的校核。

4.掌握压注模的设计要点。

5.了解压注成型设备工作原理、规格。

能力目标

1.能读懂压注模的典型结构图和工作原理。

2.具有确定压注成型工艺参数和设计简单压注模具的能力。

3.能够正确计算压注模成型零件工作尺寸及加料腔尺寸。

4.能区分各类压注成型设备。

 

学习内容

项目单元名称

主要学习内容

设计压注模具

 

1.       压注成型的工艺参数

2.       压注模分类及应用

3.       压注模用压力机的选用

4.       压注模成型零部件设计

5.       压注模浇注系统与排溢系统设计

需导入技术标准

 

教学方法设计

一、项目引入

案例 6    某企业计划大批量生产圆形塑料罩壳(如图4-34所示),选用以木粉为填料的热固性酚醛塑料制成,要求具有优良的电气性能和较高的机械强度、中等精度。试为其设计一套生产用模具。

 

二、相关知识

1.       压注成型的工艺参数

2.       压注模分类及应用

3.       压注模用压力机的选用

4.       压注模成型零部件设计

5.       压注模浇注系统与排溢系统设计

三、任务实施

(一)分析制件材料使用性能

(二)塑件成型方式的选择

(三)成型工艺过程及工艺参数

(四)分析塑件结构工艺性

(五)压注模用压力机的选用

(六)设计方案确定

(七)工艺计算及主要零部件设计

(八)模具总装图和零件图绘制

(九)模具与压力机适应性校核

 

教学条件

媒介资源:教材、教学课件、动画、黑板、设计标准、技术手册、规范、工程案例、模型、实物、绘图软件等。

教学环境:(多媒体)教室、模具设计中心、模具制造中心、专业机房、模具拆装实训、模具企业等。

成果考核评价

过程性考核+项目质量考核

备注

 

 

学习情境4-2

其他塑料成型技术及模具

 

  时:2

学习目标

知识目标

1.了解各类其他塑料成型工艺方法

2.掌握挤出成型和气动成型模具的设计要点

3.了解各类塑料成型新技术

能力目标

1.能够正确阐述其他各类塑料成型工艺的工作原理

2.会设计管材成型机头

3.会设计各类塑料成型简易模具

 

学习内容

项目单元名称

主要学习内容

其他塑料成型技术及模具

1.       挤出成型

2.       气动成型

3.       热固性塑料注射成型技术

4.       共注射成型技术

5.       气体辅助注射成型技术

需导入技术标准

 

教学方法设计

1.       挤出成型

2.       气动成型

3.       热固性塑料注射成型技术

4.       共注射成型技术

5.       气体辅助注射成型技术

 

教学条件

媒介资源:教材、教学课件、动画、黑板、设计标准、技术手册、规范、工程案例、模型、实物、绘图软件等。

教学环境:(多媒体)教室、模具设计中心、模具制造中心、专业机房、模具拆装实训、模具企业等。

成果考核评价

过程性考核

备注

 

 

2.实践教学装备标准

 

序号

设备名称

单位

数量

备注

1

计算机(安装有AutoCADUG

200

 

2

数控铣床

6

 

3

数控车床

6

 

4

注塑机

6

 

5

加工中心

5

 

6

线切割

4

 

7

电火花

4

 

 

六、学习资源的选用

1.教材选用建议

     《塑料模具设计与项目实践》,罗晓晔主编,科技出版社出版,为国家十二五高职高专规划教材。

    

2.教学参考书及参考资料

1)《塑料模设计及制造》.李学锋主编.北京:机械工业出版社,2001

             2)《模具设计与制造实训教程》.李学锋主编.北京:化学工业出版社,2004

             3)《塑料模塑工艺与塑料模设计》.翁其金主编.北京:机械工业出版社,1998

             4)《塑料模具设计手册》.第1版.刘昌祺主编.北京:机械工业出版社,1999

             5)《塑料模具设计师指南》.第1版.唐志玉主编.北京:国防工业出版社,1999

             6)《模具设计与制造简明手册(第二版)》.冯炳尧、韩泰荣、蒋文森编.上海科学技术出版社,1998

             7)《模具制造工艺与装备》.模具设计与制造技术教育丛书编委会.北京:机械工业出版社,2003

             8)《模具标准应用手册》.许发越主编.北京:机械工业出版社,1994

             9)《注塑模设计要点与图例》.许鹤峰陈言秋编著.第1版.北京:化学工业出版社,1999

            10)《塑料模具设计制造与应用实例》.模具实用技术丛书编委会.北京:机械工业出版社,2002

            11)《塑料注射模设计技巧与实例》.王文广等主编.北京:化学工业出版社,2004

            12)《实用注塑模设计手册》.贾润礼程志远主编.北京:中国轻工业出版社,2000

            13)《注塑模具设计与制造实践》.宋满仓等主编.北京:机械工业出版社,2003

            14)《UG NX6.0立体词典:产品建模》.单岩等主编. 杭州: 浙江大学出版社, 2010

3.模具技术标准

标准类型

            标准名称

标准号

            简要内容

模具基础标准

冲模术语

塑料成型模具术语

GB/T8845-1988

GB/T8846-1988

对常用模具、组成零件及零件的结构要素、功能等进行了定义性的解述。每个术语都有中、英文对。

冲压件尺寸公差

冲压件角度公差

模塑塑料件尺寸公差

GB/T13914-1992

GB/T13915-1992

GB/T14486-1993

给出了技术经济性较合理的成形件尺寸公差、形状位置公差。

冲裁间隙

GB/T16743-1997

给出了合理冲裁间隙范围。

模具产品(零部件)标准

冲模零件

GB/T2855.114-1990

冲模滑动导向对角、中间、后侧、四角导柱上、下模座。

GB/T2856.18-1990

冲模滚动导向对角、中间、后侧、四角导柱上、下模座。

GB/T2861.116-1990

各种导柱、导套等。

JB/T8057.15-1995

模柄,圆凸、凹模,快换圆凸模等。

JB/T58255830-1991

JB/T6499.12-1992

JB/T76437653-1994

JB/T71857187-1995

通用固定板、垫板,小导柱,各式模柄,导正销,侧刃,导料板,始用挡料装置;钢板滑动与滚动导向对角、中间、后侧、四角导柱上、下模座和导柱、导套等。

冲模模架

GB/T28512852-1990

滑动与滚动导向对角、中间、后侧、四角导柱模架(铸铁模座)。

JB/T71817182-1995

滑动与滚动导向对角、中间、后侧、四角导柱钢板模架

塑料注射模零件

GB/T12555.315-1990

模座板、模板、垫板,推板,导柱,导套,复位杆,限位块等

塑料注射模模架

GB/T12555.1-1990

GB/T12556.1-1990

大型模架:尺寸范围为:630mmX630mm1250mmX2000mm

中小型模架:尺寸范围为:100mmX100mm560mmX900mm

模具工艺质量标准

冲模技术条件

塑料注射模技术条件

GB/T14662-1993

GB/T12554-1990

各种模具零件制造和装配技术要求,以及模具验收的技术要求等。

4.参考网站及期刊

            期刊:

            《模具工业》(中文核心期刊):主办单位:中国模具工业协会桂林电器科学研究所

                          国际刊号:ISSN1001—2168,国内统一刊号:CN 45—1158/TG

            《模具技术》:主办单位:上海模具技术研究所

                          国际刊号:ISSN1001—4934,国内统一刊号:CN 31—4934/TG

            《电加工与模具》:主办单位:苏州电加工机床研究所 中国机械工程学会特种加工分会

                          国际刊号: ISSN 1009-279X,国内统一刊号:CN32-1589/TH

            《模具制造》:主办单位:深圳市生产力促进中心深圳多博士实业有限公司

                          国际标准刊号:ISSN1671-3508,国内统一刊号:CN44-1542/TH

            《工程塑料应用》:主办单位:中国兵器工业集团第五三研究所、中国工程塑料工业协会等单位主办

                          国际刊号:ISSN 1001-3539,国内刊号: CN37-1111/TQ

            《塑料工业》:主办单位:中蓝晨光化工研究院

                          国际刊号:ISSN 1005-5770,国内刊号:CN 51-1270/TQ

            《塑料科技》:主办单位:大连塑料研究所

                          国际刊号:ISSN1005-3360,国内刊号:CN21-1145/TQ

            《现代塑料加工应用》:主办单位:中国石化集团扬子石油化工有限责任公司

                          国际刊号:ISSN1004-3055,国内刊号:CN32-1326/TQ

            《中国塑料》: 主办单位::中国塑料加工工业协会、轻工业塑料加工应用研究所

                          国际刊号:ISSN1001-9278,国内刊号:CN11-1846/TQ

            《航空制造技术》:主办单位::北京航空制造工程研究所

                          国际刊号::ISSN1671—833X,国内刊号:CN 11—4387/V

            《中国制造业信息化》:主办单位:科学技术部高技术研究发展中心

                          国际刊号:ISSN1672—1616,国内刊号:CN 11—4974/TH

            《塑料》:     主办单位:北京市塑料研究所

                          国际刊号:ISSN1001-9456,国内刊号:CN11-2205/TQ

            网站:

            1.中国模具工业协会 http://www.cdmia.com.cn/

            2.中国模具网 http://www.mould.net.cn/

            3.中国塑料模具网 http://www.mouldsnet.cn/

            4.中国数控在线网 http://www.cncol.com/

            5.智造网 http://www.idnovo.com.cn/

            6.制造业信息化门户网 http://www.e-works.net.cn/

            7.广东省精品课程.塑料模具设计与制造http://jingpin.szu.edu.cn/moju/content.asp?id=15

            8.成航精品课程.塑料模具设计与制造http://www.cavtc.net/jpkc/site-sm/shouye.html

            9.国家精品课程资源http://www.jingpinke.com/

 

七、考核标准与方式

序号

学习情境名称

考核内容(项目)

建议考核

方式

评价方式

评分

1

认识塑料及塑料成型

考核学生对常用塑料和简单模具的基本结构及工作原理的认识

 

通过提交的报告,包括企业参观报告和对模具行业的认识

 

阶段评价

10

形成性评价

 

2

塑料成型工艺设计

考核学生对模塑成型工作原理、成型工艺过程及特点;塑件结构设计原则;温度、压力、时间对塑件质量的影响;注射模具与成型设备的关系等的掌握情况。

 

对相应载体工艺设计,连续作业情况

阶段评价

30

形成性评价

 

3

注射模具结构设计

考核学生运用标准、工艺知识、设计资料,进行塑料注射模具设计的能力。

对相应载体的模具结构设计,连续作业情况

 

阶段评价

50

形成性评价

 

4

其他塑料模具设计

考核学生具有设计简单热固性塑料成型模具的能力。

对相应载体的模具设计

阶段评价

10

形成性评价

 

     

100

 

八、实施建议

(一)教材编写

1.必须依据本课程标准编写教材;

2.教材应充分体现任务引领、项目导向课程的设计思想;

3.教材应按塑料模具设计国家标准来选取典型工作任务,按工作过程需要和岗位操作规程,结合模具设计师、模具制造工职业技能证书,组织教材内容;

4.教材表达必须精炼、准确、科学。应多采用图片、表格,以便理解、对照、掌握,并提高学生的学习兴趣。

5.教材内容应体现先进性、通用性、实用性,要将本专业新技术、新标准、新工艺及时地纳入教材,使其内容贴近专业技术的发展和实际需要。

6.教材中的活动设计的内容要具体,并具有可操作性。

(二)教学模式和方法

1.在教学过程中,为加强学生实际操作能力的培养,采用项目教学,以工作任务引领,激发学生学习兴趣。

2.在教学过程中,利用真实的工作任务,进行模具设计、制造,并紧密结合国家模具设计师与制造工职业技能证书的考证,在模具设计项目进行中,使学生巩固模具的设计方法与明确设计流程。同时加强与塑料模具企业联系,通过顶岗实习、企业模具工程师指导等手段,增加学生实践机会,提高学生的岗位适应能力。

3.在教学手段上,多采用多媒体、网络教学资源辅助教学,帮助学生熟悉塑料模具设计与制造要点,熟悉职业技能认证体系。

4.在教学内容上,要注重本专业领域新技术、新标准等发展变化,及时更新教学内容,培养学生的职业生涯发展能力。

5.在职业素养培养上,教师应积极引导学生培养职业操行,培养诚信、严谨、细致、敬业、创新的工作态度,养成良好的职业道德素质。

(三)教学场地和环境的要求

校内专业实训基地基本要求 

序号

名称

基本配置要求

功能说明

1

模具设计中心

网络环境、一套投影设备、100台计算机、模具CAD设计软件及外接设备、1台三坐标测量机

专业模具设计软件学习;模具设计工作开展

2

模具制造中心

50个钳工加工台、配套工具和钻床、5台车床、5台铣床、2台磨床、5台加工中心、5台电火花、5台线切割、2台雕刻机、5台数控车床、5台数控铣床、3台注塑机、2台液压机、3台冲床及外围设备及企业生产管理环境等

提供模具制造环境

5

模具拆装实训室

20套可拆装模具

学习模具设计基本结构认知学习

4.教学团队的基本要求

1)团队规模:基于每届4个教学班的规模,专兼职教师10人左右(含专业实训指导老师和企业技师),其中,专职教师6人,兼职教师4人,职称和年龄结构合理,互补性强。

2)“双师型”教师:“双师”比例应在70%以上。

5.教学资源基本要求

1)基本的《塑料模具设计与制造》多媒体网络课程资源。

2)《塑料模具设计手册》、《模具制造工艺手册》、《模具国家标准》等有关专业图书与期刊等图书资源。

3)来自企业合作伙伴提供的企业生产与管理规范、生产案例等企业生产软资源。

九、其它说明

本课程标准主要适用于高等职业技术学院。