《高分子材料成型模具》教学大纲.DOC

1、高分子材料成型模具教学大纲 1、课程基本信息课程名称（中、英文）：高分子材料成型模具（ Plastic Molds Engineering Design）课 程 号（代 码）：300010040课 程 类 别：专业必修课（限选）学 时：64 学分：4 2、教学目的及要求高分子材料成型模具是工业品大批量生产与新品开发所依赖的一项重要工程技术。其研究内容主要包括塑料制品的可模塑性、成型模具的结构原理、成型模具特殊用钢以及成型模具制造工程。它是高分子材料与工程专业的学生必须具备的材料加工三大知识结构之一。本课程详细阐述注塑模具的结构、设计理论和设计方法，使学生从材料加工的角度认识到成型模具凸显金属材

2、料、高分子材料、传热与力学原理等多学科性质与成型模具在材料工程中的核心地位，并能针对复杂材料加工工程问题，设计满足成型需求的系统、单元与工艺流程，且在设计过程中能体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境问题。附：对毕业要求及其分指标点的支撑情况（1） 毕业要求 2，分指标点 2.5（2） 毕业要求 3，分指标点 3.2、3.3（3） 毕业要求 5，分指标点 5.2（4） 毕业要求 6，分指标点 6.23、教学内容与学时分配3.1 概述（2 学时）3.1.1 成型模具在加工工业中的地位及其发展趋势3.1.2 现场参观模具陈列系列3.2 制品与成型模具的开发程序（1 学时）3.2.1

3、 制品与模具开发方式的演变过程3.2.2 重点掌握三种快速原型技术3.3 塑料制品设计（3 学时）3.3.1 制品的尺寸精度与表面质量3.3.2 制品的结构形状与模具结构复杂程度的关系3.3.3 制品壁厚对成型周期与质量的影响3.3.4 制品的脱模斜度对可模塑性与精度的影响3.3.5 加强筋在制品结构设计中的意义3.3.6 制品与模具应力集中的关联性3.3.7 塑料螺纹与镶件的设计原则3.3.8 塑料管道长期负载下的力学计算3.3.9 制品 CAD 的作用和意义3.4 普通浇注系统设计（6 学时）3.4.1 卧式与立式注射机用模具普通浇注系统的结构组成3.4.2 型腔压力周期与浇注系统的关系3

4、.4.3 熔体流动分析3.4.5 浇口尺寸与充模速率的关系3.4.6 物料的流变曲线如何用于控制成型工艺与指导模具设计3.4.7 主流道的斜度对充模稳定性的影响3.4.8 熔体反压对浇口套的影响3.4.9 喷嘴与浇口套间的密封原理3.4.10 主流道不同脱落方式的设计原理3.4.11 一模多腔分流道的是否几何平衡排布问题3.4.12 几何平衡与充模平衡的流变关系3.4.13 浇注系统尺寸与压力降的联合优化3.4.14 分流道断面形状的确定3.4.15 十大浇口形式的特点与设计原理3.4.16 浇口位置与充模的关系3.4.17 浇口位置与制品品质的关系3.4.18 防止型芯变形的浇口位置设计与型

5、芯自稳定原理3.5 无流道模具浇注系统设计（4 学时）3.5.1 无流道浇注系统的 4 大优缺点及其对物料的要求3.5.2 单腔与多腔绝热流道的结构3.5.3 单腔延伸式喷嘴的结构3.5.4 多腔热流道的喷嘴结构-主流道开式喷嘴、5 种点浇口开式喷嘴、温控截流 5 式热喷嘴、针阀式浇口热喷嘴及其开闭方式3.5.6 内外热式的热流道板结构设计3.5.7 热管的高效传热机理3.6 模具成型零部件设计（3 学时）3.6.1 分型面的概念3.6.2 分型面的形状3.6.3 分型面的位置与制品精度、外观、留模倾向、抽芯距离和排气的关系3.6.4 整体式凹模的结构设计，整体嵌入式凹模的结构设计，组合式凹模

6、的结构设计3.6.5 主型芯的结构形式，成型杆的装固方式，螺纹型芯的安装方式3.6.6 整体与瓣合式螺纹型环的结构3.7 排气系统设计（1 学时）3.7.1 排气的物理根源，3.7.2 分型面排气，3.7.3 配合间隙排气，3.7.4 专用排气槽排气，3.7.5 多孔成型零件排气，3.7.6 负压真空排气，3.7.7 高速成型与排气的关系3.8 成型零部件工作尺寸计算（4 学时）3.8.1 影响制品精度的因素与制品误差的构成3.8.2 收缩率的基本概念3.8.3 平均收缩率法计算成型零件尺寸的原理3.8.4 极限尺寸法计算成型零件尺寸的原理与制品精度控制3.8.5 关于预留修模余量与模具加工的

7、关系问题3.9 型腔刚强度壁厚尺寸计算（3 学时）3.9.1 模具在成型周期中的受力分析3.9.2 压应力校核与模具周界尺寸的关系3.9.3 强度校核与模具寿命的关系3.9.4 刚度校核与制品精度的关系3.9.5 组合与整体式圆形凹模侧壁厚度与底板厚度计算3.9.6 整体与组合式矩形凹模侧壁厚度与底板厚度计算3.10 合模导向与定位机构（2 学时）3.10.1 导向机构的三大功能3.10.2 导柱位置与型芯的关系3.10.3 不同导柱的结构与变形问题3.10.4 导柱用微变形钢及其热处理要求3.10.5 模具中不同机构或部位的导向问题3.10.6 导柱与导套的固定方式3.10.7 导柱、导套与

8、模板定位、紧固的关系问题3.10.8 定位机构的磨损问题与锥面精定位3.10.9 矩形导柱的定位与承压机理3.11 制品脱模机构的力学分析与基本结构（14 学时）3.11.1 典型脱模机构的的基本组成3.11.2 制品脱模对脱模机构的功能与位置要求3.11.3 不同脱模机构的特点与应用3.11.4 圆锥形凸模脱模力的力学分析3.11.5 影响脱模力的因素剖析3.11.6 推杆脱模机构设计3.11.7 推管脱模机构设计3.11.8 推板脱模机构设计3.11.9 活动镶件脱模机构3.11.10 凹模推出制品的脱模机构3.11.11 气压脱模与密封问题3.11.12 脱模中的消真空问题3.11.13

9、 联合脱模机构3.11.14 定模脱模与制品外观或功能的关系3.11.15 顺序脱模机构与制品留模控制3.11.16 二级脱模机构与制品损伤3.11.17 两板模浇注系统凝料的自动脱模3.11.18 三板模浇注系统凝料的自动脱模机构3.11.19 螺纹制品的强制脱模3.11.20 脱螺纹制品的可涨缩型芯3.11.21 侧抽芯脱螺纹的机构3.11.22 螺纹制品旋转脱出机构及其旋转动力和制品止转方式3.12 侧向分型与抽芯机构（11 学时）3.12.1 侧向抽芯距离的计算3.12.2 抽拔力的来源种类3.12.3 手动抽芯与活动镶件的关系3.12.4 弹簧分型抽芯机构3.12.5 斜销分型抽芯机

10、构的详细设计及其斜角控制问题3.12.6 斜销分型抽芯机构中的干涉问题及其力学计算3.12.7 斜销分型抽芯机构的 5 大类型及其与制品结构的关系3.12.8 斜销分型抽芯机构的变异形式-弯销分型抽芯3.12.9 滑板导板侧向分型机构3.12.10 斜滑块分型抽芯机构与止动问题3.12.11 齿轮齿条抽芯与圆弧抽芯机构3.12.12 液压抽芯机构与锁模问题3.12.13 复杂多滑块联合抽芯机构3.13 模具温控系统（4 学时）3.13.1 模温控制与制品成型效率的关系3.13.2 模温控制与制品形态结构的关系3.13.3 模温控制与制品内在质量的关系3.13.4 变模温注塑的机理3.13.5

11、提高冷却效率的措施及其传热机理3.13.6 冷却系统设计的原则3.13.7 出入水温差与制品质量的关系3.13.8 模具冷却系统的传热计算3.13.9 冷却系统的结构形式3.13.10 逻辑密封冷却与热管在模具冷却中的应用3.14 气辅成型制品设计（3 学时）3.14.1 常规注塑成型的保压问题3.14.2 气辅成型技术的特点3.14.3 气辅成型对制品的适应性3.14.4 气辅成型的满射与短射工艺3.14.5 短射工艺存在的问题3.14.6 实现满射的模具技术3.14.7 手指效应的控制与进气位置的确定3.14.8 气辅 CAD 技术3.15 多组分成型模具(1 学时）3.15.1 动模型芯

12、后退式双组份注塑模3.15.2 托芯旋转式双组份注塑模3.15.3 动模旋转式双组份注塑模3.15.4 型芯滑动式双组份注塑模3.15.5 型腔滑动式双组份注塑模3.16 模具与注射机的关系（1 学时）3.16.1 型腔数量的确定方法3.16.2 注射压力的校核3.16.3 锁模力的校核3.16.4 注射机与模具安装尺寸的校核3.16.5 开模行程的校核3.16.6 脱模顶出行程的校核3.16.7 不同注射机的技术规范识别3.17 模具标准化与设计流程（1 学时）3.17.1 模架标准化的意义及其标准化系列3.17.2 机构的标准化3.17.3 零件的标准化3.17.4 标准模架的选用计算3.17.5 模具设计的基本流程4、教材4.1塑料成型模具.申开智.中国轻工业出版社.2015.15、主要参考资料5.1塑料注射成型模具的设计与制造.G.曼格斯.中国轻业出版社.19915.2塑料注射模具设计实用手册.宋玉恒.航空工业出版社.1995；6、成绩评定：6.1 期末考试占期末总评成绩的 706.2 平时成绩占期末总评成绩的 30