塑料成型工艺与模具设计课程介绍.docx

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湖北省高等教育自学考试课程考试大纲

课程名称： 塑料成型工艺与模具设计 课程代码： 02220

第一部分 课程性质与目标
一、课程性质与特点
本课程是专科层次模具设计与制造专业一门理论含实践的专业技术课，是实践性、综合性很强的课程。
二、课程目标与基本要求
1、了解常用塑料和塑料制件工艺特性，熟悉塑料加工的主要成型方法；
2、掌握塑料主要成型模具的典型结构、工作原理、工艺要求、国家标准、设计要点；
3、掌握注射成型和挤出成型的工艺条件、成型方法、质量缺陷及其解决办法；
4、具备中等复杂塑料制件成型模具的浇注系统、成型零部件、推出与排气系统设计计算能力。
三、与本专业其他课程关系
1、本课程为核心专业课之一；
2、先修课程有《机械制图》、《机械基础》、《模具材料与热处理》、《高分子材料学》、《冲压与塑料成型设备》、《钳工工艺学》、《机械加工工艺》等课程。以上课程作为学习本课程的基础；
3、本课程后续课程有《模具CAD/CAM》、《模具钳工》、《模具制造工艺学》，这些课程有关塑料模具设计相关工艺以本课程作为支撑。

第二部分 考核内容与考核目标

第1篇 塑料成型基础
第2章 塑料的组成与工艺特性
一、学习目的与要求
1、了解塑料的来源、组成、分类；
2、掌握塑料成型的工艺特性；
3、掌握常用热塑性和热固性塑料基本特性、主要用途、成型特点。
二、考核知识点与考核目标
（一）常用塑料的组成与工艺特性（一般）
识记：塑料的组成、分类；成型收缩率及其计算方法；比容与压缩比；常用热塑性塑料与热固性塑料名称的英文缩写；
理解：塑件收缩的原因；
应用：塑料制件收缩处理。

第3章 塑料成型工艺及塑料制件的结构工艺性
一、学习目的与要求
1、熟悉常用塑料成型原理及工艺特性；
2、掌握注射成型和挤出成型的成型原理、成型过程、工艺参数、设备类型与结构特点；
3、掌握塑料制件的结构工艺性要求、设计原则；
4、会设计塑料制件结构、分析结构工艺合理性、选用合适成型工艺。
二、考核知识点与考核目标
（一）塑料制件的结构工艺性（重点）
识记：塑料制件结构工艺性设计的主要内容；
理解：脱模斜度及其意义；嵌件设计注意事项；
应用：制件上孔结构合理性分析与修改。
（二）注射、挤出成型原理及工艺特性（次重点）
识记：螺杆式注射机完整注射过程、注射成型工艺参数；挤出成型工艺参数；
理解：螺杆式注射机的塑化压力、注射压力的作用及影响压力大小的因素；挤出速度与牵引速度的关系；
应用：注射成型过程中压力选取原则；挤出成型过程中速度选取原则。
（三）压缩、压注、气动成型原理及工艺特性（一般）
识记：压缩、压注成型原理；气动成型原理和类型；
理解：压缩、压注、气动成型工艺；
应用：压缩、压注、气动成型工艺条件分析与确定。

第2篇 注射模具设计
第4章 注射模具结构与注射机
一、学习目的与要求
1、熟悉注射模具类型、结构上的区别及其与注射机的关系；
2、掌握单分型面、双分型面、斜导柱侧向分型与抽芯、斜滑块侧向分型与抽芯模具结构特点；
3、能描述上述各类注射模具工作过程。
二、考核知识点与考核目标
（一）注射模具典型结构（重点）
识记：不同类型模具零部件名称、作用；
理解：单分型面与双分型面注射模工作原理；斜导柱侧向分型与抽芯、斜滑块侧向分型与抽芯模具工作原理。
应用：单分型面与双分型面注射模浇口确定；斜导柱与斜滑块模具中的型腔结构设计。
（二）注射模与注射机的关系（次重点）
识记：国内注射机参数表示方法；浇口套、定位圈、开模行程基本要求；
理解：模具型腔数目确定原则；模具与注射机安装部分相关尺寸校核原则；
应用：型腔数目的确定与校核方法；开模行程校核方法。
（三）注射模的分类及结构组成（一般）
识记：注射模具各零部件名称；
理解：分类原则；
应用：零部件作用。

第5章 塑料制件在模具中的位置与浇注系统设计
一、学习目的与要求
1、熟悉分型面的形式、作用，掌握分型面设计原则；
2、掌握普通浇注系统的组成、作用及设计要点；
3、理解排气槽形式、结构与工艺要求；
4、会根据塑料制件选择分型面。
二、考核知识点与考核目标
（一）分型面（重点）
识记：型腔数目确定方法与排布形式；分型面形式与标示方法；
理解：分型面选用原则；
应用：圆阶梯形塑件的精度保证与留模措施。
（二）普通浇注系统（次重点）
识记：主流道、分流道、浇口、冷料穴与拉料杆的结构形式与作用；
理解：普通浇注系统设计原则；点浇口、潜伏式浇口设计要点；
应用：浇口套选择方法；点浇口位置选择方法；分析浇口与熔接痕关系。
（三）排气系统设计（一般）
识记：排气系统的作用与形式；
理解：间隙排气原理；
应用：确定排气槽合理位置与尺寸。

第6章 成型零部件设计
一、学习目的与要求
1、熟悉成型零部件基本结构形式与固定方法；
2、理解计算成型零部件工作尺寸要考虑的要素；
3、掌握型腔与型芯工作尺寸计算方法；
4、会设计和计算圆形塑件型腔与型芯工作尺寸。
二、考核知识点与考核目标
（一）型腔设计（重点）
识记：型腔结构形式与固定方法；
理解：型腔工作尺寸要考虑的要素和计算原则；
应用：圆形型腔工作尺寸计算。
（二）型芯设计（次重点）
识记：型芯结构形式与固定方法；
理解：型芯工作尺寸要考虑的要素和计算原则；
应用：圆形小型芯工作尺寸计算。
（三）螺纹型环与螺纹型芯设计（一般）
识记：参数与尺寸类型；
理解：螺纹型环与螺纹型芯尺寸计算原则；
应用：螺纹型环与螺纹型芯设计与尺寸计算。

第7章 结构零部件的设计
一、学习目的与要求
1、熟悉注射模具模架标准；理解标准模架选用要点；
2、掌握导柱导向机构和锥面定位机构工作原理、结构形式、适用条件、设计原则；
二、考核知识点与考核目标
（一）导柱导向机构设计（重点）
识记：导向机构作用；导柱与导套的技术要求；
理解：有导套和无导套的导向机构适用范围；
应用：不同塑件模具导向机构合理性分析。
（二）标准模架选用（次重点）
识记：中小型模架类型及主要标准；
理解：模架与注射机关系；不同模架结构区别；
应用：中小型模架选用。
（三）锥面定位机构设计（一般）
识记：锥面定位机构适用范围；
理解：锥面定位机构结构特点；
应用：模具较小时，锥面定位机构设计要点。

第8章 推出机构设计
一、学习目的与要求
1、熟悉推出机构的结构组成与分类；
2、掌握一次推出机构设计要点；
3、掌握浇注系统凝料的推出机构工作原理；
4、掌握带螺纹塑件的脱模工艺。
二、考核知识点与考核目标
（一）塑件一次推出机构（重点）
识记：推出机构的结构组成、分类、设计要求；、类组成的料设计原则寸要考虑的要素
理解：推出机构导向和复位的工作原理；
应用：推杆推出机构中推杆位置的选择方法。
（二）点浇口浇注系统凝料的自动推出机构（次重点）
识记：凝料的自动推出机构类型与结构形式；
理解：推出机构工作原理；
应用：单型腔点浇口浇注系统凝料的自动推出机构设计。
（三）带螺纹塑件的脱模（一般）
识记：带有螺纹的塑件常用脱模方式；脱螺纹机构的主要类型；
理解：手动脱螺纹机构工作原理；
应用：根据螺纹脱模方式选用合适注射机。

第9章 侧向分型与抽芯机构设计
一、学习目的与要求
1、熟悉侧向分型与抽芯机构的分类；
2、掌握斜导柱侧向分型与抽芯机构、斜滑块侧向分型与抽芯机构工作原理及适用条件；
3、理解斜导柱工作不发生干涉的条件；
二、考核知识点与考核目标
（一）斜导柱侧向分型与抽芯机构（次重点）
识记：斜导柱形状与技术要求、倾斜角；
理解：侧抽芯“干涉现象”；
应用：斜导柱尺寸计算。
（二）斜滑块侧向分型与抽芯机构（一般）
识记：抽芯机构分类；分型面、型芯、瓣合式型腔的结构特点；
理解：设计要点；
应用：斜滑块的装配。

第10章 温度调节系统
一、学习目的与要求
1、熟悉模具温度与塑料成型温度的关系；
2、掌握常见模具冷却与加热系统结构特点；
3、掌握冷却水回路的布置原则；
4、会根据计算确定冷却水回路尺寸。
二、考核知识点与考核目标
（一）冷却系统（次重点）
识记：模具温度与塑料成型温度的关系；冷却系统常见结构；
理解：冷却水回路的布置原则；
应用：浅型腔扁平塑件、中等深度塑件冷却水道设计。
（二）加热系统（一般）
识记：模具常用加热方法；
理解：加热的必要性；
应用：电加热装置加热模具的总功率计算。

第11章 注射模新技术应用
一、学习目的与要求
1、熟悉热固性塑料注射成型模具结构特点；成型的典型工艺条件；
2、理解热塑性塑料与热固性塑料在注射成型方法上的异同；
3、掌握热固性塑料浇注系统设计原则；
二、考核知识点与考核目标
（一）热固性塑料注射成型（一般）
识记：热固性塑料注射成型原理；注射模具浇注系统特点；
理解：热塑性塑料与热固性塑料在注射成型方法上的异同；
应用：热固性塑料注射成型的产品举例。

第3篇 其他塑料成型模具设计
第12章 压缩模设计
一、学习目的与要求
1、熟悉压缩模具结构组成与分类；
2、掌握压缩模具与压机关系；
3、掌握压缩模具成型零部件设计要点；
二、考核知识点与考核目标
（一）压缩模具成型零部件设计（一般）
识记：压缩模具适用范围；压缩模结构组成与分类；成型零部件设计原则；
理解：压缩模具与压机关系；压缩模具与注射模具结构区别；
应用：塑件加压方向的选择。

第13章 压注模设计
一、学习目的与要求
1、熟悉压注模具结构组成与分类；
2、掌握压注模具与压机关系；
3、掌握压注模具成型零部件设计要点；
二、考核知识点与考核目标
（一）压注模具成型零部件设计（一般）
识记：压注模具适用范围；压注模结构组成与分类；成型零部件设计原则；
理解：压注模具与压机关系；压注模具与压缩模具、注射模具结构区别；
应用：塑件原材料体积计算。

第14章 挤出模设计
一、学习目的与要求
1、熟悉挤出模具的结构组成与分类；
2、掌握挤出机头设计原则；
3、掌握挤出模与挤出机的装配方法；
4、会计算口模与芯棒尺寸。
二、考核知识点与考核目标
（一）挤出模的结构组成与分类（重点）
识记：机头组成部分与作用；
理解：挤出机头的设计原则；
应用：机头设计校核。
（二）管材挤出成型机头（次重点）
识记：管材机头的分类；拉伸比和压缩比；
理解：口模和芯棒的设计原则；
应用：定径套设计。
（三）薄膜挤出吹塑成型机头（一般）
识记：吹塑薄膜成型方法分类；芯棒式机头结构形式；
理解：口模与芯棒的单边间隙对薄膜质量影响；
应用：口模与芯棒的单边间隙选取方法。

第15章 气动成型模具
一、学习目的与要求
1、熟悉气动成型的适用范围、成型原理及工艺要求；
2、掌握中空吹塑成型方法类型、模具结构、工艺区别；
3、掌握中空吹塑成型塑料制件的结构工艺性要求、设计原则；
二、考核知识点与考核目标
（一）中空吹塑成型（一般）
识记：气动成型适用范围；成型基本过程；吹塑件设计内容与要求；吹塑模具设计的主要内容与要求。瓶口螺纹基本要求；余料槽的作用；
理解：挤吹与注吹法模具数量、工艺、使用条件、塑件质量特征比较；
应用：吹胀比和延伸比确定。

第三部分 有关说明与实施要求

一、考核的能力层次表述
本大纲在考核目标中，按照“识记”、“理解”、“应用”三个能力层次规定其应达到的能力层次要求。各能力层次为递进等级关系，后者必须建立在前者的基础上，其含义是：
识记：能知道有关的名词、概念、知识的含义，并能正确认识和表述，是低层次的要求。
理解：在识记的基础上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系，是较高层次的要求。
应用：在理解的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法联系学过的多个知识点分析和解决有关的理论问题和实际问题，是最高层次的要求。

二、教材
指定教材 ：《塑料成型工艺与模具设计》 高等教育出版社 屈华昌 2007年4月第二版

三、自学方法指导
1、在开始阅读指定教材某一章之前，先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点及对知识点的能力层次要求和考核目标，以便在阅读教材时做到心中有数，有的放矢。
2、阅读教材时，要逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每一个知识点，对基本概念必须深刻理解，对基本理论必须彻底弄清，对基本方法必须牢固掌握。
3、在自学过程中，既要思考问题，也要做好阅读笔记，把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，这可从中加深对问题的认知、理解和记忆，以利于突出重点，并涵盖整个内容，可以不断提高自学能力。
4、完成书后作业和适当的辅导练习是理解、消化和巩固所学知识，培养分析问题、解决问题及提高能力的重要环节。在做练习之前，应认真阅读教材，按考核目标所要求的不同能力层次，掌握教材内容。在练习过程中，对所学知识进行合理的回顾和发挥，注重理论联系实际和具体问题具体分析，解题时应注意培养逻辑性，针对问题围绕相关知识点进行层次（步骤）分明的论述或推导，明确各层次（步骤）间的逻辑关系。

四、对社会助学的要求
1、应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。
2、应掌握各知识点要求达到的能力层次，并深刻理解对各知识点的考核目标。
3、辅导时，应以考试大纲为依据，指定的教材为基础，不要随意删增内容，以免与大纲脱节。
4、辅导时，应对学习方法进行指导，宜提倡“认真阅读教材，刻苦钻研教材，主动争取帮助，依靠自己学通”的方法。
5、辅导时，要注意突出重点，对考生提出的问题，不要有问即答，要积极启发引导。
6、注意对应考者能力的培养，特别是自学能力的培养，要引导考生逐步学会独立学习，在自学过程中善于提出问题、分析问题、作出判断、解决问题。
7、要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事，在各个能力层次中会存在不同难度的试题。
8、助学学时：本课程共 4 学分，建议总课时 72 学时，其中助学课时分配如下：
类 别
章 次
内 容
学 时
第一篇
第2章
塑料的组成与工艺特性
4
第3章
塑料成型工艺与塑料制件的结构工艺性
10
第二篇
第4章
注射模结构与注射机
8
第5章
塑料制件在模具中的位置与浇注系统设计
8
第6章
成型零部件设计
8
第7章
结构零部件设计
4
第8章
推出机构设计
8
第9章
侧向分型与抽芯机构设计
6
第10章
温度调节系统
2
第11章
注射模新技术应用
2
第三篇
第12章
压缩模设计
2
第13章
压注模设计
2
第14章
挤出模设计
4
第15章
气动成型模具
4
合 计
72
五、关于命题考试的若干规定
1、本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试内容。试题覆盖到章，适当突出重点。
2、试卷中对不同能力层次的试题比例大致是：“识记”为 25％、“理解”为 35％、“应用”为40％。
3、试题难易程度应合理：易、较易、较难、难比例为2：3：3：2。
4、每份试卷中，各类考核点所占比例约为：重点占65%，次重点25%，一般占10%。
5、试题类型一般分为：单项选择题、填空题、简答题、工艺分析题、综合题、计算题等题型。
6、考试采取闭卷笔试，考试时间150分钟，采用百分制，60分合格。

六、题型示例
（一）单项选择题
1、注射模具排气槽尽量设在（ ）。
A、料流的终点 B、塑件较厚的成型部位 C、凸模的一面 D、在分型面上

（二）填空题
1、塑料制件的尖角处易产生应力集中，影响塑料制件强度。所以除了使用要求上必须采用尖角之外，其余所有转角处均应采用 。

（三）简答题
1、设计注射模时，应对注射机的哪些有关工艺参数进行校核？

（四）工艺分析题
分析下图所示三种塑料制件的工艺合理性。如不合理，请说明理由并在右侧空白处画出优化设计图。
（五）综合题
看懂如图所示注射模具装配图，并回答问题。

图A

图B
1、两套模具结构上的共同点和不同点有哪些？
2、写出图A所示模具一个成型周期内的顺序动作过程（模具零件名称用编号）。
（六）计算题
根据图示塑件形状和尺寸，分别计算出凹模和凸模的成型工作尺寸（塑件平均收缩率取0.5％，δZ取Δ/3）。