塑料成型工艺

塑料成型工艺（共12篇）

塑料成型工艺 篇1

1 塑料成型工艺的基本知识

1.1 塑料成型加工的特点

无论是热塑性塑料还是热固性塑料,其成型都是在流动状态下进行的。所以,在选择原材料、考虑成型方法和决定工艺条件时,都必须认真研究不同品种塑料的流动性问题。在外力作用下,塑料高分子链由原来的形状渐变为与外力相适应的另外一种形状,高分子的形变不是发生在瞬间,而是随时间的延长逐渐发展的。从生产实践中发现,很多塑料熔体在成型过程中都伴有弹性变形发生。另外,塑料的工艺性能有吸湿性、收缩性、相溶性;塑料制品使用的主要原料和辅助材料包括合成树脂和各种添加剂。合成树脂是塑料中对添加剂起黏结作用的主要成分,一般占30%~100%,对塑料的基本性能有决定性的影响;添加剂则是为改善塑料的某些性能在生产时特意加入的成分。

1.2 塑料制品的一般生产过程

塑料制品的一般生产过程可分为4个阶段:配方设计、混炼、造粒、成型(见图1)。

2 注射成型及设备

2.1 注射成型方法的特点及原理

注射成型又称注塑。此方法不仅适用于全部热塑性塑料,而且也适用于部分流动性较好的热固性塑料制件的成型。

2.2 注射成型过程的工艺条件

一是需要控制机筒、喷嘴和模具的温度。二是需要注意注射成型过程中的塑化压力和注射压力,这关系到物料的塑化和充模成型质量。三要掌握好成型周期,完成一次注射成型过程所需要的时间称为成型周期或总周期。

2.3 注射成型机

按外形特征可分为立式、卧式、角式和转盘式注射机。按物料在机筒中被塑化的形式分为柱塞式和螺杆式两种,螺杆式又有单螺杆、双螺杆和多螺杆注射机之分。单螺杆往复式注射机是目前使用最广泛的注射成型机械,它的螺杆不仅可以转动,而且能像柱塞一样做轴向往复式运动,具有结构简单、注射速度快、塑化效率高的特点,并对不同物料和制件要求有较强的适应性。

3 挤出成型及设备

3.1 挤出成型的原理及特点

装入料斗的颗粒状物料被旋转的螺杆推入料筒,由于加热器的外热作用和螺杆对物料的搅拌、剪切、挤压、摩擦等产生的热作用,使物料沿螺杆轴线前进的方向不断升温熔融而呈流动状态,并不断推向机头(见图2)。

挤出成型是塑料加工工业中应用最早、用途最广、适用性最强的成型方法。

3.2 挤出成型的工艺要点

一是挤塑温度。在挤出工艺中,温度是影响塑化效果及产品质量的主要因素。二是螺杆转速。螺杆转速直接影响挤出机产量和制品质量,其值决定于螺杆及挤出制品的尺寸和形状,以及原材料的种类等。三是机头压力。增加熔融物料通过挤出机头时的压力,将导致产量降低,但能使产品质地实密,有利于提高制品的质量。四是牵引速度。基础成型是连续生产制品的过程,所以要求对制品的牵引速度均匀稳定,并与挤出速度相符。

3.3 挤出成型的设备

主要包括成型主机和辅助装置两大部分。挤出机是成型的主要设备,也称主机。为保证制品质量,除主机外,一套挤出设备还包括与之相配套的若干辅助装置。

4 压制成型及设备

4.1 压制成型的原理和特点

压制成型是热固性塑料的主要成型方法之一。压制成型有模压法(也称挤胶法、挤塑法、压塑法)和层压法两种。

4.2 模压成型的工艺条件

第一,温度是物料在模具中的软化流动、成型中的物理化学变化、直至最后阶段的硬化成型全过程的决定性因素。第二,压力在模压中的作用是促进熔料在塑模中加速流动、增加塑料的密实性、合紧塑模、固定制件的形状。第三,模压时间主要取决于模塑温度和压力。

4.3 压制成型的设备

压制成型所用的设备主要有液压机和层压机,它们都是液压传动的压力机械。

5 塑料的其他成型方法

5.1 压延成型

利用热的辊筒,将热塑性塑料经连续辊压、塑化和延展成薄膜或薄片的一种成型方法。

5.2 吹塑成型

吹塑成型是目前生产塑料制品的主要方法之一,用于生产热塑性塑料薄膜及中空制品,包括挤出吹塑和中空吹塑两种工艺方法。

5.3 真空成型

将热塑性塑料薄片或薄板(厚度小于6 mm)重新加热软化。

5.4 滚塑成型

把粉状或糊状塑料置于模塑中,通过加热并滚动旋转塑模,使模内物料熔融塑化,进而均匀散布到模具表面,经冷却定型即得到制品。

5.5 浇注成型

将加入了固化剂和其他辅助材料的液态树脂混合物料倒入成型模具中,使其在常温或加热条件下逐渐固化,成为一定形状的塑料产品。

5.6 缠绕成型

这是制造圆筒形、球形、管形、方盒形或异形回转体的纤维增强塑料制品(俗成玻璃钢)的一种工艺方法。根据加工时聚合物所处状态的不同,塑料成型加工方法大体可分为3种:一是处于玻璃态的塑料,可以采用车、铣、钻、刨等机械加工方法和电镀、喷涂等表面处理方法;二是当塑料处于高弹态时,可以采用热冲压、弯曲、真空成型等加工方法;三是把塑料加热到粘流态,可以采用注射成型、挤出成型、吹塑成型等加工方法。

塑料成型工艺 篇2

总112学时，其中：理论36课时，上机76课时

学分： 先修课程：《机械制图》、《计算机绘图》、《Pro/E塑料制品造型设计》等。

适用专业：模具设计及制造专业

教材及参考书：

1、《塑料模具设计及制造》，刘朝福主编，高等教育出版社，2004年7月，ISBN? 7-04-014676-2。

2、《塑料模具图册》，阎亚林主编，高等教育出版社。

3、《Pro/E塑料模具设计从入门到精通》，李刚主编，中国青年出版社，2008年7月，ISBN? 978-7-5006-7852-64、《精通Pro/E模具设计篇》，凯德设计／编著，中国青年出版社，2007年8月，ISBN? 978-7-5006-7729-1

考核方式：考试与考核相结合一、课程的性质、目的和任务：

随着现代工业发展的需要，塑料制品在工业、农业和日常生活等各个领域的应用越来越广泛，质量要求也越来越高。在塑料制品的生产中，高质量的模具设计、先进的模具制造设备、合理的加工工艺、优质的模具材料和现代化的成形设备等都是成形优质塑件的重要条件。

《塑料成型工艺与模具设计》是模具专业的核心专业课程。在这门课程里，学生将通过5幅（类型）塑料模具的设计案例，系统学习塑料的注射成形工艺、模具的结构、工作原理及使用Pro/E的塑料模具设计方法，为将来的工作打下坚实的理论和实践操作基础。

该课程的理论部分应使用投影教学，在课堂上向学生直观地演示各种模具的立体模型、动画及实物的工作过程演示录相等，可极大地提高学生学习的积极性，增强学生的学习效果。课程的设计操作部分在计算室进行，让学生在学习过程中实际动手操作。

二、课程教学的基本要求：

１、了解各种塑料的各项性能，以及注射成型工艺；

２、掌握各种类型塑料模具基本结构；

３、熟练掌握常用几种类型模具的Pro/E设计方法；

４、能正确选择标准件进行塑料模具结构设计。

三、课程教学内容：

（一）塑料成形基础（理论6课时）

【教学目的要求】

1、熟悉常用塑料的性能及用途，各种成型方法的优缺点和使用范围；

2、掌握塑料成型的基础知识，注射成型工艺过程及工艺参数的选择；

3、了解塑料在成型过程中的物理化学变化，常用塑料成型工艺方法；

4、实现掌握塑料成形的基础知识；

5、熟悉塑料模具及塑料成形设备的种类及特点；

6、掌握注射模及注射机的结构及分类；

7、实现对常见塑料模具及塑料成形设备的基本认识。

【教学重点难点】

1、塑料的工艺性能；

2、塑料成形工艺；

3、塑件结构设计；

4、注射模的结构及分类；

5、注射机的结构及分类。【教学内容】

1.1塑料概论（理论）

1.2 塑料工艺性能（理论）1.3常用塑料（理论）

1.4塑料注射成形工艺（理论）1.5注射模具与注射机（理论）

（二）塑料端盖的分模（案例一：理论6课时 上机8课时）【教学目的要求】

1、熟悉各种分型面的设计原则及简单分型面的设计方法；

2、熟悉浇注系统各种流道及浇口的类型和尺寸确定；

3、掌握简单浇注系统的设计方法；

4、掌握在Pro/E上的基本分模操作步骤。【教学重点难点】

1、分型面的创建方法；

2、浇注系统的设计；

3、简单塑件的分模方法。【教学内容】

2.1新建一个模具制造模型并进入模具模块（上机）2.2建立模具模型（上机）2.2.1引入参照模型 2.2.2定义坯料

2.3设置收缩率（上机）2.4塑件结构检测

2.4.1脱模斜度（理论）

2.4.2鼠标上盖脱模斜度检测（上机）2.4.3塑件壁厚检测（理论）

2.4.4鼠标上盖壁厚检测（上机）2.5创建模具分型曲面

2.5.1分型面的概念和设计（理论）

2.5.2创建鼠标上盖模具的分型面（上机）2.6在模仁中创建浇注系统（上机）

2.6.1普通浇注系统的组成及设计原则（理论）2.6.2注流道和分流道设计（理论）2.6.3浇口设计（理论）

2.6.4浇注系统的平衡（理论）

2.6.5冷料穴和拉料杆设计（理论）2.6.6模具排气槽设计（理论）

2.6.7在模仁中创建鼠标上盖的创建主流道（上机）2.6.8在模仁中创建鼠标上盖的创建分流道（上机）2.6.9在模仁中创建鼠标上盖的创建浇口（上机）

2.7构建模具元件的体积块（上机）2.8抽取模具元件（上机）2.9生成浇注件（上机）2.10定义模具开启（上机）

（三）两板模模具设计（案例二：理论6课时，上机18课时）【教学目的要求】

1、熟悉单分型面注射模各组成机构的功能；

2、掌握一模多腔单分型面注射模的总体结构和设计方法；

3、掌握采“阴影曲面”创建分型面的方法；

4、掌握一模多腔模具浇注系统的设计方法；

5、掌握使用EMX6.0加载模架与标准件设计方法。【教学重点难点】

1、分型面的创建方法；

2、浇注系统的设计；

3、使用EMX6.0加载模架与标准件设计方法。【教学内容】

3.1产品的型腔数目和分布确定（理论）3.1.1型腔数目和分布

3.1.2产品模具的型腔数目和分布分析 3.2产品模具的浇注系统设计（理论）3.2.1流动比的校核

3.2.2产品模具的流动比校核

3.3产品一模多腔参照模型布局（上机）3.4产品一模多腔收缩率的设定（上机）3.5成形零部件结构设计（理论）

3.6成形零部件刚度和强度校核（理论）3.7注射模标准模架（理论）

3.8定义产品的坯料工件（上机）

3.9采用“阴影曲面”创建产品的分型面（上机）3.10创建产品一模多腔模具的浇注系统（上机）

3.11生成成形零部件、浇注件、定义模具开启（上机）3.12塑料成型分析（上机）

3.13模架与标准件设计（上机）3.13.1新建EMX模具项目 3.13.2加载标准模架

3.13.3加载定位环、浇口套、螺钉等模具标准件

3.13.4加载推出机构标准件，创建产品推出机构的推杆 3.13.5加载水嘴、开设冷却水道

（四）塑料壳的模具设计（案例三：理论6课时，上机16课时）【教学目的要求】

1、熟悉不规则形状塑件参照模型的布局方法及模型间尺寸确定；

2、掌握带孔参照模型的分型面创建方法（裙边法）；

3、掌握先分割、抽取模具组件，后设计浇注系统、铸模的设计方法；

4、掌握在模仁上设计冷却系统的设计方法；

5、掌握滑块的设计方法；

6、掌握自动创建模架的设计方法。

【教学重点难点】

1、滑块的设计方法；

2、在模仁上设计冷却系统的设计方法；

3、自动创建模架的设计方法。

【教学内容】

4.1塑料壳参照模型的布局（上机）

4.2设定塑料壳收缩和创建工件（上机）

4.3创建正面带孔的塑料壳模具分型面（上机）

4.3.1 使用“创建自动分型线”工具创建影像曲

4.3.2使用“裙边曲面”工具创建塑料壳小孔处分型面

4.3.3使用“填充”方法创建其余处分型面

4.4生成成形零部件、浇注件、定义模具开启（上机）

4.5不规则形状塑件塑料壳模具的浇注系统设计（上机）

4.6模仁上的冷却水道设计（上机）

4.7模架与标准件设计（上机）

6.1侧分型与抽芯注射模实例分析（理论）

6.8侧分型与抽芯机构的类型

6.8.1斜导柱侧抽芯注射模结构组成及工作过程

6.9斜导柱侧抽芯机构设计与计算（理论）

6.9.1抽芯距与抽芯力的计算

6.9.2侧滑块的设计

6.10斜导柱侧抽芯机构应用形式（理论）

6.10.1斜导柱安装在定模、侧滑块安装在动模

6.10.2斜导柱安装在动定模、侧滑块安装在定模

6.10.3斜导柱与侧滑块同时安装在定模

6.10.4斜导柱与侧滑块同时安装在动模

6.10.5斜导柱的内侧抽芯

（五）纸杯座的模具设计（案例四：理论6课时，上机18课时）

【教学目的要求】

1、熟悉双分型面注射模各组成机构的功能；

2、掌握双分型面注射模的总体结构和设计方法；

3、了解双分型面注射模的设计方法；

4、实现双分型面注射模知识的掌握。

【教学重点难点】

1、双分型面注射模浇注系统；

2、双分型面注射模典型结构；

【教学内容】

5.1双分型面注射模概述（理论）

5.1.1双分型面注射模结构特点

5.1.2双分型面注射模工作过程

5.2双分型面注射模浇注系统（理论）

5.2.1点浇口浇注系统

5.2.2潜伏浇口

5.2.3浇注系统的推出机构

5.3双分型面注射模典型结构（理论）

5.3.1双分型面注射模结构分类

5.3.2常见双分型面注射模结构

5.4塑料环的模具设计过程（上机）

（六）手机后壳的模具设计（案例五：理论6课时，上机16课时）

【教学目的要求】

1、熟悉三板模中不规则分型面的模具设计方法；

2、掌握各种三板模的结构、工作原理及其特点；

3、了解其他类型的三板模；

4、实现对三板模运动原理的掌握。

【教学重点难点】

1、三板模结构组成及工作过程；

2、三板模设计与计算；

3、三板模应用形式。

【教学内容】

6.1双分型面注射模概述（理论）

6.1.1双分型面注射模结构特点

6.1.2双分型面注射模工作过程

6.2双分型面注射模浇注系统（理论）

6.2.1点浇口浇注系统

6.2.2潜伏浇口

6.2.3浇注系统的推出机构

6.3双分型面注射模典型结构（理论）

6.3.1双分型面注射模结构分类

6.3.2常见双分型面注射模结构

6.4塑料环的模具设计过程（上机）

塑料成型工艺 篇3

关键词 CAE；Pro/E；塑料顾问；注射成型；工艺分析

中图分类号 TQ 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)112-0132-01

随着人类生活水平的提高，塑料制品已占据广阔市场，其中以注射制品尤为突出。一件优质的注射制品从研发到生产涉及众多因素——当相关研发信息确定后在生产中，注射成型工艺参数的选择就变成了保证生产顺畅进行和产品质量的关键因素。

1 注塑模CAE技术

CAE全称“Computer Aided Engineering（计算机辅助工程）”，注塑模CAE技术是将工程设计、试验、分析乃至制造贯穿于产品研发过程中的每一个环节，以聚合物流变学、计算力学、热力学和计算机图形学等理论为依据，借助有限元法、有限差分法和边界元法等数值计算法，预测熔件在模具型腔中的充模流动、保压和冷却情况以及制品中的应力分布、分子和纤维取向、制品的收缩和翘曲变形等，并由此分析工艺条件、材料参数及模具结构对制品质量的影响，达到优化制品和模具结构、优选成型工艺参数的目的。

2 塑料顾问的作用及特点

塑料顾问主要为设计人员提供了浇口位置分析、充模分析、设计描述等方案和相应的模塑图形，使设计者直观地看到熔接痕、热缩性及气泡的位置及时了解温度、压力和时间在制件各部位上的分布情况。可随时选择、设定及修改工艺参数、材料型号和浇口位置，自动选择注射机相关参数，使设计者创造性理念得到快速验证，将问题消灭在设计初始阶段，提高了一次试模的成功率，其结果对优化模具结构和注塑工艺参数的选择有着重要的指导意义。

与其它模流分析软件（如Mold flow）相比，塑料顾问在Pro/E中的无缝连接突显了其在注塑设计相关领域上的优势。据个人操作比较来看Mold flow模流分析软件针对的是每个设计，需将相关产品模型进行数据转换后再调入分析从而产生一些缺陷（如破面等）从而需二次修整。因原建模数据的改变导至分析结果的可信度降低。然而塑料顾问用于评估注塑工艺性的每次设计的更改，直接调用建模数据进行分析，并可不断更改再分析，带有连续可操作性，方便快捷，节约了成本，减轻了设计人员的工作量，是注塑设计相关行业中较理想的实用工具。

3 塑料顾问在注塑成型工艺分析上的应用

注射产品通过Pro/E建模后经塑料顾问工艺分析后方可进行模具设计。现以电板盒（图1）为例，成型工艺分析流程简述如下：

图1 电板盒制作

通过Pro/E菜单栏的“应用程序”选项中的“Plastic Advisor”命令将建模制件无逢调入“Plastic Advisor”分析模块进行工艺分析。

1）浇口位置的选定：进入“Analysis Wizard”向导后运行浇口位置分析功能，在塑料顾问提供的塑料材料库中选择产品成型所需材料后，计算机开始对制件进行合适浇口位置分析，结果如图2所示：浇口最佳位置在制件中心深蓝色部位，为保证外观品质需使用点浇口批量生产，造成模具结构复杂，设计和生产成本会增高。设想在制件侧边较好位置（浅蓝色部位用）采用侧浇口成型（图3）是否满足成型，则进入材料填充分析环节。

图2 最佳注射点

图3 测浇口预设位

2）充模分析说明：保持系统初始数据不变进行第一次充模分析，查看系统分析填充情况的具体报告数据如：充填时间、注射压力、波前温度、压降、充填可行性结果及质量预测。①充填时间。预示塑件充型各阶段时间，通过图形及模拟动画可查看模流的竟流效应、迟滞、潜流现象、失衡流动及过保压，并提供相应解决方案。其中红色带表最先完成充型而蓝色最后。②注射压力。注射压力为注射机喷嘴在注射期间施加的力，分析时注意考虑制件各部位压力的均衡性，特别是增加浇口数量时注意充填的平衡，防止因局部保压产生翘曲。其中红色带表高压区，蓝色为低压区，可以调节注射机或浇口截面更改注射压力数值。③压降。实质为压力差常与制件壁厚和注射压力同时分析，压降过大易产生较大的剪应力，造成翘曲、阴影、原料劣化。其中红色为高压降区，蓝色为低压降。④波前温度。温底过高易出现材质退化，制件表面瑕疵等不良现象；温底过低可能造成短射或迟滞等不良现象，其中红色带表高温，蓝色带表低温。注射时间与模具温度值影响波前温底。⑤填充可行性。用于综合评价填充性能的优劣，由红黄蓝三色分别表示最差、一般和最好。其指标由压降和波前温度综合而来，出现问题系统会提示产生原因。⑥质量预测。由温度、压力和其它结果分析得出的未来成型质量与性能。由红黄蓝三色分别表示最差、一般和最好，出现问题系统会提示产生原因。

3）冷却质量与缩痕分析。冷却质量分析功能用于预测因冷却速度不同造成的缺陷部位，由表面温度变化分析、冷却时间变化分析和冷却品质分析三部分组成。缩痕功能分析用于分析查看缩痕及空隙。

4）优化成型条件：当材料和浇口位置确定，成型结果达到预期目标后，由成型条件根据所设参数值分析得出优一个优化值（图4）。

图4 成型条件优化值

5）生成分析报告。完成分析全过程后通过系统生成一份详系分析报告便于工作人员快速查看数据与对比分析各种方案，确定出最佳解决方案。

6）循环分析。制件单独分析完后，所得出的工艺参数值不一定满足或者根本就满足不了进入模仁设计后的铸模毛坯件的成型需求，而应在铸模后按上述顺序重复周期性地进行带浇注系统的毛坯塑件整体性工艺分析及对相关参数值和模具结构的调试与修改，直到结果达到预期值。正因这种带重复性工作的特点，类似塑料顾问这种无缝连接CAE软件技术的优势得以快速显现。

4 结束语

注射成型工艺分析是一项具有复杂性和重复性相交结特点的工作。与传统模具设计相比，CAE技术在此项工作上有了具大的飞越——及时发现缺陷并快速解决问题，减少修模量，提高生产效率，保证产品质量，降低成本，减轻劳动强度。

CAE与CAD、CAM等技术的结合，是传统工业在现代工业发展中的一次涅磐，它使企业对现代市场产品的多样性、复杂性、可靠性、经济性等做出迅速反应，增强了企业的市场竞争能力。随着机算机性能的不断提升，计算机辅助分析必将成为产品设计与制造流程中一种被企业加以强制性实施的工艺规范，特别是类似塑料顾问这种具有CAD与CAE、CAM无缝连接功能的集成软件，必将成为模具设计者的首选软件，这是发展的必然趋势。

参考文献

[1]恒盛杰资讯.Pro/E + Mold flow高效低成本模具开发与分析全流程[M].北京:中国青年出版社,2008.

[2]申开智.塑料成型模具(第二版)[M].北京:中国轻工业出版社,2006.

作者简介

《塑料成型工艺学》教改初探 篇4

随着我国高等教育课程改革的深入, 专业课程的教学改革也是大势所趋。我校高分子材料工程专业是国家重点学科, 《塑料成型工艺学》是该专业最重要的必修课之一。《塑料成型工艺学》是一门综合性强、知识性强、实践性强的专业基础课程, 其内容几乎涵盖了塑料成型加工工业中所有的成型方法。教师在授课过程中扮演的角色, 对学生能否理解塑料成型工艺方法、掌握专业知识, 起着至关重要的作用。本文结合我院高分子材料科学与工程专业的实际教学情况以及笔者在教学过程的切身体会, 谈谈教师在《塑料成型工艺学》教改中的尝试。

二、改进现有的教学手段

随着科学技术的发展, 众多多媒体技术已应用到教学过程中。目前, 郑州大学几乎所有的教室都安装了多媒体教学设备, 这的确对提高教学效果、减轻老师的板书负担发挥了很大的作用。然而, 很多教师的多媒体课件只是把课本内容简单地复制并粘贴到PPT中, 这和传统的教学模式没什么本质的区别。高分子成型加工是一个综合性、实践性很强的专业技术, 这些年来新技术、新产品层出不穷。因此, 为提高教学效果, 在教学中应做到如下几点: (1) 按照教学大纲和教材内容要求, 重新编排课件。充分利用网络优势以及本校图书馆的电子资源, 坚持做到每年都要对电子课件中的内容进行修改、完善或补充, 和塑料成型加工工业技术发展相同步。如, 利用Google、Baidu等搜索引擎的“图片搜索”或“视频搜索”模块, 把与课程内容相关的图片、动画适当地链接到课件中, 或播放一些专业动画仿真或工厂实际生产过程的录像。比如, 我上课的时候, 在讲到注塑、挤出、压缩或吹塑等工艺方法时, 我就会播放北京东方动画仿真的仿真软件, 或播放生产实习的时候在工厂拍摄到的具体生产工艺过程录像, 这样让学生对实际的生产过程有个真切的理解和认识, 更让他们感受到理论来源于生产实际。甚至也可以将自己科研实验中的相关内容作为辅助材料添加到课件中, 比如我在讲授“塑料成型理论基础”一节中的“聚合物的结晶”部分的时候, 就把我实验过程中聚丙烯结晶过程的偏光图片和录像按照时间先后顺序播放出来, 或把不同结晶形貌的图片列出, 以让学生对结晶过程和结晶形貌有更好的理解, 同时这能够提高学生对科研的兴趣。 (2) 强化案例教学。塑料制品已经在我们的生产、生活、工业等诸多领域发挥着重要的作用, 并成为不可或缺的产品。那么在讲到具体的成型工艺方法的时候, 如注射成型、挤出成型或吹塑的时候, 就把生活中用这些成型方法来成型加工的制品 (塑料玩具、手机外壳、排水管道、木塑地板、纯净水瓶、塑料门窗异型材等) 带到教学课堂进行讲解。并引导同学们就这些制品的成型工艺方法、使用的原料配方等方面进行讨论、启发思考, 让学生在看得见、摸得着等真实制品实例中理解课本理论知识, 大大提高学习效率和学习效果。 (3) 强化现场教学。《塑料成型工艺学》课程的实践性非常强, 现场教学是学生课后实际操作训练的重要补充。在讲授具体成型方法的时候尽量带学生到实验室参观操作学习, 如在讲到注塑成型工艺的时候, 如果没有现场教学的话, 学生可能感觉到比较抽象和枯燥, 可以带学生到实验室面对真实的注塑机讲述注塑成型机的结构构造及功能、工作原理以及具体的工艺参数设置等。注射成型工艺过程中使用了注射成型模具, 由于本科生已经学过《塑料注射成型模具设计》以及《塑料注射成型模具加工》等专业课程, 那么可以让本科生结合模具设计和加工, 去思考注射成型工艺与模具型腔结构以及浇注系统的关系等问题。但有一点要注意, 由于学生还不会操作, 老师最好亲自操作, 开机演示挤出工艺的实际流程, 让学生对教材理论有一个更直观的印象。现有教学手段的改进, 必将去除教师机械地、照本宣科地传授教材内容, 缺乏理论联系实际, 学生被动地学习等传统教学中出现的一些弊端。

三、改进教学过程中的互动和语言表达方式

尽管丰富多彩、生动活泼的多媒体课件可以让同学们对专业知识更容易理解和把握, 但是课堂互动以及老师的语言表达方式在传授知识过程中发挥的作用也不可小觑。互动式和启发式教学方法是现代最为推崇的教学方法。教学过程是一个非常复杂、特殊的认知过程, 更是一个多级信息交流互动的过程。老师在课堂上一个人滔滔不绝地演“独角戏”是永远不会让学生系统地学习并掌握专业知识的。因此, 必须发挥学生的主观能动性, 让学生也参与到课堂教学中来。如, 在讲完“注射成型”这一章节后, 可以给学生留出1~2个课时开一个专题讨论会, 让他们给出生活中的实例来说明哪些塑料制品是采用注射成型来加工的, 这些产品有何结构特点。而且还可以结合同学们所学的《塑料成型模具》, 让同学们了解制备生活中这些塑料产品所使用模具的特点如何。这样让同学们在掌握专业知识的同时, 也让他们意识到我们的生活原来和塑料成型加工密切相关。此外, 为了活跃课堂气氛, 激发同学们的求知欲望, 让他们在短时间内把握专业问题的实质, 课堂语言的改进也非常重要。在此方面, 笔者常用对比、比喻、成语等语言形式进行教学。如把注射成型过程中流动分子链取向比喻成河中顺流而下的竹排;在讲述聚合物成型加工基础部分的结晶的时候, 关于晶体尺寸和成核的关系时候, 可以把晶体比喻成白菜, 而晶核就是种下的菜籽, 种下的菜籽密集, 每个菜籽发芽后的生长空间有限必然影响白菜的大小;以生活中常见的面粉为例, 同样的面粉经过不同的加工方法做成的汉堡包、面包、馒头、面条具有不同的口感以及价格, 以说明成型加工工艺是影响制品最终结构和性能的关键因素。

总之, 《塑料成型工艺学》教学改革是塑料加工技术日益发展与现代教学改革的必然要求。笔者经过多年的教学实践和探索, 充分认识到:教学是一个系统工程, 如何在有限的课堂时间内让学生真正掌握专业知识是我们每一个专业基础课任课老师的责任和义务。只要我们专业基础课任课老师注意不断改进教学手段和教学方法, 鼓励学生主观能动性的发挥, 就能大大提高教学效果。在今后的教学实践中, 如何以学生为中心, 实现教学方法上的互动、生动, 教学手段的多样化, 还需进一步探索并总结经验。

参考文献

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塑料成型工艺 篇5

【摘要】本文以建构主义学习理论为基础，采用过程体验式教学方法，把真实的生产环境引入到塑料成型工艺实验教学中，从而在整个塑料成型工艺实验过程中，实现以真实环境下的工作过程为向导，引导学生主动参与教学，促进了学生学习积极性，提高了教学效果。

【关键词】过程体验式教学方法；真实生产环境；塑料成型工艺实验

一、引言

《塑料成型工艺及模具设计》是一门为我校机自专业模具方向的学生所开设的专业主干课程，使学生通过该课程学习具有一定的塑料模具设计知识和能力。因此在课程内容的设置上综合性较强，同时具有一定的职业性、实践性。由于随着工业产品质量的不断提高，模具正向高效、精密、长寿命、多工位和多功能方向发展，这对高校的模具设计人才的培养提出了更高的要求。但是，目前该课程的教学与实际要求存在一定的距离，尤其在塑件成型工艺实验这一实践环节，主要以教师操作学生参与为主，因此学生由于没有亲手操作，对产品的成型操作和工艺条件的设置不是十分的了解。以至于学生在毕业后无法直接进行塑料产品生产中的一些工艺参数的调整。感到课堂上所学的与实际有些脱钩，感觉学无所用，同时也背离了企业对模具类人才的要求。

二、教改理论及方法

建构主义学习理论强调以学生为中心，认为学生是认知的主体，是知识意义的主动建构者，教师只对学生的意义建构起帮助和促进作用，并不要求教师直接向学生传授和灌输知识。该理论强调在教学中利用以逼真情节为内容为教与学提供一个宏观情景，使学生在一个完整、真实的问题情景中产生学习的需要，并通过合作学习，学生凭借自己的主动学习亲身体验完成学习目标的全过程。基于该理论，在注射成型工艺实验环节中，改变原有以教师讲授为主，学生被动接受的教学方式，同时为学生构建一个真实的生产环境，让学生在老师的引导下自主的进行知识的学习和应用。

根据建构主义学习理论和课程的特点，在具体教学方法应用上，则主要是采用“过程体验式”教学法。该教学方法强调教学需要出发，创设与教学内容相适应的场景或氛围，让学生主动参与到具体的教学过程中，以提高其学习积极性。因此在注射成型工艺实验环节中，构建一个跟塑料模具企业生产实际相一致的环境，并根据塑料模具企业塑件生产任务，从而在塑件成型工艺实验中让学生以员工的角色对生产的塑件的质量问题进行讨论和分析，从而来培养学生对所学知识的综合应用能力。

三、实验环节的具体教学设计及实施

1.教学内容安排

根据我校机自专业《塑料成型工艺及模具设计》课程的教学大纲要求，在塑件成型工艺实验中要求熟练的掌握塑件成型参数的设置及注塑机的操作步骤，并能对所成型的问题塑件进行分析。因此塑件成型工艺实验环节与学生今后的企业车间实习及从事塑件工艺分析相关的工作有着紧密的联系。所以在该实验的学时安排上比重应有所突出，有6个学时。具体的安排有：（1）讲解注塑机控制台各个控制按钮的作用和功能，并让学生进行操作；（2）讲解成型参数的设置方法，并让学生进行实际操作；（3）根据企业的实际生产过程，给学生设置生产任务，让其根据前面所学的知识，以小组的形式进行操作生产；（4）要求学生对生产中所出现的问题塑件进行原因分析，并完成相应的实验报告。因此整个塑件成型工艺实验教学内容通过“前期生产培训、任务下达、生产操作及问题分析”四个环节来构造成一个真实的塑件生产环境。

2.教学的运行与组织

根据本课程的教学内容和所采用的教学方法，在塑件成型工艺实验教学中，以真实产品“塑料晾衣架”为载体，根据真实环境下的塑件的生产流程和工作任务，将学生分组成几个塑件生产小组，分别给各小组下达塑件生产任务，以企业员工的角色分别进行注塑机操作及塑件生产的前期培训、任务下达及任务分析、塑件的生产及问题塑件分析讨论四个方面的工作内容，并完成相应的工作报告。在实验中，注重学生的自主性，小组内自行讨论分析所出现的晾衣架的质量问题，并做好记录。这样在整个实验课程内容结束时，能让学生完整熟练的掌握塑件的生产过程，为其以后进行塑料模具企业进行生产实习打下良好的基础。

3.实验考核方案设计

根据所采用教学方法的特点，在塑件成型工艺实验环节所采用的考核方法上采用过程考核方法，具体有以下几个方面的内容：（1）学生的出勤及在实验中的纪律表现（10%）；（2）对注塑机操作的规范性（25%）；（3）在规定时间内生产的塑件数量及塑件合格率（40%）；（4）实验分析报告（25%）。根据教改前阶段学生所完成的实验情况来看，比较以往，对注射成型有了较深刻的认识，并对塑件生产工艺有了较为全面的理解。如图1所示的是学生所生产的合格的塑料衣架。

四、总结

通过采用基于真实生产环境的过程体验式教学方法对课程实验环节进行改革，在塑料成型工艺实验教学中建立起一套与塑料模具企业真实生产环境生产过程相一致的教学场景、教学方式及考核体系。在具体的课程教学中，实现以真实环境下的工作过程为向导，突出学生在课堂教学过程中的中心地位，激发学生的学习兴趣，提高学生的学习技能，使整个实验教学效果得到了提升。

【参考文献】

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[3]李敦杰.关于“体验式”教学形式的研究[J].教育探索，2009（7）：145-146

【作者简介】

吕焕培，性别：男，出生日期：（1984.10），籍贯：浙江余姚，学历：硕士研究生，民族：汉，单位：宁波大红鹰学院，职称：讲师，研究方向：模具设计制造。

塑料成型工艺 篇6

摘 要：在进行汽车座椅注塑成型技术的研发中，可以在进行技术设计的过程中使用限软件为技术的平台，将汽车座椅塑料件的注塑成型技术进行模拟，在注塑过程汽车的座椅塑料件进行实际工况的应力分布。利用软件，将汽车座椅塑料在注塑后的翘曲变形和残留的应力场进行判断。在这之后将塑件的预应力进行判断，将实际的边界条件和负荷进行界定，并与无预定义应力场塑件上的加载进行对比，从而对注塑成型工艺对汽车座椅塑料件力学性能的影响进行研究。本文主要针对注塑成型工艺对汽车座椅塑料件力学性能的影响进行分析。

关键词：注塑成型；汽车座椅塑料件；力学

随着汽车向轻量化方向不断发展，塑料在汽车上的用量增加。因此在以后的设计中需要将模拟注塑工艺阐述更加充分的进行分析。

1 注塑成型分析

1.1 几何模型与网格的划分

进行建模的过程中需要将模型的实际使用进行简化，在本文中主要是通过CATIA进行建模。塑件的尺寸为465*155*39MM，壁厚呈现出不规则的状态，所以使用的是平均的壁厚，为2.6MM，在进行建模的过程中需要使用Moilflow进行数据的收集，并将应力的结果进行确认，形成四面体网格的形式，从而进行Abaqus模型的建立。在使用限元软件Moldflow ，形成立体的模型，如图1所示，为了将网格模型进行优化，通过自动修复方式，将设计的倒置四面体、折叠厚度方向进行细化，内部的长度和体积和尖角进行及时的修复，使用模型以后 ，在四面体修复的过程中可以将一些设计的模型进行优化，使得网格的平均比例可以进行细化，平均的纵横可以调整为5.6，使得座椅更加的合理便捷。

1.2 浇口位置及其工艺参数

根据汽车的外观的要求，可以将企业座椅注塑件的外观进行协调，浇口的位置最好是放在座椅的内部，尽量的保证美观。在进行浇口确认的过程中对缩短流动的距离进行及时的分析，使塑料熔体同时到达塑料件的两端，最终将浇口放置在塑件下部靠中间的位置，这样对整体的使用舒适性具有重要的作用。这种模型的建立主要是在不冷却的情况下进行分析，但是塑料座椅还需要针对冷却性进行分析，因此可以采用有限元模型Generic Default 的PP 材料进行模拟，如表1，为不同的材料参数，在不同的材料的作用下，会因为材料的特点不同而产生不一样的数据，在进行模型建立和参数分析的过程中需要将这些问题进行深入的分析。

在进行技术设计和模型建立的过程中，还存在一些因为工艺的不同而产生的影响，如表2所示，为四种不同的工艺，在工艺的选择不同时，其数据的形成就会出现不同程度的差异，使得整体各项参数都发生重要的变化，因此在进行技术选择的过程中也需要根据实际的情况对参数进行选择。

1.3 结果分析

如图2所示，從填充压力的增加、模温的降低，使得达到顶出温度的时间不断的缩短。如表3所示，压力的不断降低，会对翘曲的变化受到影响，使得翘曲变形不断的增加。从工艺4和工艺1的对比说明，可以看出，随着熔体温度的增加，填充压力的降低，使得达到顶出温度的增加，变形增加，使得理论和实际相符。

2 应力分析

在进行有限元模型的分析中，需要通过元信息以及相关的材料信息，并将信息转化为Abaqus 可以识别的输入文件（ INPUT），即Abaqus 的数值模型文件。对塑料件应力分析的有限元建模过程施加一定的与物理相符的边界条件和载荷，在实验中要求这个塑料件承受200N的牵引力，主要的是通过汽车塑料件的实际工作状况。

3 结束语

注塑成型工艺会随着塑料件在工作情况下的应力和磨具的熔体产生不同的效果。为了更好的进行汽车座椅塑料件的生产，在进行参数的选取和模型的建立时，综合的考虑各项因素，降低保压压力。

参考文献：

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[2]陈生超.长玻纤增强聚丙烯注塑成型中纤维断裂和分布的初步研究[D].郑州大学，2013.

塑料成型工艺 篇7

课程定位与目标

(一) 课程的定位

《塑料成型工艺及模具设计》是模具设计与制造专业核心课程之一, 它的作用是培养学生从事冲压工艺设计、冲压模具设计、冲压模具装配调试与维护的知识与技能。课程内容承前启后, 先修课程有《机械制图》、《机械设计》、《机械制造基础》等, 后续课程有《模具CAD CAM》、《三维设计》等。

(二) 课程的目标

技能目标简而言之, 本课程的教学目标是培养学生一能分析、二会计算、三懂设计、四强操作。例如, 能正确分析塑料制件的成型工艺性, 会正确进行模具设计时的工艺计算, 懂得如何完成中等复杂程度的模具设计任务, 能够完成冲压模具的安装、调试与制件的生产操作, 从而达到本专业对应职业岗位的相关工作要求。

情感目标培养学生学习的主动性和自主学习能力, 以及创新能力、沟通能力和团队协作精神, 同时, 养成严谨细致的工作态度和爱岗敬业的工作作风。

课程教学资源

本课程建立了多元化的教学资源, 包括理论教材、实践教材、网络资源、校内实训室和校外实训基地。这些资源相互补充, 能够满足本课程理论教学与实践教学的需要。

(一) 教材选用

课程教材选用由高等教育出版社出版, 齐卫东主编的普通高等教育“十一五”国家级规划教材《塑料模具设计与制造》。该教材在内容上兼顾了理论基础和生产实践两个方面, 内容全面, 实用性强。书后所附助学课件包含了大量动画, 辅助教学内容, 使成型工艺的讲解更加生动、直观, 有利于激发学生的学习兴趣。

(二) 校内实训基地

目前, 本专业已建成与模具设计相关的多个实训室和实训中心, 如表1所示。完善的校内实训基地确保了实践教学的顺利开展, 为培养学生的专业技能提供了保障。

(三) 校外实训基地

根据《塑料成型工艺及模具设计》课程教学需要, 本专业加强了与周边高校、企业的合作, 如与江苏常发集团、南京汽车集团有限公司等多家企业建立了长期合作机制, 为本课程的教学建设了产学研平台。学生在校外实习基地可完成课程实训、职业素质培养、生产实习、毕业顶岗实习等。比较稳定的校外实践基地网的形成是课堂教学的有效延伸。

教法与学法分析

(一) 教学方法与手段

本课程在教学过程中应针对不同的知识模块采用适当的教学方法。例如, 对塑料基础知识“成型工艺”主要采用课堂讲授和启发式教学, 对几种典型成型工艺的教学主要是现场教学。模具拆装实训是在学完模具基本结构的基础上由教师现场演示、学生分组练习。模具设计部分主要是采用案例分析、对比推理的教学方法。最后阶段的课程设计采用任务驱动法, 教师下达设计任务, 学生小组讨论、协作完成设计。在教学过程中, 这些教学方法的灵活运用, 形成了“教学做”合一的教学模式。

在教学手段上, 强调多媒体、网络资源与传统教学手段的恰当运用。一些抽象枯燥的成型工艺, 学生没有直接接触过, 如果在课堂上直接讲授, 学生将很难理解。而借助多媒体课件和丰富的网络资源, 不仅能使抽象的教学过程变得形象、直观、生动, 而且借助网络平台能增加课堂的信息量, 拓宽学生的视野, 大大提高课堂的效率和质量。

(二) 学习方法指导

学情分析本课程的教学对象是模具设计与制造专业二年级学生, 他们已学习了《机械制图》、《机械设计》、《机械制造基础》等先修课程, 有一定的看图、读图、绘图能力和动手操作能力。但学生的基础参差不齐、自学能力不强、对枯燥的专业知识不太感兴趣, 因而在学习过程中存在着这样三对矛盾:结构图量大——学生读图能力弱;成型工艺复杂——学生不熟悉工艺;参数计算繁多——学生机械记忆公式。

采取措施 (1) 多媒体教学, 利用实物模型; (2) 现场教学, 动画演示; (3) 优化课程设计, 进行案例分析。

学习方法 (1) 从做中学, 提高读图能力; (2) 从实践中发现规律, 培养自主学习能力; (3) 小组讨论激发兴趣, 达到举一反三。

教学组织与实施

(一) 课程整体设计

本课程打破了传统的课程设计模式, 树立了新的设计理念和思路, 从工作岗位中提取工作任务, 再转换成学习任务, 最后设计成整合的工作任务作为教学内容。教学内容安排按照认知规律由易到难, 分为四个阶段, 共90个学时。第一阶段是塑料基础知识及成型工艺, 12学时;第二阶段是模具拆装实训, 14学时;第三阶段是模具结构设计, 40学时;第四阶段是塑料模具课程设计, 24学时。

本课程的重点、难点是注射模具结构设计, 将其分为八项具体任务, 前两项是模具整体结构的认识和工艺分析, 其他六项是模具各零部件的结构设计。

(二) 课程考核

课程的考核包括平时成绩考核、理论考试、单元设计实训考核三部分。其中, 请企业工程师参与单元设计实训考核, 学生参与平时成绩的自评与互评, 教学评价实现了多元化。具体如表2所示。

(三) 教学程序设计

下面以一个具体的教学案例“双分型面注射模”展示本课程教学程序的设计。

第一步:创设情境, 导入新课 (5分钟) 。本节课之前我们学习了单分型面注射模, 所以, 这次课采用对比分析的方法授课。首先, 复习单分型面注射模的结构和脱模过程, 其次, 创设情境, 提出问题:如果塑料制品要求外观平整、光滑, 那么应该设计成点浇口, 这时, 自然涉及一个问题——浇注系统凝料和塑件如何取出?图1将单分型面和双分型面结构进行了对比。分析发现, 只有设置两个分型面才能够分别取出凝料和塑件。从而导入新课——双分型面注射模。

第二步:剖析重点——模具结构 (30分钟) 。通过辨析找出双分型面注射模独有的结构:中间板、定距螺钉和弹簧, 如图2所示。

第三步:突破难点——脱模过程 (30分钟) 。先用实例分析法, 给出实例。以日常生活中的塑料碗为例, 让学生在认识双分型面模具的基础上分析其脱模过程, 可以小组讨论的形式。在这个过程中, 学生可能会遇到一些脱模过程问题, 带着这些问题, 我们用多媒体课件播放其脱模过程, 学生会更加印象深刻, 更容易理解其过程。然后, 将脱模过程进行动作分解, 分析动作要领。动作一:浇注系统凝料和模具流道分离;动作二:塑料制件和浇注系统凝料分离;动作三:塑料制件、浇注系统凝料分别与模具脱离。最后, 合并动作, 播放动画, 突破难点。经过前面对脱模过程的动作分解, 学生已经基本掌握了脱模过程, 此时再重新播放动画, 通过“给出情境——观察思考——小组讨论——播放动画”的形式, 有利于学生在理解的基础上彻底掌握, 从而突破难点, 并做到举一反三。

第四步:知识运用, 巩固提高 (15分钟) 。在学习了本节课后, 为了让学生进一步巩固所学内容, 教师提出四个教学方案供学生思考, 并且通过小组协作, 总结脱模过程。在整个过程中, 教师巡回指导, 最后对各个组的成果作简要总结。

课程特色与创新

本课程的特色主要体现在: (1) 课程坚持体现职业岗位能力的、基于工作过程导向的开发思路; (2) 遵循“三重原则” (重基础、重技能、重工程应用) , 确定课程内容, 将课程的教学内容由易到难分为基础、技能、应用三个部分, 内容与职业资格要求的相关内容融会贯通; (3) 充分利用企业优势资源, 在真实生产环境中, 完成教学任务; (4) 灵活多样的、多层次的、“教学做”紧密结合的课程教学方法。

最后, 对本次说课设计加以总结:《塑料成型工艺及模具设计》这门课实现了课程设计岗位化, 教学内容职业化, 教学方法灵活化, 教学评价多元化。

参考文献

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塑料成型工艺 篇8

塑料油箱挤出吹塑成型模具的主要结构为两个凹形型腔的分模模具, 其目的是凸出塑料油箱产品外表面, 并确定模具产品规格与外形, 最终通过吹塑挤出, 将机械加工制造零部件经由冷却系统, 完成从低分子形态到高分子形态的转变定型。其设计标准与目的分析如下:一是塑料邮箱挤出吹塑成型的模具规格应当与生产目标、客户需求相一致;二是确保半制品塑料型坯能够被精准切断, 并避免造成对型坯的过度扯动和破坏;三是要提高挤出吹塑模具结构间的连接严密性, 提高吹塑模具的耐久性能;四是要增强挤出吹塑模具的排气效果, 提高空气排除速率;五是优化吹塑冷却分层系统设计, 保证冷却分层效果的均衡性, 使得温度在冷却系统液体通路中的匀速传递, 避免因为吹塑成型时间的不当延误导致塑料制品发生变形。挤出吹塑模具在通常情况下, 设计为一副模具每次吹塑成型一个塑件, 该种模具结构设计的优势为简单便利, 加工流程便捷高效, 制造成本经济合适。塑料油箱的挤出吹塑加工, 应当根据装配要求和项目规模, 设计两个以上的模具生产工位, 防止人力、物资资源的不当空置或者浪费。塑料油箱的挤出吹塑成型模具结构设计图如图1, 图2所示。

2 塑料油箱挤出吹塑成型模具的分型面设计

塑料油箱挤出吹塑模具的分型面设计, 要将模腔横向最大直径和管状型坯外径之间比值设定在合理范围内, 尽量缩小比值差距;应当确保吹塑成型模具通路管道的厚薄均衡, 提高挤出吹塑成型的精准性;设计人员应当借助模具结构中的分型面设计, 化简挤出吹塑制造流程, 提高塑件脱模的成功率。在确定分型面种类和位置的时候, 要保证两个凹形型腔的分模吹塑模具当中的凹陷程度一致, 并且型腔厚薄不能失衡。

3 塑料油箱挤出吹塑成型模具的排气设计

空气排出设计是塑料邮箱挤出吹塑成型工艺的关键环节。吹塑成型过程中, 所排出空气容量应当正好等于模具凹形型腔容积减去的模具闭合当时的型坯容积。为了将塑料型坯与模具凹形型腔当中的多余空气顺利、迅速排出, 防止让残留空气阻滞在模具当中, 提高产品的吹塑效率, 保证吹塑过程中型坯与模具完全贴合, 避免塑件外表收到空气阻隔影响而产生凹陷、突起或者其他形状变化和质量问题。排气不良还会延长制件的冷却时间, 造成制件壁厚分布不均匀, 降低制件的力学性能。故应开设足够的排气通道以保证制件能够成型饱满。由于该模具分型面外侧均匀地设置了切边刃口、压缩段和余边槽, 成型时余料将分型面封闭, 气体无法从分型面处排除, 故该模具只能以在模腔中开设排气孔的形式排气。

4 塑料油箱挤出吹塑成型模具的冷却分层设计

几乎所有的热塑性塑料成型工艺如挤出成型、注射成型、真空成型等, 其成型周期在很大程度上取决于塑料的冷却时间长短。对吹塑成型尤其如此, 因为其冷却时间占成型周期的60%以上, 对厚壁塑料件则达90%。若冷却不均匀会使塑料件各部位的收缩率存在差异, 引起制件翘曲、瓶颈歪斜等现象。该模具采用的是直通式冷却方式, 即直接在模板上钻孔, 模外串联形成冷却回路, 通入冷却介质进行冷却。

5 塑料油箱挤出吹塑成型模具的吹塑工艺设计该塑料油箱的挤出吹塑工艺过程

首先, 开启的吹塑模具移至挤出机头下方, 挤出机在两瓣吹塑模具中挤出型坯, 达到要求的长度后, 吹塑模具合模, 截断型坯后从挤出机头下方移出, 成型油箱进油孔的凸模前行, 与型坯和吹塑模具接触, 凸模中心开有气体通道, 压缩空气由此引入型坯中, 吹胀型坯, 使其与吹塑模具内表面紧密接触, 冷却定型后开模取件。

综上所述, 塑料油箱的挤出吹塑成型设计方案中, 有关设计单位企业及其工作人员应当根据现实生产需求, 确定吹塑加工的模具生产工位, 通过吹塑模具结构设计优化, 模具设计工艺水平的提高, 增强企业的核心竞争力和经济实力。

参考文献

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塑料成型工艺 篇9

作为模具专业的主干课程《塑料成型模具设计》必须以市场需求为导向，以就业为目标的教学理念开展。在本人长期从事《塑料模具设计》课程的教学中，采用模块一体化的教学模式的基础上，采用多种教学方法并进，取得了良好的教学效果。

1 传统课程教学及存在问题

1.1 传统的教学方法

传统教学方法的基本特点是教师根据教材或确定的内容系统地在课堂上讲授，教师根据自己对教材的理解组织教学，并按一定的教学法（含已有的教学经验）讲课，目的是使学生能在较短时间内、较快和较准确地了解和掌握课堂内容。

1.2 存在的问题

以上教学方法看似很有逻辑性，但整个看来教学的整个过程只重视教师的教，而忽视了学生的学，学生学习的好坏，理解的程度教师只有在课程设计时才能了解，而且学生学习很被动，必须完全接受老师的灌输，缺乏学习的积极性。考试的时候也只是应付过关，不能把握课程中的精髓。

2 课程教学改革的措施

2.1 分析学生的基本情况，采取相应的措施我校材料成型专业本科学生的《塑料成型工艺与模具设计》开设在大四的第一学期，在这一学期学生的任务非常艰巨，压力很大，上课往往出现到课率不高，上课不积极等，若上课仍采取按部就班的方法上课，往往会上课学生不积极，影响老师情绪，教学效果极差。针对这种情况，经过多年的教学实践，采用模块一体化教学，体现专业特色，使学生主动学习，取得良好的教学效果。

2.2 模块一体化的内容根据教学计划，本课程分为理论课程教学、塑料件加工认识实验、模具拆装实验和课程设计等内容，按计划应上理论课，在讲授一定理论之后，进行相应实验，理论完全结束后进行课程设计。采用的模块一体化的具体教学安排是：开课前，将最后每个学生要做的毕业设计的题目发给大家，给出设计零件的工程图及设计要求。另外给出设计塑料模具的设计步骤。(1)分析塑件（包括工艺性和塑料类型）；(2)成型方法的选择；(3)注射机的选择；(4)塑料模具整体结构的确定；(5)成型工艺条件的确定；(6)模具各零部件的设计；(7)设备的校核；(8)绘制模具装配图和零件图。这样使学生目标明确，在以后的理论学习和实践中主动学习，不但能很好地完成毕业设计任务，而且提高学习的积极性。

2.3 实验教学实验能让学生有感性的认识，不能只在讲到某个理论的时候安排试验，比如在开课前学生对塑料模具了解很少，可以进行认识实验观看塑料件生产的设备和模具，使他们有初步的认识，然后在进行理论讲解，更容易理解，在以后的理论教学中，使实验室平时有开放的时间，学生可以自由实验。

2.4 讨论式教学“三个臭皮匠，顶个诸葛亮”，充分说明了集体的力量，由于本课程中在模具结构章节中，有大量的结构图，若老师满堂灌输，而且图形结构复杂也不是一下子就能搞清楚每个零件的，学生很容易产生思维疲劳，影响教学效果。

2.5 多媒体教学《塑料成型工艺与模具设计》这门课图形较多，若采用传统的模型和挂图，有很大的局限性，另外不能达到动态的效果，比如上面提到的模具结构的问题可以将典型的结构做成FLASH动画，利用视频讲结构动作过程动态的展现出来，最后将学生的讨论进行动态化的归纳，另外理论课中还有很多知识点可以做成动画，使课堂教学直观、生动，提高了课堂效率。

2.6 成绩评定办法针对学生以往考试只在最后突击的特点，将成绩评定改成不只重视最后的理论考试，采取各个方面并重的评定方法。

2.6.1 注重平时成绩(1)平时上课情况：到课、发言。将每个学生的表现情况量化记录下来，作为学科成绩的一部分。(2)作业情况。每个章节留出课后习题的一部分作为课后作业，以便学生复习和总结，记录下来，作为学科成绩的一部分。

2.6.2 实验成绩：各个实验成绩的总和在学生做实验的时候记录下来他们的操作情况、遇到问题的解决能力，结合实验报告的成绩，得出实验的成绩作为学科成绩的一部分。

2.6.3 合理分配期终考试内容期末考试试题严格按照教学大纲要求，采用闭卷，时间为120分钟，题型以选择题、填空题、简答题、计算题和图形分析题主，注重基本概念和基本理论，考察基本知识的归纳能力和知识的综合应用能力。

以上三个部分在课程成绩中所占分值为平时成绩占20%，实验占10%，期末考试占70%。

3 课程教学改革前后学生成绩分布的比较

通过课程教学改革使学生提高了学习的兴趣，学习成绩大幅度提高，而且对于基本概念和基本理论的掌握已完全不成问题，下面就几个方面教学改革前后进行比较。

4 结束语

从教学改革成绩看，教学效果明显，可以作为以后教学的模式进行。另外随着实验室设备的到位，计划在以后的教学中，能够使学生在设计阶段做成的模具结合《模具制造工艺》实验由自己动手加工出来，进一步强化理论与实践的结合，使学生从实践中提高专业知识，达到教学目的。

参考文献

[1]罗星海.谈教研论文的写作.交通职业教育,2008(6).

塑料成型工艺 篇10

一、优化和重构课程教学体系, 突出教学重点

我校的材料成型及控制工程专业是在以前的模具设计与制造专业的基础上发展而来的。从2007年开始至2013年, 我校共招收了七届材料成型及控制工程专业本科生, 在模具设计与制造的基础上发展形成了材料成型及控制工程专业的课程体系, 并且每年我校都进行了一年一度的教学计划修订工作。我校办学的总体思路是“加强通识教育, 拓宽学科基础, 凝练专业主干, 灵活专业方向, 强化实践环节”, 建立了以学生为中心, 完善理论教学、实践教学、素质拓展的“三位一体”培养体系。遵循教育教学基本规律, 优化教学内容和课程体系, 形成了适应学生个性发展、创业就业需要, 符合培养目标和人才培养规格的新的课程教学体系。新的课程体系由理论教学和实践教学两个部分组成。理论教学部分将书本上的理论知识进行归类、突出重点, 又分为四部分, 并且这四部分相互联系, 循序渐进。采用的教材为普通高等教育“十二五”规划教材, 莫亚武主编的中南大学出版社出版的《塑料成型工艺与模具设计》, 2011年11月第1次印刷。本书一共有8章, 内容主要包括第1章塑料成型基础、第2章塑料制件的结构与设计、第3章注射成型工艺与模具设计、第4章压缩成型工艺与模具设计、第5章传递成型工艺与模具设计、第6章挤出成型工艺与模具设计、第7章其他成型模具设计和第8章塑料成型新技术等内容。第1章和第2章作为课程的第一部分即塑料成型的基础篇;第3章注射成型工艺与模具设计作为课程的第二部分即核心内容;第4章、第5章、第6章和第7章为课程的第三部分即拓展部分, 在掌握注射成型工艺与模具设计的基础上, 对比分析其他成型工艺如压缩、传递、挤出成型等工艺特点及其模具设计的要点;第8章为第四部分即塑料成型新技术。根据《塑料成型工艺及模具设计》新课程体系, 实践教学环节主要包括以下5个方面: (1) 塑料模具的拆装分析实验; (2) 模具工程生产实习; (3) 中等复杂程度的塑料产品零件的模具设计 (2周) ; (4) 毕业实习; (5) 毕业设计。

二、创新教学方法, 突出“三重一高”模式

“三重一高”模式即“重基础, 重技术, 重能力, 高素质”的应用型人才培养模式。通过创新教学方法, 让学生在课堂内外都能够自主、创新地学习。

1. 加强现代化教育教学手段。

现代化教育教学手段已普遍应用到高等教学过程中, 而只有通过多层次多环节的教学模式, 才能更高效地丰富课堂教学内容, 提高教学效果。多媒体教学是一种先进的教学手段, 它把抽象的教学过程变得更形象、更直观, 从而获得良好的教学效果。按照《塑料成型工艺及模具设计》新课程体系的内容, 充分应用计算机软件技术和多媒体技术的强大功能, 加强课程资源库建设。针对课程中的难教、难学的塑料注射成型、压缩成型、传递成型、挤出成型以及其他成型方法和模具动作原理等内容, 通过实物、图片、动画和视频素材为主的多层次教学方法, 将塑料模具合模、填充、开模、塑件脱模、再合模的整个过程生动形象地呈现在学生的面前, 极大地提高了学生的兴趣和教学效果。

2. 实行多层次、多环节的教学模式。

将《塑料成型工艺及模具设计》的课堂教学和课程设计、生产实习和毕亚设计等实践性教学环节相结合, 但各有侧重。在课堂教学过程中, 穿插进行生产实习, 让学生在掌握塑料成型基本概念和具有一定程度的塑料成型生产过程的基础上, 获得一定的实践知识和实践能力。通过生产实习, 学生对塑料模具企业的生产与管理模式、塑件的成形工艺、塑料模具结构以及塑料模具加工设备与模具加工的工艺过程等, 有较全面的感性认识。同时, 《塑料成型工艺及模具设计》课程设计与理论教学和生产实习相结合, 根据课堂教学和理论分析, 针对中等难易程度的某个题目进行工艺分析、方案分析和模具结构设计等。毕业设计则在课程设计基础上, 通过模具查阅手册、图表和参考资料等方面得到系统的训练, 结合实际生产中的塑料制品进行设计, 培养学生的综合运用能力。

3. 加强实验基地建设。

我院建立的“汽车零部件制造及绩效提升技术”湖南省应用基础研究基地和“轻量化汽车零部件设计制造技术”湖南省工程实验室为学生的实践教学提供保证。开放模具实验室, 充分发挥学生主动性。塑料成型工艺及模具设计实验, 已经由验证式实验向综合性和创新性实验转变。根据学生的要求和能力的不同, 部分同学在掌握一般的验证性实验的基础上, 能够综合该课程几个基本试验的主要内容, 如在“模具拆装实验”的基础上, 加强模具CAD/CADE/CAM技术的应用。结合理论教学的要求和理解, 通过这样的综合实验, 能够培养学生主动参与学习过程, 以及独立分析问题和解决问题的能力。同学们还可以通过大学生创新项目以及教师的科研项目等, 进行创新性实验。毕业设计过程, 通过指导老师确定课题方向、学生选题、老师选学生, 学生选导师等一系列操作过程, 在指导老师的指导下, 充分发挥学生的兴趣和能力培养。

三、高水平的教师队伍建设

拥有一支高水平的教师队伍和实验教师队伍是保证教学质量、健全人才培养模式的基础。在教学队伍建设方面, 现有教授职称的均为双师型教师, 去年又引进了两位青年博士, 还有配有专职实验教师, 形成一支结构合理、人员稳定的高水平教师和实验教师队伍。

四、教学改革所取得成果

自2010年以来, 讲授了四届材料成型及控制工程学生共822人。通过《塑料成型工艺及模具设计》的课堂教学改革, 课程体系、教学方法、师资队伍建设等方面进行探索和实践, 取得一定的改革成果。2010年获省级教研课题“地方工科院校材料成型及控制工程专业创新人才培养的研究与实践”;教师参编了教材《塑料制品成型及模具设计》, 由中南大学出版社出版, 2011年11月第1次印刷。2011年获省级教学改革研究项目“地方本科院校教学质量监督保障体系的研究与实践”等;2011年获省级大学生研究性学习和创新性实验计划项目“机械零件仿生非光滑表面耐磨性能的有限元模拟”, 课题组公开发表相关论文4篇。2012年获省级大学生研究性学习和创新性实验计划项目“基于Moldflow显示器外壳注塑模浇注系统优化设计”, 课题组公开发表相关论文2篇。

参考文献

[1]李德群.现代模具设计方法[M]北京:机械工业出版社, 2001.

[2]全国教育科学规划领导小组办公室.“研究型实验教学和学生创新能力培养的实践与研究”研究成果述评[J].当代教育论坛, 2005, (1) :15-17.

[3]夏薇, 邓敏和, 黄大明.按模具现实工程设计综合创新开放性实验的探讨[J].实验技术与管理, 2006, (12) :110-112.

[4]王仁志.塑料成型工艺及模具设计.课程建设[J].机械职业教育, 2011, (1) :55-56.

塑料成型工艺 篇11

关键词：双语教学 教学模式 探讨

【中图类号】TQ320.5

基金项目：“江苏高校品牌专业建设工程资助项目”。英文：Top-notch Academic Programs Project of Jiangsu Higher Education Institutions.

引言

随着全球经济一体化趋势进一步发展，具有国际竞争优势的专业人才的需求不断提高。这对高校专业课程的教学提出了新的挑战。从2001-2007年，国家教育部多次颁布文件，不断推进高校双语教学课程建设、探索有效的教学方法和模式。2008-2010年，教育部和财政部共批准403门课程为双语教学示范课程建设项目[1]。随着高校学科双语教学课程的不断增设，如何高效、高质量开展是当前双语教学的一大挑战。作为高素质综合性专业人才培养重要基地的高等院校，高等教育的国际化将不可避免[2]。然而，在这过程中，双语教学将发挥重要作用。通过双语教学，一方面培养和提高学生专业英语的应用能力，另一方面让学生获取国际上先进的专业知识。傅淑玲等以中南大学部分院系的本科生和研究生对双语教学做过调查分析，结果显示双语教学可以明显提高其英语水平，而且影响双语教学的主要因素有教材质量、教学模式、教师素质和学生自身素质四方面[3]。下面仅就《塑料成型模具》专业课程开展双语教学面临的问题进行探讨，并对存在的问题提出一些个人看法和解决方法。

一、《塑料成型模具》课程的教学特点及现状

塑料成型模具课程是高分子材料与工程专业的主要专业必修课之一。目前依照常州大学材料科学与工程学院高分子材料与工程专业人才培养计划，该门课程是基于《机械设计基础》、《高分子化学》和《高分子物理》等基础理论课程之上，是机械与高分子的交叉融合。通过本课程的学习，提高学生设计模具能力与实践动手能力，并将高分子材料制品性能与模具设计对应参数结合起来，这也是本科教学的重点。随着塑料制品的快速发展，企业对成型模具的需求不断增加，培养一大批国际性高素质技术专业人才将给我们高校教师提出新的要求。传统的教学过程中，主要以中文教材作为基础，按部就班地进行灌输式中文讲解，教学模式基本上是“复习导入—讲授新课—教学小结—布置作业”几个步骤[4]。由于该学科的知识体系与高分子材料密切相关，随着高分子材料的不断发展以及对应塑料制品生成技术的日新月异，新的塑料成型和模具技术不断涌现，而这些新的信息需要查阅相关英文文献。这就要求转变传统的教学理念。通过实施双语教学，让高分子材料与工程专业的学生在学习中掌握专业英语词汇，提升大学英语的实际应用水平；同时学会用英语分析思考，在外文数据库中获取并学习世界最新的塑料成型和模具技术。因此，为让学生技能掌握塑料成型模具的基本理论知识，又提高其应用大学英语能力，双语教学势在必行。现以《塑料成型模具》课程为例，结合本专业教学目标和内容，探讨实施双语教学相对的对策方案。

二、《塑料成型模具》课程实施双语教学面临的问题

1. 教材的选用

《塑料成型模具》课程双语教学的首要环节就是遴选英文版教材。就目前使用的双语教材而言，主要有三种：引进的国外版原版教材、自编教材和翻译教材[5]。但目前该课程针对高分子材料与工程专业的英文教材没有。由于塑料成型模具与塑料成型工艺学一定程度上的相似性，可以英文版的塑料成型工艺手册作为参考教材，如Charles A. Harper主编的《Handbook of plastic processes》。原英文参考教材具有纯正的英语表达、新颖的内容和丰富的图表等优点，而且与讲述内容与高分子材料专业非常吻合，可以很好地为该课程提供专业英语基础。但原版英文教材价格一般非常昂贵，不适合中国学生购买，而复印原版书籍又侵犯原著的版权。而且英文参考教材的内容编排和知识体系和中文教材有较大差异，这也给双语教学教材的选择上带来一定难度。目前常州大学材料科学与工程学院《塑料模具》课程教学所使用的中文教材是申开智编著的《塑料成型模具》（中国轻工业出版社，第三版），国内大部分高校开设的高分子材料与工程专业的本科教学中都采用该中文教材。而且大部分内容可以在《Handbook of plastic processes》中体现。因此，笔者认为，根据教学大纲和内容，在备课时能将《塑料成型模具》中文教材与《Handbook of plastic processes》有机结合就可以较好地开展双语教学。

2.教師素质

双语教学是一种全新的教学模式，对传统高校教师来说是一新的挑战。首先在工作量上，比如教师备课时要仔细参阅英文参考教材、整理出重要知识内容，并且将之与中文教材相结合，这样备课时间比普通课程至少多一倍，这就要求教师具备爱岗敬业，任劳任怨的“老黄牛精神”。其次在教学水平上，相关调查研究显示：学生担心担任双语教学的老师的英语水平和展业水平不够[3]。因此，实施双语教学要求教师不光是要提升基础英语水平（包括听说读写），同时还应不断提升专业英语的应用水平。

3.学生素质

对于学生来说，实施双语教学要求有一定英语词汇量、听说读写能力，才能理解所学课程内容、用英语完成作业，通过与课程考试。调查结果表明，学生初始水平需要达到相应水准，学生可受益于双语教学。《塑料成型模具》课程设置在大三上半学期，学生已经学完《高分子化学》和《高分子物理》等专业基础课，具有一定的高分子专业知识，而且大学英语课程已经修完，部分同学英语四级已经通过，这给双语教学奠定了良好基础。但大部分学生普遍读写能力较强而听说能力较弱，使得学生缺乏学习动力与兴趣，给双语教学带来较大的阻力。因此，学生在英语听说能力上有待加强。

三、《塑料成型模具》双语教学课堂教学模式的探讨

现在大多数双语教学课程的讲解方式都是教师对英文教材内容进行翻译，使专业课变相成了英语课，从而影响了专业内容的信息量和讲解深度。笔者认为《塑料成型模具》双语教学可以说是一门新课程，应该以一种新的教学理念实施课堂教学。陕西师范大学针对“创新传统课堂教学模式”开展了一系列实践活动，例如，“体验式课堂”、“生态式课堂”等。因此，本文提出《塑料成型模具》课程开展双语教学的创新模式。

1.教学内容

由于《塑料成型模具》课程没有完全对应的英文教材，相关教学内容需要参考《Handbook of plastic processes》，因此教师的备课需重视有关知识系统的梳理，明确学生需要掌握的重点知识。由于采用双语教学需要引入第二语言进行讲解，因此在教学内容的安排上需要进行优化。虽然现在青年教师可以发挥英语水平的优势，但要做到让学生听懂、学会还是有一定难度。笔者认为需要结合本专业教学大纲以及学生兴趣，适当降低难度，让学生有更大的信心接受双语教学模式，从而增强学习的动力。另外，双语教学的目的在于让学生的专业知识国际化，所以教学内容可以将国际最近模具技术引入教学内容中，从而启发学生的发散思维。

2.教学方法

采用启发式教学模式，充分调动学生上课积极性和主动性。只有在教学中受到启发，学生才能得到发展。课堂讲学应充分利用现代化多媒体教学手段，充分利用多媒体教学直观、形象的特点将授课思路、教学内容和总结清晰地向学生表达出来。在讲课过程中同时注重师生互动，采用课件设定好的思考问题向同学提问，带动学生学习主动性。在互动环节中，鼓励学生采用英语讲述，从而提高学生专业英语应用水平。

3.英语使用

《塑料成型模具》是一门重要的专业基础课，双语教学内容能否让学生充分接收，授课语言是关键。根据本学院学生的基础和整体水平，簡单渗透层级作为上课寄到为宜，即以中文为主，课堂上穿插英语教学作为基准来上课。由于目前还没有和中文教材完全吻合的英文教材，本课程在实施双语教学时，英语在课堂上的使用程度需要有较好非配。比如上课前先将本节课的重要专业词汇列出，避免课堂讲述时学生都不知道讲的什么。笔者认为，在上课时先使用中文讲授主要内容，让学生先有初步了解，再用英语进行描述，使学生在掌握专业知识的基础上对照英文，逐步将英文内容和中文内容融合，达到双语教学的教学效果。

四、结语

《塑料成型模具》课程双语教学的有效开展需要在今后的教学实践中不断创新和改进，形成具有高分子材料与工程专业特色的双语教学模式。通过该课程的双语教学的学习，学生技能扩大专业词汇的同时，也能搜索并阅读相关国际先进研究成果。希望在今后的双语教学探索中不断提升教学效果，陪养出适合我国经济发展的国际性专业人才。

参考文献：

[1]郑大湖，戴炜华.我国高校双语教学研究十年：回顾与展望.外语界 2013（1）：42-61

[2]谈多娇.双语教学：中国高等教育国际化的战略选择.教育研究 2012（11）：83-86

[3]傅淑玲，张承平，谭雪梅，陈洁.关于双语教学的调查分析与思考.现代大学教育 2003（4）：72-74

[4]胡建强.“塑料成型工艺与模具设计”课程教学探究.教师 2010（17）：110

[5]曾剑平，曾翔.双语教材研究.南昌航空工业学院学报（社会科学版）. 2006，8（1）：87-90

塑料成型工艺 篇12

关键词：教学改革,案例教学,现场观摩教学

一、引言

《塑料成型工艺与模具设计》是材料成型及控制工程专业 (模具方向) 的核心主干课程。课程涵盖了高分子物理、塑料成型工艺、塑料成型机械与模具设计等多方面的专业知识, 具有理论知识涉及面宽、知识点多、模具结构复杂且种类繁多等特点, 是一门综合性与实践性很强的专业课程, 是后续塑料模具课程设计与毕业设计的基础, 也是学生将来就业的一个方向。

二、多媒体辅助教学见成效

教育信息化是教育发展的一个必然趋势, 而多媒体教学是教育信息化的重要组成部分。随着计算机技术的普及, 多媒体教学已被愈来愈多地应用在各学科的教学活动中, 它以图片、文字、声音、视频、动画等多种媒体形式的有机结合, 将传统教学中枯燥、乏味、空洞的理论知识生动地展现在学生面前, 从而提高教学效果, 特别适用于拥有众多复杂的模具结构、难于理解的理论知识点且实用性极强的《塑料成型工艺与模具设计》课程。

1.教学开篇, 传道授业解惑。师者, 传道授业解惑也。如何成功地做到这点, 需要讲究战术战略。学生是教学的主体, 只有把握主体的心理, 调动他们的学习兴趣, 才能授业解惑。好的开端是成功的一半, 所以在教学开篇中 (包括后续教学) , 通过计算机网络、新闻报道、图书资料等多种途径收集素材, 以多媒体形式穿插与塑料模具相关的各种信息, 例如模具行业的最新资讯、塑料工业新技术及新工艺、成型设备发展的最新动态等, 激发学生对塑料工业、模具行业的关注, 培养其作为未来模具人的自豪感与危机感。

2.模具结构简单化、形象化。《塑料成型工艺与模具设计》涉及的知识面非常广泛, 高分子物理、塑料成型工艺、塑料成型机械与模具设计等很多基本知识也是非常晦涩难懂的, 例如塑料模具的结构就是由于塑料制件的千变万化而种类繁多, 结构复杂。教师要讲解清楚其结构、原理, 尤其是动作过程, 仅靠教科书的二维平面图形、辅以有限的模型及挂图是比较困难的, 对于讲和学都具有很大的难度。为此, 笔者结合课堂教学的需要, 利用大量的业余时间, 制作了相关模具的仿真动画, 将传统教学手段难以观察的动态塑料成型过程、模具内部结构及工作原理等内容, 通过图片、仿真动画等多媒体手段生动、形象、直观地展现给学生, 使模具结构简单化、形象化, 便于学生理解和掌握, 激发了学生的学习兴趣和积极性。

例如注射模脱模机构是《塑料成型工艺与模具设计》的重要组成部分, 要求学生了解脱膜机构的工作原理与具体零部件的结构形式, 而脱模机构种类众多, 动作过程只看教材或图片难以理解, 有些复杂结构用语言讲述让学生想象难度比较大。所以, 笔者针对教材注射模脱模结构设计, 指导学生制作了Flash动画, 使脱模工作原理变得简单明了、直观易懂。动画既可以单独作为教学内容播放, 也可以作为辅助手段, 与PPt结合, 相得益彰。通过图1凸模推杆式脱模结构动画演示, 让学生简单形象地理解了凸模推杆式脱模结构工作原理, 加深了对知识的掌握程度。

三、案例教学连首尾

《塑料成型工艺与模具设计》综合性与实践性很强。课程的目的之一就是要求学生学习完成后能够独立设计合理的塑料成型模具结构, 正确绘制模具的总装图与所有零件图。教师可以在课程开始即下达工作任务, 分小组引入典型塑料制件, 让学生带着任务学习理论知识, 根据教学进程, 选择教学内容与工作任务所需的相关知识顺序相对应, 分组讨论制件所用塑料的成型特点、塑料制件的尺寸和精度、表面质量、结构特点等问题, 了解注射成型原理及其工艺过程, 确定本组制件的工艺条件, 选择适合本组制件的注射工艺参数。随着学习的深入, 各组根据所学内容, 考虑制件结构特点, 正确选择注射模类型, 单分型面还是需要点浇口的双分型面, 或是采取有侧向成型的侧向分型与抽芯机构注射模, 然后初步设计本组制件的注射模基本结构, 选择注射机及满足本制件模具工作原理的标准模架。以电话机底壳为例, 电话机底壳的体积为109.33cm3, 分型面投影面积为369.3cm2, 采用一模一腔, 考虑模具有双面侧抽芯机构、锁模力及模架的闭合高度, 初选注塑机型号为XS-ZY-500。模架是塑料注射模具最基本的组成, 其为标准件, 是各个模板和型腔的组合, 模具的各个结构都在模架上。除了型腔和型芯取决于塑件以外, 模架的剩余部分都十分相似, 从而使得模架标准化得以实现。通过对上述型腔侧壁、底板及开模行程的计算, 选定模架尺寸为450mm×400mm。由于存在侧抽芯机构, 则需先完成定距分型, 因此选用龙记公司的简化型细水口模架, 先抽芯后开模, 然后进入系统的浇注系统设计、成型零部件设计、导向及脱模机构设计、侧向分型与抽芯机构及温度调节机构细节设计。对于前面提到的电话机底壳, 采用了直接浇口形式, 无需设计分流道, 不需要设置冷料穴拉料杆。成型零件的工作尺寸是指型、芯型腔的工作尺寸, 其精度则直接影响塑件的精度。成型零部件的尺寸计算方法有两种:第一种是平均值法, 即根据塑料的平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量进行计算;第二种是按照极限收缩率、极限制造公差和磨损量进行计算。学生一般在案例分析中常采用第一种方法。对于有侧孔侧凹的塑件, 一般还需要设置侧向分型与抽芯机构。如本例中的电话机底壳两面均需设计侧抽芯机构, 并且侧孔较多。学生在设计中全部采用斜导柱滑块抽芯机构, 并根据将型芯从成型位置抽出至不影响产品脱模位置所移动的抽芯距, 计算出了抽拔力、斜导柱直径、斜导柱长度及最小开模距离。

在设计电话机底壳推出机构时, 学生根据脱模机构设计原则, 选择了最常用的一种形式推杆机构推出。同时, 计算了脱模力, 以保障推杆数量不要过多, 减少推杆对塑件表面质量的影响并简化模具。推杆与推杆固定板的配合取为H8/f7, 滑动部分与板配合为H7/f6, 并保证一定的同轴度, 配合长度取推杆直径的1.5~2倍, 且不小于10mm;推杆的位置选在脱模力最大的地方, 以保证塑件顺利脱模而且不发生变形损坏。推杆端面高出型芯、型腔表面0.05~0.1mm, 不影响塑件的使用。最终, 采用的推杆一共16根, 其中包括11根直径10mm、4根直径8mm、1根直径6mm。

为避免塑件在脱模时变形, 缩短成型周期, 设置了冷却系统, 以得到物理性能优越的塑件。电话机底壳模具设计型腔采用的水路形式为循环式的冷却管道, 型芯选用的是两套单一的冷却通道, 通道直径均为10mm。定模板上的冷却管道距板的底部为15mm, 动模板上的冷却管道距板的底部为70mm。

在这个过程中, 为了让学生掌握先进的技术分析手段, 每组学生分工合作, 借助Pro E或UG等三维造型软件对制件及模具结构做出实体模型。通过简单培训, 使学生能够使用moldflow模流分析软件, 对本组制件的注塑、保压、冷却以及翘曲等工艺过程进行有限元模拟, 理解本制件的充填与冷却特点, 即学生对本组简化的电话机壳体冷却不均与收缩不均进行的翘曲分析。通过实施这样一个首尾相连的案例, 既让学生掌握了相关理论知识, 锻炼了学生解决实际问题的能力, 又培养了他们开拓创新、团队协作的能力。

同时, 可以请工厂有丰富经验的工程师带着工厂实际生产的产品, 进入课堂, 在学生提前讨论设计的基础上, 由工程师联系工厂实际, 说明设计相关产品模具的注意事项与模具结构设计细节, 指导学生如何考虑生产效率、模具加工与生产成本等实际问题, 设计出适合工厂生产的实用模具, 进一步引导学生做到理论联系实际。

四、现场观摩与实践教学并用

《塑料成型工艺与模具设计》课程含有设备、工艺与模具三大块教学内容, 不同的教学内容应采取不同的教学方式, 才能起到良好的辅助教学效果。为了更好地让学生掌握相关的理论知识, 在课程讲授之初, 应该让学生对成型设备有初步了解, 为此, 根据学校实际情况, 充分利用实验室资源, 进行设备的现场教学, 拆除实验室旧设备遮挡部分, 让学生实地接触注射机, 了解各组成部分的结构特点与工作原理;当教学进展到注射成型工艺时, 在理论教学之后, 带学生到实验室工作现场, 亲自动手操作注射机, 从进料到取出制件, 观察机器工作过程, 了解注射工艺的成型原理;在完成注射模基本结构理论教学之后, 让学生到模具拆装室对各种类型的塑料模具模型进行手工拆装与绘制, 了解并掌握不同结构模具的特点, 重温理论教学内容。如此一来, 既强化了理论知识, 又提高了学生的实践能力。