辽宁信息职业技术学院

共页第页辽宁信息职业技术学院教师教案（1）课程名称塑料模具设计所在系别装备制造系所在学期授课班级授课时间授课教师教学内容（章、节）第1章绪论教学目的要求了解国内外塑料工业的发展概况。了解塑料在国民经济中的地位。理解本课程的性质和任务。教学重点⒈塑料模具在国民经济中的地位⒉模具与塑料模具的概念教学难点模具CAD/CAE/CAM及塑料模标准化的理解组织教学考勤及教学日志填写复习提问导入新课举一些日常需用模具制造的用品导入新课主要教具设备材料多媒体、课件、投影仪、黑板、塑料模具模型课后小结本章介绍了塑料及塑料工业的发展、塑料工业在国民经济中的地位及作用和模具工业在国民经济中的地位，并对本课提出了要求。共页第页教学内容（板书）教学步骤，方法第1章绪论1.1塑料及塑料工业的发展概况①塑料已部分地取代了纸张、玻璃、木材、金属、陶瓷、皮革及其它传统材料；②四大工业材料：钢铁、木材、水泥和塑料；③发展：热固性塑料→热塑性塑料→工程塑料；④塑料工业：包括原料（合成树脂和助剂）生产、塑料成型加工工艺、塑料成型设备及成型模具四部分。1.2塑料工业在国民经济中的地位及作用塑料的应用已涉及到国民经济和人民生活中的各个方面，如机电、仪表、机械制造、汽车、家用电器、化工、建材、医疗卫生、农业、军事、航天和原子能工业中，塑料已经成为金属的良好代用材料，出现了金属零件塑料化的趋势。1.3模具工业在国民经济中的地位和作用⒈我国：①旧中国：②50～57年：热固性塑料压缩模（手动移动式）；③58～65年：发展热塑性塑料，由压缩模→注射模→模具专用机床，58年电火花机床、63年电火花切割机、型腔冷挤压工艺；④66～76年：停滞不前，73年模具制造手册编制；⑤77～84年：80年龄上海研制塑料模封装（晶体管封装），84年全国模具工业协会成立；⑥84～现在：80年代产品品种增多，换型加快（同一产品型号不同），电子产品质量、试样、外观要求越来越高；1989年3月国家把模具列为机械工业技术改造序列的第一位，生产和基本建设序列的第二位；1997年以后，又把模具及模具加工技术和成型设备列入国家重点发展产业，同时对80多家国有专业模具厂实行增值税返还70%的优惠政策，扶植模具工业的发展；1997年我国模具工业产值超过了机床工业的产值，到2004年，我国模具总产值已达到450亿元以上。模具优点：质量好、效率高、降低成本、节约材料等，将取代切削加工。模具在各行业产品中占60～80%等用模具成型，模具生产是其它工业的先行工业。例1：饮料瓶吹塑例2：电视机外壳：八十年代初电视机外壳（18英寸模具25万美元）进口→仿造例3：波音747,二千五百多个部件例4：日本进口双卡录音机外壳⑦展望：模具CAD/CAE/CAM及塑料模标准化举应用实例来分析按时间顺序讲解我国塑料模具的发展过程以实例讲解模具的应用共页第页⑧存在的问题:⒉国外：日本在1956年就提出了模具工业为重点发展工业。目前全世界的模具产值约600亿美元，日美等发达国家模具工业产值已超过机床行业。1.4本课的任务及要求是模具设计与制造专业的主要专业课之一。课后作业：（P3）1.1塑料工业包括哪几部分?1.2什么是塑料模具？有哪些优点？1.3模具标准化有哪些方面？有什么作用？共页第页辽宁信息职业技术学院教师教案（2）课程名称塑料模具设计所在系别装备制造系所在学期授课班级授课时间授课教师教学内容（章、节）第2章塑料基础2.1高聚物的分子结构与特性2.2高聚物的性能及在成型过程中的变化（一）教学目的要求掌握树脂与塑料的概念；了解高分子与低分子的区别；掌握高聚物的分子结构与特性；理解结晶与非结晶的区别。掌握高聚物的热力学性能；了解高聚物的加工工艺性能；理解高聚物的结晶、取向、降解的概念。教学重点高聚物的热力学性能及成型过程中的变化教学难点结晶、取向、降解的概念的理解组织教学考勤及教学日志填写复习提问⒈塑料工业包括哪几部分?什么是塑料模具？有哪些优点？⒉模具标准化有哪些方面？有什么作用？导入新课由塑料的种类引入塑料基础主要教具设备材料课后小结详细介绍了高聚物的分子结构与特性、高聚物的性能及在成型过程中的变化，便于以后的模具设计。共页第页教学内容（板书）教学步骤，方法2.1高聚物的分子结构与特性一、树脂与塑料的概念⒈树脂：①天然树脂：②合成树脂：高分子有机化合物⒉塑料：树脂树脂＋助剂以高分子有机化合物为基础的人造材料，它在不高的温度和压力下具有可塑性和流动性，它可塑造成型，在成型后能在一定的条件下保持既得的形状和具备必须的机械强度的材料。塑料高分子材料橡胶纤维二、高分子与低分子的区别⒈分子中所含原子数：高分子所含原子数远远多于低分子所含原子数。⒉相对分子质量：高分子化合物分子量远大于低分子化合物的分子量。⒊分子长度：高分子的分子长度远大于低分子的分子长度。三、高聚物的分子结构与特性聚合度n→化学键→聚合成线型分子结构：可多次成型体型分子结构：不能多次成型四、结晶型与非结晶型高聚物的结构及性能⒈结晶性：书上⒉分类：结晶型――不透明或半透明，耐热、较好的力学性能；非结晶型――（也叫无定形）相反2.2高聚物的性能及在成型过程中的变化一、高聚物的热力学性能用实例松香和沥青，说明天然树脂；以聚乙烯、聚苯乙烯、尼龙等说明合成树脂。结合图2－1讲解结合图讲解共页第页温度和塑料状态玻璃态（相当固态）高弹态（相当液态）粘流态（相当气态）：开始流动，主要研究在模中流动。温度Tg――耐热温度Tf――粘流温度TmTd――分解温度（加热的最高温度）二、高聚物的加工工艺性能在不同温度下，塑料有不同的成型加工方法，可生产不同类型的产品。三、高聚物的结晶结晶特点：晶体不整齐，结晶不完全、结晶速度很慢及没有固定熔点。课后作业：（P39）2.2高分子与低分子的区别是什么？2.3高聚物的分子结构及其特性是什么？2.5什么是玻璃化温度、流动温度及分解温度？结合图2－3讲解共页第页辽宁信息职业技术学院教师教案（3）课程名称塑料模具设计所在系别装备制造系所在学期授课班级授课时间授课教师教学内容（章、节）2.2高聚物的性能及在成型过程中的变化（二）教学目的要求理解高聚物的结晶、取向、降解的概念。教学重点高聚物的结晶、取向、降解的影响教学难点取向概念的理解组织教学考勤及教学日志填写复习提问⒈什么是塑料？⒉高聚物的分子结构及其特性是什么？⒊什么是结晶？导入新课由高聚物的概念导入新课主要教具设备材料洗涤剂瓶盖课后小结高聚物的结晶、取向、降解会影响到模具的设计，为模具设计打好基础。共页第页教学内容（板书）教学步骤，方法2.2高聚物的性能及在成型过程中的变化四、高聚物的取向⒈取向：指树脂的分子链在外力作用下有不同方式和不同程度的平行排列。分类：⑴流动取向：受剪切力⑵拉伸取向：受拉伸力⒉取向对聚合物性能的影响：取向后产生各向异性，机械性能提高（纵向）。⒊影响聚合物取向的主要因素：有温度、注射压力及保压压力、浇口冻结时间、模具温度等。五、高聚物的降解降解：在热、力、氧、水和辐射等因素作用下，而发生分子量降低或大分子结构改变等化学变化。⒈热降解受热时间过长。⒉力降解成型中因粉碎、高速搅伴、挤压及注射等而受到翦切和拉伸应力。⒊氧化降解和氧气发生作用而降解，热加速降解。⒋水降解高温和高压下，水促进降解。六、熔接缝是彼此分离的塑料熔体相遇后熔合固化而形成的。熔合缝的力学性能低于塑料件的其他区域，是整个塑料件中的薄弱环节。熔合缝的强度通常就是塑料制品的强度。熔合缝形成的常见原因有以下几种：①模腔内型芯或安放的嵌件使熔体分流。②同一型腔有几个浇口。③塑料件的壁厚有变化。④熔体喷射和蛇形的射流会引成彼状折叠的熔合缝。一般而言，增强熔合缝处的厚度，有利提高熔合缝强度。塑料制品设计时，必须预测熔合缝数目、位置和方向。浇口的位置和数目能改进熔合缝强度。七、溢边值是塑料可能出现溢料的最小间隙值，模具设计、制造及使用时，模腔及分型面等处间隙不得大于此值。常用塑料溢边值[δ]允许范围见表2-2所示。实例：洗涤剂盖和化妆品讲解铰链的取向采用分类归纳法，解释其不同的影响以实物带飞边的件来说明共页第页表2-2常用塑料溢边值[δ]允许范圈粘度特征高粘度中粘度低粘度塑料品种PC、PPO、PSF、UPVCPS、ABS、PMMAPA、PE、PP[δ]允许范围/mm0.06～0.080.04～0.050.025～0.04课后作业：（P39）2.6什么是取向？取向对聚合物性能有什么影响？2.8熔合缝对塑件有什么影响？共页第页辽宁信息职业技术学院教师教案（4）课程名称塑料模具设计所在系别装备制造系所在学期授课班级授课时间授课教师教学内容（章、节）2.3塑料的组成与分类教学目的要求掌握塑料的组成与分类教学重点各组成成分的作用教学难点热塑性和热固性塑料受热后呈现的基本行为组织教学考勤及教学日志填写复习提问⒈什么是取向？取向对聚合物性能有什么影响？⒉什么是降解？降解对聚合物性能有什么影响？⒊熔合缝对塑件有什么影响？⒋什么是溢边值？导入新课由塑料的概念导入本节主要教具设备材料课后小结通过对塑料组成及分类的讲解有助于以后模具设计、注射机加工及选材的理解。共页第页教学内容（板书）教学步骤，方法2.3塑料的组成与分类一、塑料的组成单组分：树脂或树脂＋少量助剂多组分：树脂＋少量助剂1.树脂作用：粘合剂，决定了塑料的类型（热塑性或热固性）和主要性能（物理性能、化学性能、力学性能及电性能等）。组成：合成树脂、纤维素酯（醚）2.填充剂作用：增量和改性，扩大它的使用范围。组成：粉状的、纤维状的和层状（片状）要求：易被树脂浸润，与树脂有很好的粘附性，本身性质稳定，价格便宜，来源丰富。⒊增塑剂作用：增加塑料塑性及塑件性能。组成：酯类化合物(a)(b)⒋着色剂：又称色料作用：起美观、装饰和抗紫外线。组成：染料和颜料⒌稳定剂作用：阻缓塑料变质组成：①光稳定剂：抑制和防止树脂降解。②热稳定剂：加工中防止受热降解（n下降），使用中防止或延缓受光、热、氧作用引起分解，提高寿命。③抗氧剂：延缓或抑制树脂在制造、贮存、加工和使用中氧化降解的速度。⒍润滑剂作用：改进流动性，便于从模具中拿出来和改进塑件表面质量。组成：①内润滑剂：起塑化和软化作用。②外润滑剂：降低摩擦。⒎增强剂作用：能显著提高塑料的拉伸强度和挠曲强度。组成：常用玻璃纤维、棉纤维及由它们织成的绳、带及布等。另外，木材、纸、合成纤维、碳纤维、硼纤维、陶瓷纤维及金属纤维也可用作结合表2－3讲解不同填料的作用用图2-4讲解增塑剂作用的原理由玻璃纤维及其织物增强的塑料，俗称“玻璃钢”。共页第页增强剂。塑料中的助剂还有防静电剂、阻燃剂、增强剂、驱避剂、发泡剂、交联剂及固化剂等。二、塑料的分类⒈按塑料的使用特性分⑴通用塑料：产量大、用途广、价格低。主要有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、酚醛塑料（PF）和氨基塑料六大品种。⑵工程塑料：作为工程结构材料，具有较高机械强度，很好的耐磨、耐腐、自润滑性及尺寸稳定性，可替代某些金属构件。主要有聚酰胺（尼龙）、聚碳酸酯（PC）、聚甲醛（POM）、ABS、聚苯醚（PPO）、聚砜（PSU）、聚酯及各种增强塑料。⑶功能塑料：在特种环境中，具有特殊性能的塑料。主要有医用塑料、光敏塑料、导磁塑料、高耐热性塑料及高频绝缘性塑料等。⒉按熔融塑料冷凝时有无结晶现象分⑴结晶型塑料：是指塑料由熔融状态到冷凝过程中，分子由无秩序自由运动而逐渐排列成为正规模型倾向的一种现象。结晶型塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚甲醛、尼龙及聚氯醚等。⑵非结晶型塑料：是指冷凝过程中，分子链无秩序排列组成的聚集体。非结晶型塑料有聚苯乙烯、有机玻璃、聚碳酸酯、ABS及聚砜等。⒊按塑料受热后呈现的基本行为分⑴热塑性塑料：多次性，只有物理变化且可逆，冷却凝固。⑵热固性塑料：一次性，既有物理变化又有化学变化，不可逆，加热固化。课后作业：（P39）2.10塑料由哪些部分组成？各组成部分的作用是什么？2.11塑料是如何分类的？采用比较归纳法共页第页辽宁信息职业技术学院教师教案（5）课程名称塑