《塑料模具设计》的教学方案

塑料模具设计课程教学方案一、课程的性质和任务（本课程在整个课程体系中的地位） 1在模具专业课程体系中的地位 在模具制造过程中，首先是塑料件制品的造型设计，再进行该塑件的模具设计，最后加工该模具的核心零部件。塑料模具设计课程就是中间“模具设计”环节的培训，是模具设计与制造专业的核心专业课程。2. 课程的任务塑料模具设计主要学习塑料模具的结构、模具工作原理以及塑料材料的成型工艺，培养使用三维设计软件Pro/E进行塑料模具分析、设计的操作能力。要求学生具备现代模具生产企业的模具设计职业能力和模具调配维修能力，同时为模具型腔数控加工方面的后续课程打下基础。先修课程：产品品造型技术（基于Pro/E）、机械制图与计算机绘图等机械基础课程，为下一步模具设计做准备。二、本课程对职业能力培养、职业素质养成的作用（1）以模具设计工作过程为导向的课程教学，使理论与实践结合得更加紧密，采用先进的模具设计工具，学习先进的模具设计方法，提高学生进入实践工作岗位的自信心；（2）在模具设计的工作过程中，提高学生的实践操作设计水平，培养学生的职业工作能力；（3）培养了学生探索发现，勇于创建的精神；（4）为模具加工及维修岗位训练提供知识准备。三、课程设置、课程设计的理念塑料模具设计课程设计的理念是依据本专业的培养目标和定位，贯彻工学结合的理念，以模具设计师职业资格要求为标准，以职业能力分析为基础，以能力培养为核心，模拟与企业真实设计一致模具设计工作环境，以真实产品的真实模具设计工作过程组织教、学、做一体化教学，在一幅幅模具设计的工作过程中，把专业培养所需的专业知识、职业能力、职业素养和企业行业真实需求有机整合在一起，用企业的真实项目、企业岗位能力要求组织课程核心能力的训练。实现与就业岗位能力的无缝联接。 图1课程设计理念、课程设计的思路（1）以模具设计师职业资格要求为标准，培养现代模具设计的职业能力目前，我国的模具制造企业发展迅速。在模具设计上，甩开了以往用手工计算设计、AutoCAD平面绘图的传统方式，而是采用先进的大型三维设计软件（Pro/E或UG）进行模具设计。模具设计师的从业资格也随之提高，不仅要求掌握模具的结构、工作原理以及设计方法，还要掌握现代化的三维软件设计、分析技术，以提高模具设计的速度和质量。为了紧跟时代的发展，在原有模具设计理论教材的基础上，引入塑料模具的设计内容，逐步将原有传统模具设计方式的教学内容，发展更新到使用大型3D设计软件Pro/E进行现代化模具设计，适应现代模具设计职业能力的教学内容。（2）以生产企业的真实产品为载体，构建教学项目我们不再单纯以传授模具设计知识为目的，教学过程重在培养学生的模具设计能力。我们决定选取5个常用塑料制品。并以这些塑料制品的模具设计过程为导向，模拟企业技术人员的模具设计，进行教、学、做一体化训练。让学生在设计的工作过程中，学习模具的设计相关理论及模具设计方法。下图为塑料模具设计课程选取的5个塑料制品。 图2堵头 图3牙签盒盖 图4把手图5上盖 图6 瓶盖（）创造与企业真实设计一致的模具设计环境企业模具设计人员的工作条件，就是一台电脑。那么我们在教学过程中，就为每位学生准备一台电脑。学院专门用于Pro/E塑料模具设计等机械类计算机辅助设计机房有模具CAD/CAM、机械CAD/CAM实训室。学生将通过这5副塑料模具的设计工作过程，学习二板模、三板模、侧分型与抽芯注射模、带滑销注射模等各种类型的模具结构及工作原理，以及使用3D设计软件Pro/E设计模具的操作方法。 （）以真实产品的真实模具设计工作过程为导向，组织教、学、做一体化教学下图为5个塑料制品中塑料端盖的模具设计工作过程。与该幅模具设计相关的理论知识，在模具设计的过程中学习。整个教学过程，就是老师边教边做，学生边学边做。等老师把该幅模具设计教完时，学生也把模具设计出来。四、主要教学内容及教学要求我们选取当今模具生产企业常见的5副塑料模具，模拟企业真实的模具设计工作过程，并以设计过程为导向，按设计顺序重新组织教学内容。设计什么,就学什么。有关模具设计的相关理论，则打散后分散在每一幅模具设计案例的设计过程中学习，实现教、学、做一体化教学。具体教学内容与实施计划见下表1。表1教学内容与实施计划教学项目学时教学内容教学实施说明教学目标项目一、盖模具设计（50学时）41. 塑料概念和工艺特性2. 盖塑件材质选取1.根据各材料的性能与用途，由学生来选择盖板塑料零件的材料；2.学习塑料的概念和组成使学生了解常用材料使用性能及工艺性能和用途，掌握选择材料的能力。41. ABS成型工艺特性分析（选取材质为ABS）1.老师分析总结学生的选择的盖板塑料零件材质的结果2.学生分析ABS材质成型工艺特性2盖成型方法的选择1 介绍注射成型原理及工艺；压缩成型原理及工艺；挤出成型原理及工艺；2 由学生自己选择盖板的成型方法，使学生掌握常用的塑料成型原理和适用范围；具备塑件成型方法的选择能力2注射机成型演示与操作1.现场2.注射成型机的工作原理及结构，演示注射成型过程。了解塑件注射成型的过程，掌握注射机的结构及各参数4盖塑料零件的注射成型工艺制定1.教师讲解注射成型的工艺参数的概念及作用2.由学生制定盖板塑料零件的注射成型工艺掌握注射成型的工艺参数的概念及作用掌握制定典型塑料零件的注射成型工艺方法4盖塑料零件工艺性分析教师给出分析的内容和参考的依据，学生逐条分析盖板零件工艺性具备塑件零件工艺性分析的能力；理解零件工艺性分析的重要性；掌握零件工艺性分析的方法2模具拆装实训1注塑模具拆装实训了解注塑模具的结构2模具拆装实训2注塑模具拆装实训了解注塑模具的结构6基于Pro/E参照模型创建2.学生操作，基于Pro/E3D软件完成参照定位零件的定位与布局2.教师教师讲解型腔布置的原则，示范和指导导学生参照模型创建1.掌握使用Pro/E3D软件设计的模具的技能2.掌握参照模型布局的原则41.学生操作，基于Pro/E3D软件完成收缩率的设置、拔模检测、厚度检查2.教师讲解收缩率、拔模斜度的概念，示范和指导学生操作1.掌握使用Pro/E3D软件设计的模具的技能2.理解收缩率的选取与拔模斜度的概念4基于Pro/E分型面的建立设计1.学生操作，基于Pro/E3D软件进行模具分型面的建立2.教师讲解分型面的概念与选取原则，示范和指导学生操作掌握使用Pro/E3D软件设计的模具的技能掌握分型面的选取方法4基于Pro/E分型面的模具块的创建1.学生操作，基于Pro/E3D软件进行模具块的创建2.教师示范和辅导掌握模具分型面的创建方法4基于Pro/E浇注系统设计1.学生操作，基于Pro/E3D软件进行浇注系统设计2教师讲解浇注系统的组成与浇注系统尺寸确定方法，示范和指导Pro/E操作和指导1.掌握浇注系统的设计方法2.掌握浇注系统的组成分类和尺寸确定方法4基于Pro/E充模仿真与开模仿真1.学生操作，基于Pro/E3D软件充模仿真与开模仿真2.教师示范和指导学生操作掌握正确选取分型面的能力和基于Pro/E创建分型面的方法项目二、COVER塑料件模具的设计（34）4基于Pro/E，COVER模具模型的创建，分析塑件材质成型工艺性，确定模具结构，塑件工艺性分析1.学生分析塑件材质成型工艺性，确定模具结构，塑件工艺性分析，完成COVER模具模型的创建2.教师示范和指导熟练塑件工艺分析10基于Pro/E分型面设计、创建模具块、浇注系统设计、充模仿真、开模仿真1.学生完成分型面设计、创建模具块、浇注系统设计、充模仿真、开模仿真2. 教师讲解分型面设计、成型部件设计等知识示范和指导1.熟练模型创建、工件创建、分型面的创建、浇注系统设计2.掌握充模仿真、开模仿真4基于Pro/E冷却系统设计1.学生完成冷却系统设计2教师讲解冷却系统设计原则截面，示范和指导学生操作1.掌握冷却系统的设计原则2.掌握冷却系统的设计6基于Pro/E使用EMX模架的装配1.学生基于Pro/E模架的选取和注射机的选取2教师示范和指导操作具备基于Pro/E模架的装配的能力4基于Pro/E使用EMX导向件的定义、顶柱的定义1.学生基于Pro/E 导向件的定义、顶柱的定义2教师讲解导向系统和推出机构，示范和指导操作1.掌握在EMX中定义导向件、推出机构2.掌握推出机构的组成和种类及应用6基于Pro/E使用EMX定义冷却系统及其它零件学生基于Pro/E冷却系统的设计，定义导柱、导套、推出机构等零件，教师示范和辅导具备基于Pro/E定义冷却系统及其它零件的能力项目三、灯罩注射模具设计（34）10基于Pro/E，灯罩模具模型的创建，分析塑件材质成型工艺性，确定模具结构，塑件工艺性分析1.学生自主完成，2.教师指导学生设计3. 教师讲解注射机及其校核、熟练掌握应用Pro/E进行模具设计2基于Pro/E分型面设计、创建模具块、充模仿真、开模仿真2基于Pro/E浇注系统、冷却系统设计10基于Pro/E模架的装配、导向件的定义、顶柱的定义1. 教师讲解推出机构设计、结构部件设计、模架基本知识，辅导和示范学生操作10基于AutoCad和Pro/E，模具二维工程图设计1教师讲解和示范模具二维工程图的设计，指导学生操作2. 学生完成二维工程图设计掌握模具二维工程图设计项目四、（26学时）4基于Pro/E，模具模型的创建，分析塑件材质成型工艺性，确定模具结构，塑件工艺性分析1.学生自主完成，2.教师指导学生设计1.熟练掌握应用Pro/E进行模具设计2.掌握电极的设计方法6基于Pro/E分型面设计、创建模具块、电极设计1.学生自主完成设计，2教师讲解和示范电极的设计方法，指导学生操作16侧向抽芯机构的设计1. 教师示范完成侧向抽芯机构的设计2.学生完成侧向抽芯机构的设计3. 教师讲解讲解侧向抽芯机构的结构组成、讲解排气系统和引气系统1.掌握侧向抽芯机构的设计2.掌握侧向抽芯机构的结构项目五、（24学时）2基于Pro/E，模具模型的创建，分析塑件材质成型工艺性，确定模具结构，塑件工艺性分析、分型面设计、创建模具块、1.学生自主完成2.教师指导学生设计.熟练掌握应用Pro/E进行模具设计2基于Pro/E浇注系统、冷却系统设计4基于Pro/E模架的装配、导向件的定义、顶柱的定义16基于Pro/E，热流道设计1. 教师示范完成热流道的设计2.学生完成热流道的设计3. 教师讲解热流道的的结构组成及应用掌握热流道模具的设计 共计一体化教学学时168学时，教学两学期完成，每周6学时。外加模具拆装测绘实训，集中一周完成。模具拆装测绘实习：模具拆装实训是模具设计与制造专业的学生在进入模具结构设计知识学习之时，在教师的指导下，对真实的塑料模具进行拆卸和重新组装的实践教学环节。通过对塑料模具的拆装实训，进一步了解模具典型结构及工作原理，了解模具的零部件在模具中的作用，零部件相互间的装配关系，掌握模具的装配过程、方法和各装配工具的使用。通过这一实践环分，学生们增强了感性认识，锻炼了动手能力，掌握了模具装配的基本操作技能。为进一步学习模具结构及设计奠定一定的实践基础。提高了今后在设计过程中分析问题和解决问题的能力。五、教学方法：本着复杂问题简单化、抽象内容形象化、动态过程可视化的设计思想，寻求学生掌握知识、发展能力的最佳途径。全课程通过5个典型案例的Pro/E模具设计过程，使学生掌握各种类型塑料模具设计CAD的方法，具备使用软件进行塑料模具设计的能力。教学设计中注意综合运用已学习的知识，由特殊到一般，举一反三。 根据教学内容需要，采用灵活多样的教学方法： 1、案例分析法塑料模具设计课程通过5副完整的模具设计案例，分别讲解了不同类型、不同结构的模具设计方法。在每副模具设计案例中，对该模具的结构、工作原理进行充分的分析。不仅教会学生怎样设计模具，还要教会学生为什么这样设计。2、分组讨论法塑料模具设计课程的每副模具设计案例开头，首先列出模具设计题目。教学时，先让学生仔细观察题目中的塑料制品结构，然后分组讨论，分析该塑料制品在结构上与前面几例塑料制品有何不同，使用已学模具设计方法能否适用该塑料制品？为什么？进行充分讨论后，再教授新的模具设计方法，可使学生清楚地掌握什么样的模具设计方法适用什么样结构的塑料制品。3、讲练结合法在学习模具设计的操作过程中，教师每讲几步操作，学生应即时进行练习消化。如讲解时间过长，学生学习就会感到很吃力，容易遗忘。根据这一情况，我们改进了教学方法，将操作步骤分成很多小块，每讲完一小块，就立即让学生练习。这种采用边讲边练、讲练结合的教学方法，使学生学习起来轻松多了。学生普遍增加了该课程的学习兴趣，学习效果有了显著的提高。4、动手操作法在讲解模具结构的课程中，采用动手操作法，将学生带到模具拆装室进行模具拆装。让学生在模具拆装中学习，掌握模具的结构及工作原理。六、考核方式本课程考核采用上机操作考核40%、理论试题考核40%和平时成绩20%三部分。成绩的评定按下表方式进行: 表2考核方式考核分类 考核内容和基本要求分数比例(%) 塑料基本知识 和模具基本知识1.塑料的特性和工艺性能，塑料的组成与用途2.具备分析塑件产品的工艺性，并在此基础上找出工艺难点，提出解决问题的方法的能力。 3.掌握塑料注射模塑、压缩模塑、塑料压注模塑和挤出模塑工艺条件的选择和工艺条件对塑件质量的影响。 4.具备编制塑件成型工艺规程的能力5.熟悉塑料模具的典型结构与分类方法6.了解注射模具与注射机的关系，并会选择注射机 7.熟悉注塑机、压力机、挤出机等成型设备 8.掌握单、双分型面注射模常用的几种分类和典型模具结构 9.会运用塑料模具分型面的选择基本原则，针对不同塑件选择分型面10.掌握