单元2-02气体辅助成型工艺及模具教案

1、学习情境2-9 其他注射成型工艺及模具单 元2 气体辅助注射成型工艺及模具教学目标（以能力描述的目标）掌掌握气体辅助成型工艺、模具、设备特点，为正确进行气体辅助成型工艺设计、模具设计奠定基础。重点与难点分析气体辅助成型工艺、模具特点；完成论文。教学设计：任务驱动法、网络查询、问答式、讲授法等教学资源：多媒体、课件、投影仪、黑板、动画、塑料模具模型学习任务与学习成果：分析气体辅助成型工艺、模具、设备特点：论文课时分配：课堂教学环节课堂组织课前复习讲解新课巩固新课布置作业时间分配（分）授课班次：课程执行情况：学习情境14单元2教学设计表课程名称塑料模具设计与制造学习情境/学时其他塑料注射模具设计与

2、制造/2H工作任务（学习型工作任务）适用年级 三年级单元学习主题气辅成型工艺及模具教学时间/学时第5学期1学时单元教学目标了解气辅成型模具的工艺过程及设计要点单元重点难点单元教学方法讲授法、引导文法教学设计教学目标内容教学组织方式期 望媒介教学方法时间（分钟）明确本单元的学习目标，工作任务了解气辅成型模具的工艺过程及设计要点全班集中学生：解决是什么？多媒体教具讲授法5教师：气辅成型工艺及应用了解气辅成型模具的工艺过程及设计要点1.气辅成型的工艺过程2.气辅成型的设备配置3.气辅成型的技术特点4.气辅成型的应用全班集中学生：解决是什么？多媒体教具讲授法40教师：气辅成型工艺及应用多元性的评价方式

3、 自我评价、小组评价、教师评价参考资料学习资源参考书、专业杂志、专业网站课后小结：一级学习情境2 注射模设计与制造二级学习情境2-9 其他注射成型工艺及模具学习单元（行动任务）2-9-2：气体辅助成型工艺、模具、设备特点学习型工作任务：分析气体辅助成型工艺、模具、设备特点学习成果： 论文教学过程：项目学生工作内容教学组织资讯明确学习任务：分析气体辅助成型工艺、模具、设备特点查询相关资料，学习相关知识。1讲授法引导行动的知识指导学生进行分析的步骤、方法。布置任务，提出要求，安排学生分组，分配任务，进行资料准备，为学生讲解相关知识，为学生提供咨询服务。决策计划根据学习任务，确定分析的步骤、方法，制

4、定工作任务，及各阶段的检验手段及方法。2学中做指导性的方法，教授解释行动的知识，指导学生的工作过程，帮助学生分析工作步骤、方法是否合理。实施查资料，进行“气体辅助成型工艺、模具、设备特点”论文编写。3任务设计教学法，教师指导，学生自主，在做中学中反思行动的知识。对学生的论文编写过程进行指导，对容易出错的问题进行总结。检查评价对完成的论文进行小组评价和老师评价。对学生的论文进行评价，组织学生进行小组相互评价，形成评价意见及最终评价结果，并对整个论文编写过程进行总结。教学资源：知识点教育属性专业技术属性媒体属性名称格式名称格式名称格式教学文件01教学设计方案02教案03教学课件wordpptwor

5、dword气体辅助成型原理0407气体辅助成型原理swf板书设计：一、学习型工作任务 二、要求 三、重点 四、学习成果论文1、气体辅助注射成型模具设计要点一、气体辅助注射成型原理二、气体辅助注射成型工艺三、气体辅助注射成型用设备四、气体辅助注射成型模具设计要点五、气体辅助注射成型适用的塑料六、气体辅助注射成型的特点七、气体辅助注射成型应用实例任务一：分析气体辅助成型工艺任务二：分析气体辅助成型模具设计要点任务三：了解气体辅助成型设备教学内容教学组织与教学方法一、气体辅助注射成型原理 塑料注射成型时熔体在型腔中的流动特点是，熔体在注射压力作用下进入模具型腔后，在同一截面上，各点的流动速度不同，中

6、间最快，愈靠近型腔壁流动速度愈慢，接触型腔壁的一层速度为零。这是由于愈靠近型腔壁，冷却速度愈快，温度愈低，熔体粘度愈大，而中心部位温度最高，熔体粘度最小，这样，注射压力总是通过中间层迅速传递，致使中心部分的质点以最快的速度前进。由于熔体外层流速慢，内层速度快，内层熔体在向前推进的同时，向外翻而贴模。这时，如果让注射机注射到一定位置(熔体充填型腔到一定程度)停止注射，以一定压力的气体代替熔体注入，气体同样会向流动阻力最小的中间层流动，这样，借助气体气压作用，就会将中部塑料熔体向前继续推进，并将注入型腔的熔体吹胀，直至熔体贴满整个型腔，形成壁部中空外形完整的塑料制品。 二、气体辅助注射成型工艺气体

7、辅助注射成型工艺过程是在普通注射成型过程中加入气体注射，具体过程如下：1充填阶段这阶段包括熔体注射和气体注入。在熔体注射期，将一定量的熔体充填型腔。按注入熔体体积的不同分为三种：1)中空成型，即注入熔体占型腔容积的6070： 2)短射，注入的熔体占型腔容积的9098；彩色电视机前壳即采用短射(9598)；3)满射，注入的熔体达100，此时，气体仅起保压补缩作用。究竟用哪一种，应根据塑料制品用途及要求而定，并确保在充气时不把制品表层冲破。注射量应经试验最后确定。注入量一经确定，应准确计量。2保压冷却阶段在型腔充填结束后，仍要保持一定的气体压力，以对成型制品在保压下冷却，在保压阶段仍需继续注入气体

8、，以弥补制品冷却收缩，保证塑料贴紧型腔。最后将氮气释放(回收)。3脱模阶段气辅成型的生产周期a)充填阶段 b)充气阶段 c)保压阶段 d)脱模阶段三、气体辅助注射成型用设备 气辅注射成型所用设备有： (1)注射机普通注射机即可，精度和刚度宜高为好。 (2)氮气制备设备。(3)气体注射装置 它包括气体压力制备系统、气压控制系统、喷气系统(模具上安装喷嘴(气针)或注射机上气嘴)。较先进的设备中，可实现压力分段控制(可达7段)。如德国Bauer SNGl可精确提供5段压力变化，以满足注射工艺的需要。 氮气经柱塞式储气缸工受到预压缩，气缸里所含气体容量和压力完全能满足注射预充气的需要。氮气在柱塞式储气

9、缸内被压缩到充气所要的高压压力。为气辅注射成型的气体注射装置示意图。 四、气体辅助注射成型模具设计要点气体辅助注射成型模具的基本结构与普通注射模相同，但注气系统(气道和气体喷嘴)、模具温度调节、浇注系统、脱模机构设置等方面与普通注射模是有区别的。热固性塑料在注塑过程中温度和粘度的变化1气道设计为了达到气体辅助注射成型的目的，气道布置、气道结构尺寸及气体注入的位置是关键。气道一般设于塑料制品加强肋、交角等厚实部位，在整个型腔中，气道要均衡布置，大小适中，截面形状、转角处等应有利于氮气推动熔体顺利流动，保证氮气按预定的路线充模，并尽可能延伸到靠近型腔最后充填的区域，以获得中心空而外形完整的塑料制品

10、，防止气体乱窜、形成回路或无法收回氮气。为此，必须正确设计气道部位的截面形状和尺寸。2浇注系统 气体辅助注射成型推荐采用点浇口，普通流道和热流道均可，热流道宜采用针阀式喷嘴。3模具温度气体辅助注射成型模具温度控制的原则是，气道部位应保证气体推动熔体顺利充模，它的冷却状态与延时充气阶段有-密切关系，要考虑在延时充气的时间里形成必要的冷凝层厚度。而非气道部位，应较快冷却，以防气体乱窜。为此，模具的气道部位温度一般比非气道高。4脱模机构气体辅助注射成型推出元件(推杆)着力点应在加强肋或其它厚实处。五、气体辅助注射成型适用的塑料 除特别柔软的塑料外，几乎所有热塑性塑料(如PS、ABS、PE、：PP、P

11、VC、PC、POM、PEEK、PES、PA、PPS等)和部分热固性塑料(如PF)均可用气体辅助注射成型。六、气体辅助注射成型的特点 (1)气体辅助注射能够成型普通注射难以成型的厚壁和厚薄不均的制品，改善塑料在制品断面上的分布，提高制品刚度，保证了制品质量，节约了塑料。 (2)缩短了冷却时间，提高了生产效率；显著降低成型压力，降低了锁模力，提高了模具和设备的寿命。部位温度高。(3)在气道中，气压均匀，塑料密度均匀，内应力小。(4)由于熔体在均匀气体压力保压下固化，防止了制品产生表面收缩凹陷，减少了制品变形。(5)简化了复杂制品的加强肋，简化了模具型腔结构。 (6)需要增加气体辅助注射成型的成套设

12、备，投资较大。但由于气体辅助注射成型具有独特的优点，所以这项新技术得到了广泛应用，发展迅速。七、气体辅助注射成型应用实例形成性内容检测：专业能力：掌握气体辅助成型工艺、模具、设备特点自我能力：能做出决策，社会能力: 培养学生表达能力、沟通与团队协作能力等社会能力方法能力: 培养学生自学能力、技术文件写作能力学习能力: 与其他同学设计的结构进行比较，找出不足提出完善的方案。小组工作法中培养学生的团结协作、与人沟通等能力。检测的内容：掌握气体辅助成型工艺、模具、设备特点，初步具备对气体辅助成型进行工艺分析，设计简单气体辅助注射成型模具的能力。检测的方式： 开展小组讨论，相互交流论文，根据学生论文特点，选代表在全班交流，教师进行针对性点评。教学反思、总结项 目内 容学生学生对知识点感兴趣的程度、理解的深难度；学生有价值的提问和易错的题目；记下学生的奇思妙想和灵感火花。教