《塑料成型工艺及设备》课程教学大纲

塑料成型工艺及设备课程教学大纲（FormingProcessandEquipmentsofPlastics）学时数：24其中：实验学时：课外学时：学分数：1.5适用专业：模具设计及制造执笔者：王兴波审核人：编写日期：2010年9月一、课程的性质、目的和任务本课程是模具设计与制造专业的专业必修课程之一。课程的主要任务是：使学生通过本大纲所规定的全部教学内容的学习，掌握每种工艺所依据的基本原理、生产控制因素，以及再工艺过程中发生的物理及化学变化和它们对制品性能的影响具有清晰的概念，达到理解各种成型工艺所能适应的塑料品种及其优缺点。二、课程教学的基本要求通过本课程的教学，学生应掌握基本理论与方法：（一）了解各种成型工艺的原理、设备、生产控制因素。（二）掌握各种工艺原理、各种成型工艺所能适应的塑料品种及其优缺点。（三）熟练掌握注射、挤出吹塑成型的原理、工艺及适应的塑料范围。（四）掌握发泡成型、增强塑料成型以及热成型的原理与方法。（六）了解发泡成型的设备、热成型设备。三、课程的教学内容、重点和难点第一章绪论一、塑料制品成型及其在塑料工业中的重要性二、塑料制品工业的发展和塑料制品的用途（一）塑料制品工业的发展（二）塑料制品的用途三、我国塑料制品工业的现状和前景（一）我国塑料制品工业的现状（二）我国塑料制品工业的前景四、本课程的主要内容和要求重点：塑料制品的重要性及其用途难点：第二章塑料成型的理论基础一、概述二、聚合物的加工性质（一）聚合物的聚集态及其加工性（二）聚合物的可挤压性（三）聚合物的可模塑性（四）聚合物的可纺性三、聚合物的流变性质（一）聚合物在成型过程中的粘性流动与粘度（二）聚合物在成型过程中的弹性行为与弹性模量（三）粘度和模量的主要影响因素四、聚合物在简单截面导管内的流动（一）在圆形和狭缝形导管内的流动（二）聚合物在导管中流动时的弹性行为五、聚合物在成型中的加热与冷却（一）热扩散率及其影响因素（二）聚合物的摩擦热对流动的影响六、聚合物在成型中的物理和化学变化（一）聚合物的结晶（二）成型过程中聚合物的取向（三）聚合物的降解（四）聚合物的交联重点：高聚物的流变行为、加工性和力学性能难点：高聚物的流变行为、趋向及力学性能第三章成型用的物料及其配制一、概述二、物料的组分及其作用（一）聚合物（树脂）（二）增塑剂（三）稳定剂（四）润滑剂（五）填充剂（六）着色剂（七）阻燃剂（八）抗静电剂（九）其他助剂三、粉料及粒料的配制（一）物料的混合（二）初混物的塑炼（三）造粒与粉碎（四）热塑性塑料的工艺性能（五）配方设计原则及典型配方四、塑料糊的配制（一）塑料糊的组成（二）塑料糊的制备（三）造粒与粉碎五、聚合物溶液的配制重点：物料组分及其作用、配方设计难点：配方设计第四章压缩模塑一、概述二、热固性塑料的工艺性能（一）收缩性（二）流动性（三）粒度与均匀性（四）水分与挥发物的含量（五）压缩性（六）硬化速率三、预压（一）预压的作用（二）粉料的性能对预压的影响（三）预压的设备和操作四、预热和干燥（一）预热和干燥的作用（二）预热及干燥的设备和操作五、压缩模塑用的设备（一）压机（二）塑模六、压缩模塑工艺过程（一）加料（二）闭模（三）排气（四）固化（五）脱模七、压缩模塑的控制因素（一）模压压力（二）模压温度（三）模压时间八、模压烧结成型（一）树脂捣碎过筛（二）冷压成型（三）烧结（四）冷却（五）后加工重点：预压、预热与干燥过程，压缩模塑工艺工程难点：热固性塑料的工艺性能、压缩模塑的工艺控制第五章挤出成型一、概述二、挤出设备（一）单螺杆挤出机（二）辅助设备三、挤出过程及挤出理论（一）挤出过程（二）挤出理论（三）螺杆和口模的特性曲线四、常规螺杆设计及新型螺杆（一）常规螺杆的设计（二）新型螺杆五、挤出机的类型（一）排气挤出机（二）双螺杆挤出机（三）其他挤出机六、管材的挤出（一）硬质聚氯乙烯的管材挤出（二）其他管材七、挤出吹塑薄膜（一）吹塑薄膜的工艺流程（二）吹塑薄膜的设备特征（三）聚乙烯吹塑薄膜加工工艺及控制因素（四）聚丙烯薄膜的吹塑（五）共挤出吹塑薄膜八、塑料板材的挤出成型（一）挤出设备特征（二）生产工艺控制九、单丝的挤出（一）单丝的成型设备及装置（二）单丝原料及生产工艺控制因素十、挤出机和挤出工艺的发展（一）挤出机（二）挤出工艺十一、挤出过程不正常现象原因及解决办法重点：挤出成型原理、挤出设备、管材板材挤出工艺、吹塑工艺难点：挤出理论、螺杆特征、吹塑工艺第六章注射模塑一、概述二、注射模塑设备（一）注射系统（二）锁模系统（三）塑模（四）液压控制系统三、注射机的主要技术参数（一）公称注射量（二）注射压力（三）注射速率（四）塑化能力（五）锁模力（六）合模装置的基本尺寸（七）开合模速度（八）空循环时间四、注射模塑工艺过程及控制因素（一）成型前的准备（二）注射模塑过程（三）注射速率（四）制件的后处理五、注射模塑工艺条件的分析讨论（一）温度（二）压力（三）时间六、注射模塑制品的质量分析（一）注射模塑制品的内应力（二）注射模塑制品的收缩（三）注射模塑制品的熔接痕七、热固性塑料的传递模塑和注射模塑（一）传递模塑（二）注射模塑八、反应注射模塑（一）反应注射模塑工艺流程及原料（二）反应注射模塑设备（三）反应注射模塑工艺控制要点（四）聚氨酯的反应注射模塑和增强反应注射模塑九、注射模塑的发展（一）排气式注射模塑（二）结构发泡注射模塑（三）流动注射模塑（四）气体辅助注射模塑重点：注射模塑设备及注射模塑工艺过程难点：注射模塑工艺条件及注射模塑件的质量分析第七章中空吹塑一、概述二、中空吹塑设备（一）型坯成型装置（二）吹胀装置（三）辅助装置三、挤出吹塑工艺过程及控制因素（一）挤出吹塑工艺过程（二）挤出吹塑控制因素四、注射吹塑（一）注射吹塑生产步序（二）注射吹塑设备特点（三）注射吹塑工艺要点五、拉伸吹塑（一）拉伸吹塑工艺方法（二）拉伸吹塑工艺过程（三）拉伸吹塑工艺控制要点六、多层吹塑（一）多层共挤出吹塑（二）多层注坯吹塑（三）多层共挤出拉伸吹塑七、大型中空吹塑（一）大型中空吹塑设备特征（二）工艺过程分析八、中空吹塑的发展重点：中空吹塑、挤出吹塑、注射吹塑、拉伸吹塑难点：挤出吹塑工艺过程第八章泡沫塑料的成型一、概述二、物理发泡法（一）用低沸点液体发泡法生产聚苯乙烯泡沫塑料（二）用惰性气体发泡法生产聚氯乙烯泡沫塑料三、化学发泡法（一）用化学发泡剂生产交联聚烯烃泡沫塑料（二）用原料组分间相互作用析出气体发泡法生产聚氨酯泡沫塑料重点：发泡法及其特点难点：化学发泡法第九章层压塑料和增强塑料的成型一、概论二、增强塑料的组成（一）树脂（二）增强材料三、胶接作用和表面处理（一）影响增强作用的主要因素（二）润湿能力与胶接机理（三）表面处理方法四、增强塑料的成型（一）热塑性增强塑料的成型（二）热固性增强塑料的成型五、增强塑料的发展重点：增强作塑料组成、胶接及表面处理、增强成型难点：增强塑料的成型第十章塑料的热成型一、概论二、常用的热成型塑料三、热成型方法（一）片状材料的热成型（二）管状材料的热成型四、热成型的设备（一）加热系统（二）夹持系统（三）真空系统（四）压缩空气系统五、模具六、热成型工艺因素分析（一）选材（二）成型方法（三）成型温度和时间（四）成型速度与压力（五）冷却脱模（六）片材厚度七、热成型的发展重点：热成型的基本方法、模具及工艺因素分析难点：热成型模具四、课程各教学环节要求（一）课堂教学：本课程以课堂讲授为主，由于内容、概念、理论较多，课时紧，要求学生课前要预习，课后要认真复习和完成相应作业以保证教学效果和质量。（二）作业要求：每次上课后布置1-3道习题，要求学生按时完成，并登记有关情况。每章讲授完毕后，安排习题课或讨论课各一次。（三）成绩考核：本课程为考试课。期末命题考试成绩占70%左右，平时成绩占30%左右。总评成绩及格，方可获得本门课程的学分。五、学时分配教学内容各教学环节学时分配作业题量备注章节主要内容讲授实验讨论习题课外其它小计1绪论12塑料成型的理论基础23成型物料及其配制24压缩模塑25挤出成型46注射模塑47中空吹塑48泡沫塑料的成型19层压和增强塑料成型210塑料的热成型2合计24六、课程与其它课程的联系课程是模具设计与制造本科专业大四一学期的课程，也是直接面向生产实践的课程。课程中诸多知识都在先修的专业基础课程中出现过，也是先修知识的进一步体现。与本课程密切相关的先修课程有《机械制造技术基础》、《材料成型原理》《机械制造工艺学》《模具设计》《机械工程材料》等课程。七、教材与教学参考书教材[1]张明善.塑料成型工艺及设备.北京：中国轻工业出版社，