青科大塑料机械设计教学大纲

课程编号：0502215塑料机械设计DesignofPlasticMachinery总学时：32总学分：2课程性质：选修课开设学期及周学时分配：第七学期，1～16周，每周2学时适用专业及层次：机械工程及其自动化，本科相关课程：机械设计理论、电力拖动、高分子材料加工基础、高分子材料流变学、橡胶工厂设备教材：《塑料机械设计》，北京化工大学、华南理工大学合编，中国轻工业出版社，1991年12月。推荐参考书：《挤出理论及应用》，朱复华，中国轻工业出版社，2001年；《高聚物流变学及其在加工中的应用》，金日光，化学工业出版社，1986年；《橡胶工业手册》第九分册，杨顺根、白仲元主编，化学工业出版社，1992年11月；相关期刊杂志：《橡塑技术与装备》。课程目的及要求通过本课程的学习，可使学生在塑料机械设计方面（主要是塑料挤出成型设备和塑料注射成型设备）得到基本训练，为后续进行的毕业设计和毕业后从事橡塑机械技术工作打下基础。学习本课程要求学生主要：掌握典型塑料机械的设计和本专业的基础理论知识。具有一定的塑料机械的安装、维护方面的基本知识。能够进行典型塑料机械的总体设计。具备一定的对塑料机械的科研能力。通过对本课程的学习以及各教学环节的配合，本课程在基本知识、基本理论和基本技能方面应达到的要求是：学生掌握塑料挤出机、塑料注射机设计所需的基本知识，包括：1)塑料挤出三个理论（固体输送理论、熔融理论、熔体输送理论）的基本假设、主要结论及其在实际中的应用；

塑料挤出机、塑料注射机的类型、特点、基本结构及其主要参数、主要零部件的基本设计方法等；2）使学生对塑料挤出机、塑料注射机设计的基本理论有一定的基础；3）加强对学生基本技能的训练。包括：

塑料挤出机、塑料注射机设计基本步骤的确定、参数选择、结构设计、主要零部件设计等技能训练。课程内容及学时分配本课程主要讲述塑料机械设计（主要是塑料挤出成型设备和塑料注射成型设备的设计），主要讲述内容如下：章

节题

目内

容学

时第一章塑料挤出成型设备塑料挤出理论，塑料挤出机的类型、特点、基本结构及其主要参数、主要零部件的基本设计方法20第二章塑料注射成型设备塑料注射机的类型、特点、基本结构及其主要参数、主要零部件的基本设计方法12教学重点与难点1、绪论了解本课程的研究对象、内容，了解本课程的地位、作用和任务。2、塑料挤出成型设备概论了解塑料挤出成型设备的特点及组成；了解挤出机的分类及主要技术参数；了解挤出机螺杆的分段及其基本参数。3、固体输送理论了解固体输送理论的基本假设条件；一般了解固体输送理论基本方程的基本推导过程；了解固体输送理论的基本方程；了解关于固体输送理论的主要结论及固体输送理论在实践中的应用。4、熔融理论了解熔融理论的基本假设及熔融模型的建立；一般了解熔融理论基本方程的推导过程；了解熔融理论的基本方程及主要结论及熔融理论在实践中的应用。5、熔体输送理论了解熔体输送理论的基本假设；一般了解生产率基本方程的推导过程及基本方程；了解影响挤出及生产能力的主要因素。6、挤压系统的设计掌握普通螺杆的基本设计方法及材质的选择和制造方法；了解几种新型螺杆的结构、工作原理和性能（分离型、屏障型、分流型）；了解机筒的几种结构形式及材质选择和制造方法；了解机筒、螺杆的安装要求。7、挤出机传动系统的设计了解挤出机的工作特性；掌握确定传动功率、转速范围、调速方式、减速方式、安全保护装置的方法。8、排气挤出机一般了解排气挤出机的工作原理及排气螺杆的分类；一般了解流量平衡和冒料及波动的关系；一般了解如何做到压力平衡；一般了解排气螺杆的一个重要参数----泵比。9、双螺杆挤出机一般了解双螺杆挤出机的基本结构及分类；一般了解异向向外旋转双螺杆挤出机的工作机理及工作特点；一般了解同向旋转双螺杆挤出机的工作机理及工作特点。10、挤出机的发展了解目前挤出机的发展方向和发展趋势11、塑料注射成型机概论了解注射成型机的基本组成及分类；了解注射成型机的工作原理12、注射成型机的基本参数了解注射量、注射压力、注射速率、注射功率、塑化能力及回复率等几个注射部分主要参数的含义了解合模力、合模装置的基本尺寸等几个合模部分主要参数的含义；了解移模速度、机器循环次数等几个技术指标的含义。13、注射装置了解注射装置的分类及其工作原理；了解注射螺杆与挤出螺杆的区别；一般了解注射螺杆的几种传动形式14、合模装置了解合模装置的两种主要形式----液压式、肘杆式；了解液压式合模装置的主要形式及主要特点；了解肘杆式合模装置的主要形式及主要特点；了解设计选用时应注意的几个问题。15、注射成型机的驱动与安全装置了解注射成型机驱动形式的分类；了解注射成型机几种安全与保护装置。16、注射成型机的发展一般了解注射成型机的发展趋势和发展方向；一般了解几种新型的注射成型机；一般了解几种新型的注射工艺和设备。教学重点与难点第一章塑料挤出成型设备重点：塑料挤出理论，塑料挤出机的类型、特点、基本结构及其主要参数、主要零部件的基本设计方法。难点：塑料挤出的三个理论（固体输送理论、熔融理论、熔体输送理论）、螺杆的设计。第二章塑料注射成型设备重点：塑料注射机的类型、特点、基本结构及其主要参数、主要零部件的基本设计方法。难点：塑料注射机主要零部件的基本设计方法。主要教学方法采用现代化教学方法—多媒体教学；2．采用录像、三维CAD相关软件制作动画片以及有关教具和实物模型的方法；典型作业练习第一章塑料挤出成型设备1、基本概念：固体流率、方向角、螺纹升角、几何压缩比、分流型螺杆、分离型螺杆、屏障型螺杆、螺杆长径比、比功率消耗、比流率2、由固体输送理论，分析提高生产率的途径3、用熔融理论的物理模型分析熔融过程4、固相分布函数的含义及如何求熔融长度5、熔体在螺槽中的运动分析6、求挤出机最高危险压力7、截流比及挤出机的工作状态8、螺杆特性线、机头特性线、综合工作点9、螺杆材料及热处理10、螺杆强度校核及危险断面11、挤出机传动系统的工作特性12、挤出机设计时安全系数的选择13、挤出机的组成及各部分的作用14、表示挤出机性能特征的主要参数15、简述挤出机的挤出过程16、描述挤出过程的主要参变量有哪些？17、挤出机螺杆头部主要的结构形式18、物料自料斗加入到由机头挤出，要通过哪几个职能区？19、评价螺杆的标准主要有哪几方面？20、获得压缩比的方法有哪几种？21、新型螺杆的主要形式？22、IKV料筒的特点第二章塑料注射成型设备1、基本概念：注射量、注射压力、塑化能力、锁模力、空循环时间、注射时间、最小模具厚度2、注射机的结构及各部分的作用3、注射成型过程4、开合模的速度5、注射机的规格表示6、挤出机螺杆与注射机