塑料成型工艺与模具设计

课程名称：塑料成型工艺与模具设计 课程代码：110六、4869

第一部份 课程性质与设置目的

一、课程性质与特点

塑料成型工艺与模具设计是高等教育自学考试模具设计与制造（本）专业的一门重要的专业课程。该课程密切结合生产实际，具有很强的实践性。因此，本课程分为实践和理论两个部份。实践环节在实习车间进行，安排在讲课之前，通过实践环节，使同窗对塑料制品及其生产进程有一个较全面的感性熟悉。在此基础上再进行全面系统的学习，从常常利用塑料的种类、成型原理、工艺特点，到各类塑料制品的造型设计、结构设计，塑料模具的结构和设计和该领域的先进技术，这些内容对培育学生的专业技术，工作能力、更好地适应社会的需求具有重要的作用。

二、课程设置的目的和要求

通过本课程的学习，使学生在掌握常常利用塑料、成型原理、工艺特点的基础上，着重掌握塑料制品的造型设计、结构设计，塑料模具的结构特点和设计计算方式。通过对塑料制品常见的成型缺点，分析原因，找出解决办法，增强对问题的理解和掌握。通过作业练习，巩固知识、掌握方式，提高能力。以上内容是模具专业毕业生，必备的专业知识与技术。因此，在学习中必然要紧密联系生产实际，学懂、学好，更要学会，为此后打好坚实的业务基础。

三、与本专业其他课程的关系

塑料成型工艺与模具设计是模具设计与制造专业的专业课，它与一些先修的基础课、技

术基础课有密切的关联，也为一些后续课奠定了相关的基础。其先修课程是：机械制图、金属工艺学、金属材料及热处置、理论力学、材料力学、机械零件等。后续课程是：模具制造工艺、塑压成型设备等。

第二部份 课程内容与考核目标

绪论

一、学习目的与要求

通过本章学习，使学生了解塑料、塑料制品、塑料模具、塑料注射成型工艺的大体知识。 二、考核知识点与考核目标

（一）塑料制品与塑料模具概述（一般） 识记：塑料制品的长处，塑料模具的种类 （二）塑料的基础知识（重点）

识记：树脂、高聚物、聚合物分子结构、不同温度下聚合物呈现的三种状态，塑料及其组成

理解：塑料的分类、性能、用途 应用：常常利用塑料的成型工艺条件 （三）塑料注射成型工艺（重点） 识记：注射成型原理

理解：注射成型模具的简要结构、注射成型机的简要结构 应用：注射成型工艺进程

第1章 注射成型模具结构

一、学习目的与要求

通过本章学习，使学生了解注射模的分类，熟悉热塑性塑料注射模的特点，掌握热塑性

塑料注射模具的典型结构，掌握热流道注射模的结构和应用范围。

二、考核知识点与考核目标

（一）热塑性塑料注射模的分类及其特点（一般） 识记：注射模分类及其特点

（二）热塑性塑料注射模典型结构（重点）

理解：热塑性塑料注射模：单分型面结构；双分面结构；垂直分型面结构；其它常常利用典型结构和侧向分型抽芯结构；定模定距推板脱模结构；直角注射成型机上用的注射模结构；有活动镶件的注射模结构；多层型腔的简易注射模结构的结构组成、特点、工作原理和应用范围 （三）热流道注射模结构（次重点）

识记：热流道的含义、热流道注射模的应用范围

理解：无流道凝料注射模分类，井式喷嘴隔热保温流道的注射模结构，多型腔隔热保温流道结构和半隔热保温流道结构 应用：热流道结构、热流道板的结构形式

第2章 注射成型模具设计

一、学习目的与要求

通过本章学习，使学生了解注射成型模具设计的合理性，设计方案应肯定的主要内容，掌握注射模具分型面的肯定要点，浇注系统（含热流道浇注系统）、脱模机构、侧向分型与抽芯机构、排气和溢流系统、冷却系统、和模具成型部件的设计要点和设计方式，从而能够正确地进行注塑模具的设计。独立完成设计任务。

二、考核知识点与考核目标

（一）注射成型模具设计的合理性和设计方案应肯定的主要内容（次重点）

识记：注射模具如何设计才合理 理解：设计方案应肯定的主要内容 （二）分型面与型腔结构的肯定（重点） 识记：分型面的几种常见形状

理解：通过实例，分析分型面肯定的要点 应用：排气和溢流的设计 （三）成型件的设计（重点）

理解：凹模的结构设计：整体结构的凹模；整体镶入结构的凹模；局部镶拼结构的凹

模；四壁镶拼结构的凹模；两瓣组合结构凹模和螺纹型环结构凹模

凸模的结构设计：整体结构的凸模；整体镶入结构的凸模；镶拼组合结构的凸

模；小型芯的安装固定方式；螺纹型芯的固定方式和活动型芯的安装结构

应用：成型尺寸的计算：型腔尺寸的计算；型芯尺寸的计算；中心距的计算；螺纹型

芯的尺寸计算；螺纹型环的尺寸计算；螺距的计算；型腔侧壁和底板厚度的计算

（四）成型件常常利用钢材及热处置要求（次重点） 理解：成型件适用钢材的选取，选用钢材热处置的要求 （五）成型件配合尺寸的公差要求（次重点） （六）型芯与型腔的定位与导向结构设计（次重点） 识记：一般的定位与导向结构：导柱、导套 理解：二次精定位结构的含义、内容和结构设计 （七）型腔数的肯定方式（一般）

（八）浇注系统设计（重点）

识记：浇注系统的组成、作用，主流道，分流道，浇口

理解：浇注系统的拉料与顶出设计：冷料穴的位置与作用；主流道的拉料和顶出结构的设计

应用：主流道设计；垂直式主流道的设计；倾斜式主流道的设计；弧形主流道的设计。

分流道设计：分流道设计要点；分流道截面形状及其面积计算；分流道及型腔的布置和排列；分流道的修正；按分型面设计分流道；辅助流道的设计。

浇口的设计：浇口截面尺寸的肯定要点，浇口位置肯定的要点，各类浇口的结构，尺寸和计算

（九）热汉道浇注系统设计（次重点）

识记：热流道浇注系统的整体结构，热喷嘴结构，分流板结构，热流道浇注系统的其它零件

理解：热流道设计：主流道直径的计算，分流道直径的计算 （十）浇道凝料的脱模结构（次重点）

理解：剪切式切断浇口结构；差动式推杆推出浇口凝料结构；顶出式脱浇口凝料的结构；斜窝式折损脱浇口凝料结构；托板式脱浇道凝料结构和斜面脱浇道凝料结构 应用：推杆推出式脱浇道凝料的结构；推板推出式脱浇道凝料的结构 （十一）带流道推板塑料注射成型机概述（一般） （十二）点浇口无流道推板注射模设计与注塑操作（一般） （十三）侧向分型与抽芯结构的设计和计算（次重点）

理解：抽芯力的估算；斜销直径计算；弯销截面尺寸计算；抽芯距的计算；园形

线轴抽芯距计算；矩形线轴抽心距计算；园形多瓣滑块抽芯距计算；斜销长度计算；弯销滑块方孔尺寸肯定；滑块倾斜时的角度和斜销工作段尺寸计算

应用：斜销抽芯结构设计要点与注意事项；斜滑块抽芯结构设计要点，注意事项 （十四）常常利用的侧向分型与抽芯结构特点分析（次重点）

理解：斜销抽芯，分型面斜面锁紧结构；弯销二级抽芯结构；斜推杆式瓣合抽芯结构；斜推杆式内抽芯结构；推杆平移式内抽芯结构；连杆式项出抽芯结构；斜推杆的内抽芯，弹簧复位结构；液压抽芯结构；内部连杆式液压、抽芯结构；斜向液压抽芯结构和顶出式斜面抽芯结构

应用：斜滑块侧向抽芯结构；滚轮式变角弯销抽芯结构

（十五）螺纹制品的脱螺纹结构（次重点） 识记：脱模方式及特点

（十六）制品脱模的结构设计（重点） 识记：脱模结构、设计原则及分类、导向零件

理解：推杆、推管及其固定方式；利用凹模带出制品的推出结构；推块推出制品的结构；斜推杆顶出制品的结构；推管推出制品的结构；推杆顶出斜齿轮结构；转动式推板推出制品的结构；气动推出结构；八字摆杆超前二次顶出结构；浮动型芯二次顶出结构；滚珠式二次顶出结构；推板推管联合顶出机构；侧向取件式的脱模结构

应用：顶杆兼作复位杆的结构；弹簧复位结构；推管推出结构；推管的形状和尺寸关系

（十七）复位与先复位结构设计（重点） 识记：复位、复位结构、先复位、先复位结构 理解：铰链式先复位结构；摆杆式先复位结构

应用：顶出复位装置

（十八）模塑成型温度的调节与控制（次重点） 识记：模温对制品质量和生产效率的影响

理解：在滑块和在阀杆上冷却水管的结构设计；注射模冷却系统结构设计实例分析

应用：模具冷却系统的设计；型腔中冷却系统的结构设计；型芯上冷却系统的结构设计

第3章 塑料制品设计

一、学习目的与要求

通过本章学习，使学生掌握塑料制品造型设计的内涵，并从制品的结构工艺性、功能性、强度和装配等方面综合考虑分析、优化方案设计出较完美的制品。为相应模具设计奠定基础。

二、考核知识点与考核目标

（一）塑料制品的造型设计（次重点） 识记：塑料制品造型设计的要点

（二）塑料制品结构工艺性能的设计（重点） 识记：制品的精度、表面粗糙度

理解：塑料制品上的螺纹；塑料齿轮设计；带嵌件塑料制品的设计；可强行脱模的结构尺寸；塑料制品上的文字、标志或符号

应用：脱模斜度；壁厚与园角；孔的设计；增强筋与支承面；几何形状设计 （三）制品功能结构设计（次重点） 识记：功能结构的含义 理解：实例分析

（四）制品强度设计（次重点）

理解：承载制品受力部位的强度设计；嵌件周围制备的强度要求；塑料制品组合结构的强度；刚体结构设计

应用：平面增强筋的设计；侧壁增强筋设计；制品边口的强度设计 （五）制品装配设计（一般） 理解：可拆卸式装配；不可拆卸式装配

第4章 挤出成型模具设计

一、学习目的与要求

通过本章学习，使学生从原理、设备、工艺和关健的技术要点对挤出成型和产品有一个全面的了解，并掌握挤出成型模具的设计方式。

二、考核知识点与考核目标 （一）概述（一般） 识记：原理、设备

理解：挤出成型工艺及其条件 （二）挤出机头的作用和分类（一般） 识记：挤出机头的作用，机头分类 （三）挤出成型机头的结构（重点）

识记：多孔板，分流器，分流器支架，机头体，衬套 理解：口模、芯模 （四）机头设计（次重点） 识记：设计要点

理解：片材、板材挤出机头设计；塑料弹簧增强管机头结构的设计；吹膜机头设

计；异型材挤出机头设计

应用：棒材挤出成型机头的设计；管材与线缆包覆挤出机头的设计

第5章 紧缩成型工艺及模具设计

一、学习目的与要求

通过本章学习，使学生对紧缩成型工艺的原理、设备、工艺进程、工艺条件、紧缩产品有一个全面的了解，并着重掌握好其中的关键技术——紧缩模的设计方式。

二、考核知识点与考核目标 （一）紧缩成型工艺（次重点） 识记：紧缩成型原理

理解：紧缩成型工艺进程、工艺条件 （二）紧缩模（重点） 识记：紧缩模分类、选用原则

理解：紧缩模与液压机的配合要求。紧缩模的设计要点：制品的成型位置、分型面和施压方向的肯定；型腔、型芯的配合形式；型腔加料腔的高度尺寸计算

应用：凸模结构、凸模固定形式及其排气溢料槽的设计；凹模结构设计；凸凹模的组合结构

（三）紧缩模典型结构实例分析（次重点）

第6章 传递模具设计

一、学习目的与要求

通过本章学习，使学生了解传递模具的含义、成型原理、工艺进程、结构特点，并掌握传递模具的设计要点。

二、考核知识点与考核目标

（一）传递成型简介（一般）

识记：传递成型含义、成型原理、工艺进程 （二）传递模（次重点） 识记：传递模分类，结构特点

理解：传递模设计要点：加料腔的结构设计；压柱的结构设计；浇注系统的设计 （三）传递模典型结构设计实例分析（一般）

第7章 其它成型模具设计

一、学习目的与要求

通过本章学习，使学生对中空吹塑成型、真空成型和紧缩空气成型的工艺方式，成型设备、成型产品和成型特点有一个较清楚的了解，并掌握其模具设计的要点。

二、考核知识点与考核目标 （一）中空吹塑成型（一般）

识记：中空吹塑成型的含义、成型产品、成型设备 理解：挤出吹塑中空成型、注塑吹塑中空成型

应用：中空吹塑成型模具设计要点：模口、瓶底镶件、余料槽、排气、冷却和锁模力 （二）真空成型（一般） 识记：真空成型工艺特点

理解：真空成型方式：凹模真空成型；凸模真空成型；凸凹模前后抽真空成型；吹泡真空成型

应用：真空成型模具的结构设计：抽气孔的设计；模具成型尺寸；成型表面的粗糙度；模具的加热和冷却 （三）紧缩空气成型（一般）

识记：紧缩空气成型工艺特点

理解：紧缩空气成型模具的结构和设计要点

第8章 塑料成型新技术

一、学习目的与要求

通过本章学习，使学生了解热固性塑料注塑成型、冷流道注射成型、冷流道注压成型、双清色注射成型、叠层注射成型、气体辅助成型和大型注射成型等新技术的工艺特点。并通过实例分析，了解其模具的结构特点。从而加深并扩大该领域的知识面。

二、考核知识点与考核目标

（一）热固性塑料注射成型模具（一般） 识记：工艺进程、模具结构特点

（二）冷流道注射的成型模具典型实例（一般） 识记：工艺进程、模具结构特点

（三）热流道注射成型模具典型实例（一般） 识记：工艺进程、模具结构特点 （四）注压模典型结构实例（一般） 识记：工艺进程、模具结构特点

（五）冷流道注压模典型结构实例（一般） 识记：工艺进程、模具结构特点

（六）双清色注射成型模典型结构实例（一般） 识记：工艺进程、模具结构特点

（七）叠层注射成型模具典型结构实例（一般） 识记：工艺进程、模具结构特点

（八）气体辅助成型模具典型结构实例（一般） 识记：工艺进程、模具结构特点 （九）大型注射模设计实例（一般） 识记：工艺进程、模具结构特点

（十）精密注射成型模典型结构实例（一般） 识记：模具结构特点

第三部份 实践环节

一、考核目的与要求

实践环节是本专业课不可缺少的重点组成部份。考生要在塑料模具实习车间和塑料制品生产车间进行熟悉实习。通过熟悉实习，要求学生了解塑料制品的注射、挤出和紧缩成型的生产进程，对所涉及到的设备、模具、操作进程有一个较全面的感性熟悉。特别是通过度析各类塑件制品的结构和动手拆装各类模具，加深对塑料制品和模具结构的熟悉，为讲课奠定必要的基础。

二、考核内容与要求

实习一 注射成型

1、了解注射生产进程。

2、了解注塑机的主要结构，动作进程。 3、了解注射模具的安装和动作进程。 4、熟悉合模、注射、保压、开模的概念。 5、了解注塑件脱模的进程。

实习二 挤出成型和紧缩成型

1、了解挤出成型和紧缩成型的生产进程。

2、了解挤出成型机、紧缩成型机的主要结构，动作进程。 3、熟悉挤出成型模具的结构和安装。 4、熟悉紧缩成型模具的结构和组装操作进程。

实习三 注射、挤出、紧缩产品的结构分析与比较

1、分析各类注射产品的结构特点。 2、分析挤出和紧缩产品的结构特点。

3、比较注射、挤出、紧缩制品的结构区别和工艺要求。

实习四 注射、挤出、紧缩模具的结构和拆装

1、了解注射模具的大体结构及分型面的概念。 2、了解挤出、紧缩模具的大体结构。

3、结合典型注射模的拆装，熟悉其结构、组成及特点。 4、结合典型挤出、紧缩模的拆装，熟悉其结构、组成及特点。 5、理解注射模、挤出模和紧缩模在塑料制品生产中的重要作用。 三、考核方式与环境要求 一、考核环境：

考生应当在教学进程中，按照安排，在注射、挤出、紧缩生产车间和实习车间，完成各段的实习任务。

二、考查办法：

在实习进程中，由指导实习的教学技工按照学生的实习态度和对内容的理解程度，给出相应的成绩。在实习结束前，进行必要的笔试考核。按照各段成绩和笔试成绩，给出实习考核成绩，实习成绩采用百分制，60分为合格。

第四部份 有关说明与实施要求

一、考核目标的能力层次表述

本课程的考核目标共分三个能力层次：认记、理解、应用，它们之间是递进品级的关系，后者必需成立在前者基础上。其具体含义为：

识记：能知道有关的名词、概念、知识的含义，并能正确熟悉和表述，是低层次的要求。 理解：在识记的基础上，能全面把握大体概念、大体原理、大体方式，能掌握有关概念、原理、方式的区别与联系，是较高层次的要求。

应用：在理解的基础上，能运用大体概念、大体原理、大体方式联系学过的多个知识点分析和解决有关的理论问题和实际问题，是最高层次的要求。

二、指定教材

《塑料制品及其成型模具设计》 邹继强 编著 清华大学出版社 2021年2月版 三、自学方式指导

本课程是一门实用性很强的技术课，为使考生自学成才真正达到课程大纲预定的目标，特对考生自学的方式提出如下指导意见：

1．本课程实践性很强，教学内容包括实践和讲课两个环节，实践熟悉是讲课的基础，在阅读教材之前必需要有塑料制品生产实践的感性知识。因此，要多注意观察各类塑料制品的外观造型、结构特点，并尽可能到有关工厂车间了解生产进程，增加感性知识。

2．在开始阅读指定教材某一章之前，先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点及对知识点能力层次要求和考核目标，以便在阅读教材时做到心中有数，突出重点，有的放失。

3．在了解考试大纲内容的基础上，按照考核知识点和考核要求，认真阅读教材，逐段细读，吃透内容，归纳问题，掌握问题，对大体概念必需深刻理解，对大体原理必需完全弄清，对重点内容必需牢牢掌握。并融会贯通，在头脑中形成完整的内容体系。

4．在自学进程中按照课程特点，要重视学习方式，避免死记硬背：一是应注意理论联

系实际，书本内容联系生产实际；二是应注意结合已学过的有关基础和专业课的知识（如金属工艺学、成形工艺、材料学、力学等）。依照要求，分析问题，注重思考，擅长归纳，系统掌握。把教材中的大体概念、大体原理、大体结构、大体工艺方式掌握好。即要涵盖整个教材内容，又要突出重点，达到系统、完整、有层次的掌握。

5．为了提高自学效果，巩固自学内容，在掌握大体内容的基础上，尽可能多结合例图进行分析，以加深对内容的消化、理解和巩固。

四、社会助学的要求

1．应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。

2．应掌握各知识点要求达到的能力层次，并深刻理解对各知识点的考核目标。 3．辅导时，应以考试大纲为依据，指定的教材为基础，不要随意增删内容，以避免与大纲脱节。

4．辅导时，应对学习方式进行指导。提倡“理论联系实际，认真阅读教材，刻苦钻研教材，重视归纳总结”的方式。

5．辅导时，在注意突出重点，对考生提出的问题，不要有问即答，要踊跃启发引导。 6．注意对应考者能力的培育，特别是对自学能力的培育，要引导考生慢慢学会独立学习。擅长在自学进程中发现问题，通过度析问题，提高解决问题的能力。

7．要使考生了解试题的难易与能力层次高低二者不完尽是一回事，在各个能力层次中存在不同难度的试题。

8．助学学时：本课程理论课4学分，建议理论助学课时很多于72学时；实践课2学分，建议实践助学课时很多于36学时。

理论课时分派如下：

章 次 课 程 内 容 课 时 0 1 2 3 4 5 6 7 8 绪 论 注射成型模具结构 注射成型模具设计 塑料制品设计 挤出成型模具设计 压缩成型工艺及模具设计 传递模具设计 其它成型模具设计 塑料成型新技术 总 计 3 5 26 12 6 6 3 5 6 72 实践课时分派如下：

课 次 1 2 3 4 实 习 内 容 注射成型 挤出和压缩成型 产品结构分析 模具结构分析 总 计 五、关于命题考试的若干规定

1、本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试内容。试题覆盖到章，适当突出重点。 2、试卷中对不同能力层次的试题比例大致是：“识记”为10%、“理解”为30%，“应用”为60%。

3、试题难易程度应合理：易、较易、较难、难，比例为2：3：3：2。

课 时 8 6 10 12 36 4、每份试卷中，各类考核点所占比例约为：重点占65%，次重点占25%，一般占10%。 5、本课程命题采用的大体题型包括概念题、填空题、问答题、图例分析题等。 6、考试采用闭卷笔试，考试时间150分钟，采用百分制评分，60分为合格。 六、题型示例（样题） （一）概念题 1、塑料制品的长处 2、塑料的组成 （二）填空题

1、影响塑料流动性的因素有 、 、 。 2、按浇注系统的结构，注射模分为 、 、 。 （三）问答题

1、说明浇注系统的组成和作用，并分析浇注系统设计要点。 2、说明塑料制品工艺性能的内涵，并分析其主要的影响因素。 （四）图例分析题

1、按照二板模静模局部顶出注射模图例，指明图中各序号代表零件的名称。说明注射、开模、顶出、复位的动作进程。

2．按照直向挤管机头例图，指明图中各序号代表零件的名称，并说明序号3、4零件的作用。