课程描述

课程发展历史沿革

教学内容

教学条件

教学方法与手段

教学效果

 

  材料成型及控制工程是由湖南大学历史比较悠久的传统铸造专业演化而来,作为材料成型、高分子材料科学与工程以及机械类专业的一门专业课,湖南大学《塑料成型工艺及模具设计》课程建设一直得到院领导和相关部门的高度重视、大力支持和积极配合。在各届教研室主任的正确领导下,通过历届教研室教师的共同努力,塑料成型工艺及模具设计课程随着形势的发展而不断和适时地进行了多层次和多尺度的教学改革,课程建设得以持续、稳定地不断向前发展。为了适应重基础宽口径的改革方向以及学生就业市场的需求,该专业在90年代初就开设了《塑料成型工艺及模具设计》这门课程。该门课程从开设到现在经历了以下一些重要发展阶段:
(1)2000年前,自编《塑料制品成型及模具设计》讲义和《注塑工艺和塑料模课程设计指导书》在湖南大学1993年至2000年期间在机械系使用。
(2)2002年12月,向相关模具厂购买了实物模具40副,模具模型40副,并制作完成了与实物模具和模具模型配套的模具装配图挂图,并运用于学生的拆装试验。
(3)2004年《塑料制品成型及模具设计》一书在湖南科技出版社出版,2年的销售量已超过7000册,取得的较好的社会效益和经济效益。以后为了适应学生就业需要,先后在金属材料专业,高分子科学与工程专业和材料物理等专业开设此课程。
(4)2004年以《塑料成型工艺及模具设计》课程建设为主体内容的“材料成型及控制专业教学改革”获湖南大学教学成果一等奖,湖南省教学成果三等奖。
(5)2004年5月,《塑料成型工艺及模具设计》的授课型课件的开发研究得到了湖南大学教改项目的资助,于2004年9月用于课堂教学,并2006年10月于结题。
(6)2005年3月,制作完成模具拆装多媒体课件供学生在模具拆装和外出实习前学习,并购买了大量模具加工方面的视频录像教程。
(7)2006年5月,与湖南科大老师合编了与该门课程相配合的课程设计指导书《塑料模具设计指导》,用于学生课程、毕业设计,并取得了很好的效果。
(8)2006年6月,作为该门课程立体化教材建设的主体教材由本项目的申请人主编的《UG注塑模设计实例教程》和《AutoCAD2006基础教程》由机械工业出版社出版。用于提高学生模具外语外贸水平的《模具设计专业—设计、制造、报价、结算》已有有机械工业出版社出于2007年2月出版。
(9)2006年5月项目申请人申报的《塑料成型工艺及模具设计》修订本已或“十一五”国家规划教材立项,已由机械工业出版社定于2008年1月正式出版。

 

 
 

1、性质、地位
《塑料成型工艺及模具设计》是高等工程院校材料专业的一门重要的专业课程。目前,我校材料成型及控制、高分子材料科学与工程、金属材料科学与工程、材料物理等4个专业均设置此门课程,计划学时48学时,课外实验学时14学时。我校相关专业的学生在修完该门课程后必须进行为期3周的课程设计,另外,每年有相当一部分学生选择塑料模具设计作为毕业论文的方向。
2、教学目的
以模具结构设计为主线,将结构设计与加工工艺、流动分析有机结合,突出“宽、精、新、用”思想,使学生熟悉和掌握生产第一线技术岗位所必需的基本理论和专业知识外,并能运用二维和三维软件去表达自己的结构设计思想,并能用流动分析软件去初步验证,以期达到尽快能适应工厂生产实践的需求。
3、基本要求
了解常用塑料的性质及塑料的成型工艺方法;掌握塑料制件的设计原则,正确合理地设计塑料产品;掌握塑料模具的基本设计规律,包括注射模具,压缩模具,压注模具及其成型工艺规律。了解塑料挤出成型、气动成型模具的设计要领。
合理地选用塑料成型设备及根据成型设备设计相应的塑料模具。掌握模具加工的新工艺,应用新技术新材料;正确地分析塑料制件质量,残次品产生的原因及工艺因素,提高改进措施。

 
 
 1.学时分配
序 号 课程内容 讲 课 实 验 合 计
1  绪论 2   2
2  塑料概论 4   4
3  塑料成型工艺与塑件结构工艺性 8   8
4  模具基本结构及注射机 4 2 6
5  注射模具设计 18 2 20
6  压缩模具设计 4 2 6
7  压注模具设计 4 2 6
8  挤出模具设计 4   4
9  气动成型模具简介 2   2
10  其它成型模具设计 2   2
总 计 52  8 60
 
 2.实验教学
序 号 实验名称 课时安排 分组数 实验地点
1  注射模具拆装实验 2 4 校 内
2  压缩模具拆装实验 2 4 校 内
3  压注模具拆装实验 2 4 校 内
4  注射模安装、注射成型工艺实验 2 4 校 内
总 计 8    
 
 

1、本课程是实践性和综合性很强的课程,应组织学生进行不少于二周的生产实习,授课中各部分内容必须十分重视现场教学,实验课程所学知识,应多布置大作业,让学生分阶段地进行综合系统训练。
2、课外学习是课堂学习的继续和补充,应指导学时深入钻研有关知识,广泛阅读有关技术资料,为此,学生应多准备有关的参考资料。
3、本课程的重点是注射模具设计与成型模具结构,难点在于斜导柱侧向分型与抽芯机构的设计,在授课中应引导学生抓住重心。
4、由于模具类型繁多,成型工艺十分复杂,应加强直观教学,为此,应建立模具陈列室及建立相关的实验室。
5、本课程是实践性很强的专业课,讲授时应加强现场教学和结合实际研讨式教学,应避免单纯的理论教学和满堂灌式的教学方式。
6、关于实践教学,即实验教学,课程设计等,应充分重视,以保证教学效果。

 
 

  作为该课程实践教学的重要支撑,我院重点加强师资队伍和硬件设施两个基础建设,推进五项重点改革。

两个基础建设:
1.改善教师知识结构,提高教师教学水平, 2000年以来,材料成型及模具设计教研室先后从国外和国内以及工厂引进多名具有博士或硕士学位的教授或高工,如肖平安教授(粉末冶金模具)、张辉教授(挤压模具设计)、李落星教授(模具设计、制造仿真)、黄凯兵高工(塑料成型模具设计)。
2.我院先后购进了用于模具常规加工所用的车床、刨床、铣床、锯床和模具特种加工所用的电火花成型机和电火花线切割机,另外,还购买了加工中心、压注机和塑料注塑机等设备。购买了40副实物模具和40套模具模型组建了模具拆装室;购买了60台计算机组建了模具设计与仿真计算机房。

五项重点改革:
1.大力加强以《塑料成型工艺及模具设计》课程为中心的立体化教材的建设,目前已编辑出版教材5本;
2.聘请企业专家开设应用技术讲座;
2.研制并应用多媒体课件进行教学;
4.进行模具拆装技术实训;
5.大力加强省内、外实习基地(余姚塑料模具实习基地群)建设从而强化实践性教学环节。
通过教学,使学生理解和掌握模具设计与制造中所涉及的由模具结构、加工设备到加工工艺以及流动分析仿真等各个环节的理论及实际问题,具有能够在理论上进行分析、在实践上进行解决一般技术问题能力,满足企业生产第一线所必需的专业知识需求。近年来,我院毕业生受到用人单位的广泛欢迎,2005届我院的学生就业率更是高达100%。

 
 
一、教材建设:
《塑料成型工艺及模具设计》现在使用的教材是项目申请人主编的,当前湖南省的高等院校大约有一半以上在使用该教材,其修订本已获“十一五”国家规划教材立项,并由机械工业出版社定于2008年1月正式出版。
扩充性资料包括:
材料学院计算机房内的公共资源库中含有大量的塑料成型工艺及模具设计方面的相关电子版资料,材料成型教研室,材料学院资料室新购进的5000余元的新版的塑料成型工艺模具设计资料,同时订阅了《模具工业》、《模具制造》、《模具技术》等模具方面的杂志。
配套教材:
为了适应计算机辅助设计在模具设计中的大量使用,由项目申请人为主编,机械工业出版社出版的《UG3.0注塑模设计实例教程》、《AutoCAD2006基础教程》、《模具设专业》英语。由项目申请人主编,国防工业出版社出版的《塑料模具设计指导》、《模具拆装试验指导》、《数控电火花、线切割加工试验指导》以及相应的电子版实验指导的多媒体课件其中包含大量动画和视频录像。

二、实践性教学环境:
校内建有材料学院模具陈列室,模具室内收集了50副典型结构从工厂购回的模具和34副模具的模型,并悬挂了与之相对应的模具挂图,供学生拆装使用,学院还将各个系的实验室都向广大本科生开放,建立了多个大学生创新基地。鼓励高年级学生以各种形式参与到自己感兴趣的实践性较强的领域,如模具设计、软件的二次开发以及一些应用性较强的研究项目如模具表面处理等。这些校内实践基地便于学生一边学理论知识一边从事应用实践,已经成为我院学生提高动手应用能力必不可少的场所。省内认识实习基地建设:与模具相关的认知实习基地包括长沙路路塑业、长沙利达公司、长沙汽车电器厂,长沙电机厂,株洲齿轮厂、株洲电力机车厂等。省外生产实习和毕业实习基地群设在浙江省余姚市中国轻工模具城内的远东、通运、中天、美灵以及舜禹等塑料模具生产厂家。

三、网络教学环境:
《塑料成型工艺及模具设计》自学型课件已经通过学校验收,不久将会上传至学校公共教学平台,材料学院机房的主机上装有《塑料成型工艺及模具设计》的授课型课件和基本完成的网络型课件,《数控加工及模具设计》的授课型课件和网络型课件,模具拆装的自学型课件供学生在拆装模具前上机学习。
 
 
一、运用多媒体授课:
由于该门课程中的图形多、模具结构复杂、模具的许多巧妙的开、合模动作难以用口头表达清楚,而这些问题都可以借助于授课型多媒体课件得到很完美的解决。从2004年起,材料学院的8个班级开始使用由湖南大学教务处立项的《塑料成型工艺及模具设计》授课型课件,起到了很好的教学效果,每年学生关于该门课程的评教结果都很理想。

二、加强实践教学环节开设多门实验课程:
由于该门课程的实践性较强,只有结合实践教学才能取得好的效果,因此,我们在教学的过程中特别安排了在校内进行塑料注塑成型工艺实验、模具线切割和电火花实验,模具常规机加工实验以及模具拆装实验。

三、市内简短的参观学习:
利用周末到长沙市内的利达公司、路路通塑业以及安塑集团进行简短的认知参观实习。通过这些措施大大地增强了学生对该门课程的感性认识,提高了学习兴趣,取得了很好的教学效果。

四、积极实施教学改革:
1.本项目申请人主持的“以加强学生自主学习能力为主的模具专业方向教材立体化建设研究与实践(教材)”获湖南大学教学成果三等奖。
2.本项目申请人以该门课参赛的“湖南大学2006年讲课比赛”获一等奖。
3.本项目课题组成员主持的“材料成型及控制专业教学改革”获2004年湖南省教学成果三等奖。

五、积极编写教材作为辅助教材:
当前计算机技术在模具设计与制造中已经获得广泛运用,但适合于我院学生进行相关课程设计及毕业设计相关性较强的教材却很少,为此,项目申请人主编,机械或国防工业出版社出版了《UG3.0注塑模设计实例教程》(2006-5),《AutoCAD2006基础教程》(2006-7),《塑料模具设计指导》(2006-5)。另外,应我们的实习基地公司领导多次要求,我们和我院实习基地相关技术人员合作编写了《模具设计专业英语—设计、制造、报价、结算》填补了国内这类图书的空白,即将由机械工业出版社出版,供学生和模具企业相关从事模具外贸人员学习和参考。

六、建立自主学习兴趣小组:
不同的学生其兴趣和志向不同,在了解这些的基础上,学院提供各种便利,在学生大三下学期,通过以组建小的学习小组的形式组织他们进行各种自主性学习活动。例如,在学生中先后成立了制作模具动画兴趣小组,塑料模AutoCAD平台上二次开发的编程兴趣小组,模具设计与运动仿真、模具加工仿真兴趣小组和模具专业英语与外贸兴趣小组等。
 
 

  近五年的学生评教结果显示,项目申请人在材料学院排名始终处于前几名。今年,督导团对王群老师的《塑料成型工艺及模具设计》课先后进行了五次随堂听课,都给出了很高的评价。2006年12月17日,在湖南大学2006年讲课比赛中,由学校督导团和各个院系的优秀学生代表组成的评委团一致同意授予王群老师一等奖。主讲教师李落星、叶久新、滕杰和蒋永华老师在讲授《塑料成型工艺及模具设计》课程时,都得到了学生的较高的评价。