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第一章总论 1

§1.1塑料特性与用途 1

目 录 1

§1.2设计内容 2

§1.3设计程序 2

1.3.1设计思想 2

1.3.2设计步骤 3

2.1.1接塑料的物理化学性能分 6

2.1.3按塑料成型方法分 6

2.1.2按塑料用途分 6

§21 塑料的分类 6

第二章聚合物结构特征与性能 6

2.1.4按塑料半成品和制品分 7

§2.2高聚物的结构与性能 7

2.2.1 高聚物分子运动特性 8

2.2.2高聚物的力学状态和热转变 10

2.2.3高聚物的玻璃化转变 12

2.2.4聚合物的结晶 13

2.2.5高聚物的取向 19

2.2.6高聚物的静电效应 23

参考文献 25

§3.1模量、柔量与泊松比 26

第三章塑料的应力－应变行为 26

§3.2虎克弹簧与牛顿粘壶 28

§3.3 Maxwell和Voigt模型 28

3.3.1 Maxwell模型 28

3.3.2 Maxwell模型在动态力场中的应用 30

3.3.3 Maxwell-Weichert模型 31

3.3.4 Voigt模型 32

3.3.5 Voigt模型在动态力场中的应用 33

3.3.6四元件组合模型 34

3.3.7 Voigt-Kelvin模型 35

§3.4应力－应变－时间的三维图 36

§3.5 Bo1tzman叠加原理 38

参考文献 40

第四章填料对塑料性能的影响 41

§4.1填料定义与分类 41

§4.2填料品种及属性 42

§4.3填料聚集状态及性能的影响 44

4.3.1 填料几何形状 44

4.3.2填料粒度分布 46

4.3.3填料的表面积 47

4.3.4填料的堆砌系数 47

4.3.5化学组成对性能的影响 48

§4.4填料的表面处理 49

§4.5填料的改性作用 51

4.5.1模量和抗张强度 52

4.5.2抗压强度 53

4.5.3蠕变及其伸长 53

4.5.4改善热性能 54

4.5.5改进电性能 54

§4.6填料的增强作用 55

4.6.1玻璃纤维增强塑料 55

4.6.2增强机理及纤维临界长度 56

4.6.3影响增强性的因素 56

4.7.1粘度变化 58

§4.7填料对塑料加工性能的影响 58

4.7.2流变行为的改变 59

4.7.3填料的选择 60

参考文献 61

第五章蠕变与断裂 62

§5.1蠕变行为 62

5.1.1蠕变数据 62

5.1.2温度对应变的影响 65

5.1.3其它应变形式 65

5.1.4应变的回复 66

5.1.5间歇应力下的蠕变 68

5.2.1脆性断裂 69

§5.2断裂现象 69

5.2.2韧性断裂 70

5.2.3温度的影响 71

§5.3断裂与蠕变 72

参考文献 73

第六章结构件设计 74

§6.1设计过程及特点 74

6.1.1工作要求与失效形式 74

6.1.2 材料选择 75

6.1.3计算过程 77

6.2.1 柱体设计 82

§6.2构件设计实例 82

6.2.2 叶片轮设计 84

6.2.3悬臂梁设计 85

6.2.4圆管计算 87

§6 3应变回复的计算 88

参考文献 90

第七章刚性设计 91

§7.1 夹芯板 91

7.1.1夹芯板的刚性分析 91

7.1.2技术性能指标 93

7.1.3材料选用 95

7.1.4制造与固定 98

7.1.5 设计实例 100

7.2.1波纹板特征 107

§7.2波纹板 107

7.2.2屋顶设计 109

§7.3塑料曲面结构 112

参考文献 113

第八章动态载荷分析 114

§8.1交变载荷与疲劳强度 114

8.1.1 交变应力 114

8.1.2疲劳试验 116

8.1.3疲劳强度 117

§8.2滞后热效应 118

8.2.1滞后热现象 118

8.2.3滞后热平衡分析 119

8.2.2防止滞后热软化的方法 119

§8.3减振特性 123

8.3.1塑料的阻尼特性 123

8.3.2减振计算 125

8.3.3阻尼对应力和疲劳的影响 129

§8 4冲击载荷 134

8.4.1 冲击强度 134

8.4.2半波正弦脉冲载荷 136

8.4.3抗冲保护计算 137

参考文献 140

9.1.1熔体成型 141

§9.1常用的成型方法 141

影响 141

第九章成型方法对塑件设计的 141

9.1.2固相成型 142

§9.2模具的限制 142

9.2.1避免侧孔、侧凹 143

9.2.2脱模斜度 144

9.2.3 分型线 148

9.2.4 浇口痕 149

9.2.5制品公差 150

9.2.6壁厚 155

9.2.7 筋与凸台 159

9.2.8圆弧与倒角 162

9.2.9表面处理 164

9.2.10孔与嵌件 166

§9.3成型方法的限制 175

9.3.1挤出成型 175

9.3.2 吹塑成型 177

9.3.3反应注射成型 179

9.3.4热成型 180

9.3.5 浇注成型 181

参考文献 183

10.1.1充模问题 184

§10.1型腔模中所出现的问题 184

影响 184

第十章成型过程对制品性能的 184

10.1.2缩孔与收缩应力 186

10.1.3熔体流动受阻 187

10.1.4各向异性 187

10.1.5浇口区取向 188

10.1.6熔接缝 189

10.1.7碳化与焦斑 190

10.1.8制品内应力 190

10.1.9表面缺陷 191

10.2.1取向与内应力 193

§10.2挤出成型中所遇到的问题 193

10.1.10收缩率波动 193

10.2.2记忆效应 194

10.2.3截面变形 194

10.2.4 尺寸变化 194

§10.3热成型中存在的问题 195

10.3.1取向与冻结应力 195

10.3.2截面厚薄不均 196

10.3.3解模塑趋向 197

10.3.4双重削弱作用 197

§10.4吹塑成型中的问题 197

§10.5浇铸成型给制品带来的问题 197

参考文献 198

第十一章环境因素的危害 199

§11.1塑料制品的老化现象 199

§11.2热环境老化 200

11.2.1 热裂解 200

11.2.2热氧化 201

§11.3光氧环境老化 205

11.3.1光氧老化机理 205

11.3.2防止光老化方法 208

§11.4化学介质老化 209

11.4.1耐腐蚀性与评定标准 210

11.4.2不同塑料的耐腐蚀性能 210

11.4.3防腐塑料选用特性 215

§11.5其它老化形式与环境试验 216

11.5.1臭氧环境老化 216

11.5.2水解老化 216

11.5.3生物老化 218

11.5.4电晕老化 218

11.5.5环境应力开裂 218

11.5.6低温脆裂 218

11.5.7环境试验 219

§11.6常用塑料光热老化特性 220

11.6.1聚烯烃塑料 221

11.6.2卤代烯烃塑料 221

11.6.4聚醚塑料 222

11.6.3 ABS塑料和丙烯酸酯类塑料 222

11.6.5聚酰胺塑料 224

11.6.6聚酯、聚砜塑料 224

11.6.7热固性塑料 224

参考文献 225

第十二章塑料制品设计过程 226

§12.1设计准备 226

12.1.1设计思想 226

12.1.2调查研究 226

§12.2设计步骤 227

12.2.1功能设计 227

12.1.3设想方案 227

12.2.2材料选择 229

12.2.3结构设计 231

12.2.4尺寸设计 232

12.2.5性能估算 239

12.2.6模型、制样及绘图 240

12.2.7试生产及定型 241

§12.3设计师的责任 241

12.3.1不断更新产品结构 241

12.3.2质量与价格兼顾 242

参考文献 242

13.1.1CAD的概念 243

§13.1 CAD概述 243

第十三章CAD与塑件设计 243

13.1.2 CAD系统的规模 244

13.1.3 CAD技术的核心 245

13.1.4 CAD系统的配置 249

13.1.5 CAD的意义和作用 252

§13.2 CAD在塑件设计中的应用 253

13.2.1塑件设计的一般过程 253

13.2.2塑件设计目录的编制 257

13.2.3塑件设计方法诸要素 259

§13.3注塑流动的计算机模拟 263

13.3.1注塑流动模拟的基本原理 264

13.3.2注塑流动的有限元分析 271

13.3.3 Moldflow软件的使用 273

参考文献 279

第十四章联接件设计 280

§14.1卡夹联接 280

14.1.1联接原理与分类 280

14.1.2设计实例 283

§14.2铰链联接 286

§14.3常用联接实例 287

§14.4压力装配联接 290

参考文献 293

15.1.1摩擦 294

第十五章轴承和齿轮设计 294

§15.1塑料的摩擦和磨损性能 294

15.1.2磨损 299

§15.2轴承设计 301

15.2.1轴承材料 301

15.2.2轴承类型 307

15.2.3设计考虑 308

15.2.4橡胶轴承 312

§15.3齿轮设计 314

15.3.1齿轮模塑成型 314

15.3.2齿轮几何参数计算 318

15.3.3齿轮失效形式 321

15.3.4齿轮弯曲疲劳强度计算 322

15.3.5齿面接触疲劳强度计算 328

15.3.6材料选择 332

参考文献 334

第十六章电工塑件设计 335

§16.1塑料的电学性能 335

16.1.1塑料的绝缘性 335

16.1.2塑料的导电性 340

16.1.3塑料的高电压性能 343

§16.2接插件设计 344

16.2.1 概述 344

16.2.2接插件的技术要求 345

1 6.2.3接插件用塑料材料 347

§16.3印刷线路板 348

16.3.1工艺过程 349

16.3.2技术要求 350

§16.4线缆包覆层设计 357

16.4.1概述 357

16.4.2 电缆用塑料材料 359

16.4.3电缆绝缘层计算 366

16.4.4 电缆料使用要求 368

参考文献 372

17.1.1透光性和透明性 373

§17.1 塑料的光学性质 373

第十七章光学塑件设计 373

17.1.2折射和反射 375

17.1.3光弹性 378

17.1.4持久性和稳定性 378

§17.2光管效应及其应用 379

§17.3透镜和菲涅尔透镜 382

§17.4光学领域其它应用 383

17.4.1 镜片制造 383

17.4.2光栅复制 383

17.4.3其它用途 384

§17.5光学塑料材料 384

参考文献 387

第十八章泡沫塑料及其制品设计 388

§18.1泡沫塑料分类 388

18.1.1按泡孔结构分 388

18.1.2按软硬程度分 388

18.1.3按密度大小分 389

§18.2泡沫塑料结构 390

18.2.1 泡孔形状 391

18.2.2泡孔尺寸 391

18.2.3开孔系数 392

§18.3泡沫塑料性能 393

18.2.4 泡沫密度 393

18.3.1力学性能 394

18.3.2热学性能 399

18.3.3尺寸稳定性 402

18.3.4 电学性能 402

18.3.5 漂浮性能 404

18.3.6吸水性和透湿性 404

18.3.7声学性能 406

18.3.8缓冲减震性能 407

18.3.9阻燃性能 408

18.3.10化学性能 410

§18.4结构泡沫 411

18.4.1结构泡沫的结构与特性 411

18.3.11生物性能 411

18.4.2结构泡沫成型方法 412

18.4.3增强结构泡沫 414

18.4.4组合泡沫 415

§18.5耐高温泡沫 417

18.5.1有机硅泡沫 417

18.5.2聚异氰脲酸酯泡沫 418

18.5.3聚苯并咪唑泡沫 420

18.5.4聚酰亚胺泡沫 421

§18.6泡沫塑料应用 423

18.6.1包装用制品设计 423

18.6.2绝热和建筑用制品设计 427

18.6.3交通运输用制品设计 432

18.6.4海运和海洋事业用制品 434

18.6.5家具和日常生活用制品 437

18.6.6医疗技术材料 437

19.5.1着色剂简介 437

18.6.7军事和航空航天技术应用 438

参考文献 440

第十九章表面装饰与着色 441

§19.1表面绘画技术 441

19.1.1模塑花纹技术 441

19.1.2热固性塑料制品的绘画技术 444

19.1.3热塑性塑料制品的绘画技术 444

19.1.4发泡装饰技术 445

19.1.5其它花纹技术 448

§19.2表面涂饰技术 450

19.2.1涂饰的功能 450

19.2.2涂料的种类 451

19.2.3涂料的选用 451

19.2.4涂饰预处理 452

19.2.5涂饰工艺 453

19.2.6涂饰对制品的设计要求 455

§19.3表面金属化 456

19.3.1金属喷镀 456

19.3.2真空镀膜 457

19.3.3化学镀金与电镀 459

19.3.4电镀塑料制品的设计要求 460

19.4.1表面烫印 462

§19.4表面印刷技术 462

19.4.2丝网印刷（绢印） 464

19.4.3其它印刷技术 465

§19.5塑料着色 466

19.5.2着色剂选择 467

19.5.3塑料着色技术 469

参考文献 474

§20.1性能规范与标准 475

20.1.1物理性能 475

第二十章塑料性能与鉴别 475

20.1.2热学性能 477

20.1.3力学性能 478

20.1.4 电学性能 482

20.1.5化学性能 483

20.1.6老化性能 484

§20.2塑料鉴别 506

20.2.1燃烧鉴别法 506

20.2.2溶解性试验法 508

20.2.3元素检定法 511

20.2.4最后鉴定法 512

20.2.5现代鉴定法 515

§20.3聚合物分子结构 516

20.3.1聚烯烃树脂 516

20.3.2 乙烯基树脂 519

20.3.3丙烯酸树脂 520

20.3.4聚酰胺树脂 521

20.3.5聚醚树脂 522

20.3.6含氟树脂 524

30.3.7芳杂环树脂 525

20.3.8纤维素塑料 526

20.3.9聚醚酯树脂 528

20.3.10其它热固性树脂 530

参考文献 534