塑料机械设计PDF电子书下载

一、挤出成型的特点 1

二、挤出成型设备的组成部分 1

第一篇　塑料挤出成型设备 1

第一章　概论 1

第一节　塑料挤出成型的特点及其设备 1

一、挤出机的分类 3

第二节　塑料挤出机的分类及单螺杆塑料挤出机的主要技术参数 3

二、单螺杆挤出机的主要技术参数 4

第一节　热塑性塑料在不同温度下的三态变化 6

第二章　挤出理论 6

一、牛顿型流体流动定律和液体的粘度 8

第二节　高分子聚合物的流变性能及其应用 8

二、非牛顿型流体的流动特性 9

一、挤出机螺杆的分段及其基本参数 16

第三节　挤出机螺杆的基本参数和挤出过程 16

二、挤出过程和螺杆各主要区段的基本职能 17

一、基本假设和所使用的主要符号的意义 18

第四节　塑料在挤出机加料段中的固体输送理论 18

二、固体输送速率（流动速率）的计算 20

三、固体塞相对于机筒运动的方向角φ（又称输送角或前进角） 22

六、对达涅耳——莫耳理论的一些修正意见 27

五、单螺杆挤出机的固体输送效率 27

四、初压力P0的计算 27

七、固体输送段的功率计算 34

一、熔融理论简介 36

第五节　熔融理论 36

二、熔融理论的数学解析式 37

第六节　熔体输送理论 52

一、均化段的熔体输送能力（生产能力） 53

二、均化段传动功率的计算 63

三、挤出理论小结 68

一、衡量螺杆设计质量的标准 69

第一节　衡量螺杆设计质量的标准及其考虑的问题 69

第三章　挤压系统的设计 69

二、设计挤压系统首先考虑的问题 70

一、普通螺杆主要形式及其确定 71

第二节　普通螺杆的设计 71

二、普通螺杆主要参数的设计 72

一、普通螺杆存在的主要问题及其解决办法 79

第三节　新型螺杆的设计 79

二、分离型螺杆 82

三、屏障型螺杆 88

四、分流型螺杆 92

五、波状螺杆 99

六、新型螺杆设计小结 100

一、普通机筒的结构类型及其选择 101

第四节　机筒设计 101

二、新型机筒的设计 103

三、加料口 107

一、螺杆和机筒的材料选择 108

第五节　螺杆和机筒材料选择、强度计算及其配合要求 108

四、机筒和机头的联接方式 108

二、螺杆与机筒的强度计算 110

三、挤出机主要零部件的安全系数的确定 117

四、螺杆与机筒的配合要求 119

二、鼓风上料装置 120

一、分流板设计 120

第六节　分流板设计和过滤网快换装置 120

二、过滤网快换装置 121

二、工作原理 123

第七节　静态混合器 123

一、基本结构 123

三、静态混合器的工作特点 124

一、加料系统的基本组成 125

第四章　挤出机加料系统的设计 125

第一节　加料系统的基本组成及其要求 125

一、重力加料 126

二、对加料系统的一些基本要求 126

第二节　加料方式的分类 126

二、强制加料 127

一、弹簧自动上料装置 128

第三节 自动上料系统的设计 128

三、真空吸料装置 130

四、设有干燥装置的加料形式 131

五、群控上料 132

第一节　挤出机的工作特性 133

第五章　挤出机传动系统的设计 133

一、挤出机驱动功率的确定 134

第二节　挤出机驱动功率的确定及其转速的调节范围 134

二、挤出机的转速要求及其调速范围 135

一、传动系统的组成及传动形式 136

第三节　挤出机传动系统的组成、传动形式及速度的调节方式 136

二、挤出机的调速方法 138

三、传动系统的常用布置形式 142

第四节　挤出机螺杆轴承部分的结构及其布置形式 143

一、螺杆轴承的布置形式 144

三、螺杆与传动轴的装配结构 145

二、轴承的冷却和润滑 145

五、螺杆的装拆 146

四、止推轴承的选择 146

一、电气方式的保护装置 147

第五节　挤出机的过载保护装置 147

二、机械方式的保护装置 148

第一节　挤出机的热平衡分析 149

第六章　挤出机加热冷却系统的设计 149

第二节　加热功率的确定 150

一、载热体加热 151

第三节　挤出机的加热方法 151

二、电阻加热 152

三、电感应加热 153

一、机筒的冷却 154

第四节　挤出机的冷却装置 154

一、挤出机的温度控制要求 157

三、料斗座的冷却 157

第五节　挤出机的温度控制 157

二、温度的控制方法 158

一、排气挤出机的基本结构 163

第一节　排气挤出机的基本结构及其工作原理 163

第七章　排气挤出机 163

二、排气挤出机的工作原理 164

二、旁路式排气挤出机 165

三、中空式排气挤出机 165

一、直接抽气式排气挤出机 165

第二节　排气挤出机的分类 165

一、排气挤出机的流量平衡及其生产能力的计算 166

第三节　排气挤出机的生产能力及其功率的计算 166

四、尾部排气式挤出机 166

二、排气挤出机的流量和压力调节 168

三、排气挤出机驱动功率的确定 171

第四节　排气式螺杆的设计 171

一、长径比 172

二、排气螺杆的螺槽特征深度 172

五、排气段各参数的确定 173

四、排气螺杆的压缩比 173

三、排气挤出机的泵比 173

六、排气螺杆各段长度的分配 176

第五节　排气口的设计 177

一、排气口的布置形式 177

二、排气口的形状及其结构形式 178

三、排气挤出机的抽气系统 178

第八章　双螺杆挤出机 180

第一节　双螺杆挤出机的结构和类型 180

一、强制输送 181

第二节　双螺杆挤出机的工作原理 181

二、混合作用 182

三、自洁性能 183

四、压延效应 183

第三节　双螺杆挤出机零部件的设计和计算 184

一、加料装置 184

二、机筒和螺杆的结构、参数和计算 185

三、传动系统及止推轴承布置 191

第一节　混炼挤出机 194

一、用于加添加剂或颜料的一种高效单螺杆混炼挤出机 194

第九章　其它挤出机 194

二、传递式混炼挤出机 195

第二节　两段式挤出机 195

第三节　柱塞式挤出机 196

第四节　无螺杆挤出机 198

一、自热挤出机的特点 199

二、自热挤出机的设计和使用要求 199

第五节　自热挤出机 199

二、机头的分类 202

三、设计机头应解决的主要问题 202

一、机头的作用 202

第十章　机头设计 202

第一节　机头的作用、分类和设计机头的主要问题 202

第二节　设计机头的理论基础 203

一、熔融塑料在圆柱形导管内的流动 204

二、熔融塑料在通过平面窄缝时的流动 206

三、熔融塑料在通过环形缝隙（环形导管）时的流动 209

四、熔融塑料在通过异形流道时的流动 210

五、各种流道的简化计算公式 211

二、侧进料芯棒式机头（简称芯棒式机头） 214

一、吹膜机头的种类 214

第三节　吹塑薄膜机头的设计 214

三、中心进料式机头 216

四、旋转机头 218

五、共挤出机头（多层薄膜机头） 221

一、管机头的基本结构及其工作原理 222

二、分流器（分流梳）的设计 222

第四节　管材挤出成型机头设计 222

三、分流器支架的设计 223

四、口模的设计 223

五、芯棒的设计 224

六、管材壁厚的调节 224

第五节　挤出板材和平膜用的成型机头设计 225

一、挤板机头的分类和特点 225

三、支管式机头及其设计 227

二、鱼尾形机头及其设计 227

四、衣架式机头 229

五、带分配螺杆的挤板机头 233

六、口模间隙调节机构 235

第六节　异型材挤出成型机头设计 236

一、异型材的特点和用途 236

七、其它 236

二、异型机头结构 237

三、异型机头的设计 238

第七节　其它挤出成型机头简介 240

一、造粒机头 240

二、吹塑中空制品的成型机头 241

三、塑料网挤出编织机头 242

二、机头材料 244

一、机头设计原则 244

第八节　机头设计原则和制造 244

三、对机头的加工装配要求 245

第十一章　挤出成型辅机 246

第一节　挤出成型辅机的分类及组成 246

一、薄膜的吹塑生产过程及设备 248

第二节　吹塑薄膜辅机 248

二、冷却定型装置 251

三、牵引装置 264

四、卷取切割装置 272

五、其它附属机构 278

第三节　挤管辅机 281

一、管材挤出过程及设备 281

二、定型装置 283

三、冷却装置 292

四、牵引装置 294

五、切割装置 298

一、板材挤出过程及设备 300

第四节　挤板辅机 300

二、挤板辅机的主要部件 301

第十二章　挤出机的发展趋势 307

一、大型挤出机 307

三、增大螺杆长径比L/Ds 308

四、大量研制和使用新型高效螺杆 308

二、高速挤出机 308

七、不断提高挤出机的自动化、连续化和辅机配套的水平 309

六、螺杆和机筒采用新型材料制造 309

五、采用带锥度的加料套筒 309

本篇附录 310

第二篇　塑料注射成型机 318

第一章　概论 318

一、注射成型机的组成 320

第一节　注射成型机的基本组成及其工作过程 320

二、注射成型机的工作过程 321

第二节　往复螺杆式注射成型机工作原理 322

一、塑料在机筒内的塑化 322

二、塑料在注射时的流动 325

三、注射成型及注射成型机的基本特征 326

一、按外形特征分类 327

第三节　注射成型机的分类与应用 327

二、按机器加工能力分类 329

三、按机器用途分类 331

四、注射成型机的规格表示法 331

第一节　注射部分主要性能参数 332

一、注射量（厘米3；克） 332

第二章　注射成型机的基本参数 332

二、注射压力（巴；公斤力／厘米2） 334

三、注射速度（厘米／秒） 337

四、注射功率（千瓦） 339

五、塑化能力与回复率 340

第二节　合模部分主要性能参数 343

一、合模力（吨力；千牛顿） 343

二、合模装置的基本尺寸 346

第三节　机器技术经济性指标 347

一、移模速度（米／分） 348

二、机器循环次数（次／时） 348

一、柱塞式注射装置的结构及其工作原理 350

第一节　注射装置的型式 350

第三章　注射装置 350

二、预塑式注射装置的型式及其工作原理 356

第二节　柱塞式塑化部件的设计 364

一、料筒 364

二、柱塞 368

三、加热料筒的加热功率 368

一、螺杆 369

第三节　螺杆塑化部件的设计 369

二、机筒（料筒） 379

第四节　螺杆的传动装置 382

一、螺杆传动装置的特点 382

二、螺杆的传动形式 383

三、螺杆转速和调速范围 386

四、螺杆传动特性及驱动功率的计算 388

第五节　喷嘴 392

一、喷嘴结构形式 393

二、喷嘴的口径 396

一、容积加料器 398

二、重量加料器 398

第六节　加料计量装置 398

一、注射座结构设计 400

第七节　注射座 400

二、注射座的转动装置 401

第八节　新型注射装置 402

一、新型注射螺杆 402

三、移动注射座的推力（拉力） 402

二、高剪切注射装置 407

三、无螺杆注射装置 408

第四章　合模装置 411

第一节　合模装置的类型及其在工作过程中的力学特性 411

一、液压式合模装置 412

二、肘杆式（机械式）合模装置 412

第二节　液压式合模装置的形式与设计 416

一、增压式（增压油缸） 416

二、充液式（增速油缸） 418

三、特殊液压式（两次稳压式，程序联锁式，机械液压式） 420

四、液压式合模设计中的几个问题 425

第三节　肘杆式合模装置的结构形式 427

一、单曲肘合模装置 429

二、双曲肘合模装置（对称型） 430

四、特殊双曲肘合模装置 431

三、曲肘撑板合模装置 431

五、组合型合模装置（二步式） 432

第四节　肘杆机构设计 434

一、肘杆机构的运动分析 434

二、肘杆机构力的放大能力 439

三、机构变形力及其与机构移模力之间的关系 441

第五节　合模类型的选择 449

一、合模形式对制品尺寸精度的影响 449

四、机器结构与成本 451

三、合模机构对能耗的影响 451

二、合模机构对机器循环次数的影响 451

五、合模机构的调整与维护 452

第六节　调整模板距离与行程的结构 453

一、调模装置的结构 454

二、合模力的测示 455

三、调模装置的驱动功率计算 456

第七节　顶出装置 458

一、顶出形式 458

四、动模板行程调节 458

二、顶出位置与结构 459

三、顶出速度和顶出力 459

第八节　合模装置主要零件设计 460

一、模板 460

二、拉杆（导柱） 466

三、拉杆螺母 469

四、肘杆机构的销轴和轴套 470

五、合模装置的标准化 471

一、注射成型机的驱动类型 473

第一节　注射成型机的驱动 473

第五章　注射成型机的驱动与安全装置 473

二、注射成型机液压驱动的基本方式 475

第二节　注射成型机安全与保护装置 476

一、人身安全保护 477

二、机器设备安全保护 478

三、模具安全保护 478

第一节　注射成型机动作程序控制 481

一、注射成型机的动作程序 481

第六章　注射成型机的控制 481

二、注射成型机的操纵方式 482

第二节　注射成型机过程控制及与制品质量的关系 482

一、影响制品质量的因素 483

二、过程参数与制品质量关系 484

二、闭式控制（反馈控制） 489

一、开式控制 489

第三节　实现过程控制的方式 489

三、计算机控制的基本原理及使用 492

一、高速化 495

第一节　注射成型机的高速高效化 495

第七章　注射成型机的发展 495

二、高效化 496

第二节　注射成型机的自动化 497

一、废料把回收及原料供给装置 497

二、制品自动取出附属装置 498

三、适应自动化生产要求的模具 498

一、热固性塑料注射成型机 499

第三节　专门用途的注射成型机 499

二、排气式注射成型机 503

三、发泡注射成型机 507

四、多色注射成型机 513

五、注射吹塑成型机 514

二、螺杆的冷却 516

第四节　新的注射成型工艺和设备 516

一、注射压制成型 517

二、流动注射 518

三、伸缩型动态注射 519

四、反应注射 520

第一节　压延成型工艺过程 534

本篇附录………………………………………………………………………………（）第三篇　塑料压延成型设备第一章　压延成型基本原理 534

一、压延操作的必要条件、挤压力和钳取力 537

第二节　压延成型的基本原理 537

二、剪切力和混炼作用 538

第三节　分离力和横压力概念 539

第一节　压延机的基工类型 544

第二章　压延机的类型、结构和传动系统 544

一、两辊压延机和三辊压延机 545

二、四辊压延机 546

第二节　压延机的基本构造 548

一、旧的传动形式及其问题 549

第三节　压延机的传动系统 549

二、新的传动形式及其特点 550

第一节　辊筒的长度和长径比 552

第三章　压延机的主要特征参数 552

第二节　辊筒的线速度和生产能力 554

一、从确保存料区有正常回转运动看辊筒速比的必要性 556

第三节　辊筒的速比 556

第四节　驱动功率 558

二、从控制辊筒对被加工材料的剪切强度看辊筒速比的必要性 558

第五节　压延制品的精度、最小厚度及其公差 561

第一节　压延成型和物料在捏合区域的物理状态 563

第四章　压延成型理论 563

第二节　压延厚度均化的理论基础 564

第三节　压延成型的粘性流体输送理论 567

一、粘性流体输送压力分布及其计算 568

二、粘性流体在捏合间隙的速度分布 572

三、剪切速率和剪切力 573

五、辊筒分离力的计算 575

四、非等速辊筒的流速、剪切力和流动轨迹 575

六、驱动功率的计算 576

八、辊筒受力分析及计算 577

七、物料在捏合间隙温升的计算 577

九、模拟法则 579

第一节　辊筒的结构及其加热冷却方法 583

第五章　辊筒和辊筒轴承 583

一、辊筒的弹性变形 587

第二节　辊筒的变形及其补偿 587

二、辊筒挠度补偿理论 599

第三节　辊筒的材料 607

第四节　辊筒轴承 608

一、辊筒滑动轴承的结构 609

二、辊筒轴承的边界润滑设计和轴承间隙的确定 611

三、辊筒轴承的润滑和冷却 612

第一节　辊距调节装置 614

第六章　辊距调节装置和挠度补偿装置 614

一、辊距调节装置的结构特点 615

二、调距装置的设计注意点 618

第二节　辊筒轴线交叉装置 619

一、斜块式轴线交叉装置 620

二、液压式与弹簧式轴线交叉装置 621

第三节　辊筒及弯曲装置 622

三、偏心轮式轴线交叉装置 622

一、反弯曲装置的结构特点 623

第七章　机架的设计 626

第一节　机体和机架 626

第一节　压延辅机的组成及其设计的原始条件 627

第二节　机架的强度计算 627

一、矩形机架的强度计算 628

二、圆角形机架的强度计算 630

第三节　机架的刚度计算 631

第四节　机架作用力的计算 632

二、反弯曲装置的设计注意点 634

第八章　压延成型辅机 637

一、压延供料系统的主要设备 638

第二节　供料系统 638

二、压延供料设备的配置 642

第三节　辊筒的加热冷却系统 643

一、旋转接头 644

二、进回水输送隔离装置 645

一、干燥装置 646

第四节　联动装置 646

二、剥离（牵引）装置 647

三、压花装置 648

四、冷却装置 649

五、测厚装置 650

六、卷取装置 651

一、以节能高速为目的而设计的异径辊压延机 657

第一节　异径辊压延机的研究和制造 657

第九章　压延成型设备的新发展 657

二、以提高制品精度而设计的异径辊压延机 658

第二节　辊筒滚柱轴承的设计和应用 660

一、粉料直接成型制品的多辊压延机 663

二、为提高制品精度和表面质量而设计的多辊压延机 663

第三节　多辊压延机的研究和设计 663

一、连续混炼机予塑化连续供料新技术 664

第四节　压延供料系统新发展 664

三、带沟槽辊筒多辊压延机 664

二、宽幅片材定量供料技术 665

第五节　多辊牵引和单双向拉伸技术 666

三、自动控制物料量新技术 666

一、多辊引离装置 667

二、压延薄膜的单向拉伸技术 668

三、异径辊压延机辊筒的排列形式 669

第六节　小型压延机组 670

三、压延薄膜的双向拉伸技术 670

一、对于四辊压延机各辊传动扭矩的研究 671

第七节　其他新技术的研究和采用 671

三、辊筒排列新形式的研究 672

二、辊筒热间研磨技术的采用 672

四、电子计算机的应用 673

第八节　国产压延机组的结构特点 674

一、基本构造 677

第一节　基本构造和工作原理 677

第四篇　其它塑料机械 677

第一章　开放式炼塑机 677

二、工作原理 678

四、开炼机类型 679

三、开炼机规格表示和技术特征 679

一、生产能力 681

第二节　开炼机主要性能参数 681

三、辊筒速度与速比 682

二、辊筒工作部分直径与长度 682

四、分离力与横压力 683

五、电动机功率及型式 684

一、辊筒 686

第三节　开炼机的主要零部件及其计算 686

二、辊筒轴承 690

三、机架与横梁 692

四、调距装置 695

五、安全装置 697

六、辊温调节装置 698

七、制动装置 699

一、基本构造 702

第一节　基本构造与工作原理 702

第二章　塑料密炼机 702

二、工作原理 704

二、密炼机的主要技术特征 706

一、密炼机的分类 706

第二节　分类及主要技术特征 706

第三节　密炼机的基本参数 708

二、转子的转速 709

一、密炼机的生产能力 709

四、密炼机的驱动功率 711

三、上顶栓对物料的压力 711

第四节　传动系统 713

三、双出轴传动 714

二、没有大驱动齿轮的传动 714

一、带大驱动齿轮的传动 714

一、转子 715

第五节　主要零部件 715

二、密炼室 721

三、加料及压料机构 725

四、卸料机构 727

五、密封装置 729

第六节　气、液压传动系统与加热系统 733

六、转子轴向调整装置 733

二、液压传动系统 734

一、气压传动系统 734

三、加热系统 735

一、圆筒形转子密炼机 736

第七节　其他类型的密炼机 736

二、三棱形转子密炼机 737

第八节　连续混炼机 738

一、塑料液压机的基本结构 742

第一节　塑料液压机的结构、压制原理及分类 742

第三章　塑料液压机 742

三、对塑料液压机的几点基本要求 743

二、塑料液压机的压制原理 743

四、热固性塑料成型方法的比较 745

五、塑料液压机的分类 746

一、最大总压力 748

第二节　液压机的主要技术参数 748

二、工作液的压力 749

四、液压机的升压时间 750

三、液压机的最大回程力 750

一、液压机的受力分析 751

第三节　液压机的主要零部件及其设计步骤 751

五、液压机的其它参数 751

二、液压机的主要零部件 752

三、液压机的设计步骤及主要零部件的参数选择 760

一、液压机的传动特点 761

第四节　液压机的传动 761

四、液压机设计的总体布置 761

二、液压机的传动类型 762

一、塑料层压机 764

第五节　其它液压机 764

三、液压机的安全保护措施 764

二、塑料压铸机 768

三、角式塑料液压机 769

英制·公制及国际单位换算表 771

参考文献 772