注射成型手册PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1 历史背景 1

目录 1

1.2　往复式螺杆注射成型机 8

1.2.1 塑化和注射装置 8

1.2.2　合模装置 9

1.2.3 模具型腔 10

1.3 注射成型循环 12

1.4　相关的注射成型过程 15

参考文献 16

2.1 历史背景 17

2　注射成型用原材料 17

2.2　大分子链结构 22

2.3 分子量 24

2.4　分子链构型与构象 27

2.5　热塑性高分子材料 30

2.5.1 无定型热塑性塑料 30

2.5.2 半结晶型热塑性塑料 32

2.5.3 几种常见的热塑性塑料 40

2.6 热固性高分子材料 43

2.6.1 交联反应 43

2.6.2 常见的热固性树脂 44

2.7 共聚合高分子材料和高分子共混物 45

2.8 弹性体 46

2.9　有效交联体系 47

2.10　热塑性弹性体 48

2.10.1　几个重要温度 49

2.10.2 几种常见的热塑性弹性体 50

参考文献 55

3　加工原理 58

3.1 加工参数 58

3.1.1 温度设定 59

3.1.2 注射压力和保压压力设定 60

3.1.3 干燥 61

3.1.4 热塑性弹性体的加工参数 62

3.1.5 热固性树脂的加工参数 65

3.1.6 弹性体的加工参数 66

3.2 聚合物熔体流变学 67

3.2.1 聚合物的剪切变稀行为 67

3.2.2 注射成型中常见的简单流动 68

3.2.3 注射压力和合模力的估算（Stevenson模型） 71

3.2.4 聚合物加工中的非等温流动 76

3.2.5 剪切流动中的法向应力 76

3.2.6　Deborah准数 77

3.2.7 热固性树脂固化时的流变性质 78

3.2.8 悬浮液的流变性质 79

3.3　流变测量 80

3.3.1　熔体流动指数 80

3.3.2 毛细管流变仪 81

3.3.3 毛细管流变仪测量黏度 81

3.4　加工中出现的各向异性 83

3.4.1 最终制品中的取向现象 83

3.4.2　纤维的损伤 90

3.5 固化过程和硫化过程 92

3.5.1 热塑性塑料的固化 92

3.5.2 热固性树脂的固化 100

3.5.3 残余应力、收缩和翘曲 105

参考文献 109

4　塑化 112

4.1 塑化装置 112

4.1.1　柱塞式挤出机 113

4.1.2 往复式螺杆 113

4.2 塑化装置的功能 125

4.2.1 固体输送 125

4.2.2　熔融或塑化 129

4.2.3　熔体输送 135

4.2.4　排气装置 140

4.2.5 混合 140

参考文献 155

4.3　结论 155

5.1 金属疲劳及其在合模装置设计中的重要性 157

5.1.1 合模装置设计的重要性 157

5　合模装置 157

5.1.2　关于金属疲劳的研究综述 158

5.1.3 金属疲劳的三个阶段 158

5.1.4 针对金属疲劳确定设计应力 159

5.1.5 确定可靠因子 166

5.3　合模装置的三种类型 168

5.3.1　液压式 168

5.2　合模装置的功能 168

5.1.6 关于金属疲劳的几点结论 168

5.3.2　液压-机械式 169

5.3.3　机械式 170

5.3.4　肘杆类型 171

5.4　合模机构的关键部件 173

5.4.1　模板 173

5.4.2　拉杆和拉杆螺母 179

5.4.3　肘杆轴销和轴衬 187

5.4.4　拉杆轴衬 189

5.4.5　动模板支座 190

5.4.6 闭模高度的调整 193

5.4.7 顶出机构 194

5.5 关于拉杆设计的讨论 195

5.5.1 拉杆的重要性 195

5.5.2　螺纹载荷分布 196

5.5.3 螺纹弯曲应力 196

5.5.4　螺纹轴向应力 198

5.5.5 应力的合成 199

5.5.6 调节因子 199

5.5.7 改善设计的方法 200

5.6 关于合模机构弹性率（硬度）的理解 202

5.6.1 如何确定合模机构的弹性率 202

5.6.2　合模机构弹性率的重要性 203

5.7　肘杆合模系统的数学模型 204

5.8 Farrell平方根法则 208

5.8.1 由Farrell平方根法则得到的关系 209

5.8.2　整机可按平方根法则设计 210

参考文献 210

6 模具设计 212

6.1　标准模具装配 213

6.2　冷流道模具 215

6.2.1 二板式冷流道模具 215

6.2.2 三板式冷流道模具 216

6.3　热流道模具 219

6.3.2 带内加热喷嘴的外加热分流道板 221

6.3.1 外加热分流道板和外加热喷嘴 221

6.3.3 内加热分流道板和内加热喷嘴 222

6.3.4 绝热的分流道板和喷嘴 223

6.3.5 多样化的热流道系统设计 224

6.3.6　热注浇口 224

6.3.7 热喷嘴 225

6.3.8　使用热流道模具需特别考虑的问题 228

6.3.9 叠腔模具 232

6.4　流道设计 233

6.4.1　冷流道设计 234

6.4.2 几何形平衡流道中的流道平衡（冷、热流道） 235

6.4.3 非几何形的平衡流道布置 242

6.5 浇口设计 244

6.5.1 浇口类型 245

6.5.2　浇口位置 251

6.6 长寿命和高刚度模具的结构设计 253

6.6.1　模具材料的选择 253

6.6.2 疲劳 255

6.6.3　型腔侧壁的变形 255

6.6.4　型芯偏移 255

6.6.5　垫板的变形 256

6.7　模具冷却 258

6.7.1 实际设计中考虑的因素 259

6.7.3 串联、并联冷却管路 261

6.7.2　热膨胀 261

6.7.4　挡板冷却器和喷管冷却器 264

6.8　模具顶出系统 265

6.8.1 顶出的基本问题 265

6.8.2　顶出方式 268

6.8.3 顶出需要考虑的问题 270

6.8.4　顶出设计 271

6.9　排气设计 277

参考文献 279

7.1 干燥 280

7　原材料预处理及辅助准备工序 280

7.2　料斗装料 283

7.3　清洁室 285

7.4　计量和混合 286

7.5　输送系统 289

7.6　冷却和深冷 290

8　统计法控制过程 292

8.1　统计法控制过程 293

8.1.1 统计法控制过程的实施 293

8.1.2　基本统计概念 295

8.2.2 变量数据的控制图 301

8.2.1 引言 301

8.2 控制图 301

8.2.3 属性数据的控制图 307

8.3 过程能力和用于模塑成型的特殊SPC工具 308

8.3.1 引言 308

8.3.2 能力指数 310

8.3.3　计算机的应用 311

8.3.4　用于注射成型过程的特殊SPC技术 313

参考文献 317

9　特种注射成型工艺 318

9.1 共注射成型（三明治式） 320

9.1.1 工艺说明 321

9.1.2 工艺优点 324

9.1.3 工艺缺点 325

9.1.4　适用材料 325

9.1.5　典型应用 327

9.2 熔芯（失芯、溶芯）注射成型 327

9.2.1 工艺说明 327

9.2.2　工艺优点 329

9.2.3　工艺缺点 330

9.2.4　适用材料 330

9.2.5　典型应用 330

9.3.1　工艺说明 331

9.3 气体辅助注射成型 331

9.3.2　工艺优点 334

9.3.3　工艺缺点 335

9.3.4　适用材料 336

9.3.5　典型应用 337

9.4　注射-压缩成型 338

9.4.1 工艺说明 338

9.4.2　工艺优点 339

9.4.5　典型应用 340

9.4.6 注射-压缩成型的计算机模拟 340

9.4.4　适用材料 340

9.4.3　工艺缺点 340

9.5　模内装饰和模内层压 341

9.5.1 工艺说明 341

9.5.2　工艺优点 343

9.5.3 工艺缺点 344

9.5.4 模具设计和工艺注意事项 344

9.5.5　适用材料 345

9.5.6　典型应用 346

9.6　嵌件和外嵌成型 347

9.6.1 嵌件成型工艺说明 348

9.6.2 外嵌成型工艺说明 349

9.7.1 工艺说明 350

9.7 层状（微层）注射成型 350

9.7.3　工艺缺点 352

9.7.4　适用材料 352

9.7.2　工艺优点 352

9.7.5　典型应用 353

9.8　低压注射成型 353

9.8.1　工艺说明 353

9.8.2　工艺优点 356

9.8.3　工艺缺点 358

9.9　微注射成型 359

9.9.1　工艺说明 359

9.8.5　典型应用 359

9.8.4　适用材料 359

9.9.2　工艺优点 362

9.9.3　工艺缺点 362

9.9.4　适用材料 362

9.9.5　典型应用 362

9.10　微发泡成型 363

9.10.1　工艺说明 363

9.10.2　工艺优点 365

9.11 多组分注射成型 366

9.10.5　典型应用 366

9.10.4　适用材料 366

9.10.3　工艺缺点 366

9.11.1　工艺说明 367

9.11.2　工艺优点 368

9.11.3　工艺缺点 368

9.11.4　适用材料 369

9.11.5 典型应用 369

9.12 多点活动喂入注射成型 370

9.12.1 工艺说明 371

9.12.2 工艺优点 371

9.12.3　工艺缺点 372

9.12.4　适用材料 373

9.12.5　典型应用 374

9.13　推-拉注射成型 374

9.13.1　工艺说明 374

9.13.2　工艺优点和缺点 376

9.13.3　适用材料 376

9.13.4　典型应用 376

9.14　粉末注射成型 377

9.14.1 工艺说明 377

9.14.2　工艺优点 379

9.14.3　工艺缺点 379

9.15　反应注射成型 380

9.14.4　典型应用 380

9.15.1　工艺说明 381

9.15.2　工艺优点 382

9.15.3　工艺缺点 382

9.15.4　适用材料 382

9.15.5　典型应用 382

9.16 树脂传递模塑和结构型RIM 383

9.16.1　工艺说明 383

9.16.2　工艺优点 384

9.16.4　适用材料 385

9.16.5　典型应用 385

9.16.3　工艺缺点 385

9.17　流变成型 386

9.17.1 工艺说明 386

9.17.2　工艺优点 387

9.17.3 工艺缺点 387

9.18 结构泡沫注射成型 387

9.18.1 工艺说明 388

9.18.2　工艺优点 390

9.18.3　工艺缺点 391

9.18.4　适用材料 391

9.18.5　典型应用 392

9.19　薄壁成型 393

9.19.1　工艺说明 394

9.19.2　工艺优点 396

9.19.3　工艺缺点 397

9.19.4　适用材料 397

9.19.5　典型应用 397

9.20　振动气体注射成型 397

工艺说明 397

9.21　橡胶注射 398

9.21.1 橡胶成型工艺 398

9.21.2 橡胶注射工艺的硫化体系 400

参考文献 402

10.1　设计过程 408

10　塑料制品设计 408

10.2 塑料制品设计的四个结构模块 412

10.2.1 原材料 412

10.2.2　产品设计 421

10.2.3　模具设计和制造 423

10.2.4　加工工艺 424

10.3　注塑制品设计准则 436

10.3.1　设计主要的壁 437

10.3.2　肋、筋和凸台 440

10.3.3 凸台 443

10.3.5　锥度和脱模角 445

10.3.4　拐角、倒角和半径 445

10.3.6 凹切和孔 446

10.3.7 浇口和工艺考虑 449

10.3.8 型芯 449

10.3.9　避免相框特征 450

10.3.10　整体铰链 451

10.4　制品设计实例 452

10.5　制品成本估计 455

参考文献 458

11　模拟技术 459

11.1　历史背景 460

11.2　基本方程 462

11.2.1　流动模型 463

11.2.2　取向模型 465

11.2.3　传热模型 466

11.2.4　本构方程 467

11.3　数值方法 469

11.3.1　有限差分法 470

11.3.2　有限元法 470

11.3.3　边界元素法 471

11.4　简化计算 472

11.4.1 基于有限差分的计算 472

11.4.2　基于实体模型的计算 473

11.4.3　基于模具的计算 476

11.5　高级计算 477

11.5.1　商业软件 478

11.5.2　特殊计算 482

11.6　注射-压缩成型 484

11.6.1 热塑性材料的注射-压缩成型 486

11.6.2 热固性材料的注射-压缩成型 486

11.7　全三维建模及其假定 487

11.8　成型过程的优化 488

11.8.1 浇口优化 488

11.8.2　主动过程控制 488

11.9　结束语 489

参考文献 490

12　加工过程的故障检修 491

12.1 故障检修简介 491

12.2　故障检修指南 495

12.2.1　故障检修表 496

12.2.2　橡胶注塑过程的故障检修 526

12.2.3 关于故障检修的重要讨论 529

12.3 工艺和加工过程故障检修 530

12.3.1 工艺技术的意义 531

12.3.2　注塑过程和传感器 532

12.3.3　压力传感器 533

12.3.5 工艺过程监视 535

12.3.4　温度传感器 535

12.3.6 自动故障检修 536

12.3.7 实验设计 536

12.3.8 实验的因子设计 537

12.4　结论 539

参考文献 539

13　材料问题的诊断处理 540

13.1　成分问题 541

13.1.1 聚合物的诊断工具 542

13.1.2　填料、增强剂的诊断工具 558

13.1.3 添加剂的诊断工具 564

13.2　分子量问题 569

13.3　性能问题 590

13.3.1　材料选择程序 591

13.3.2　填料的使用 596

13.3.3　载荷下的曲挠温度 597

13.3.4　冲击性能 600

13.4 黏弹性的简要讨论 605

玻璃化转变 623

13.5　结论 628

参考文献 628

附录　换成法定计量单位的换算系数 630