塑料制品及其成型模具设计PDF电子书下载

第0章　绪论 1

0.1 学习本课程的目的、要求和方法 1

0.2　塑料制品与塑料模具概述 2

0.2.1 塑料制品 2

0.2.2　塑料模具 3

0.3　塑料的基础知识 3

0.3.1 树脂 3

0.3.2　高分子聚合物（简称高聚物） 3

0.3.3　聚合物分子结构 4

0.3.4　不同温度时聚合物呈现的三种状态 4

0.3.5　聚合物交联 4

0.3.6　塑料的组成 4

0.3.7　塑料的分类 5

0.3.8　塑料的性能和用途 5

0.3.9　常用塑料的成型工艺条件 9

0.4　塑料注射成型工艺 21

0.4.1　注射成型原理与成型工艺过程 21

0.4.2　注射成型模具结构简介 22

0.4.3　塑料注射成型机结构简介 24

0.4.4　模具与注射机的配合要求 29

0.5　分析与练习题 37

第1章 注射成型模具结构 38

1.1　注射模分类 38

1.2　热塑性塑料注射模的特点 38

1.3　热塑性塑料注射模典型结构 39

1.3.1 单分型面结构 39

1.3.2　双分型面结构 41

1.3.3　垂直分型面结构 44

1.3.4　注射成型模具的其他常用典型结构 47

1.3.5　侧向分型抽芯结构 52

1.3.6　定模定距推板脱模结构 58

1.3.7　直角注射成型机上用的注射模结构 59

1.3.8　有活动镶件的注射模结构 60

1.3.9　多层型腔的简易注射模结构 62

1.4　热流道注射模结构 62

1.4.1　热流道注射模的应用范围 63

1.4.2　无流道凝料注射模分类 63

1.4.3　井式喷嘴隔热保温流道的注射模结构 64

1.4.4 多型腔隔热保温流道结构和半隔热保温流道结构 65

1.4.5　热流道结构 65

1.4.6　热流道板的结构形式 67

1.5　分析与练习题 68

第2章　注射成型模具设计 69

2.1 注射成型模具怎样设计才合理 69

2.2 怎样才能使所设计的模具合理 69

2.3　设计方案应确定的主要内容 70

2.4　分型面与型腔结构的确定 70

2.4.1　分型面确定的要点 70

2.4.2　分型面的几种常见形状 72

2.4.3　排气和溢流的设计 73

2.5　成型件设计 79

2.5.1　成型件的结构设计 79

2.5.2　成型尺寸的计算 91

2.6　成型件常用钢材其热处理要求 108

2.6.1　成型零件的钢材 108

2.6.2 成型件钢材的热处理要求 109

2.7　成型件配合尺寸的公差要求 110

2.8　型芯与型腔的定位与导向结构设计 111

2.8.1 一般的定位与导向结构 111

2.8.2　二次精定位结构设计 111

2.9　型腔数的确定方法 116

2.9.1 根据合同要求确定或根据用户所提供的年产量和生产计划（生产班次安排）确定 116

2.9.2　按注射机注射容量计算确定 116

2.9.3　按注射机的塑化速率计算确定 116

2.9.4　按注射机的额定锁模力计算确定 116

2.9.5　确定型腔数应考虑的问题 116

2.10　浇注系统设计 117

2.10.1　浇注系统设计要点 117

2.10.2　浇注系统组成和作用 117

2.10.3　主流道设计 118

2.10.4　浇注系统的拉料与顶出设计 124

2.10.5　分流道的设计 125

2.10.6　浇口的设计 134

2.11 热流道浇注系统设计 139

2.11.1　热流道浇注系统的整体结构 139

2.11.2　分流板（即热流道板）结构 140

2.11.3　热喷嘴结构 141

2.11.4　热流道浇注系统的其他零件 159

2.11.5　热流道设计 159

2.12　浇道凝料的脱模结构 161

2.12.1　推杆推出式脱浇道凝料的结构 161

2.12.2　推板推出式脱浇道凝料的结构 162

2.12.3　剪切式切断浇口结构 162

2.12.4　差动式推杆推出浇口凝料结构 163

2.12.5　顶出式脱浇口凝料的结构 164

2.12.6　斜窝式折损脱浇口凝料结构 164

2.12.7　托板式脱浇道凝料结构 165

2.12.8　斜面脱浇道凝料结构 165

2.12.9　带流道推板塑料注射成型机概述 167

2.12.10　带流道推板塑料注射成型机的主要技术参数 168

2.12.11　点浇口无流道推板注射模设计与注塑操作 170

2.12.12　二板模静模竖向抽芯注射模设计与注塑操作 171

2.12.13　二板模静模局部顶出注射模的设计与注塑操作 172

2.12.14　二板模倒装注射模的设计与注塑操作 173

2.13　侧向分型与抽芯结构的设计和计算 175

2.13.1　斜销抽芯结构设计要点与注意事项 175

2.13.2　斜滑块抽芯结构设计要点、注意事项 175

2.13.3　抽芯力的估算 177

2.13.4　斜销直径计算 177

2.13.5　弯销截面尺寸计算 178

2.13.6　抽芯距的计算 178

2.13.7　圆形线轴抽芯距计算 179

2.13.8　矩形线轴抽心距计算 180

2.13.9　圆形多瓣滑块抽芯距计算 180

2.13.10　斜销长度计算 180

2.13.11　弯销滑块方孔尺寸确定 181

2.13.12　滑块倾斜时的角度和斜销工作段尺寸计算 182

2.14　常用的侧向分型与抽芯结构特点分析 183

2.14.1 斜滑块侧同抽芯结构特点分析 183

2.14.2　滚轮式变角弯销抽芯结构的特点分析 185

2.14.3　斜销抽芯、分型面斜面锁紧结构特点分析 186

2.14.4　弯销二级抽芯结构特点分析 187

2.14.5　斜推杆式瓣合抽芯结构特点分析 187

2.14.6　斜推杆式内抽芯结构特点分析 188

2.14.7　推杆平移式内抽芯结构特点分析 188

2.14.8　连杆式项出抽芯结构特点分析 189

2.14.9　斜推杆的内抽芯、弹簧复位结构的特点分析 190

2.14.10　液压抽芯结构简介 190

2.14.11 内部连杆式液压抽芯结构的特点 190

2.14.12　斜向液压抽芯结构特点简介 191

2.14.13　顶出式斜面内抽芯结构分析 191

2.14.14　侧型芯与滑块的九种连结方法 192

2.14.15　滑块的导滑结构 192

2.15　螺纹制品的脱螺纹结构 193

2.16　制品脱模的结构设计 196

2.16.1　脱模结构的设计原则 196

2.16.2　脱模结构分类 196

2.16.3　简单的脱模结构 197

2.16.4　推出结构中的导向零件 197

2.16.5　推杆、推管及其固定方法 198

2.16.6　顶杆兼作复位杆的结构 200

2.16.7　弹簧复位结构 201

2.16.8　推管推出结构 201

2.16.9　推管的形状和尺寸关系 202

2.16.10　利用凹模带出制品的推出结构 202

2.16.11　推块推出制品的结构 203

2.16.12　斜推杆顶出制品的结构 203

2.16.13　推管推出制品的结构 204

2.16.14　推杆顶出斜齿轮结构 204

2.16.15　转动式推板推出制品的结构 204

2.16.16　气动推出结构 205

2.16.17　八字摆杆超前二次顶出结构 206

2.16.18　浮动型芯二次顶出结构 207

2.16.19　滚珠式二次顶出结构 207

2.16.20　推板推管联合顶出结构 208

2.16.21　侧向取件式的脱模结构 209

2.17　复位与先复位结构设计 209

2.17.1　弹簧先复位结构 210

2.17.2　铰链式先复位结构之一 210

2.17.3　铰链先复位结构之二 211

2.17.4　摆杆式先复位结构 212

2.17.5　顶出—复位装置 213

2.18　模塑成型温度的调节与控制 214

2.18.1　模温对制品质量和生产效率的影响 215

2.18.2　模具冷却系统的设计 215

2.18.3　型腔中冷却系统的结构设计 220

2.18.4　型芯上冷却系统的结构设计 221

2.18.5　在滑块以及在阀式推杆上冷却水管的结构设计 226

2.18.6　注射模冷却系统结构设计实例 227

2.19　分析与练习题 232

第3章　塑料制品设计 233

3.1　塑料制品的造型设计 233

3.1.1　塑料制品造型设计的要点 233

3.1.2　制品造型的典型实例展示 233

3.2　塑料制品结构工艺性能的设计 234

3.2.1　制品的整体外形尺寸（长×宽×高） 234

3.2.2　制品的精度 234

3.2.3　塑料制品的表面粗糙度 238

3.2.4　脱模斜度 239

3.2.5　壁厚与圆角 240

3.2.6　孔的设计 242

3.2.7　加强筋与支承面 245

3.2.8　塑料制品上的螺纹 247

3.2.9　塑料齿轮设计 250

3.2.10　带嵌件塑料制品的设计 251

3.2.11　可强行脱模的结构尺寸 254

3.2.12　塑料制品的几何形状设计 255

3.2.13　塑料制品上的文字、标志或符号 259

3.3　制品功能结构设计 259

3.4　制品强度设计 263

3.4.1 平面加强筋的设计 263

3.4.2　侧壁加强筋设计 265

3.4.3　制品边口的强度设计 266

3.4.4　承载制品受力部位的强度设计 267

3.4.5　嵌件四周制品的强度要求 269

3.4.6　塑料制品组合结构的强度 270

3.4.7　刚体结构设计 271

3.4.8　大跨度承载悬臂结构制品结构设计（借鉴桥梁建筑设计经典之作——赵州桥之一例） 272

3.5　制品装配设计 272

3.5.1　可拆卸式装配 273

3.5.2　塑料制品的不可拆卸联接——粘接与焊接 277

3.6　分析与练习题 280

第4章　挤出成型模具设计 281

4.1 概述 281

4.1.1　挤出成型原理 281

4.1.2　挤出成型设备 281

4.1.3　挤出成型工艺及其条件 283

4.2　挤出机头的作用和分类 284

4.2.1　挤出机头的作用 284

4.2.2　机头的分类 285

4.3　挤出成型机头的结构 285

4.3.1 口模和芯模 285

4.3.2　多孔板 286

4.3.3　分流器 286

4.3.4　分流器支架 286

4.3.5　机头体 286

4.3.6　衬套 287

4.4　挤出机头设计要点 287

4.5　片材、板材挤出机头设计 287

4.6　棒材挤出成型机头设计 288

4.7　管材与线缆色覆挤出机头设计实例 289

4.7.1　外径波纹管挤出机头结构设计实例 289

4.7.2　塑料弹簧增强管机头结构设计实例 290

4.8　吹膜机头设计——三层内复吹膜机头结构 291

4.9　异形材挤出机头设计原则 292

设计原则 292

4.10　分析与练习题 295

第5章　压缩成型工艺及模具设计 296

5.1　压缩成型工艺 296

5.1.1　压缩成型原理 296

5.1.2　压缩成型的工艺过程和工艺条件 296

5.1.3　压缩成型设备 298

5.2　压缩模简介 304

5.3　压缩模分类 304

5.3.1 移动式压缩模 304

5.3.2　半固定式压缩模 305

5.3.3 固定式压缩模 306

5.4　压缩模选用原则 308

5.5　压缩模与液压机的配合要求 308

5.5.1 模具所需的成型压力 308

5.5.2　模具所需的开模力 309

5.5.3　推出制品所需脱模力 310

5.5.4　模具安装固定与液压机工作台面的选择 310

5.5.5　压缩模具高度及其开模行程与液机模板工作行程的选择 310

5.5.6　推出机构与压机的配合要求 310

5.6　压缩模设计要点 310

5.6.1　制品的成型位置、分型面和施压方向的确定 311

5.6.2　型腔、型芯的配合形式 313

5.6.3　型腔加料腔的高度尺寸计算 321

5.7 凸模结构及其排气溢料槽设计 322

5.7.1 凸模结构 322

5.7.2 凸模固定形式 324

5.8　凹模结构设计 326

5.9　凹凸模的组合结构 329

5.10　压缩模典型结构实例之一 331

5.11　设计实例之二 332

5.12　分析与练习题 333

第6章　传递模具设计 334

6.1　传递模简介 334

6.1.1　传递成型原理 334

6.1.2　传递成型的工艺过程 335

6.2　传递模分类及其结构简介 335

6.2.1　移动式传递模 335

6.2.2　固定式传递模 336

6.2.3　柱塞式传递模 336

6.3　传递模设计要点 336

6.3.1 加料腔的结构设计 336

6.3.2　压柱结构设计 339

6.3.3　浇注系统的设计 340

6.4　传递模典型结构设计实例 343

6.4.1　移动式多腔组合锥套传递模 343

6.4.2　手柄传递模 344

6.5　分析与练习题 345

第7章　其他成型模具设计 346

7.1 中空吹塑成型模具设计 346

7.1.1 中空吹塑成型设备 346

7.1.2　挤出吹塑中空成型工艺 347

7.1.3　注射吹塑中空成型工艺 347

7.1.4　中空吹塑成型模具设计要点 348

7.1.5　上吹口和下吹口模具结构示例 352

7.2　真空成型模具设计 353

7.2.1　真空成型的工艺特点 353

7.2.2　真空成型的方法 353

7.2.3　真空成型模具的结构设计 355

7.2.4　模具材料 356

7.3　压缩空气成型模具设计 356

7.3.1 压缩空气成型工艺特点 356

7.3.2　压缩空气成型模具结构 357

7.3.3　模具设计和制造要点 358

7.4　分析与练习题 359

第8章　塑料成型新技术 360

8.1 热固性塑料注射成型模具 360

8.1.1　热固性塑料注射成型模具结构及其特点 360

8.1.2　热固性塑料注射成型模具典型结构实例 360

8.2　冷流道注射的成型模具典型结构实例 362

8.2.1 大衣扣温流道注射成型模（一模16腔）结构 362

8.2.2　实例分析 363

8.3　热流道注射成型模具典型结构实例 364

8.3.1　火花塞外罩热流道注射模（一模48件）结构 364

8.3.2　实例分析 365

8.4　注射、压缩模的结构及其特点 366

8.5　注压模典型结构实例 367

8.5.1　蒸发器上盖注射、压缩模典型结构 367

8.5.2　实例分析 368

8.6　冷流道注压模典型结构实例 369

8.6.1　传感器外壳温流道注、压模典型结构 369

8.6.2　实例分析 371

8.7 清色注射成型模典型结构实例 371

8.7.1　交换机按钮双清色注射成型模典型结构 371

8.7.2　实例分析 375

8.8　叠层注射成型模具典型结构实例 377

8.8.1　集线槽盖板2×2叠层式注射成型模结构 377

8.8.2　实例分析 377

8.9　气体辅助成型模具典型结构实例 380

8.9.1　97cm彩电前壳气体辅助成型注射模结构 380

8.9.2　实例分析 380

8.10　大型注射模设计实例 382

8.10.1　叉车周转托盘热流道大型注射模 382

8.10.2　实例分析 384

8.11　精密注射成型模典型结构实例 385

8.11.1　双频扬声器盆架精密注、压模结构 385

8.11.2　实例分析 385

8.12　旋转模塑制品及其模具简介 388

8.12.1　旋转模塑工艺及其制品简介 388

8.12.2　旋转成型模具简介 389

8.13　分析与练习题 389

附录A 390

附录B 395

附录C 402

参考文献 403