第1章 塑料制品设计和成型 1
1.1 塑料制品设计原则和方法 1
1.1.1 概述 1
1.1.2 材料的选择 3
1.1.3 加工方法的选择 4
1.1.3.1 热塑性塑料加工 5
1.1.3.2 热固性塑料加工 7
1.1.4 塑料制品失效分析 8
1.2 塑料的非力学性能 11
1.2.1 热性能 11
1.2.2 化学阻抗 16
1.2.3 渗透性 17
1.2.4 燃烧性 18
1.2.5 电性能 20
1.2.6 耐候性 22
1.2.7 光学性能 23
1.2.8 硬度 24
思考与练习题 27
第2章 塑料的力学特性和制品的刚性设计 28
2.1 静载荷下的形变行为 28
2.1.1 应变特性 28
2.1.1.1 应力-应变 28
2.1.1.2 弹性模量 29
2.1.2 屈服特性 36
2.1.2.1 屈服条件 36
2.1.2.2 屈服失效 37
2.1.2.3 影响屈服的因素 38
2.1.3 蠕变 40
2.1.3.1 蠕变曲线 40
2.1.3.2 蠕变计算 46
2.1.3.3 蠕变失效 51
2.1.4 松弛 53
2.1.5 蠕变回复 54
2.2 动态载荷分析 57
2.2.1 疲劳强度 57
2.2.1.1 交变应力和持久极限 57
2.2.1.2 疲劳试验及影响因素 59
2.2.1.3 疲劳寿命计算 60
2.2.1.4 疲劳强度计算 62
2.2.2.2 动态热力学分析 65
2.2.2.1 粘滞热效应 65
2.2.2 力学致热 65
2.2.2.3 防止热软化的方法 68
2.2.2.4 塑料件的热平衡计算 69
2.2.3 冲击载荷 71
2.2.3.1 冲击试验和冲击强度 71
2.2.3.2 影响冲击性能的因素 73
2.2.3.3 冲击疲劳 75
2.3 塑料结构件的刚性设计 75
2.3.1 梁的设计 76
2.3.1.1 梁的弯曲 76
2.3.1.2 非均匀材料和结构的塑料梁 81
2.3.1.3 各种结构梁的综合分析 84
2.3.2 柱体设计 88
2.3.3 悬臂梁设计 91
2.3.4 板的设计 95
2.3.4.1 四周固定的圆板和矩形板 95
2.3.4.2 一边自由的矩形板 97
2.3.5 容器设计 100
2.3.6 管件设计 103
2.3.6.1 输送管 104
2.3.6.2 排放管 106
思考与练习题 107
第3章 注射模塑成型 109
3.1 注射模塑基础 109
3.1.1 注射模结构 109
3.1.1.1 注射模组成和分类 109
3.1.1.2 合模导向机构设计 112
3.1.1.3 侧向分型抽芯机构 115
3.1.2 型腔压力分析 122
3.1.3 模塑成本和型腔数 126
3.1.4 注射模与注射机的关系 130
3.1.4.1 注射机技术参数 130
3.1.4.2 工艺参数校核 132
3.1.4.3 安装参数校核 134
3.1.5 注射模设计的特点和程序 136
3.2 注塑件的设计 139
3.2.1 熔体的流动特性 139
3.2.1.1 熔体的充模流动 139
3.2.1.2 熔合缝 143
3.2.2 冷却固化 145
3.2.2.1 取向 145
3.2.3 注塑件的精度 146
3.2.2.2 残余应力 146
3.2.3.1 影响因素 147
3.2.3.2 模塑塑料件尺寸公差 148
3.2.4 注塑件的壁厚 152
3.2.5 脱模斜度 155
3.2.6 筋和凸台 156
3.2.7 嵌件 157
3.2.8 分型面 163
3.2.9 孔 166
3.2.10 圆角 167
3.2.11 修饰和标记 168
3.3 浇注系统设计 169
3.3.1 浇注系统的功能 170
3.3.2.1 主流道 171
3.3.2 流道系统设计 171
3.3.2.2 分流道 173
3.3.2.3 冷料井及拉料杆 174
3.3.3 浇口设计 176
3.3.3.1 浇口形式和尺寸 176
3.3.3.2 浇口位置 183
3.3.4 浇口平衡 189
3.3.5 平衡布置流道尺寸计算 191
3.4 成型零件设计 196
3.4.1 成型零件结构设计 197
3.4.1.1 凹模结构设计 197
3.4.1.2 凸模和型芯结构设计 199
3.4.1.3 螺纹成型零件结构设计 200
3.4.1.4 成型零件钢材选用 201
3.4.2 排气槽设计 204
3.4.3 成型零件工作尺寸计算 206
3.4.3.1 塑料件尺寸和精度 206
3.4.3.2 按平均收缩率计算 213
3.4.3.3 按公差带计算 218
3.4.3.4 螺纹成型零件的工作尺寸计算 220
3.4.4 型腔构件力学计算 221
3.4.4.1 强度和刚度计算条件 222
3.4.4.2 刚度和强度条件计算公式 225
3.5 脱模机构设计 227
3.5.1 开模与脱模 228
3.5.2.1 简单估算法 231
3.5.2 脱模力计算 231
3.5.2.2 薄壁塑料件的脱模力计算 232
3.5.2.3 厚壁塑料件的脱模力计算 238
3.5.2.4 具有侧凹塑料件的脱模力计算 239
3.5.3 简单脱模机构 240
3.5.3.1 推杆机构 240
3.5.3.2 推管脱模 243
3.5.3.3 推板脱模 244
3.5.3.4 组合、导向和复位 246
3.5.4 定模脱模机构 248
3.5.5 双脱模与顺序脱模机构 249
3.6 模具温度调节系统设计 251
3.6.1 温度调节系统的功用 251
3.6.2 冷却系统的简略计算 252
3.6.3 冷却系统设计 255
3.6.4 冷却系统计算 261
3.6.4.1 冷却时间计算 262
3.6.4.2 模具系统热平衡计算 264
3.6.4.3 冷却回路计算 266
3.6.5 加热功率计算 273
3.7 特种注射模具设计 274
3.7.1 热流道注射模设计 274
3.7.1.1 无流道凝料注射成型 274
3.7.1.2 热流道注射模 277
3.7.2 热固性塑料注射模设计 285
3.7.2.1 注射工艺特点 285
3.7.2.2 模具设计要点 287
思考与练习题 295
4.1.1 材料和应用 298
第4章 挤塑成型 298
4.1 管材和管材模 298
4.1.2 管材模设计 303
4.2 板材和平缝模 306
4.2.1 挤出板材 306
4.2.2 平缝形挤塑模 307
4.3 异形型材挤塑 311
4.3.1 异形材及其挤塑 311
4.3.2 挤塑模 313
思考与练习题 315
第5章 中空吹塑制品成型 317
5.1 吹塑制品的特征 317
5.1.1 吹塑用塑料材料 317
5.1.2 中空吹塑成型方法 318
5.1.3 中空吹塑制品类型 322
5.1.4 瓶口连接 323
5.1.5 吹塑制品的工艺要素 324
5.2 容器的强度和刚度设计 325
5.2.1 容器壁厚计算 325
5.2.2 容器刚性设计 328
5.3 挤出吹塑模具 329
5.3.1 模具结构特征 330
5.3.2 模具结构设计 332
思考与练习题 336
第6章 热成型 338
6.1 热成型加工 338
6.1.1 热成型方法 338
6.1.2 塑料片材 342
6.2 热成型制品 347
6.2.1 结构设计 347
6.2.2 引伸比的预测 349
6.2.2.1 三种引伸比 349
6.2.2.2 单件大型片坯 351
6.2.2.3 二维转角的引伸比 354
6.2.2.4 薄片连续片坯 356
6.2.3 成型件的壁厚 357
6.3 热成型模具 360
6.3.1 常用参量设计 360
6.3.2 真空吸塑系统设计 362
6.3.3 热成型模具材料 368
思考与练习题 369
7.1.1 泡沫塑料的分类 371
第7章 泡沫塑料的模塑成型 371
7.1 泡沫塑料的应用 371
7.1.2 泡沫塑料性能 372
7.2 包装制品的设计 377
7.2.1 缓冲功能 377
7.2.2 材料选用 379
7.2.3 设计计算 379
7.3 模压泡沫制品的设计和模塑 383
7.3.1 硬质泡沫制品的模压成型 383
7.3.2 模压泡沫制品的设计 384
7.3.3 聚苯乙烯泡沫压模 385
7.4 结构泡沫塑料制品的设计和模塑 387
7.4.1 结构泡沫塑料制品的设计 388
7.4.2.1 注射模塑 393
7.4.2 模塑成型 393
7.4.2.2 模具设计要点 394
思考与练习题 394
第8章 热固性塑料的模塑成型 396
8.1 工艺特征与制品设计 396
8.1.1 模具结构与工艺特征 396
8.1.2 模压制品设计 400
8.2 模压模具 403
8.2.1 压缩成型模 403
8.2.2 料槽式压注成型模 410
8.2.3 柱塞式压注成型模 415
思考与练习题 419
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