绪论 1
0.1 塑料及塑料工业发展概况 1
0.2 塑料工业体系及塑料成型在塑料工业中的地位 2
0.3 塑料成型模具及其地位 3
0.4 塑料成型技术的发展趋势 4
0.5 本课程的学习目的和要求 6
第1篇 塑料成型基础知识 7
第1章 塑料概论 7
1.1 塑料的来源 7
1.2 塑料的组成 8
1.2.1 合成树脂 8
1.2.2 添加剂 8
1.3 塑料的分类 10
1.3.1 根据塑料中树脂分子结构及热性能分类 10
1.3.2 根据塑料的用途分类 11
1.4 塑料的优缺点 11
思考题 13
第2章 塑料成型理论基础 14
2.1 聚合物的分子结构及热力学性能 14
2.1.1 聚合物的分子结构 14
2.1.2 聚合物的热力学曲线及加工适应性 15
2.2 聚合物的流变学性质 17
2.2.1 牛顿流动规律 17
2.2.2 指数流动规律和表观黏度 19
2.3 聚合物熔体的弹性 24
2.3.1 端末效应 24
2.3.2 失稳流动和熔体破裂 26
2.4 塑料成型过程中聚合物的物理变化 27
2.4.1 聚合物的结晶 27
2.4.2 聚合物的取向 29
2.4.3 残余应力 32
2.5 塑料成型过程中聚合物的化学变化 32
2.5.1 聚合物的降解 33
2.5.2 聚合物的交联 34
2.6 塑料的成型工艺性能 35
2.6.1 收缩性 35
2.6.2 流动性 36
2.6.3 结晶性 38
2.6.4 热敏性和水敏性 39
2.6.5 应力开裂与熔体破裂 39
2.6.6 热性能 39
2.6.7 吸湿性和粘水性 40
2.6.8 比容与压缩率 40
2.6.9 硬化速度 40
2.7 常用塑料的性能及应用 40
2.7.1 热塑性塑料 41
2.7.2 热固性塑料 49
思考题 50
第3章 塑料制件设计 51
3.1 塑料制件的尺寸和精度 51
3.1.1 塑件的尺寸 51
3.1.2 塑件的尺寸精度 53
3.2 塑料制件的表面质量 55
3.2.1 塑件表面粗糙度 55
3.2.2 塑件表观质量 55
3.2.3 塑料制件的结构设计 55
3.3 塑件的壁 56
3.3.1 壁的脱模斜度 56
3.3.3 壁的加强及防变形结构 57
3.4 塑件的孔及侧凹 60
3.4.1 通孔 61
3.4.2 盲孔 61
3.4.3 异形孔 61
3.4.4 侧孔、侧凹 62
3.5 塑件螺纹设计 63
3.6 嵌件 65
3.7 其他 68
3.7.1 齿轮 68
3.7.2 铰链 70
3.7.3 标记、符号 70
3.7.4 表面装饰 71
思考题 71
第2篇 注射成型工艺及模具设计 72
第4章 注射成型原理、工艺及设备 72
4.1 注射成型原理及其工艺特点 72
4.1.1 注射成型原理、特点及应用 72
4.1.2 注射成型工艺过程 73
4.2 注射成型设备 78
4.2.1 注射机分类 78
4.2.2 注射机的基本结构 80
4.2.3 注射机的主要技术参数及型号规格 83
4.2.4 如何选用注射机 84
4.2.5 一般注射机的操作要点 85
4.3 注射成型工艺条件的选择与控制 87
4.3.1 温度 87
4.3.2 压力 88
4.3.3 成型周期 90
4.4 几种常用热塑性塑料注射成型特点 91
4.4.1 聚乙烯（PE） 91
4.4.2 聚氯乙烯（PVC） 91
4.4.3 聚丙烯（PP） 91
4.4.4 聚苯乙烯（PS） 92
4.4.5 ABS 92
4.4.6 聚碳酸酯（PC） 92
4.4.7 聚酰胺（PA） 92
4.4.8 聚酯 93
4.4.9 聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA） 93
4.4.10 聚甲醛（POM） 93
4.5 典型注射制品的工艺条件与各种塑料的注射工艺参数 94
4.5.1 典型注射制品的工艺条件 94
4.5.2 各种热塑性塑料的注射工艺参数 96
4.6 注射机的辅机及辅助设施 96
4.6.1 干燥机 97
4.6.2 模温控制机 98
4.6.3 模温速冷机 99
思考题 99
第5章 注射模概述 100
5.1 注射模的基本结构 100
5.1.1 注射模的结构组成 100
5.1.2 注射模的分类 102
5.2 注射模与注射机的关系 109
5.2.1 注射量的校核 109
5.2.2 注射压力的校核 109
5.2.3 塑件在分型面上的投影面积和锁模力的校核 110
5.2.4 安装尺寸的校核 110
5.2.5 开模行程的校核 112
5.2.6 顶出装置的校核 113
思考题 114
第6章 注射模浇注系统 115
6.1 普通流道浇注系统 115
6.1.1 型腔总体布局 115
6.1.2 浇注系统的组成及其设计原则 122
6.1.3 主流道的设计 124
6.1.4 分流道的设计 126
6.1.5 冷料穴的设计 128
6.1.6 浇口的设计 131
6.2 浇注系统的平衡 140
6.2.1 相同塑件多型腔模具的浇口平衡 141
6.2.2 不同塑件多型腔模具的浇口平衡 141
6.3 排溢系统的设计 141
思考题 142
第7章 注射模成型零部件设计 145
7.1 成型零部件的结构设计 145
7.1.1 凹模 145
7.1.2 凸模 147
7.1.3 凸凹模 148
7.1.4 螺纹型芯和螺纹型环 149
7.2 成型零部件工作尺寸的计算 151
7.2.1 平均值法 151
7.2.2 公差带法 155
7.2.3 螺纹型环和螺纹型芯工作尺寸的计算 160
7.3 模具型腔侧壁和底板厚度的计算 161
7.3.1 矩形型腔结构尺寸计算 162
7.3.2 圆形型腔结构尺寸的计算 167
思考题 169
第8章 注射模的导向及脱模机构设计 170
8.1 导向机构设计 170
8.1.1 导向机构的作用与分类 170
8.1.2 导柱导向机构 170
8.1.3 锥面定位机构 173
8.1.4 导向机构的应用 174
8.2 脱模机构设计 174
8.2.1 概述 174
8.2.2 简单脱模机构 176
8.2.3 二级脱模机构 183
8.2.4 脱模机构的导向与复位 188
8.2.5 动、定模双向脱模机构 192
8.2.6 顺序脱模机构 193
8.2.7 带螺纹塑件的脱模机构 195
8.2.8 浇注系统凝料的脱模机构 199
思考题 202
第9章 侧向分型与抽芯机构设计 203
9.1 概述 203
9.1.1 侧向分型与抽芯机构的分类 203
9.1.2 抽芯距确定与抽芯力计算 204
9.2 斜导柱侧向分型与抽芯机构 204
9.2.1 斜导柱侧向分型与抽芯机构设计 204
9.2.2 斜导柱侧向分型抽芯的应用形式 218
9.3 弯销侧向分型与抽芯机构 223
9.3.1 弯销侧向分型与抽芯机构的结构特点 224
9.3.2 弯销在模具上的安装方式 224
9.4 斜导槽侧向分型与抽芯机构 225
9.5 斜滑块侧向分型与抽芯机构 227
9.5.1 斜滑块侧向分型与抽芯机构的工作原理及其类型 227
9.5.2 斜滑块的组合与导滑形式 229
9.5.3 斜滑块侧向分型与抽芯机构设计要点 230
9.6 齿轮齿条侧向抽芯机构 232
9.6.1 传动齿条固定在定模一侧 232
9.6.2 传动齿条固定在动模一侧 234
9.7 其他侧向分型与抽芯机构 234
9.7.1 弹性元件侧抽芯机构 234
9.7.2 液压或气动侧抽芯机构 235
9.7.3 手动侧向分型与抽芯机构 236
思考题 238
第10章 注射模温度调节系统 239
10.1 温度调节的重要性 239
10.1.1 温度调节对塑件质量的影响 239
10.1.2 温度调节对生产效率的影响 240
10.2 冷却系统计算原则 240
10.3 冷却系统的设计计算 243
10.3.1 冷却时间的计算 243
10.3.2 冷却水道传热面积及水道数目的计算 246
10.4 冷却回路的形式 249
10.4.1 型腔冷却回路 249
10.4.2 凸模（型芯）冷却回路 251
10.5 模具的加热装置 253
思考题 254
第11章 注射模设计举例及材料选用 255
11.1 注射模设计程序 255
11.1.1 设计前应明确的事项 255
11.1.2 模具的结构设计 257
11.1.3 确定模具的概略尺寸 259
11.1.4 绘制模具装配图和非标准零件图 260
11.1.5 校对、审图后用计算机出图 260
11.2 注射模设计实例1 260
11.2.1 设计前数据的收集 261
11.2.2 注射模的结构设计 262
11.2.3 模具设计的有关计算 265
11.2.4 模具加热和冷却系统的计算 268
11.2.5 模具闭合高度的确定 268
11.2.6 注射机有关参数的校核 268
11.2.7 绘制模具总装图和非标零件工作图 268
11.3 注射模设计实例2 269
11.3.1 设计前数据的收集 269
11.3.2 模具结构设计 269
11.3.3 模具装配图绘制 270
11.4 模具零件材料的选用 270
11.4.1 模具选材的一般原则 270
11.4.2 模具选材的具体考虑因素 271
11.4.3 塑料模具主要构件的材料 272
11.4.4 塑料模具工作零件的常用材料 273
思考题 273
第12章 注射成型及模具新技术应用 274
12.1 无流道注射成型及模具 274
12.1.1 绝热流道注射模具 274
12.1.2 半绝热流道注射模 278
12.1.3 加热流道模具 278
12.1.4 大型塑件热流道模具注意事项 280
12.1.5 延伸喷嘴及二级喷嘴 281
12.2 热固性塑料注射成型工艺及模具 284
12.2.1 发展概况 284
12.2.2 热固性塑料注射成型原理及工艺 285
12.2.3 热固性塑料注塑模设计要点 290
12.2.4 热固性塑料无流道注射模 298
12.2.5 热固性塑料无流道注压成型 300
12.3 精密注射成型及模具设计 302
12.3.1 精密注射成型制品精度确定 302
12.3.2 精密注射成型对塑料原料的要求 303
12.3.3 精密注射成型对注射机的要求 303
12.3.4 精密注射成型工艺特点 304
12.3.5 精密注射模具设计要点 304
12.3.6 精密注射模具加工要点 307
12.4 共注射成型及模具设计 309
12.4.1 双清色注射成型及模具 309
12.4.2 双层注射成型及模具 310
12.4.3 混色注射成型及模具 311
12.4.4 共注射成型工艺特点 313
12.5 气体辅助注射成型及模具 313
12.5.1 气体辅助成型原理 314
12.5.2 气体辅助成型工艺 314
12.5.3 气体辅助注射成型设备 318
12.5.4 气体辅助注射的注气嘴结构设计 319
12.5.5 气辅塑件设计要点 322
12.5.6 气辅模具设计与制造 323
12.6 CAD/CAE/CAM技术在注塑工程中的应用 324
12.6.1 CAD/CAE/CAM技术内容与应用 324
12.6.2 常用CAD/CAE/CAM软件 328
12.6.3 CAD/CAE/CAM软件在注射模设计加工中的应用实例 333
思考题 338
第3篇 压缩、压注、挤出等其他塑料成型及模具设计第13章 压缩成型及模具设计 339
13.1 压缩成型原理与工艺 339
13.1.1 压缩成型原理和特点 339
13.1.2 压缩成型工艺过程 340
13.1.3 压缩成型工艺条件的选择 342
13.2 压缩模的结构与分类 343
13.2.1 压缩模的结构 343
13.2.2 压缩模的分类 345
13.2.3 选用压缩模结构 347
13.3 压缩模与压力机的关系 347
13.3.1 压力机的分类 347
13.3.2 压力机的主要技术参数 348
13.3.3 液压机技术参数的校核 349
13.4 压缩模的设计 352
13.4.1 塑料在模具内加压方向的确定 352
13.4.2 凸、凹模的配合形式 353
13.4.3 凹模加料腔尺寸的计算 357
13.4.4 压缩模脱模机构设计 360
13.4.5 压缩模的侧向分型抽芯机构 364
思考题 366
第14章 压注成型及模具设计 367
14.1 压注成型原理与工艺 367
14.1.1 压注成型原理和特点 367
14.1.2 压注成型的工艺过程和工艺条件 368
14.2 压注模设计 369
14.2.1 压注模类型 370
14.2.2 压注模结构设计 372
思考题 381
第15章 挤出成型及模具设计 382
15.1 挤出成型原理与工艺 382
15.1.1 挤出成型原理 382
15.1.2 挤出成型工艺过程 382
15.1.3 挤出成型工艺参数 383
15.2 挤出模具设计 383
15.2.1 挤出成型机头分类和设计原则 383
15.2.2 管材挤出成型机头设计 384
15.2.3 棒材挤出成型机头设计 389
15.2.4 吹塑薄膜机头设计 391
15.2.5 板材、片材挤出成型机头 391
15.2.6 异型材挤出成型机头 393
15.2.7 电线电缆挤出成型机头 394
思考题 395
第16章 气动、发泡成型工艺与模具设计 396
16.1 中空吹塑成型工艺与模具设计 396
16.1.1 中空吹塑成型模具的分类、特点及成型工艺 396
16.1.2 吹塑成型的工艺参数 396
16.1.3 中空塑件的设计 397
16.1.4 中空吹塑设备 397
16.1.5 吹塑模具设计要点 398
16.2 真空成型工艺与模具设计 399
16.2.1 真空成型的特点及成型工艺 399
16.2.2 真空成型塑件设计 400
16.2.3 真空成型模具设计 400
16.3 压缩空气成型工艺与模具设计 401
16.3.1 压缩空气成型特点及成型工艺 401
16.3.2 模具设计要点 402
16.4 泡沫塑料成型工艺及模具设计 402
16.4.1 可发性聚苯乙烯的制备 402
16.4.2 泡沫聚苯乙烯的成型工艺 403
16.4.3 泡沫塑料成型模具 403
思考题 404
附录A 塑料名称及缩写代号（GB/T1844—1995）和俗称 405
附录B 常用热塑性塑料的重要性能参数 408
附录C 部分国产热塑性塑料（通用型）注塑机规格 409
附录D 各种热塑性塑料的注射工艺参数 410
附录E 热塑性塑料注射成型塑件缺陷及分析 413
附录F 热固性塑料压缩成型缺陷及分析 417
附录G 热固性塑料压注成型缺陷及分析 419
附录H 塑料模具工作零件的常用材料特性及用途 420
附录I 热塑性塑料注射机锁模机构与装模尺寸 429
附录J 塑料模具零件公差等级数值表（GB1800—79） 434
参考文献 436