第一部分 特种成型技术中的材料 1
第1章 概论 1
1.1 特种成型技术的发展 2
1.1.1 特种成型加工概念的扩展与范畴 3
1.1.2 先进制造技术的特点与发展 6
1.1.3 非机械超精密加工技术 7
1.2 特种成型模具技术与材料的发展 7
1.2.1 快速经济模具材料及其制造技术 8
1.2.2 快速经济特种成型模具的优点 8
1.3 特种成型技术材料的分类 9
1.3.1 特种成型用金属材料 10
1.3.2 特种成型用高分子材料 11
1.3.3 特种成型用无机非金属材料 14
1.3.4 特种快速原型制造材料 14
参考文献 16
练习思考题 16
第2章 金属材料 17
2.1 国内外常用钢材的牌号和分类 17
2.2 碳素钢与合金钢的分类 19
2.2.1 碳素钢 19
2.2.2 合金钢 20
2.3 有色金属及其合金材料 22
2.3.1 常用的有色金属合金材料 22
2.3.2 齿科熔模精密铸造贵金属 25
2.4 新型金属材料 26
2.4.1 超塑性合金材料 26
2.4.2 超导材料 28
2.4.3 形状记忆合金 30
2.5 激光烧结合金粉末材料 31
2.5.1 快速原型激光选择烧结材料的特点 31
2.5.2 快速激光烧结合金粉末材料 32
2.5.3 快速激光合金粉末材料的应用 33
练习思考题 34
参考文献 34
第3章 高分子聚合物 35
3.1 高分子聚合物材料 35
3.1.1 高分子聚合物的基本概念 35
3.1.2 高分子聚合物材料的分类 36
3.1.3 高分子聚合物的分子结构 37
3.2 通用塑料 38
3.2.1 聚乙烯 38
3.2.2 聚丙烯 41
3.2.3 聚苯乙烯 43
3.2.4 聚氯乙烯 46
3.3 工程塑料 47
3.3.1 聚碳酸酯 48
3.3.2 ABS 50
3.3.3 聚酰胺 52
3.3.4 聚酯 57
3.3.5 聚四氟乙烯 59
3.3.6 超高分子量聚乙烯 62
3.3.7 聚甲醛 64
3.3.8 聚苯醚 68
3.4 特种工程塑料合金 71
3.4.1 特种工程塑料的分类与制备 71
3.4.2 共混改性特种工程塑料合金 72
3.4.3 特种工程塑料共混中的问题 73
3.4.4 特种工程塑料合金共混的相容性鉴定 75
3.4.5 特种工程塑料合金共混的形态 78
因素 78
3.5 新型高分子材料 81
3.5.1 高性能的工程塑料材料 81
3.5.2 功能高分子材料 82
3.5.3 导电高分子材料 84
3.5.4 生物医用高分子材料 86
3.5.5 环境友好高分子材料 90
练习思考题 93
参考文献 94
第4章 浇注聚合高分子液态材料 95
4.1 硅橡胶 95
4.1.1 硅橡胶的性能与分类 95
4.1.2 硅生胶的制备 98
4.1.3 硅橡胶胶料的制备 101
4.1.4 硅橡胶的硫化成型 107
4.2 聚氨酯材料 114
4.2.1 PU泡沫与弹性体材料的制备 114
4.2.2 聚氨酯发泡的理论计算及影响因素 123
4.2.3 热塑性弹性体材料的制造方法 127
4.2.4 聚氨酯弹性泡沫材料的综合性能 133
4.3 MC尼龙的制备 140
4.3.1 MC尼龙的制备 141
4.3.2 MC尼龙质量问题及解决方法 145
4.3.3 MC尼龙安全生产与市场前景 151
4.4 有机玻璃的制备 152
4.4.1 有机玻璃的制备 153
4.4.2 有机玻璃改性与二次加工 159
4.5 液态环氧树脂的制备 161
4.5.1 环氧树脂的分类与制备 161
4.5.2 环氧树脂的改性研究 168
4.5.3 低分子量液态环氧树脂的制备 170
4.5.4 液态环氧树脂质量及固化物性能 175
4.5.5 低分子量液态环氧树脂固化成型机理 177
4.6 液态光敏聚合物材料种类 182
4.6.1 甲基丙烯酸环氧酯光敏树脂 183
4.6.2 甲基丙烯酸环氧酯的制备 183
4.6.3 甲基丙烯酸环氧酯光敏树脂的UV固化 187
4.6.4 甲基丙烯酸环氧酯光敏树脂的应用及改进 189
4.7 不饱和聚酯树脂的制备 193
4.7.1 不饱和聚酯树脂常用原辅料 195
4.7.2 不饱和聚酯树脂的制备 197
4.7.3 手糊接触成型工艺 207
4.7.4 影响UPR性能及制品固化的因素 211
4.8 乙烯基醚光敏树脂 215
4.8.1 乙烯基醚的制备 216
4.8.2 乙烯基醚光敏涂料组成的特性及应用 219
练习思考题 221
参考文献 222
第5章 无机非金属材料 224
5.1 陶瓷材料 224
5.1.1 陶瓷材料的基本相 225
5.1.3 陶瓷材料分类及其应用 227
5.1.2 陶瓷材料的机械物化特性 227
5.1.4 陶瓷坯体成型工艺过程 228
5.2 玻璃材料 230
5.2.1 玻璃的基本特性 231
5.2.2 玻璃熔制生产工艺过程 231
5.3 石膏模型材料 233
5.3.1 天然石膏存在形式及特性 233
5.3.2 人工合成石膏的生产工艺 234
5.3.3 石膏模型凝结机理 235
5.4 石墨材料 237
5.4.1 天然石墨矿石形状及特性 238
5.4.2 人工合成石墨的生产工艺 239
5.4.3 石墨材料应用的领域 251
练习思考题 252
参考文献 253
6.1.1 蜡型材料的分类与特性 254
第6章 口腔蜡型印模及黏合材料 254
6.1 口腔蜡型材料 254
6.1.2 基托蜡 255
6.1.3 铸造蜡 256
6.1.4 其他蜡型材料 256
6.2 印模材料 257
6.2.1 印模材料的分类与性能 257
6.2.2 口腔弹性印模材料 258
6.2.3 口腔非弹性印模材料 263
6.2.4 弹性橡胶印模材料 265
6.3 口腔模型石膏材料 268
6.3.1 熟石膏 269
6.3.2 人造石膏 270
6.3.3 超硬石膏 270
参考文献 271
练习思考题 271
第7章 新型纳米材料 272
7.1 纳米材料 272
7.1.1 纳米材料的性能 273
7.1.2 纳米材料的物理法制备 274
7.1.3 纳米材料的化学法制备 275
7.2 纳米材料的应用 276
7.2.1 纳米器件的制造技术 276
7.2.2 纳米在电子信息领域的应用 276
7.2.3 纳米在生物和医学上的应用 277
7.2.4 纳米在其他行业中的应用 278
7.3 纳米复合材料 278
7.3.1 纳米复合材料定义与结构的分类 278
7.3.2 纳米复合材料的性能与特点 279
7.3.3 纳米复合材料制备及应用领域 279
参考文献 280
练习思考题 280
第二部分 计算机在特种成型中的连接主导作用 281
第8章 CAD在绿色产品创新开发中的应用 281
8.1 绿色产品创新与开发 281
8.1.1 绿色产品创新的概念 281
8.1.2 绿色产品创新与发展前景 287
8.1.3 绿色产品创新的技术支持 289
8.1.4 现代绿色产品开发方式 291
8.2 计算机在绿色产品开发中的作用 292
8.2.1 产品数据管理与并行工程 293
8.2.2 虚拟绿色产品开发与数据处理 295
8.2.3 虚拟制造环境与现实生产技术 299
8.3 CAD在制模工程中的应用 305
8.3.1 塑料模具结构设计概述 305
8.3.2 塑料标准模架的选择及编码 308
8.3.3 成型零部件结构设计及数据处理 311
8.3.4 标准模架参数化图形库的应用 322
8.4 CAD技术在产品造型领域的应用 324
8.4.1 CAD在产品造型领域中的发展趋势 324
8.4.2 三维CAD产品建模与图形输入 326
8.4.3 二维与三维产品图形的转换 333
8.4.4 三维CAD注塑模型设计与应用 334
8.4.5 三维CAD锻造模型设计与应用 336
8.4.6 三维CAD冲压模型设计与应用 338
8.4.7 三维CAD级进模型设计与应用 340
8.4.8 三维CAD铸造模型设计与 341
特种成形 341
8.5 逆向工程数据采集3D建模技术 347
8.5.1 逆向工程技术国内外发展状况 347
8.5.2 逆向工程系统常用软件及特点 350
8.5.3 逆向工程中的数据采集与3D建模 353
8.5.4 三维激光彩色扫描测量技术的应用 360
8.5.5 现代医学影像三维模型仿真的诊断 365
练习思考题 393
参考文献 395
第9章 CAE在绿色产品开发中的连接主导作用 397
9.1 CAE软件的主导作用 397
9.1.1 CAE软件系统的工作原理 399
9.1.2 熔体动态充模的软件 402
9.2 CAE软件在注塑模具工程中的应用 407
9.2.1 注塑模CAE软件的设计 408
9.2.2 熔体充模成型工艺参数的输入 419
9.2.3 熔体充模流动CAE的优化分析 430
9.2.4 熔体充模流动CAE优化结果处理 434
9.2.5 CAE充模与Ansys受力软件应用 437
9.3 CAE软件在铸造模具工程中的应用 457
9.3.1 铸造模CAE软件的设计 458
9.3.2 铸造模CAE软件结构与分析步骤 465
9.3.3 铸造模CAE软件的分析实例 470
9.4 CAE软件在冲压模具工程中的应用 474
9.4.1 冲压模CAE软件的设计 475
9.4.2 冲压模成型CAE软件的分析步骤 478
9.4.3 冲压成形模拟软件应用实例 480
9.5 CAE软件在级进模具工程中的应用 482
9.5.1 级进模具CAE软件的优化分析 483
9.5.2 级进模具结构的整体优化 486
练习思考题 488
参考文献 489
第10章 CAM与快速成型技术在产品工程中的应用 491
10.1 注塑成型模具CAM与RPM技术 491
10.1.1 注塑模具CAM与RPM技术 491
10.1.2 注塑制品的成型工艺过程 492
10.1.3 注塑模具CAD/CAE/CAM的RPM工程 495
10.2.1 快速原型技术的发展沿革与特点 499
10.2 快速原型技术在产品工程中的作用 499
10.2.2 快速原型技术的典型工艺 505
10.2.3 快速原型技术的新发展 510
10.3 快速成型在产品开发工程中的应用 512
10.3.1 RPM技术的功能及作用 513
10.3.2 快速成型在临床及其他领域的应用 514
10.3.3 快速成型的发展趋势 518
10.4 快速成型的机械设备及软件 518
10.4.1 几种典型快速成型设备及产品 519
10.4.2 快速成型设备硬件及软件实例 526
10.5 激光烧结原型理论模型 531
10.5.1 理论模型 531
10.5.2 粉末烧结的基本理论 534
10.5.3 黏性复合材料的烧结特性 537
10.5.4 高分子材料的激光烧结原理 539
10.6 激光烧结成型产品的工艺 541
10.6.1 激光烧结成型材料选择 542
10.6.2 材料的SLS工艺流程及条件 544
10.6.3 SLS工件的前后处理 549
10.7 SLS.艺对产品精度和效率的影响 550
10.7.1 零件造型对制件精度的影响 550
10.7.2 粉末物化特性对成型质量的影响 551
10.7.3 工艺参数对原型件质量和效率的影响 554
10.8 RPM技术的典型应用 559
10.8.1 龙雕豪华产品原创与CAE优化 560
10.8.2 轿车保险杠CAE优化与模具设计 569
10.8.3 RPM技术在注塑模中的典型应用 572
10.8.4 RPM在生物工程中的典型应用 579
练习思考题 581
参考文献 583
编后记 585