塑料模具設(shè)計(jì)與制造

前言

隨著現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要，塑料制品在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和日常生活等各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，質(zhì)量要求也越來(lái)越高。在塑料制品的生產(chǎn)中，高質(zhì)量的模具設(shè)計(jì)、先進(jìn)的模具制造設(shè)備、合理的加工工藝、優(yōu)質(zhì)的模具材料和現(xiàn)代化的成形設(shè)備等都是成形優(yōu)質(zhì)塑件的重要條件。為此，作者在多年從事科研、教學(xué)和生產(chǎn)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，參考了國(guó)內(nèi)外大量有關(guān)塑料模具設(shè)計(jì)、制造方面的專著和最新技術(shù)資料，整理編寫(xiě)了此書(shū)。本書(shū)在第一版（2004年）的基礎(chǔ)上整理修訂完成。本書(shū)詳細(xì)論述了注射成形、壓縮成形、壓注成形、擠出成形、氣動(dòng)成形等各類成形工藝與模具設(shè)計(jì)，以及注射成形模具的制造與實(shí)例。編寫(xiě)過(guò)程中力求做到理論聯(lián)系實(shí)際和反映國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水平。書(shū)后所附光盤(pán)增添了本書(shū)主編齊衛(wèi)東教授主持完成的教育部新世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)課程“塑料模具設(shè)計(jì)與制造”中的大量動(dòng)畫(huà)輔助教學(xué)內(nèi)容的講解，并配備了教學(xué)資源豐富的教學(xué)網(wǎng)站，便于學(xué)生自主學(xué)習(xí)。本書(shū)共分10章。由天津科技大學(xué)張秀棉和天津理工大學(xué)田華編寫(xiě)第1章，天津理工大學(xué)鄭清春編寫(xiě)第2章，天津理工大學(xué)齊衛(wèi)東編寫(xiě)第3、6章，天津理工大學(xué)畢大森編寫(xiě)第4章和第5章的5.1、5.2節(jié)，天津理工大學(xué)付麗編寫(xiě)第7、8、9章，天津理工大學(xué)周小玉編寫(xiě)第5章的5.3、5.4節(jié)，天津理工大學(xué)畢大森和周小玉編寫(xiě)第10章。全書(shū)由齊衛(wèi)東主編并負(fù)責(zé)統(tǒng)稿，鄭清春、周小玉、畢大森任副主編。天津科技大學(xué)吳崇峰教授和天津理工大學(xué)陳錫棟教授審閱了本書(shū)，在此表示感謝。由于作者水平有限，書(shū)中難免有不當(dāng)和錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

　　《塑料模具設(shè)計(jì)與制造》在第一版（2004年）的基礎(chǔ)上整理修訂完成。本書(shū)詳細(xì)論述了注射成形、壓縮成形、壓注成形、擠出成形、氣動(dòng)成形等各類成形工藝與模具設(shè)計(jì)，以及注射成形模具的制造與實(shí)例。編寫(xiě)過(guò)程中力求做到理論聯(lián)系實(shí)際和反映國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水平。

書(shū)籍目錄

第1章　塑料成形基礎(chǔ)
1.1　塑料概論
1.1.1　聚合物
1.1.2　塑料的組成及分類
1.1.3　塑料的熱力學(xué)性能
1.1.4　塑料在成形過(guò)程中的流動(dòng)狀態(tài)
1.2　塑料工藝性能
1.2.1　熱塑性塑料的工藝特性
1.2.2　熱固性塑料的工藝特性
1.3　常用塑料
1.3.1　熱塑性塑料
1.3.2　熱固性塑料
1.4　塑料成形工藝
1.4.1　注射成形工藝
1.4.2　壓縮成形工藝
1.4.3　壓注成形工藝
1.4.4　擠出成形工藝
1.5　塑件設(shè)計(jì)
1.5.1　塑件尺寸及其精度
1.5.2　塑件表面質(zhì)量
1.5.3　塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
習(xí)題
第2章　塑料模具與設(shè)備
2.1　塑料模具
2.1.1　注射模
2.1.2　其他塑料模具
2.2　塑料成形設(shè)備
2.2.1　注射機(jī)
2.2.2　其他塑料成形設(shè)備
習(xí)題
第3章　單分型面注射模
3.1　單分型面注射模概述
3.1.1　單分型面注射模結(jié)構(gòu)、組成和工作過(guò)程
3.1.2　單分型面注射模具設(shè)計(jì)步驟
3.2　塑件在單分型面模具中的位置
3.2.1　型腔數(shù)目和分布
3.2.2　分型面的概念和設(shè)計(jì)
3.3　單分型面注射模具普通澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.3.1　普通澆注系統(tǒng)的組成及設(shè)計(jì)原則
3.3.2　主流道和分流道設(shè)計(jì)
3.3.3　澆口設(shè)計(jì)
3.3.4　澆注系統(tǒng)的平衡
3.3.5　冷料穴和拉料桿設(shè)計(jì)
3.3.6　模具排氣槽設(shè)計(jì)
3.4　成形零部件設(shè)計(jì)
3.4.1　成形零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.4.2　成形零部件工作尺寸計(jì)算
3.4.3　成形零部件剛度和強(qiáng)度校核
3.5　單分型面注射模具推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.5.1　單分型面注射模具推出機(jī)構(gòu)組成與分類
3.5.2　推出力計(jì)算
3.5.3　推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.5.4　推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位設(shè)計(jì)
3.6　溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.6.1　模具溫度對(duì)塑件成形的影響
3.6.2　模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.6.3　模具加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.7　注射模標(biāo)準(zhǔn)模架和常用件
3.7.1　注射模標(biāo)準(zhǔn)模架
3.7.2　模具標(biāo)準(zhǔn)零部件設(shè)計(jì)
習(xí)題
第4章　雙分型面注射模
4.1　雙分型面注射模概述
4.1.1　雙分型面注射模結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
4.1.2　雙分型面注射模工作過(guò)程
4.2　雙分型面注射模澆注系統(tǒng)
4.2.1　點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)
4.2.2　潛伏澆口
4.2.3　澆注系統(tǒng)的推出機(jī)構(gòu)
4.3　雙分型面注射模典型結(jié)構(gòu)
4.3.1　雙分型面注射模結(jié)構(gòu)分類
4.3.2　常見(jiàn)雙分型面注射模結(jié)構(gòu)
習(xí)題
第5章　其他類型注射模
5.1　熱流道注射模
5.1.1　熱流道注射模結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
5.1.2　常用的熱流道澆注系統(tǒng)
5.2　復(fù)雜推出機(jī)構(gòu)注射模
5.2.1　二次推出機(jī)構(gòu)注射模
5.2.2　順序推出機(jī)構(gòu)注射模
5.2.3　帶螺紋塑件的脫模
5.3　熱固性塑料注射成形
5.4　氣體輔助注射成形
習(xí)題
第6章　側(cè)分型與抽芯注射模
6.1　側(cè)分型與抽芯注射模實(shí)例分析
6.1.1　側(cè)分型與抽芯機(jī)構(gòu)的類型
6.1.2　斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯注射模結(jié)構(gòu)組成及工作過(guò)程
6.2　斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算
6.2.1　抽芯距與抽芯力的計(jì)算
6.2.2　側(cè)滑塊的設(shè)計(jì)
6.3　斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)應(yīng)用形式
6.3.1　斜導(dǎo)柱安裝在定模、側(cè)滑塊安裝在動(dòng)模
6.3.2　斜導(dǎo)柱安裝在動(dòng)模、側(cè)滑塊安裝在定模
6.3.3　斜導(dǎo)柱與側(cè)滑塊同時(shí)安裝在定模
6.3.4　斜導(dǎo)柱與側(cè)滑塊同時(shí)安裝在動(dòng)模
6.3.5　斜導(dǎo)柱的內(nèi)側(cè)抽芯
6.4　其他類型的側(cè)抽芯注射模
6.4.1　彎銷側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)
6.4.2　斜導(dǎo)槽側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)
6.4.3　斜滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)
6.4.4　齒輪齒條側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)
6.4.5　液壓或氣動(dòng)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)
習(xí)題
第7章　壓縮模與壓注模
7.1　壓縮模結(jié)構(gòu)及分類
7.1.1　壓縮模的典型結(jié)構(gòu)及組成
7.1.2　壓縮模的分類
7.1.3　壓縮模與壓機(jī)的關(guān)系
7.2　壓注模結(jié)構(gòu)及分類
7.2.1　壓注模的典型結(jié)構(gòu)
7.2.2　壓注模的分類
7.3　壓注模成形零件設(shè)計(jì)
7.3.1　加料室的結(jié)構(gòu)
7.3.2　壓柱的結(jié)構(gòu)
7.3.3　加料室與壓柱的配合
7.3.4　加料室尺寸計(jì)算
7.4　澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)
7.4.1　主流道
7.4.2　分流道
7.4.3　澆口
7.4.4　溢料槽和排氣槽
習(xí)題
第8章　擠出模
8.1　擠出機(jī)頭概述
8.1.1　作用及分類
8.1.2　結(jié)構(gòu)組成
8.1.3　設(shè)計(jì)原則
8.1.4　機(jī)頭與擠出機(jī)的關(guān)系
8.2　管材擠出機(jī)頭
8.2.1　典型結(jié)構(gòu)
8.2.2　工藝參數(shù)的確定
8.2.3　管材的定徑和冷卻
8.3　吹塑薄膜擠出機(jī)頭
8.3.1　結(jié)構(gòu)類型及參數(shù)確定
8.3.2　冷卻裝置
8.4　板材與片材擠出機(jī)頭
8.4.1　魚(yú)尾式機(jī)頭
8.4.2　支管式機(jī)頭
8.4.3　螺桿式機(jī)頭
習(xí)題
第9章　氣動(dòng)成形模具
9.1　中空吹塑成形模具
9.1.1　分類及特點(diǎn)
9.1.2　吹塑塑件設(shè)計(jì)
9.1.3　吹塑模具設(shè)計(jì)
9.2　真空成形模具
9.2.1　成形方法及其特點(diǎn)
9.2.2　塑件設(shè)計(jì)
9.2.3　模具設(shè)計(jì)
9.3　壓縮空氣成形模具
9.3.1　成形工藝及其特點(diǎn)
9.3.2　壓縮空氣成形模具
習(xí)題
第10章　塑料注射模具制造與實(shí)例
10.1　塑料注射模具制造特點(diǎn)
10.1.1　塑料注射模具制造過(guò)程
10.1.2　塑料注射模具技術(shù)要求
10.1.3　塑料注射模具零件常用材料
10.2　塑料注射模具零件常用加工方法
10.2.1　零件常用加工方法
10.2.2　塑料注射模具典型零件加工
10.3　塑料注射模具裝配
10.3.1　塑料注射模具部件裝配
10.3.2　塑料注射模具總裝配
10.4　塑料注射模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例
10.4.1　塑件的工藝分析
10.4.2　模具的基本結(jié)構(gòu)及模架選擇
10.4.3　模具結(jié)構(gòu)、尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算
10.4.4　模具主要零件圖及加工工藝規(guī)程
10.4.5　模具總裝圖及模具的裝配、試模
習(xí)題
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：有關(guān)的性能（如彈性、伸長(zhǎng)率和沖擊強(qiáng)度等）則有所降低。對(duì)于非結(jié)晶聚合物的結(jié)構(gòu)，過(guò)去一直認(rèn)為其分子排列是雜亂無(wú)章的、相互穿插交纏的。但在電子顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)無(wú)定型聚合物的質(zhì)點(diǎn)排列不是完全無(wú)序的，而是大距離范圍內(nèi)無(wú)序，小距離范圍內(nèi)有序，即“遠(yuǎn)程無(wú)序，近程有序”。體型聚合物由于分子鏈間存在大量交聯(lián)，分子鏈難以作有序排列，所以絕大部分是無(wú)定型聚合物。1.1.2塑料的組成及分類  1.塑料的組成  塑料是以合成樹(shù)脂為主要成分，再加入改善其性能的各種各樣的添加劑（也稱助劑）制成的。在塑料中，樹(shù)脂起決定性的作用，但也不能忽略添加劑的作用。（1）樹(shù)脂樹(shù)脂是塑料中最重要的成分，它決定了塑料的類型和基本性能（如熱性能、物理性能、化學(xué)性能、力學(xué)性能等）。在塑料中，它聯(lián)系或膠黏著其他成分，并使塑料具有可塑性和流動(dòng)性，從而具有成形性能。樹(shù)脂包括天然樹(shù)脂和合成樹(shù)脂。在塑料生產(chǎn)中一般都采用合成樹(shù)脂。（2）填充劑填充劑又稱填料，是塑料中重要的但并非每種塑料必不可少的成分。填充劑與塑料中的其他成分機(jī)械混合，它們之問(wèn)不起化學(xué)作用，但與樹(shù)脂牢固膠黏在一起。填充劑在塑料中的作用有兩個(gè)：一是減少樹(shù)脂用量，降低塑料成本；二是改善塑料的某些性能，擴(kuò)大塑料的應(yīng)用范圍。在許多情況下，填充劑所起的作用是很大的，例如聚乙烯、聚氯乙烯等樹(shù)脂中加入木粉后，既克服了它的脆性，又降低了成本。用玻璃纖維作為塑料的填充劑，能使塑料的力學(xué)性能大幅度提高，而用石棉作填充劑則可以提高塑料的耐熱性。有的填充劑還可以使塑料具有樹(shù)脂所沒(méi)有的性能，如導(dǎo)電性、導(dǎo)磁性、導(dǎo)熱性等。常用的填充劑有木粉、紙漿、云母、石棉、玻璃纖維等?！?）增塑劑有些樹(shù)脂（如硝酸纖維、醋酸纖維、聚氯乙烯等）的可塑性很小，柔軟性也很差。為了降低樹(shù)脂的熔融黏度和熔融溫度，改善其成形加工性能，改進(jìn)塑件的柔韌性、彈性以及其他各種必要的性能，通常加入能與樹(shù)脂相溶的、不易揮發(fā)的高沸點(diǎn)有機(jī)化合物，這類物質(zhì)稱為增塑劑。在樹(shù)脂中加入增塑劑后，增塑劑分子插入到樹(shù)脂高分子鏈之間，增大了高分子鏈間的距離，因而削弱了高分子間的作用力，使樹(shù)脂高分子容易產(chǎn)生相對(duì)滑移，從而使塑料能在較低的溫度下具有良好的可塑性和柔軟性。常用的增塑劑有鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯等。（4）著色劑為使塑件獲得各種所需色彩，常常在塑料組分中加入著色劑。著色劑品種很多，但大體分為有機(jī)顏料、無(wú)機(jī)顏料和染料三大類。要求著色劑著色力強(qiáng)，與樹(shù)脂有很好的相溶性，不與塑料中其他成分起化學(xué)反應(yīng)，成形過(guò)程中不因溫度、壓力變化而分解變色，而且在塑件的長(zhǎng)期使用過(guò)程中能夠保持穩(wěn)定。（5）穩(wěn)定劑為了防止或抑制塑料在成形、儲(chǔ)存和使用過(guò)程中因受外界因素（如熱、光、氧、射線等）作用。

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