塑料成型工艺与模具设计

第1章 绪论 1

1.1 塑料成型在工业生产中的地位 2

1.2 塑料模具的发展趋势 2

1.3 塑料模具的分类 4

1.4 本课程学习的主要内容及目的 5

思考与练习 6

第2章 塑料成型基础 7

2.1 聚合物的分子结构及性能 8

2.1.1 聚合物 8

2.1.2 聚合物的分子结构及性能 8

2.2 塑料的组成及特性 9

2.2.1 塑料的组成 9

2.2.2 塑料的特性 11

2.3 塑料的分类及应用 12

2.3.1 塑料的分类 12

2.3.2 常用塑料 13

2.3.3 塑料的选用 18

2.4 塑料成型的工艺性 19

2.4.1 聚合物的热力学性能与加工工艺 19

2.4.2 塑料成型工艺性 22

2.5 塑料成型过程中的流动状态 28

2.5.1 聚合物的流变学性质 28

2.5.2 聚合物熔体在成型时的流动 31

2.5.3 聚合物成型过程中的物理和化学变化 34

思考与练习 37

第3章 塑料制件设计 38

3.1 塑料制件结构的工艺性 39

3.1.1 尺寸及其精度 39

3.1.2 表面粗糙度 41

3.1.3 结构形状 42

3.1.4 脱模斜度 43

3.1.5 壁厚 44

3.1.6 加强肋及其他防变形结构 46

3.1.7 支撑面及凸台 48

3.1.8 圆角 48

3.1.9 孔 49

3.1.10 螺纹 52

3.2 典型零件的工艺设计 54

3.2.1 齿轮 54

3.2.2 旋转阻滑纹 55

3.2.3 铰链 56

3.2.4 嵌件 56

3.2.5 文字、符号及花纹 60

思考与练习 61

第4章 注射成型模具结构及注射机 62

4.1 注射模具的分类及结构组成 63

4.1.1 注射模具的分类 63

4.1.2 注射模具的结构组成 63

4.2 注射模具的典型结构 65

4.2.1 单分型面注射模 65

4.2.2 双分型面注射模 66

4.2.3 斜导柱侧向分型与抽芯注射模 69

4.2.4 斜滑块侧向抽芯注射模 70

4.2.5 带有活动镶件的注射模 72

4.2.6 定模侧带有推出装置的注射模 73

4.2.7 角式注射机用注射模 74

4.2.8 无流道凝料注射模 75

4.3 注射模与注射机的关系 75

4.3.1 注射机有关工艺参数的校核 75

4.3.2 型腔数量的确定和校核 76

4.3.3 注射量校核 76

4.3.4 塑件在分型面上的投影面积与锁模力校核 77

4.3.5 注射压力的校核 77

4.3.6 模具与注射机安装模具部分相关尺寸的校核 77

4.3.7 开模行程的校核 78

4.3.8 顶出装置的校核 80

思考与练习 82

第5章 注射模设计 83

5.1 注射模设计概述 85

5.2 塑料制件在模具中的位置 87

5.2.1 分型面的设计 87

5.2.2 型腔布局 91

5.3 成型零件的设计 94

5.3.1 成型零件的结构设计 95

5.3.2 螺纹型芯和型环的结构设计 100

5.3.3 成型零件工作尺寸计算 102

5.3.4 型腔壁厚的计算 106

5.4 浇注系统的设计 111

5.4.1 浇注系统的组成与作用 111

5.4.2 浇注系统的设计要点 112

5.4.3 热流浇注系统的设计 126

5.5 排气系统的设计 132

5.6 合模导向机构的设计 133

5.6.1 导向机构的作用 134

5.6.2 导向机构的设计 134

5.7 脱模机构的设计 138

5.7.1 脱模机构的分类和设计原则 138

5.7.2 脱模力的计算 140

5.7.3 简单脱模机构 141

5.7.4 带螺纹塑件脱模机构的设计 151

5.7.5 其他推出脱模机构的设计 154

5.8 侧向分型与抽芯机构的设计 163

5.8.1 侧向分型与抽芯机构的分类和特点 163

5.8.2 抽芯机构抽拔力、抽芯距的计算 165

5.8.3 机动侧向分型与抽芯机构 166

5.9 温度调节系统的设计 183

5.9.1 模具温度调节系统的重要性 183

5.9.2 模具冷却系统的计算与设计 185

5.9.3 模具加热系统的计算与设计 192

5.10 注射模设计程序 194

5.11 注射模设计实例 198

思考与练习 206

第6章 压缩模设计 207

6.1 压缩成型原理及成型工艺 208

6.1.1 压缩成型原理 208

6.1.2 压缩成型工艺 208

6.2 压缩模的结构及分类 212

6.2.1 压缩模的结构 212

6.2.2 压缩模的分类 213

6.3 压机的选择和校核 215

6.3.1 压缩成型设备 215

6.3.2 选择和校核压机 216

6.4 压缩模的结构设计 220

6.4.1 压缩模的结构选择 220

6.4.2 设计压缩模结构 222

6.5 压缩模设计实例 233

思考与练习 235

第7章 压注模设计 236

7.1 压注成型原理及成型工艺 237

7.1.1 压注成型原理 237

7.1.2 压注成型工艺 238

7.2 压注模的结构及分类 238

7.2.1 压注模的结构 238

7.2.2 压注模的分类 240

7.3 压注模的结构设计 241

7.4 压注模设计实例 248

思考与练习 250

第8章 挤出模设计 251

8.1 挤出成型原理及成型工艺 252

8.1.1 挤出成型原理 252

8.1.2 挤出成型工艺 252

8.2 挤出模的结构及分类 254

8.2.1 挤出模的结构 254

8.2.2 联接器的设计 256

8.2.3 挤出模的分类 258

8.3 管材挤出模的设计 259

8.3.1 管材挤出模的典型结构 259

8.3.2 管材挤出模的结构设计 261

8.4 棒材挤出模的设计 267

8.4.1 棒材挤出成型机头设计 267

8.4.2 定径套设计 268

8.5 板材、片材挤出模的设计 270

8.6 吹塑薄膜挤出模的设计 274

8.6.1 吹塑薄膜挤出成型机头设计 274

8.6.2 吹塑薄膜的冷却设计 276

8.7 电线、电缆挤出模的设计 277

8.7.1 挤压式包覆机头设计 277

8.7.2 套管式包覆机头设计 278

8.8 异型材挤出模的设计 278

8.8.1 异型材的分类 279

8.8.2 异型材挤出机头结构 280

8.8.3 异型材挤出机头设计 280

8.8.4 异型材定型模设计 282

8.9 异型材挤出模设计实例 284

思考与练习 286

第9章 气动成型工艺与模具设计 288

9.1 中空吹塑成型工艺与模具设计 289

9.1.1 中空吹塑成型模具的分类、特点及成型工艺 289

9.1.2 中空塑件的设计 292

9.1.3 中空吹塑设备 294

9.2 真空成型工艺与模具设计 298

9.2.1 真空成型的特点及成型工艺 298

9.2.2 塑件设计 301

9.2.3 模具设计 302

9.3 压缩空气成型工艺与模具设计 304

9.3.1 压缩空气成型特点及成型工艺 304

9.3.2 压缩空气成型模具 305

思考与练习 306

第10章 试模、塑料模材料和模具标准化 307

10.1 试模 308

10.1.1 装模过程 308

10.1.2 试模过程 309

10.2 塑料模具常用钢材及选用 311

10.2.1 塑料模钢材的性能要求 311

10.2.2 适用于塑料模的钢材 312

10.2.3 塑料模钢材的选用 313

10.3 注射模的标准化 315

10.3.1 注射模零件标准化介绍 316

10.3.2 注射模架标准化介绍 316

10.3.3 注射模标准化零件的选用方法 322

思考与练习 322

附录A 塑料及树脂缩写代号（GB1844-1995） 323

附录B 常用塑料的收缩率 326

附录C 注射塑件成型缺陷分析 327

附录D 压缩塑件成型缺陷分析 329

附录E 压注塑件成型缺陷分析 332

附录F 挤出塑件成型缺陷分析 333

附录F-1 聚氯乙烯硬管的挤出成型缺陷及其解决措施 333

附录F-2 板、片材挤出成型缺陷及其解决措施 334

附录G 常用模具材料与热处理 336

附录H 塑胶材料与模具材料 338

附录H-1 热塑性塑胶成型条件 338

附录H-2 热固性塑胶成型条件 339

附录I 热塑性塑胶的特征与用途 340

附录J 热固性塑胶的特征与用途 342

附录K 主要射出成型材料成型时应注意事项 343

参考文献 345

《塑料成型工艺与模具设计》以介绍高分子聚合物的物理性能、成型过程中的物理和化学变化、流动特性和塑料的组成分类及其性能为基础，结合编者多年的实践经验，围绕塑料成型工艺与模具设计两大主题，全面系统地阐述了注射模、压缩模、压注模、挤出模、气动成型模具的设计理论、方法和技巧。全书共10章，包括塑料成型基础、塑料制件设计、注射成型模具结构及注射机、注射模设计、压缩模设计、压注模设计、挤出模设计、气动成型工艺与模具设计、试模、塑料模材料和模具标准化等内容。 　　《塑料成型工艺与模具设计》可满足高职高专模具设计与制造专业的教学需求，并可作为普通高等学校（应用型本科人才培养类）相关专业的教材，也可作为相关行业工程技术人员的参考用书。