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內容簡介

　　塑料製品在汽車、傢電、辦公用品、工業電器、建築材料、電子通信等領域得到瞭廣泛應用，塑料模具是塑料製品生産的主要工藝裝備。《塑料模具設計師手冊》以科學性、先進性和實用性為指導思想，兼顧理論基礎和設計實踐兩個方麵，較為詳細地分析介紹瞭塑料模具設計常用資料、各類塑料模具設計方法、典型結構和設計實例、塑料模具CAD／CAE技術，並且包括瞭無流道凝料注射模、氣體輔助注射成型模具、雙色注射模、電子封裝模具等新工藝、新技術方麵應用的模具設計等內容，具有技術方法先進、典型結構圖例豐富、標準數據資料新、實用性強等特點，可供從事塑料模具設計、製造以及塑料製品設計與生産的工程技術人員使用，也可供相關專業的工程技術人員以及大專院校相關專業師生參考。

內頁插圖

目錄

序
前言
第一篇 模具設計常用資料
第一章 塑料性能
1.1 材料特性
1.1.1 塑件分類
1.1.2 塑料名稱與代號
1.1.3 塑料特性
1.2 塑料的可模塑性能
1.2.1 流動性能
1.2.2 收縮性能
1.2.3 結晶特性
1.2.4 取嚮作用
1.2.5 吸濕性能
1.2.6 硬化特性
1.3 塑料熔體的流動特性
1.3.1 粘性流動行為
1.3.2 塑料熔體的在管縫中的流動分析
1.3.3 影響粘性流動的因素
1.3.4 粘性模型
1.4 塑料熔體的熱力學性質
1.4.1 PVT狀態方程
1.4.2 熱導率
1.4.3 比熱容
1.4.4 熱擴散係數
1.4.5 熱焓
1.4.6 不流動溫度
1.5 塑料熔體的彈性錶現
1.5.1 入口效應
1.5.2 齣模膨脹
1.5.3 熔體破碎
參考文獻

第2章 塑料製品設計
2.1 概述
2.2 塑料製品的精度與錶麵粗糙度
2.2.1 尺寸精度
2.2.2 錶麵粗糙度
2.3 材料選擇的通用規則
2.4 塑料製品形狀與結構設計
2.4.1 注塑製件
2.4.2 擠齣成型製件結構設計
2.5 典型塑料製件設計
2.5.1 齒輪設計
2.5.2 光學塑件設計
2.5.3 電氣用塑料零件的設計
2.5.4 鉸鏈
2.5.5 塑料搭扣與壓扣
2.5.6 阻尼器設計
2.5.7 夾芯闆
參考文獻

第3章 成型機械
3.1 注射機
3.1.1 注射機的基本結構與分類
3.1.2 主要生産廠傢及産品基本參數
3.2 擠齣機
3.2.1 擠齣機的基本結構與分類
3.2.2 主要生産廠傢及産品基本參數
3.3 壓力機
3.3.1 壓力機的基本結構與分類
3.3.2 主要生産廠傢及産品基本參數
參考文獻

第4章 模具標準化
4.1 模具標準化的重要性
4.1.1 模具標準化的意義
4.1.2 模具標準體係
4.1.3 模具標準化的製訂原則
4.1.4 我國塑料模標準化的實施
4.2 注射模國傢標準模架
4.2.1 標準模架組閤形式
4.2.2 基本型模架組閤尺寸
4.2.3 標準模架的技術條件
4.3 龍記五金有限公司及其標準模架
4.3.1 公司介紹
4.3.2 標準模架
4.4 注射模模架選擇
4.4.1 注射模標準模架
4.4.2 標準模架CAD
參考文獻

第5章 塑料模具常用材料及熱處理
5.1 塑料模具材料的基本性能要求
5.1.1 概述
5.1.2 塑料模具的工作條件
5.1.3 塑料模具的主要失效形式
5.1.4 塑料模具材料的主要性能要求
5.2 塑料模具材料
5.2.1 塑料模具常用材料的分類
5.2.2 塑料模具材料的選擇原則
5.3 塑料模具材料熱處理
5.3.1 塑料模具鋼熱處理
5.3.2 其他塑料模具材料及熱處理
5.4 常用塑料模具材料性能數據
5.4.1 塑料模具專門用鋼性能數據
5.4.2 其他塑料模具材料性能數據
參考文獻

第二篇 塑料模具設計
第6章 普通注射模設計
6.1 概述
6.1.1 注射模的分類
6.1.2 注射模的組成
6.1.3 注射模與注射機的關係
6.2 澆注係統設計
6.2.1 澆注係統的設計原則
6.2.2 熔體在澆注係統和型腔中的流動分析
6.2.3 主流道和冷料穴的設計
6.2.4 分流道設計
6.2.5 澆口設計
6.2.6 澆注係統截麵尺寸計算
6.3 分型麵與排氣槽設計
6.3.1 分型麵設計
6.3.2 排氣結構設計
6.4 成型零件設計
6.4.1 成型零件的結構設計
6.4.2 成型零件工作尺寸計算
6.4.3 型腔側壁及底闆厚度的強度、剛度計算
6.5 導嚮與定位機構設計
6.5.1 機構的功能
6.5.2 導柱導嚮機構的設計
6.5.3 精確定位閤模機構的設計（錐麵定位機構）
6.6 推齣機構設計
6.6.1 設計原則及分類
6.6.2 脫模力的計算
6.6.3 簡單脫模機構
6.6.4 定模脫模機構
6.6.5 雙脫模機構
6.6.6 二級脫模機構
6.6.7 順序脫模機構
6.6.8 澆注係統凝料脫齣機構
6.6.9 螺紋塑件脫齣機構
6.7 側嚮分型與抽芯機構的設計
6.7.1機構分類和特點
6.7.2抽拔距和抽拔力的計算
6.7.3手動分型抽芯機構
6.7.4機動分型抽芯機構
6.7.5液壓或氣動抽芯機構
6.8模溫調節係統的設計
6.8.1概述
6.8.2冷卻係統設計計算
6.8.3冷卻迴路的布置與設計
6.8.4模具加熱
6.9普通注射模典型結構
6.9.1大傢電零件注射模結構
6.9.2小傢電零件注射模結構
6.9.3汽車零件注射模結構
6.9.4通信零件注射模結構
6.9.5管件注射模結構
6.9.6瓶蓋注射模結構
參考文獻

第7章 特種注射模設計
7.1 無流道凝料注射模
7.1.1 絕熱流道注射模
7.1.2 熱流道注射模
7.1.3 溫流道注射模
7.1.4 熱流道注射模典型結構
7.2 熱固性塑料注射模
7.2.1 熱固性塑料注射模總體結構
7.2.2 熱固性塑料注射模設計
7.2.3 熱固性塑料注射模典型結構
7.3 氣體輔助注射成型模具
7.3.1 氣體輔助注射成型原理及工藝
7.3.2 氣體輔助注射成型製件設計
7.3.3 氣體輔助注射成型模具設計要點
7.3.4 氣體輔助注射成型模具典型結構
7.4 低發泡注射模
7.4.1 低發泡的工藝特點
7.4.2 低發泡注射模設計要點
7.5 反應成型注射模
7.5.1 反應成型的工藝特點
7.5.2 反應成型注射模設計要點
7.6 雙色注射模
7.6.1 雙色注射成型工藝的分類及特點
7.6.2 雙色注射製品及模具設計要點
7.6.3 雙色注射模典型結構
7.6.4 夾心注射
參考文獻

第8章 壓模設計
8.1 概述
8.1.1 壓模結構
8.1.2 壓模類型
8.1.3 壓模與壓力機的關係
8.2 壓模結構設計
8.3 壓模零件設計
8.3.1 成型零件結構設計
8.3.2 結構零件設計
8.3.3 壓模加熱與冷卻
8.4 聚四氟乙烯壓錠模設計
8.4.1 聚四氟乙烯加工特點
8.4.2 壓錠模設計要點
8.4.3 壓錠模典型結構
8.5 泡沫塑料壓模
8.5.1 泡沫塑料模壓特性
8.5.2 泡沫塑料壓模設計要點
8.5.3 泡沫塑料壓模典型結構
參考文獻

第9章 傳遞模設計
9.1 概述
9.1.1 傳遞成型特點
9.1.2 熔體充模流動特性
9.2 傳遞模的類型與結構
9.2.1 傳遞模的類型
9.2.2 傳遞模的結構
9.3 傳遞模結構設計
9.3.1 加料室設計
9.3.2 壓料柱塞設計
9.3.3 澆注係統設計
9.3.4 溢料槽和排氣槽設計
9.4 傳遞模典型結構
參考文獻

第10章 塑料熱成型模具設計
10.1 概述
10.1.1 熱成型方法簡介
10.1.2 熱成型方法的分類
10.2 熱成型製品的工藝性設計
10.2.1 幾何形狀設計
10.2.2 脫模斜度和轉角
10.2.3 製品外觀
10.2.4 凹槽設計
10.2.5 引伸比、徑深比和展開倍率
10.2.6 産品尺寸精度和形位精度
10.2.7 壁厚控製
10.2.8 修邊考慮
10.3 熱成型機及模具設計
10.3.1 熱成型機
10.3.2 熱成型模具
參考文獻
第11章 擠齣模設計
11.1 概述
11.1.1 擠齣生産過程
11.1.2 擠齣産品類型及其設計原則
11.1.3 擠齣生産設備
11.1.4 擠齣模的種類
11.1.5 擠齣模設計的一般原則
11.1.6 擠齣模設計須考慮的因素
11.1.7 擠齣模與擠齣機的聯接
11.1.8 塑料熔體在擠齣模中的流動過程
11.1.9 塑料熔體在擠齣過程中的一些特殊現象
11.2 塑料棒材擠齣模設計
11.2.1 塑料棒材産品的發展
11.2.2 塑料棒材擠齣模的相關計算
11.2.3 塑料棒材擠齣模典型結構
11.2.4 其他常用塑料棒材擠齣模
11.2.5 棒材冷卻定型裝置
11.2.6 塑料棒材擠齣模的發展趨勢
11.3 塑料管材擠齣機頭設計
11.3.1 概述
11.3.2 塑料管材的發展過程
11.3.3 塑料管材的擠齣過程
11.3.4 典型塑料管材擠齣機頭結構
11.3.5 擠管機頭結構參數設計
11.3.6 其他新型及特殊塑料管材擠齣機頭結構
11.3.7 塑料管材定徑裝置設計
11.4 擠齣吹塑薄膜機頭設計
11.4.1 吹塑薄膜産品的發展過程
11.4.2 常用吹塑薄膜機頭設計
11.4.3 其他吹塑薄膜機頭設計
11.4.4 輔助裝置設計——冷卻裝置設計
11.5 中空吹塑型坯擠齣模設計
11.5.1 概述
11.5.2 型坯擠齣模設計的基本原則
11.5.3 型坯擠齣模的典型結構
11.5.4 型坯擠齣模工藝參數
11.5.5 型坯機頭中存在的典型問題
11.5.6 儲料缸設計
11.6 闆、片及平膜機頭設計
11.6.1 闆、片及平膜産品的發展過程
11.6.2 闆、片及平膜機頭典型結構
11.6.3 其他闆、片及平膜機頭結構
11.6.4 平縫式機頭的調節措施
11.7 綫纜包覆機頭設計
11.7.1 電綫電纜産品類型
11.7.2 綫纜包覆機頭的典型結構
11.7.3 其他綫纜包覆機頭設計
11.7.4 不偏心機頭設計
11.8 塑料異型材擠齣模設計
11.8.1 概述
11.8.2 塑料異型材發展概述
11.8.3 塑料異型材擠齣機頭的典型結構
11.9 結構發泡型材擠齣機頭設計
11.9.1 概述
11.9.2 結構發泡型材擠齣機頭結構類型
11.9.3 結構發泡型材擠齣機頭的流道設計
11.10 其他常見擠齣成型模具
11.10.1 單絲擠齣機頭
11.10.2 造粒機頭
11.10.3 塑料網成型機頭
第12章 中空吹塑模設計
第13章 電子封裝模具設計
第14章 快速經濟製模設計

第三篇 塑料模具CAD/CAE技術
第15章 注射模CAD技術
第16章 擠塑模CAD
第17章 注射模CAE技術
第18章 Moldflow應用

精彩書摘

　　第1章　塑料性能
　　1.1　材料特性
　　塑料（plastic）是以閤成或天然的高分子化閤物為基本成分，在其製造或加工過程中的某一階段能流動成型或原位聚閤而成型，而産品最後能固化成保持形狀不變的材料。大多數塑料是以閤成高分子化閤物（樹脂）為基本成分，並在聚閤物中添加一定數量的助劑，通過這些助劑來改善聚閤物的性能。因此可以認為，塑料是由聚閤物和某些助劑結閤而成的。
　　1.1.1 塑件分類
　　常用的塑料分類如下。
　　1.根據塑料的來源分
　　可分為天然樹脂和閤成樹脂。
　　2.根據聚閤物鏈之間在凝固後的結構形態分
　　（1）非結晶型（無定型）塑料無定型塑料在凝固時，沒有晶核的形成和晶體成長過程，隻是自由的大分子鏈的“凍結”，如聚苯乙烯、聚氯乙烯、有機玻璃、聚碳酸酯等。
　　（2）半結晶型、結晶型 結晶型塑料在凝固時，有晶核到晶粒的生成過程，形成一定的形態結構，如聚乙烯、聚丙烯、尼龍等。
　　3.根據化學結構及其基本行為分
　　（1）熱塑性塑料 指在特定溫度範圍內可反復加熱軟化和冷卻硬化（成型）的塑料，或者說是反復可溶可熔、可以多次成型的塑料。常用的熱塑性塑料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚酰胺（又稱尼龍）、ABS、聚甲基丙烯酸甲酯、熱塑性聚酯、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、氯化聚醚、聚碸和氟塑料等以及由這些塑料組成的共混物或塑料閤金。
　　（2）熱固性塑料 指在一定條件（如加熱、加壓）下能通過化學反應固化成不熔不溶性物料的塑料。常用的熱固性塑料有酚醛塑料、聚氨酯塑料、氨基塑料、環氧塑料、不飽和聚酯塑料、呋喃樹脂、有機矽樹脂、烯丙基樹脂等及其改性樹脂為基體製成的塑料。
　　4.根據塑料用途分
　　（1）通用塑料 指産量大、用途廣、價格低的一類塑料。主要包括六大品種，即聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料和氨基塑料。這類塑料雖然隻有六種，但是它們的産量占塑料總産量的75％以上，構成瞭塑料工業的主體。
　　（2）工程塑料 指能承受一定的外力，有良好的力學性能和尺寸穩定性，在高、低溫下能保持優良性能，可用作為工程結構製件的塑料。這類塑料可替代金屬作某些機械構件或作其他特殊用途。常用的工程塑料有聚碳酸酯、尼龍、聚甲醛、聚碸、ABS、聚苯醚、聚苯硫醚、氯化聚醚、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、超高分子量聚乙烯、環氧樹脂、酚醛一環氧樹脂和聚氨酯等。
　　（3）特種塑料 指具有特種功能（如耐熱性、自潤滑性），應用於特殊場閤的塑料。按聚閤物交聯與否，可分為交聯型和非交聯型特種工程塑料。常用的交聯型特種工程塑料品種有聚氨基雙馬來酰胺、聚三嗪、交聯聚酰亞胺、耐熱環氧樹脂等；常用的非交聯型特種工程塑料品種有氟塑料、有機矽、聚苯硫醚、聚苯酯、聚醚醚酮和聚苯並咪唑等。
　　5.根據塑料成型方法分
　　（1）模壓塑料指供模壓成型用的樹脂混閤料，如酚醛模壓塑料、聚酰亞胺模壓塑料、聚苯並咪唑模壓塑料。

前言/序言

　　通過模具製造産品有“三高兩低”的特點，即高生産率、高精度、高材料利用率和低成本、低能耗，而且産品的一緻性好，有利於裝配和互換，因而在汽車、傢電、機械、電子、通信、軍工、航空航天、輕工、建材等領域的産品製造中得到瞭廣泛應用。模具製造技術水平的高低已成為衡量一個國傢産品製造水平的標準。國外將模具比喻為“金鑰匙”、“進入富裕社會的原動力”等。我國從20世紀80年代以來十分重視模具工業，相繼成立瞭中國模具工業協會、全國模具標準化技術委員會和教育培訓委員會。1989年在國務院“關於當前産品政策要點的決定”中，將模具列為機械工業産業技術改造序列的第一位。
　　據中國模具工業協會的統計數據，1995年我國模具工業産值約為145億元，2001年為310億元，2002年為360億元，2003年為450億元，2004年為530億元，2005年為610億元，2006年的銷售額約為720億元。在2001年至2006年的六年間，模具工業産值的平均年增長率達18％。據不完全統計，目前全國共有模具生産廠點約3萬多傢，大多為中小企業，從業人員近100萬人，産值在1億元以上的模具企業隻有40多傢，超過3000萬元的企業約有200多傢。
　　雖然我國的模具生産産值已成為世界第三，在2006年第十一屆中國國際模具展中我國亦展齣瞭不少已達到國際水平的高質量、高效率、高壽命的大型、復雜、精密模具，但與國外模具企業相比，我國模具企業在生産設備水平與先進技術應用，尤其在從業人員素質和人纔培訓方麵，仍然有很大差距。
　　一個産品由設計到生産的過程大緻如下：産品設計一模具設計一模具製造一試模一産品生産。其中，模具設計起著特殊的作用，它要將産品設計的理念“現實化”，一直到試模齣閤格製品，模具設計的任務纔算完成和成功。
　　模具屬單件生産，又是訂單式生産。目前新産品的結構越來越復雜、質量要求越來越高、交貨期越來越短，這就對模具設計和製造提齣瞭更高的要求。一方麵是新産品無經驗可憑，另一方麵又希望一次試模成功，以縮短周期、降低成本。
　　由於模具生産具有以上特點，因此世界上最先進的加工設備和製造技術，包括電火花綫切割和成型加工、高速、多軸聯動數控銑、各種快速原型製造和快速經濟製模、各種新型高級模具鋼、熱處理及錶麵處理、三坐標測量及反求技術、cAD／CAE／CAM一體化技術等都已經在模具企業中得到瞭廣泛的應用。模具企業已由人力密集型轉化為技術密集型和資金密集型企業。而這些新技術及加工設備仍在不斷發展和改進。
　　對模具設計師的要求是：他應掌握力學、熱學、材料學、機械製造學和計算機技術等，而且必須具有創新精神。
　　基於以上情況，在目前雖已有不少有關模具設計和製造方麵書籍，然而仍不能滿足需求的情況下，我們決心編寫這套“模具設計師手冊係列”，奉獻給全國從事模具設計及相關工作的工程技術工作者及大專院校師生們，希望有助於他們的工作和學習。“科學性、先進性和實用性”是編寫本手冊的指導思想，也是我們希望能達到的目標。
　　“模具設計師手冊係列”內容包括塑料模具、衝壓模具和壓鑄模具。分為《塑料模具設計師手冊》、《衝壓模具設計師手冊》和《壓鑄模具設計師手冊》三個分冊。這三大類模具的數量約占我國模具總量的90％。
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作者是張傑，男，1955年生，漢族，山東費縣人。1982年貴州工學院地質係畢業，獲工學學士學位；1988年獲貴州工學院礦床學專業理學碩士學位；2004年考入成都理工大學攻讀博士學位。現任貴州大學教授，碩士生導師。長期從事礦床學、礦床地球化學、應用礦物學和礦物材料方麵研究。發錶論文50餘篇。主持國傢自然科學基金項目一項，參加國傢自然科學基金項目一項（子課題負責人）。獲貴州省科技成果三等奬一項。是塑料模具很好的書。

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