塑料成型工艺与模具设计

　　本书分3篇，共20章。其中，第1篇是塑料及其成型工艺，共3章，详细介绍了与塑料模具设计相关的塑料基本知识、常用塑料的性能及成型工艺条件以及塑件设计。第2篇是注射成型工艺与模具设计，共13章，详细介绍了注塑模具八大组成部分的设计内容、设计原则、设计要点，以及快速发展的热流道模具技术。第3篇是塑料其他成型工艺与模具设计，共4章，主要介绍了挤出成型工艺与模具设计、压缩成型工艺与模具设计、压注成型工艺与模具设计和吹塑成型工艺与模具设计。本书可作为普通高等院校材料成型及控制工程专业的教材，并可作为高职高专模具设计与制造专业教材使用，亦可供有关工程技术人员参考。

　　1987年从机械系毕业后，先后在数家工厂从事了15年的模具设计工作，积累了大量的工作经验和模具设计的素材。2005年开始从事模具设计的教学、培训工作。能将理论较好地与实际应用结合，所编写图书能关注到实际设计中的细节的问题。

第1篇塑料及其成型工艺
第1章塑料基本知识1
1?1概述1
1?1?1什么是塑料1
1?1?2塑料的组成1
1?1?3塑料的分类3
1?1?4塑料的优点和缺点5
1?2塑料的性能6
1?2?1塑料的使用性能6
1?2?2塑料的成型性能8
复习与思考15
第2章常用塑料的性能及成型工艺条件16
2?1常用热塑性塑料的特性、成型条件、对模具要求及用途16
2?1?1聚苯乙烯16
2?1?2丙烯腈?丁二烯?苯乙烯共聚物 17
2?1?3甲基丙烯酸甲酯?丁二烯?苯乙烯共聚物18
2?1?4聚乙烯18
2?1?5聚丙烯19
2?1?6聚酰胺20
2?1?7聚氯乙烯21
2?1?8聚碳酸酯22
2?1?9聚甲醛23
2?1?10聚甲基丙烯酸甲酯24
2?1?11乙烯?醋酸乙烯酯共聚物25
2?1?12丙烯腈?苯乙烯共聚物25
2?1?13苯乙烯?丁二烯共聚物25
2?1?14聚苯醚26
2?1?15聚对苯二甲酸丁二醇酯26
2?1?16乙酸丁酸纤维素27
2?2热塑性增强塑料27
2?2?1成型工艺特点28
2?2?2成型注意事项28
2?2?3对模具设计的要求28
2?3热固性塑料特性与成型工艺28
2?3?1酚醛塑料28
2?3?2环氧树脂29
2?3?3氨基塑料29
2?4塑件的后处理29
复习与思考30
第3章塑件设计31
3?1塑件结构设计的一般原则31
3?1?1力求使塑件结构简单、易于成型31
3?1?2壁厚均匀32
3?1?3保证强度和刚度33
3?1?4装配间隙合理34
3?1?5其他原则34
3?2塑件的尺寸与精度34
3?2?1塑件的尺寸34
3?2?2塑件的精度35
3?2?3塑件的表面质量36
3?3塑件的常见结构设计37
3?3?1脱模斜度37
3?3?2塑件外形及壁厚37
3?3?3圆角38
3?3?4加强筋39
3?3?5凸起40
3?3?6孔的设计40
3?3?7螺纹的设计42
3?3?8自攻螺柱的设计42
3?3?9嵌件的设计43
3?3?10塑件上的标记符号44
3?3?11搭扣的设计46
3?3?12塑件超声波焊接线设计48
复习与思考50
第2篇注射成型工艺与模具设计
第4章注射成型工艺51
4?1注射成型工艺过程51
4?1?1塑化计量51
4?1?2注射充模53
4?1?3冷却定型56
4?2注射成型工艺条件58
4?2?1注射温度58
4?2?2注射压力61
4?2?3成型周期69
复习与思考71
第5章注塑模具与注塑机72
5?1注塑模具概述72
5?1?1什么是注塑模具72
5?1?2注塑模具分类72
5?1?3注塑模具的基本组成74
5?2注塑机78
5?2?1注塑机分类78
5?2?2注塑机的基本结构79
5?2?3注塑机的技术参数80
5?2?4注塑机的选用81
复习与思考83
第6章注塑模具结构件设计84
6?1概述84
6?2模架的设计84
6?2?1模架分类84
6?2?2模架规格型号的选用85
6?2?3定模A板和动模B板的设计86
6?2?4方铁设计89
6?3三板模具定距分型机构设计90
6?3?1三板模具开模顺序90
6?3?2三板模具开模距离90
6?3?3定距分型机构种类91
6?4撑柱设计92
6?4?1撑柱的装配92
6?4?2撑柱数量的确定92
6?5弹簧93
6?5?1推件固定板复位弹簧设计93
6?5?2侧向抽芯机构中弹簧设计95
6?5?3模具活动板之间的弹簧96
6?6定位圈设计96
6?7紧固螺钉设计96
6?7?1内六角圆柱头螺钉(内六角螺钉)96
6?7?2无头螺钉97
复习与思考97
第7章注塑模具成型零件设计98
7?1概述98
7?1?1什么是成型零件？98
7?1?2成型零件设计的基本要求99
7?1?3成型零件设计内容和一般步骤99
7?2型腔数量确定99
7?2?1确定型腔数量时必须考虑的因素99
7?2?2确定型腔数量的方法100
7?3模具分型面设计100
7?3?1分型面设计主要内容100
7?3?2塑件分型线和模具分型面的关系101
7?3?3模具分型面的进一步定义102
7?3?4分型面设计的一般原则102
7?3?5分型面设计要点105
7?4型腔排位以及内模镶件外形尺寸设计106
7?4?1型腔排位一般原则106
7?4?2确定内模镶件外形尺寸108
7?4?3内模镶件配合尺寸与公差113
7?4?4内模镶件成型尺寸计算法113
7?4?5脱模斜度114
7?4?6内模镶件的成型表面粗糙度114
7?5定模镶件设计115
7?5?1定模镶件基本结构115
7?5?2组合式镶件使用场合115
7?6动模镶件设计116
7?6?1动模镶件基本结构116
7?6?2动模镶件几种典型结构镶拼方式117
7?7镶件的紧固和防转121
7?7?1镶件的紧固121
7?7?2镶件的防转123
复习与思考124
第8章注塑模具排气系统设计125
8?1概述125
8?1?1什么是排气系统？125
8?1?2模具中气体来源125
8?1?3模具中容易困气的位置125
8?1?4型腔气体不能及时排出的后果125
8?2排气系统设计原则126
8?3注塑模具排气系统设计126
8?3?1注塑模具的排气方式127
8?3?2分型面排气127
8?3?3镶件配合面上的排气128
8?3?4推杆、推管与镶件的配合面排气129
8?3?5透气钢排气130
8?3?6排气栓排气131
8?3?7气阀排（进）气131
8?3?8在困气处加胶132
8?4型腔排气系统设计要点132
8?4?1排气槽的位置和方向132
8?4?2排气槽深度设计133
8?4?3排气槽长度和宽度设计133
8?4?4排气槽数量设计133
8?4?5排气槽的清理134
8?5型腔的进气装置设计134
复习与思考134
第9章注塑模具侧向分型与抽芯机构设计136
9?1概述136
9?1?1什么是侧向抽芯机构136
9?1?2什么情况下要用侧向分型与抽芯机构137
9?2侧向分型机构与抽芯机构的分类137
9?3“滑块+斜导柱”侧向抽芯机构138
9?3?1“滑块+斜导柱”外侧抽芯机构138
9?3?2“滑块+斜导柱”内侧抽芯机构149
9?3?3滑块上安装推杆的结构150
9?4“滑块+弯销”侧向抽芯机构150
9?4?1基本结构150
9?4?2设计要点150
9?4?3使用场合151
9?5“滑块+T形块”侧向抽芯机构151
9?5?1基本结构151
9?5?2工作原理152
9?5?3设计要点152
9?5?4应用实例152
9?6“滑块+液压缸”侧向抽芯机构153
9?6?1基本结构153
9?6?2设计要点153
9?7斜推杆抽芯机构154
9?7?1概念154
9?7?2斜推杆分类155
9?7?3斜推杆倾斜角度设计155
9?7?4斜推杆的设计要点155
9?7?5定模斜推杆结构158
9?7?6摆杆式侧向抽芯机构158
9?7?7斜推杆上加推杆的结构159
9?8斜滑块抽芯机构159
9?8?1斜滑块抽芯机构概念159
9?8?2斜滑块常规结构160
9?8?3斜滑块的导向161
9?8?4斜滑块的组合形式161
复习与思考162
第10章注塑模具浇注系统设计163
10?1概述163
10?1?1什么是浇注系统163
10?1?2浇注系统的设计原则163
10?1?3浇注系统设计的内容和步骤164
10?2选择浇注系统类型164
10?2?1侧浇口浇注系统和点浇口浇注系统的区别164
10?2?2侧浇口浇注系统和点浇口浇注系统的选用165
10?3浇口的设计165
10?3?1浇口的作用165
10?3?2常用浇口及其结构尺寸166
10?3?3浇口的设计要点172
10?4分流道设计173
10?4?1设计分流道必须考虑的因素174
10?4?2分流道的布置174
10?4?3型腔的排列方式及分流道布置176
10?4?4分流道的截面形状177
10?4?5分流道的截面大小178
10?4?6分流道的设计要点179
10?4?7辅助流道的设计179
10?5主流道设计181
10?5?1主流道的概念181
10?5?2主流道的设计原则181
10?5?3倾斜式主流道设计182
10?5?4浇口套的设计182
10?6拉料杆与冷料穴183
10?6?1拉料杆的设计183
10?6?2冷料穴的设计185
复习与思考185
第11章热流道模具的设计186
11?1热流道模具的分类和组成187
11?2热流道系统的优缺点188
11?2?1热流道系统的优点189
11?2?2热流道系统的缺点189
11?2?3热流道模具与三板模具结构的比较190
11?3热流道模具的基本形式191
11?3?1单点式热流道模具191
11?3?2多点式热流道模具191
11?4热流道浇注系统的设计要点192
11?4?1热流道浇注系统的隔热结构设计192
11?4?2热射嘴设计193
11?4?3热流道板设计196
11?5热流道模具结构分析197
11?5?1单点式热流道模具结构实例197
11?5?2多点式热流道模具结构实例197
11?5?3热流道模具设计中的关键技术198
复习与思考199
第12章注塑模具温度控制系统设计200
12?1概述200
12?1?1什么是模具温度控制系统200
12?1?2注塑模具温度控制的重要性200
12?1?3模具温度控制系统设计原则201
12?1?4模具温度控制系统设计必须考虑的因素202
12?2如何提高注塑模具温度控制能力202
12?2?1影响模具冷却的因素202
12?2?2注塑模具冷却时间的确定203
12?2?3提高模温调节能力的途径203
12?3注塑模具冷却系统设计204
12?3?1注塑模具冷却水管设计204
12?3?2注塑模具冷却水井设计208
12?3?3传热棒（片）冷却210
12?3?4注塑模具冷却系统设计注意事项210
12?3?5冷却系统设计实例211
12?4注塑模具加热系统设计213
12?4?1概述213
12?4?2电阻丝加热214
12?4?3电热棒加热214
12?4?4模具加热实例215
复习与思考216
第13章注塑模具脱模系统设计217
13?1概述217
13?1?1什么是注塑模具脱模系统217
13?1?2脱模系统分类217
13?2脱模系统设计的一般原则218
13?3脱模力的计算219
13?3?1脱模力的分类219
13?3?2脱模力的定性分析219
13?3?3脱模力计算公式219
13?4推杆类脱模机构设计220
13?4?1圆推杆221
13?4?2扁推杆224
13?5推管类脱模机构设计224
13?5?1推管推出基本结构224
13?5?2推管的设计225
13?5?3推管的优缺点225
13?5?4推管的使用场合225
13?5?5推管设计注意事项226
13?6推板类脱模机构设计226
13?6?1推板类脱模机构使用场合226
13?6?2推板类脱模机构分类226
13?6?3一体式推板脱模机构227
13?6?4埋入式推板脱模机构227
13?6?5推块脱模机构227
13?7塑件螺纹自动脱模机构228
13?7?1塑件螺纹自动脱模机构的分类228
13?7?2螺纹自动脱模机构设计要点231
13?8气动脱模系统设计231
13?8?1锥面阀门式气吹模231
13?8?2推杆阀门式气吹模232
13?9二次脱模233
13?9?1二次脱模使用场合233
13?9?2二次脱模系统的分类233
13?9?3因包紧力太大而采用二次脱模233
13?9?4因塑件存在倒扣而采用二次脱模233
13?10定模脱模机构设计237
13?10?1定模脱模机构应用场合237
13?10?2定模脱模机构的动力来源237
13?10?3定模脱模机构设计实例237
13?11推件固定板先复位机构设计238
13?11?1什么是推件固定板先复位机构238
13?11?2推件固定板先复位机构的作用238
13?11?3推件固定板先复位机构的使用场合239
13?11?4推件固定板先复位机构的分类240
13?11?5推件固定板先复位机构设计240
复习与思考243
第14章注塑模具导向定位系统设计245
14?1概述245
14?1?1什么是注塑模具导向定位系统245
14?1?2导向定位系统的必要性245
14?1?3注塑模具导向定位机构的分类246
14?1?4注塑模具导向定位机构的作用246
14?2注塑模具导向系统的设计247
14?2?1一般要求247
14?2?2导柱设计247
14?2?3导套设计247
14?2?4定、动模之间导柱导套设计248
14?2?5三板模定模导柱导套设计249
14?2?6推件固定板导柱导套设计249
14?3注塑模具定位系统设计251
14?3?1定位系统的作用251
14?3?2定位系统使用场合251
14?3?3定位结构的分类252
复习与思考254
第15章注塑模具设计步骤、内容及实例255
15?1注塑模具设计的基本要求255
15?2模具设计一般步骤256
15?3注塑模具设计之前的准备工作256
15?3?1模具设计前必须了解的事项256
15?3?2塑件结构分析要点258
15?3?3模具结构分析要点259
15?4模具装配图绘制262
15?4?1模具装配图组成262
15?4?2模具装配图布置263
15?4?3绘制模具装配图注意事项263
15?4?4模具装配图上的尺寸标注、明细表及技术要求263
15?4?5模具装配图中的技术要求263
15?4?6模具装配图中的明细表265
15?4?7模具设计图的审核程序与内容266
15?5注塑模具设计实例267
复习与思考272
第16章注塑模具材料选用275
16?1注塑模具选材的依据275
16?1?1模具的寿命275
16?1?2塑料的特性276
16?1?3模具零件的作用与功能277
16?1?4模具的成本278
16?2注塑模具常用材料及其特性278
复习与思考280
第3篇塑料其他成型工艺与模具设计
第17章挤出成型工艺与模具设计281
17?1挤出成型工艺281
17?1?1挤出成型原理及工艺过程281
17?1?2挤出成型工艺参数及其选择282
17?2挤出模具的组成283
17?2?1机头的作用283
17?2?2定型模套的作用283
17?2?3机头的分类283
17?2?4挤出模具结构组成283
17?3挤出机头的典型结构284
17?3?1管材挤出机头的典型结构284
17?3?2棒材挤出机头的典型结构284
17?3?3板材与片材挤出机头的典型结构284
17?3?4薄膜机头的典型结构285
17?4挤出成型模具设计287
17?4?1机头设计原则287
17?4?2口模设计287
17?4?3芯棒设计288
17?4?4分流器和分流器支架设计288
17?4?5拉伸比和压缩比的确定289
17?4?6定径套设计289
复习与思考291
第18章压缩成型工艺与模具设计292
18?1概述292
18?1?1压缩成型原理与工艺292
18?1?2压缩成型的优点292
18?1?3压缩成型的缺点292
18?2压缩成型工艺292
18?2?1压缩成型工艺过程292
18?2?2压缩成型工艺参数292
18?3压缩模设计293
18?3?1压缩模结构组成293
18?3?2压缩模分类295
18?3?3压缩模成型零部件设计296
18?3?4压缩模脱模机构设计302
18?3?5压力机有关工艺参数校核306
18?3?6压缩模设计实例307
复习与思考310
第19章压注成型工艺与模具设计311
19?1压注成型及其工艺过程311
19?1?1压注成型原理及特点311
19?1?2压注成型工艺过程311
19?1?3压注成型工艺参数311
19?2压注模设计312
19?2?1压注模结构312
19?2?2压注模分类312
19?2?3压注模设计和制造313
复习与思考320
第20章吹塑成型工艺与模具设计321
20?1概述321
20?1?1吹塑成型方法321
20?1?2吹塑成型工艺特点323
20?1?3吹塑制品结构工艺特点323
20?2吹塑模具的分类及典型结构325
20?2?1吹塑模具分类325
20?2?2吹塑模具典型结构326
20?3吹塑模具设计要点327
20?3?1模口327
20?3?2模底327
20?3?3排气孔328
20?3?4模具的冷却329
20?3?5模具接触面329
20?3?6模具型腔329
20?3?7锁模力329
复习与思考330
附录331
附录1常用塑料英文缩写与中文对照表331
附录2模塑件尺寸公差表（GB/T 14486—2008）332
附录3塑件外侧蚀纹深度与脱模斜度对照表333
附录4模具优先采用的标准尺寸334
附录5注塑模具术语中英文对照表335
附录6通用模具术语与珠江三角洲地区模具术语对照表337
附录7注塑模具常见加工方法与加工工艺一览表338
附录8模具的价格估算与结算方式339
参考文献340