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第1章 玻璃制品及模具设计基础 1

1.1 概述 1

1.1.1 玻璃的定义 1

1.1.2 玻璃的共性 2

1.1.3 玻璃的结构 2

1.1.4 玻璃的化学组成 3

1.1.5 玻璃的性质 4

1.1.6 玻璃制品的类型 19

1.2 玻璃的可加工性 26

1.2.1 黏度与成型 27

1.2.2 表面张力与成型 29

1.2.3 弹性与成型 29

1.2.4 热性质与成型 30

1.2.5 色泽与成型 33

1.3 玻璃制品成型制度 34

1.4 玻璃制品成型方法 36

1.4.1 平板玻璃成型 36

1.4.2 容器和电视以及技术玻璃成型方法 39

1.4.3 玻璃管和安瓿及玻璃管件成型 44

1.4.4 玻璃细珠成型 49

1.4.5 其他成型方法 49

1.5 玻璃模分类 56

1.5.1 按成型方法分 56

1.5.2 按成型过程分 56

1.5.3 按润滑方式分 56

1.5.4 按结构类型分 56

1.5.5 按成型机械分 57

1.6.1 玻璃制品压制成型的数学模型 58

1.6 玻璃制品成型过程和温度场数值模拟 58

1.6.2 玻璃压－吹法和压制法成型过程的数值模拟 61

1.6.3 玻璃模具的温度场控制方程及基本假定 66

1.6.4 有限差分法对玻璃模具温度场的数值模拟 67

1.6.5 有限元法对玻璃模具温度场的数值模拟 73

第2章 玻璃制品的造型 76

2.1 玻璃制品的造型设计 76

2.1.1 艺术造型 76

2.1.2 工业造型 78

2.1.3 值得注意的问题 79

2.2 玻璃制品造型设计的基本要点 79

2.3 玻璃制品造型设计的时尚性 80

2.3.1 单纯 80

2.3.2 抽象 81

2.3.3 流线型 82

2.3.4 色彩和绘画 83

2.4 玻璃容器的设计原则 84

2.4.1 适用性 84

2.4.2 便利性 86

2.4.3 美的艺术品质 86

2.4.4 科学创新性 87

2.5 玻璃容器造型设计 87

2.5.1 变化与统一 88

2.5.2 对比与调和 90

2.5.3 对称与平衡 92

2.5.4 稳定与轻巧 92

2.5.5 节奏感与韵律感 92

2.5.8 模拟与概括 93

2.5.7 呼应与过渡 93

2.5.6 比例与尺度 93

2.5.9 整体与局部 95

2.6 玻璃容器造型的设计程序 95

2.6.1 构思——概念设计 95

2.6.2 深化造型设计 96

2.6.3 制作模型 96

2.6.4 最终效果图和模型 97

第3章 玻璃制品设计 98

3.1 玻璃制品设计程序 98

3.2 玻璃容器分类 98

3.2.1 按用途分类 98

3.2.2 按容器口径大小分类 99

3.2.3 按瓶身形状分类 101

3.3 玻璃容器形状 102

3.4 玻璃制品规格系列推荐 103

3.4.1 饮料瓶 105

3.4.2 食品瓶 105

3.4.3 调味瓶 106

3.4.4 化妆品瓶 106

3.4.5 医药保健品瓶 106

3.4.6 玻璃管道、衬玻璃管及管件 116

3.5 容器瓶口规格系列推荐 123

3.5.1 冠形瓶口 123

3.5.2 螺纹瓶口 124

3.5.3 塞形瓶口 126

3.6 瓶容的设计与计算 126

3.7 瓶体积设计与计算 128

3.9.1 形状与尺寸 130

3.8 瓶重设计与计算 130

3.9 结构工艺性设计 130

3.9.2 壁厚 132

3.9.3 孔的设计 134

3.9.4 螺旋 136

3.9.5 凸起和凹槽 136

3.9.6 拔模斜度 137

3.10 制品公差选择 138

3.10.1 瓶罐尺寸公差 138

3.10.2 瓶罐容积公差 139

3.10.3 瓶罐质量公差 140

3.11 制品变形考虑 141

3.12 玻璃制品的颜色 142

3.13.1 常见玻璃制品的化学组成 143

3.13 玻璃制品的化学组成 143

3.13.2 化学组成设计 152

3.14 现代玻璃对玻璃原料的要求 155

3.14.1 玻璃原料的成分控制 155

3.14.2 玻璃原料的粒度控制 156

3.14.3 玻璃原料的COD值控制 156

3.15 制品强度设计 157

3.15.1 玻璃瓶的强度指标 157

3.15.2 结构强度分析 160

3.15.3 瓶罐的形状与强度 160

3.16 玻璃容器轻量化 163

3.17 制品的冷成型和强化设计 164

3.17.1 冷成型 164

3.17.2 强化设计 171

3.18 玻璃制品的回收利用 173

3.19 玻璃制品的计算机辅助设计 174

3.19.1 基于AutoCAD的玻璃瓶型CAD系统 175

3.19.2 瓶罐造型计算机辅助设计系统简介 179

3.19.3 基于ObjectARX的玻璃瓶型CAD系统 180

3.19.4 基于面向对象的智能玻璃瓶型设计 180

3.20 快速原型技术与玻璃制品设计 183

第4章 玻璃模设计 184

4.1 玻璃模类型与结构 184

4.1.1 吹制模 184

4.1.2 压制模 184

4.1.3 制瓶机模 186

4.2 模具与成型机 188

4.2.1 成型机性能和特点 188

4.2.2 成型机类型 189

4.2.3 模具与成型机的关系 201

4.3 吹制模与压制模设计 203

4.3.1 吹制模设计特点 203

4.3.2 压制模设计特点 204

4.3.3 压制模结构设计 205

4.3.4 压制成型缺陷与调整措施 208

4.4 制瓶机模具设计 209

4.4.1 设计内容 209

4.4.2 玻璃模设计须考虑的问题 209

4.4.3 玻璃模设计程序 210

4.5 瓶罐制品计算 211

4.6 夹钳与模具的配合 212

4.6.1 夹钳选择 212

4.6.2 夹钳位置与尺寸 213

4.6.3 模具零件的配合 214

4.7 制瓶机初型模设计 215

4.7.1 过容量率和缩小量 215

4.7.2 延伸量 217

4.7.3 雏型确定 219

4.7.4 反转值X或Y 225

4.7.5 口模 226

4.7.6 闷头和漏斗选择 231

4.7.7 初型模工作图 235

4.7.8 有关配件选择 237

4.8 制瓶机成形模设计 246

4.8.1 吹气头选择 246

4.8.3 模底 248

4.8.2 冷却吹气头 248

4.8.4 模腔设计原则 250

4.8.5 成形模工作图 251

4.8.6 瓶钳 255

4.9 玻璃模温度与冷却以及排气设计 255

4.9.1 模温对成型质量的影响 255

4.9.2 模具冷却方式 256

4.9.3 排气设计 260

4.10 模腔尺寸公差 261

4.11 模腔技术要求 261

4.12 制瓶机模具与制品缺陷 261

4.13 玻璃模具计算机辅助设计 263

4.13.1 初型模型腔CAD 264

4.13.2 成形模型腔设计须考虑的问题 272

4.13.4 玻璃模具CAD系统的设计构思 273

4.13.3 零部件设计 273

4.13.5 参数化绘图概述 275

4.13.6 参数化绘图的步骤 275

4.13.7 模具CAD中的数据管理 279

4.13.8 玻璃压制模CAD系统实例 281

第5章 玻璃模材料与热处理 283

5.1 符合模具材料的条件 283

5.2 玻璃模材料类型 284

5.2.1 常用模具材料 284

5.2.2 研究成果 288

5.2.3 国外近代玻璃模具材料 294

5.3 材料热处理 297

5.4 激光合金化处理 297

5.5.2 热喷焊表面强化处理 298

5.5 玻璃模材料热喷焊表面强化处理 298

5.5.1 玻璃模具损坏的形式 298

5.5.3 国外玻璃模具的自熔性合金粉末 301

5.5.4 四种元素对Ni-B-Si粉末性能的影响 301

5.5.5 玻璃模具自熔性合金粉末喷焊 304

5.5.6 喷焊工艺、缺陷及其预防措施 305

第6章 玻璃模使用、维护及质量管理 308

6.1 模具的安装 308

6.2 模具的润滑 308

6.3 模具的清洗和修理 310

6.3.1 模具的清洗 310

6.3.2 模具修理 311

6.4 提高模具使用寿命 312

6.5.2 质量管理体制的特点 313

6.5.1 质量管理基本原则 313

6.5 质量管理 313

6.5.3 关于质量标准及质量规格的规定 314

6.5.4 检验概况 314

6.5.5 索赔处理体制 318

第7章 玻璃模具设计实例 319

7.1 初型模设计 319

7.1.1 参数确定 319

7.1.2 设计校验 321

7.1.3 设计示例 323

7.2 成型模设计 326

7.2.1 瓶塞多工位压制模 326

7.2.2 圆柱形器皿压制模 327

7.2.3 显像管玻壳压制模 327

7.2.4 镜片压制模 328

7.3 玻璃制品及模具图例 329

7.3.1 烟缸平面和立体图 329

7.3.2 烟缸立体造型图 330

7.3.3 170ml口杯图 330

7.3.4 170ml口杯压制模 331

7.3.5 皇冠糖缸盖图 331

7.3.6 皇冠糖缸盖样件和模具零件图 331

7.3.7 皇冠糖缸模具零件图 337

7.3.8 风帆包装杯模具零件图 339

7.3.9 10021-1盆模具零件图 341

7.3.10 咖啡瓶和蘑菇瓶图 342

7.3.11 咖啡瓶和蘑菇瓶的雏型设计效果图 343

7.3.12 三套制瓶机模具零件图 343

参考文献 361