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第1章 塑料及其性能 1

1.1 塑料的特点、组成、名称／代号及分类 1

1.1.1 塑料的特点 1

1.1.2 塑料的组成 2

1.1.3 塑料的分类 3

1.1.4 塑料的名称／代号 5

1.2 塑料的特性 7

1.2.1 塑料的性能术语 7

1.2.2 塑料的技术性能 8

1.2.3 常用塑料的使用性能 10

1.2.4 塑料的成型特性 14

1.3 塑料的模塑性和可加工性 18

1.3.1 塑料的流动性 18

1.3.2 塑料的结晶性 21

1.3.3 塑料的取向性 23

1.3.4 塑料的收缩性 24

1.3.5 塑料的吸湿性 26

1.3.6 水敏性 27

1.3.7 热敏性 27

1.3.8 水分和挥发物的含量 27

1.3.9 塑料的硬化性 28

1.3.10 塑料的开裂性 29

1.3.11 玻璃化转变温度 29

1.3.12 流长比和型腔压力 29

1.3.13 降解 29

1.3.14 交联 30

1.3.15 相容性 30

1.4 常用塑料的简易鉴别方法 31

1.4.1 常用塑料的外观鉴别法 31

1.4.2 常用塑料的密度鉴别法 32

1.4.3 常用塑料的燃烧鉴别法 33

1.4.4 常用塑料的溶剂处理鉴别法 34

1.5 塑料熔体的流动特性 35

1.5.1 塑料的黏性流动行为 35

1.5.2 影响塑料熔体流动的因素 37

1.5.3 塑料熔体状态方程 39

1.5.4 塑料熔体的弹性表现 40

1.5.5 塑料熔体在圆管及狭缝中的流动分析 42

第2章 塑料制件结构工艺 46

2.1 注塑工艺对塑件结构的要求 46

2.1.1 塑件的收缩 46

2.1.2 壁厚设计 47

2.1.3 加强筋 49

2.1.4 孔 50

2.1.5 螺纹与齿轮 52

2.1.6 支撑面 54

2.1.7 凸台 54

2.1.8 防转、防滑设计 55

2.1.9 侧孔与侧凹的避免 56

2.1.10 柱位防收缩的火山口设计 57

2.1.11 圆角 57

2.1.12 脱模斜度 57

2.2 装配对塑件结构的要求 58

2.2.1 装配间隙 58

2.2.2 搭扣连接 59

2.2.3 柱位连接 60

2.3 嵌件的设计 60

2.3.1 嵌件的结构形式 60

2.3.2 嵌件的设计要点 61

2.4 塑件的尺寸精度和表面质量 63

2.4.1 影响塑件尺寸精度的因素 63

2.4.2 塑件的尺寸精度 64

2.4.3 塑件的表面质量 65

2.4.4 文字、符号及花纹 68

2.4.5 表面纹理 68

第3章 注塑模具结构与注塑机 70

3.1 注塑成型原理及工艺过程 70

3.1.1 注塑成型原理及其成型特点 70

3.1.2 注塑成型工艺过程 70

3.2 注塑模具的结构 72

3.2.1 注塑模具的分类 72

3.2.2 注塑模具的基本结构及名称 74

3.3 注塑模具的设计 78

3.3.1 注塑模具设计与制造流程 78

3.3.2 注塑模具设计要点及注意的问题 80

3.4 注塑机的组成及分类 81

3.4.1 注塑机的组成结构 81

3.4.2 注塑机的工作过程 82

3.4.3 注塑机的类型 82

3.4.4 注塑机的规格及其表示方法 84

3.5 注塑机的基本参数 85

3.5.1 注塑量 85

3.5.2 注塑压力 85

3.5.3 锁模力与合模装置 86

3.5.4 开、合模速度 87

3.5.5 空循环时间 87

3.6 注塑机的主要装置与机构 87

3.6.1 预塑装置 87

3.6.2 注塑装置 91

3.6.3 合模装置 94

3.6.4 调模装置 95

3.6.5 推出装置 96

3.6.6 加热及冷却装置 97

3.6.7 其他装置 97

3.7 注塑模与注塑机的关系 97

3.7.1 注塑量的校核 97

3.7.2 锁模力的校核 98

3.7.3 最大注塑压力的校核 99

3.7.4 注塑机安装模具部分尺寸的校核 99

3.7.5 脱模距的校核 101

3.7.6 推出装置的校核 102

3.7.7 注塑机性能参数校核与型腔数目的确定 103

第4章 注塑模具分型面设计及成型零件设计 105

4.1 分型面选择原则 105

4.1.1 制品在模具中的位置 105

4.1.2 分型面的形式 105

4.1.3 分型面选择的基本原则 108

4.2 滑块及斜顶分型要点 110

4.2.1 滑块分型面设计要点 110

4.2.2 斜顶分型面设计要点 112

4.3 插穿、碰穿面分型要点 113

4.4 薄筋及深骨位的镶拼要点 114

4.5 尖、薄钢位的镶拼要点 114

4.6 细长芯子或镶件的对插防变形分析 114

4.7 注塑模具型腔的结构设计 115

4.7.1 型腔的结构形式 115

4.7.2 型腔壁厚和底板厚度的计算 116

4.8 注塑模具型芯的结构设计 120

4.8.1 型芯的结构形式 120

4.8.2 小型芯的固定形式 124

4.9 注塑模具成型零件尺寸的确定 126

4.9.1 影响塑件尺寸的因素 126

4.9.2 确定成型零件尺寸的原则 128

4.9.3 成型零件尺寸的计算 130

4.10 注塑模具螺纹成型零件的设计 131

4.10.1 螺纹注塑成型方法 131

4.10.2 螺纹成型零件尺寸计算 133

4.10.3 螺纹成型零件的设计原则 136

第5章 注塑模具浇注系统设计、流道脱落机构及排气 138

5.1 概述 138

5.1.1 冷流道浇注系统的作用 138

5.1.2 冷流道浇注系统的设计原则 139

5.2 主流道设计 139

5.2.1 直浇型主流道 140

5.2.2 斜浇型主流道 141

5.2.3 横浇型主流道 142

5.3 分流道设计 143

5.3.1 分流道的设计要点 143

5.3.2 分流道的截面形状 144

5.3.3 分流道的平衡和型腔的布置 145

5.4 辅助流道设计 153

5.5 注塑模具浇口设计 154

5.5.1 浇口大小的选择 154

5.5.2 浇口的形式和特点 155

5.5.3 浇口位置的确定 165

5.6 冷料穴和拉料杆 169

5.7 排气系统 171

第6章 注塑模导向、定位机构设计 174

6.1 合模导向、定位机构的作用 174

6.2 导向、定位机构的类型 175

6.3 导向机构设计 175

6.4 定位机构设计 180

第7章 注塑模推出机构 182

7.1 推出机构的设计原则与分类 182

7.2 脱模力的计算方法 183

7.2.1 简单估算法 183

7.2.2 薄壁制品脱模力的分析计算 185

7.2.3 厚壁制品脱模力的分析计算 189

7.2.4 环形侧凹制品脱模力的分析计算 189

7.3 简单推出机构 190

7.3.1 推杆推出机构 190

7.3.2 推管推出机构 197

7.3.3 推板推出机构 200

7.3.4 推块推出机构 202

7.3.5 拉板机构 204

7.3.6 气动推出机构 204

7.3.7 强制推出机构 205

7.3.8 联合推出机构 207

7.3.9 推出机构的复位与导向机构 207

7.4 二次推出及多次推出机构 210

7.4.1 浮动型芯式二次推出机构 211

7.4.2 浮动推管式二次推出机构 211

7.4.3 双组顶针板式二次推出机构 211

7.4.4 超前二次推出机构 214

7.4.5 滞后二次推出机构 214

7.4.6 弹簧推板式二次推出机构 215

7.4.7 楔板滑块式二次推出机构 215

7.4.8 杠杆式二次推出机构 215

7.4.9 推珠式二次推出机构 215

7.4.10 摆杆式二次推出机构 216

7.4.11 摆钩式二次推出机构 217

7.4.12 弹簧-滚柱式二次推出机构 218

7.4.13 橡胶套式二次推出机构 218

7.4.14 滑板（块）式二次推出机构 218

7.5 特殊推出机构 219

7.5.1 定模推出机构 219

7.5.2 制品留模不定时的推出方式 221

7.5.3 超高塑件的推出方式 221

7.5.4 双推出机构 223

7.6 先复位机构 223

7.6.1 三角式先复位机构 224

7.6.2 楔块式先复位机构 225

7.6.3 连杆式先复位机构 225

7.6.4 弹性件先复位机构 225

7.7 浇口凝料和塑件的自动化脱落 227

7.7.1 侧浇口和潜伏浇口凝料及塑件的自动化脱落 227

7.7.2 点浇口凝料的自动化脱落 228

7.7.3 塑件脱落与掸落装置 232

7.8 推出元件尺寸校核和计算 233

7.8.1 推杆直径与尺寸校核 233

7.8.2 推板厚度计算 233

7.9 多板开模机构设计 234

第8章 侧向抽芯、斜顶及螺纹抽芯机构 239

8.1 斜导柱侧向分型与抽芯机构 240

8.1.1 侧向抽芯的受力分析与抽拔力的计算 240

8.1.2 侧向抽芯距的计算 242

8.1.3 楔紧块设计 243

8.1.4 斜导柱机构受力分析及斜导柱直径计算 245

8.1.5 斜导柱抽芯机构的结构形式 252

8.2 弯销抽芯机构 257

8.2.1 弯销的结构特点 257

8.2.2 弯销的基本形式 257

8.2.3 弯销在模具上的安装方式 257

8.2.4 弯销抽芯与斜导柱抽芯的比较 259

8.2.5 弯销抽芯机构的典型结构 259

8.3 斜导槽分型与抽芯机构 260

8.4 楔块分型机构 261

8.5 其他抽芯机构 262

8.5.1 弹簧驱动的侧滑块机构 262

8.5.2 齿条驱动的侧滑块机构 262

8.5.3 液压（气压）驱动的侧滑块机构 264

8.5.4 瓣合模滑块机构 265

8.5.5 定模侧向分型与抽芯机构 266

8.5.6 暗抽抽芯机构 266

8.5.7 滑块走顶针机构 266

8.5.8 内抽芯机构 267

8.5.9 手动旋转式抽芯机构 268

8.5.10 自动旋转式抽芯机构 269

8.5.11 偏心式辐射抽芯机构 271

8.5.12 二级抽芯机构 271

8.5.13 组合转换抽芯机构 271

8.5.14 联合抽芯机构 273

8.6 斜顶机构 274

8.6.1 斜顶机构的工作原理及受力分析图 275

8.6.2 摆杆式斜顶机构 278

8.6.3 斜推杆平移式斜顶机构 278

8.6.4 直推杆平移式斜顶机构 279

8.6.5 定模斜顶机构 279

8.6.6 连杆式斜顶机构 280

8.6.7 自带式斜顶机构 280

8.6.8 滑块式斜顶机构 280

8.6.9 滑块内走斜顶机构 282

8.7 螺纹抽芯机构 282

8.7.1 螺纹脱模扭矩及脱模功率的计算 282

8.7.2 强制脱螺纹 284

8.7.3 活动螺纹型芯或型环的形式 284

8.7.4 手动脱螺纹机构 286

8.7.5 弹板式螺纹抽芯机构 287

8.7.6 齿轮齿条脱螺纹机构 289

8.7.7 马达脱螺纹机构 289

8.7.8 电动机脱螺纹机构 291

8.7.9 液压缸齿条脱螺纹机构 291

8.7.10 牙型需要定位的脱螺纹机构 292

8.7.11 蜗轮脱螺纹机构 292

第9章 注塑模具标准化 295

9.1 模具标准化的意义 295

9.2 注塑模具目前实行的标准 295

9.3 注塑模零件 295

9.3.1 推杆 296

9.3.2 直导套 297

9.3.3 带头导套 298

9.3.4 带头导柱 299

9.3.5 带肩导柱 300

9.3.6 垫块 302

9.3.7 推板 303

9.3.8 模板 303

9.3.9 限位钉 306

9.3.10 支承柱 306

9.3.11 圆形定位元件 307

9.3.12 推板导套 308

9.3.13 复位杆 309

9.3.14 推板导柱 309

9.3.15 扁推杆 309

9.3.16 带肩推杆 311

9.3.17 推管 312

9.3.18 定位圈 313

9.3.19 浇口套 313

9.3.20 拉杆导柱 314

9.3.21 矩形定位元件 315

9.3.22 圆形拉模扣 316

9.3.23 矩形拉模扣 317

9.4 注塑模模架 317

9.4.1 模架组成零件的名称 317

9.4.2 模架的主要结构形式和名称 317

9.4.3 基本型模架组合尺寸 324

9.4.4 导向件与螺钉的安装形式 332

9.4.5 模架的标记方法 334

第10章 注塑模具温度调节系统 335

10.1 模具冷却系统参数的计算 336

10.1.1 冷却时间的计算 336

10.1.2 模具冷却系统其他参数的计算 339

10.2 冷却系统设计 341

10.2.1 冷却水道在模具中的位置 341

10.2.2 模板冷却水道设置 344

10.2.3 型芯冷却水道设置 344

10.2.4 型腔冷却水道设置 346

10.2.5 模具冷却系统的组成 348

10.2.6 密封圈 349

10.2.7 冷却水（或油）管与模具的连接 350

第11章 注塑模用模具材料及热处理 355

11.1 注塑模具常用材料的分类 355

11.1.1 模具钢 355

11.1.2 铝合金 359

11.1.3 铜合金 360

11.1.4 锌合金 360

11.2 模具钢的基本要求 360

11.2.1 强度与硬度 360

11.2.2 韧性 361

11.2.3 耐磨性 362

11.2.4 导热性与耐热性 363

11.2.5 尺寸稳定性 364

11.2.6 失效形式 364

11.3 模具材料的加工性能 364

11.3.1 可加工性 364

11.3.2 电加工性能 366

11.3.3 热加工性能 366

11.3.4 冷成形性 366

11.3.5 热处理性能 367

11.4 模具选材 367

11.4.1 模具选材原则 368

11.4.2 塑料模具零部件的选材 369

11.5 模具常用钢材及热处理 371

11.5.1 碳素结构钢 372

11.5.2 合金结构钢及碳素工具钢 372

11.5.3 合金工具钢 374

11.5.4 时效硬化钢 377

11.5.5 渗碳钢、渗氮钢 381

第12章 新型注塑工艺及其模具设计 383

12.1 多物料注塑 383

12.1.1 多物料注塑分类 383

12.1.2 清双色注塑 384

12.1.3 混双色注塑 388

12.2 气体辅助注塑 392

12.2.1 气体辅助注塑原理 392

12.2.2 气体辅助注塑的分类与工艺过程 393

12.2.3 气体辅助注塑技术的特点与应用 395

12.2.4 气体辅助注塑系统 397

12.2.5 气体辅助注塑件设计要点 398

12.2.6 气体辅助注塑模设计要点 400

12.2.7 气体辅助注塑工艺实施要点 401

12.3 水辅助注塑 402

12.3.1 水辅助注塑原理 402

12.3.2 水辅助注塑的分类与工艺过程 402

12.3.3 水辅助注塑的特点与应用 402

12.3.4 水辅助注塑系统 406

12.3.5 水辅助注塑模设计要点 406

12.4 低发泡注塑 407

12.4.1 低发泡注塑方法 407

12.4.2 低发泡注塑的工艺参数 409

12.4.3 低发泡注塑模设计要点 410

12.5 熔芯注塑 411

12.5.1 熔芯注塑的原理与过程 411

12.5.2 熔芯注塑的特点与应用 412

12.5.3 熔芯注塑的工艺参数 413

12.5.4 熔芯注塑模设计要点 414

第13章 热流道成型技术 416

13.1 热流道成型原理 416

13.2 热流道成型技术的特点 416

13.3 热流道基础知识 418

13.3.1 熔融塑料的性能 418

13.3.2 塑料材料与复合的影响 428

13.3.3 成型参数 435

13.3.4 热传递 436

13.3.5 热膨胀 436

13.4 热流道系统 438

13.5 热流道系统的组成 441

13.5.1 喷嘴 441

13.5.2 分流板 450

13.5.3 热流道的温度及流动控制 451

13.5.4 连接系统 454

13.5.5 热半模 455

13.6 热流道选型 456

13.6.1 喷嘴的选用原则 456

13.6.2 喷嘴的注塑量 457

13.6.3 分流板的板厚 459

13.6.4 热流道的选用实例 460

13.7 热流道结构 460

13.7.1 绝热热流道 460

13.7.2 加热热流道 463

13.8 热流道系统的安装 468

13.8.1 通用安装指南 468

13.8.2 热流道安装 469

13.9 热流道模具的故障处理 473

13.10 主要热流道生产商 480

第14章 注塑模具制造工艺 481

14.1 概述 481

14.1.1 制造工艺的发展过程 481

14.1.2 机械制造技术的变化 481

14.2 钳加工 483

14.2.1 锯削 483

14.2.2 划线 487

14.2.3 锉削 488

14.2.4 钻孔、扩孔及铰孔 489

14.2.5 攻螺纹和套螺纹 489

14.3 切削机床加工 492

14.3.1 车 492

14.3.2 铣 499

14.3.3 刨 500

14.3.4 磨 503

14.4 特种加工 504

14.4.1 电火花成形加工 504

14.4.2 电火花线切割加工 508

14.4.3 激光加工 510

14.5 数控加工 511

14.5.1 数控加工简介 511

14.5.2 数控加工工艺基础 516

14.5.3 数控铣床 518

14.5.4 加工中心 523

14.6 现代制造技术 524

14.6.1 高速加工技术（HSM） 524

14.6.2 逆向工程技术（RE） 525

14.6.3 快速成形技术（RP） 526

14.6.4 虚拟制造技术（VMT） 526

14.6.5 敏捷制造技术（AM） 526

14.6.6 并行工程（CE） 527

14.6.7 精良生产（LP） 528

14.7 模具加工工艺实例 529

14.7.1 坯料的加工 531

14.7.2 模板的加工 531

14.7.3 孔及孔系的加工 531

14.7.4 型腔的加工 532

14.7.5 综合加工 533

第15章 注塑工艺过程及质量控制 540

15.1 注塑工艺过程 540

15.2 注塑工艺参数 542

15.3 常用塑料的注塑工艺参数 544

15.4 注塑常见问题、产生原因及解决措施 554

15.4.1 短射 554

15.4.2 飞边 555

15.4.3 凹痕与空洞 556

15.4.4 尺寸变化 557

15.4.5 翘曲变形 558

15.4.6 表面光泽不良 558

15.4.7 表面混浊 558

15.4.8 表面色泽不均 559

15.4.9 银纹 560

15.4.10 黑斑与黑条纹 561

15.4.11 焦痕 561

15.4.12 波流痕 562

15.4.13 迟滞痕 563

15.4.14 喷射痕 563

15.4.15 熔接痕与熔合线 564

15.4.16 气泡 566

15.4.17 制件开裂与表面龟裂 567

15.4.18 分层（剥离） 568

15.4.19 脆化 569

15.4.20 强度下降 569

15.4.21 白点（鱼眼） 570

15.4.22 冷料僵块 570

15.4.23 顶白 571

15.4.24 推出不良 571

15.4.25 塑化中产生噪声 572

15.4.26 主流道容易残留物料 572

15.4.27 制品和推杆或滑块粘在一起 573

第16章 注塑模具的装配、维修、保养及入库管理 574

16.1 注塑模具的装配 574

16.1.1 模具装配概述 574

16.1.2 装配要点 574

16.1.3 各部件的装配技巧及经验 577

16.1.4 总装配 587

16.2 试模 591

16.2.1 试模前的准备工作 591

16.2.2 试模过程 596

16.3 注塑模具的维修 597

16.3.1 模具维修概述 597

16.3.2 模具维修的原因分析 597

16.3.3 零件维修加工 598

16.3.4 维修过程中的质量检查 598

16.3.5 导柱和推杆的损坏原因及修理方法 598

16.3.6 侧抽机构的损坏原因及修理方法 600

16.3.7 分型面的损坏原因及修理方法 602

16.3.8 意外事故造成型腔型芯损坏的修复 604

16.3.9 推管与型芯互相啃坏的修复 607

16.3.10 锥形托盘推杆修飞边 607

16.3.11 薄壁、深腔、不通孔型芯的防偏措施 608

16.4 注塑模具的保养及入库管理 609

16.4.1 注塑模具的日常保养 610

16.4.2 注塑模具的入库管理 611

第17章 模具价格估算 613

17.1 概述 613

17.2 模具的报价策略 616

17.3 结算方式 617

17.4 实例 618

第18章 注塑模模流分析技术 620

18.1 概述 620

18.2 注塑模CAE的内容 620

18.3 注塑模CAE的应用 621

18.4 注塑模CAE技术的发展概况 622

18.5 注塑模CAE专用软件 624

18.6 Autodesk Moldflow Plastic Insight（AMI）的使用 630

18.6.1 分析前的准备 630

18.6.2 Moldflow分析的一般流程 639

18.6.3 充填分析与优化 639

18.6.4 流道平衡与尺寸优化 647

18.6.5 冷却分析与优化 652

18.6.6 保压分析与优化 661

18.6.7 翘曲分析与优化 668

参考文献 675