《塑料成型模具(第四版)》系统全面地介绍了塑料成型模具的相关知识,理论与实际紧密结合,旨在帮助读者掌握这一批量生产塑料制品的必备工具。全书内容涵盖模具开发模式、塑料制品设计以及多种成型工艺对应的不同结构形式模具。
书中详细阐述了注塑成型模具,包括对脱模机构和侧向分型机构的力学分析与数学推导,阐明了几何尺寸、摩擦系数等参数的影响,并对冷却系统进行了传热学分析;同时介绍了气体辅助注塑、多组分注塑及注塑模CAD/CAE/CAM等关键技术。在挤出成型方面,系统介绍了管材、棒材、片材、电线电缆、薄膜、异型材挤出成型及造粒机头的设计。对于热固性塑料成型,本书涵盖了压制成型与传递成型模具。此外,还详细介绍了中空制品吹塑成型、壳型制品热成型,以及一般教材中较少涉及的聚四氟乙烯冷压锭模和聚苯乙烯泡沫塑料模。
《塑料成型模具》第四版在内容上做了重要扩充与更新:新增了模具行业广泛应用的注塑模向导(Mold Wizard)软件功能介绍与操作说明;补充了3D打印技术在原型(制样)、金属粉末激光烧结及模具零件制造中的应用;增加了注塑模随形冷却系统的设计与制造、汽车制造业广泛应用的高分子复合材料大型压模设计,以及特大型聚烯烃结构壁管材的热缠绕成型装置与模具等内容。书中引用的国家标准、行业标准及国际标准(ISO)均已更新至最新版本,并新增了38个附有二维码的模具动态演示视频,方便读者直观了解模具工作过程。此外,《塑料成型模具(第四版)》还涵盖了模具标准化及常用制模金属材料等实用内容。
塑料成型模具是建立在多门学科知识基础上的一门应用型学科,重要的基础有高分子材料形态学、流变学、传热学和各种力学、数学等。本教材从模具上各个系统的理论入手,逐步扩展到模具的具体结构,进一步提出设计要点,达到各种知识的融会贯通,使学生掌握模具设计原理。
本教材同时注重实践性教学环节,培养学生独立设计模具的能力。通过课程设计等环节,使学生掌握模具设计的方法和流程,绘制出能付诸加工应用的模具总图和零件图; 通过模具课程的学习提升学生的形象思维能力。
教材紧跟学科发展前沿,注重内容的先进性,不断地推陈出新。第四版中扩展了模具计算机辅助设计、辅助工程和辅助制造等内容,列专节讲述UGNX(10.0)的注塑模向导(Mold Wizard)设计流程和运用,增加了3D打印技术在塑料制品设计、制样和模具制造中的最新应用,以及注塑模随形冷却系统、聚烯烃热缠绕管、高分子复合材料成型模具等内容,并更新了塑件成型精度、几何精度等新的国家标准。
本书第四版保持取材丰富、技术内容全面的特色,收集整理国内外各种模具的多种结构,使内容系统化、多样化,以开阔学生眼界,启发学生设计中的多种思路。保留了本书作者多年来在塑料模具设计计算理论方面的创新和成果,主要有成型尺寸计算、型腔壁厚计算、脱模力计算、侧向分型抽芯机构计算、模具冷却传热计算等。
本书第四版由申开智教授进行全书的规划、修订和编著,雷军教授负责塑料注塑成型模具章节的修订和增补,高雪芹副教授负责塑料吹塑制品成型模具和塑料热成型模具等章节的修订和增补。本书既可用作高分子材料与工程、模具设计与制造等专业的本科生、专科生教材,也可作为塑料模具工程技术人员的参考用书。
据统计,本书自出版以来已发行十三万二千多册,被多所院校选作教材,作者感谢广大师生的支持和厚爱,并热切希望各位老师和同学对本书中的错误和不足之处给予指正。
申开智,教授,博士生导师,享受国务院政府特殊津贴的专家。多年来在四川大学从事本科生和研究生教学工作。
在本科教育方面,主讲《塑料成型模具》《塑料成型机械》等课程,担任原成都科技大学(现四川大学)本科教学委员会委员、全国塑料工程专业教材委员会委员。在研究生教学方面,开设并讲授研究生学位课程《塑料成型模具结构理论》,培养博士研究生18人、硕士研究生46人。
在科研工作方面,以项目负责人身份承担了5项国家自然科学基金项目,以主研人身份参与研究5项国家自然科学基金重大或重点项目,同时完成了与多家厂矿企业的数项科研项目,获教育部自然科学奖一等奖、机械工业部科技进步二等奖以及中国石化总公司、四川省、广东省等省部级科技进步奖多项。
在国内外发表科技论文270余篇,其中85篇被SCI收录。19901991年公派赴英国布鲁内尔大学(Brunel University)作为访问学者,期间被该校校长聘为访问教授,与M.J. Bevis教授共同从事高分子材料成型加工新技术新方法的研究工作。
第一章 概论
第一节 模具在国民经济中的地位及塑料模具在塑料工业中的作用
第二节 塑料成型模具的发展趋势
第三节 塑料成型模具的分类
复习、思考与作业题
第二章 塑料制品和成型模具的研发程序
第一节 塑料制品和模具开发方式的发展与变革
第二节 3D打印技术在塑料制品开发和塑料模具制造中的应用
一、3D打印在塑料制品原型(制样)中的应用
二、3D打印在模具制造中的应用
三、3D打印技术及设备
复习、思考与作业题
第三章 塑料制件设计
第一节 塑料模塑件的精度和表面粗糙度
一、尺寸精度、几何精度和面轮廓精度
二、表面粗糙度和光亮度
第二节 塑件的形状和结构设计
一、易于模塑, 避免侧向分型抽芯
二、斜度设计
三、壁厚
四、增加刚度、减小变形的结构设计
五、圆角设计
六、孔的设计
七、螺纹设计
八、嵌件设计和自攻螺钉
九、整体式塑料铰链设计
第三节 塑料结构件的力学设计
一、短期负载下的力学计算
二、长期负载下的力学计算
第四节 塑料件的计算机辅助设计
一、塑件整体结构与几何造型设计
二、塑件设计信息库的编制和调用
三、塑件设计分析计算及优化
四、塑件设计计算机绘图
五、塑件快速制样及对实样评价
复习、思考与作业题
第四章 塑料注塑成型模具
第一节 概述
一、注塑模具设计中的主要问题
二、注塑模具的典型结?
三、注塑模具的分类
第二节 模具与注塑机的关系
一、注塑机有关工艺参数的校核
二、注塑机锁模部位的主要技术规范
第三节 注塑模普通浇注系统设计
一、概述
二、模具型腔内的压力周期
三、塑料熔体在浇注系统和型腔内的流动分析
四、主流道和冷料井设计
五、分流道系统设计
六、浇口设计
第四节 热流道注塑模浇注系统设计
一、概述
二、绝热流道注塑模具
三、热流道注塑模具
第五节 注塑模成型零件设计
一、概述
二、型腔分型面的位置和形状设计
三、成型零件的结构设计
四、排气方式及排气槽设计
五、型腔成型尺寸计算
六、塑料模具的力学设计
第六节 合模导向和定位机构
一、概述
二、导柱导向机构设计
三、锥面定位机构设计
四、矩形导柱设计
第七节 塑件脱模机构设计
一、概述
二、脱模力的计算
三、简单脱模机构
四、定模脱模机构
五、顺序脱模机构
六、二级脱模机构
七、浇注系统凝料脱模机构
八、螺纹塑件脱模机构
第八节 侧向分型抽芯机构
一、概述
二、手动分型抽芯机构
三、机动式分型抽芯机构
四、液压抽芯或气压抽芯机构
五、多组元联合作用抽芯机构
第九节 注塑模温度调节系统
一、概述
二、模具冷却系统的理论分析和计算
三、常规冷却水路结构形式
四、模具冷却新技术
五、随形冷却系统
第十节 气体辅助注塑成型制品设计和模具设计
一、概述
二、气体辅助注塑成型制品设计和模具设计原则
三、气体辅助注塑成型模具设计计算机辅助工程
第十一节 多组分注塑成型模具
第十二节 注塑模CAD/CAE/CAM技术
一、注塑模CAD技术
二、注塑模CAE技术
三、注塑模CAM技术
复习、思考与作业题
第五章 塑料挤塑成型模具
第一节 概述
一、挤塑模的功能与设计要求
二、挤塑模与挤塑机的关系
三、挤塑模设计的理论基础
第二节 圆形棒材挤塑成型机头
一、棒材挤塑成型机头结构设计
二、棒材水冷定径套结构设计
第三节 管材挤塑成型机头
一、概述
二、管材挤塑模结构设计
三、挤管机头结构参数的计算与确定
四、挤管模定径装置设计
五、波纹管材挤塑机头和定型模
第四节 聚烯烃热缠绕结构壁管成型
第五节 吹塑薄膜机头
一、吹膜机头的分类及设计要点
二、吹膜机头的结构设计
三、吹塑薄膜的冷却定径装置
第六节 吹塑型坯机头
一、吹塑制品熔接痕和物料均布问题
二、型坯垂延(垂伸)和温度分布不均问题
三、实现熔料在储料缸机头内先进先出的问题
四、制品沿轴向各点吹胀比不同引起厚薄悬殊的问题
五、制品径向各部位吹胀比不同引起厚薄悬殊的问题
第七节 板材与片材模设计
一、具有平缝形口模的机头分类
二、平缝式机头的设计要点
第八节 线缆包覆挤塑模设计
一、挤压式包覆挤塑模
二、导管式包覆挤塑模
第九节 异型材挤塑模设计
一、概述
二、各类异型材挤塑模结构设计
三、定型模结构设计
第十节 其他挤塑成型模具
一、单丝挤塑成型模具
二、塑料造粒用机头
三、塑料网挤塑模
第十一节 挤塑过程的计算机模拟
复习、思考与作业题
第六章 塑料压塑成型模具
第一节 概述
一、压塑成型及压模结构特点
二、压塑模具的典型结构
三、压塑模具的分类
第二节 压模与压机相关技术参数的校核
第三节 压模成型零件设计
一、型腔总体设计
二、压模型腔配合结构和尺寸
三、压模成型零件设计
四、压模加料室的结构设计及其计算
第四节 压模结构零部件设计
一、压模导向零件
二、压模脱模机构(推出系统)
三、压模侧向分型抽芯机构
四、压模加热与冷却
第五节 聚四氟乙烯预压锭模具
一、概述
二、预压锭模设计要点
三、聚四氟乙烯预压锭模结构形式
四、液压法预压锭模
第六节 可发性聚苯乙烯泡沫塑料制品发泡成型模具
一、概述
二、可发性聚苯乙烯泡沫塑件成型工艺与制品设计
三、模具设计及结构特征
第七节 高分子复合材料压模
一、概述
二、制品设计和模具结构设计
复习、思考与作业题
第七章 热固性塑料的传递和注塑成型模具
第一节 概述
一、传递和注塑成型工艺及其模具的特点
二、热固性塑料充模流动及固化特性
第二节 热固性塑料传递成型模具
一、概述
二、传递模分类
三、传递模零部件设计
四、传递模浇注系统的设计要点
五、传递模排气槽
第三节 热固性塑料注塑模具
一、概述
二、热固性塑料注塑模具的设计要点
三、热固性塑料注塑模具的进展
复习、思考与作业题
第八章 塑料吹塑制品成型模具
第一节 概述
一、挤出吹塑成型模具
二、注塑吹塑成型模具
三、拉伸吹塑成型模具
四、共挤出吹塑和共注塑吹塑模具
第二节 吹塑制品设计
一、几何形状设计
二、瓶底和近底部设计
三、肩部和侧壁设计
四、瓶颈设计
五、整体铰链设计
第三节 吹塑模具及其设计要点
一、挤吹模具的主要设计要求
二、吹胀比和拉伸比
三、吹塑模具材料
四、模具型腔设计
五、夹坯口和余?槽设?
六、瓶颈嵌块设计
七、模具排气设计
八、吹塑模的冷却
第四节 吹塑过程的计算机模拟
复习、思考与作业题
第九章 塑料热成型模具设计
第一节 概述
一、热成型概念及其特点
二、热成型方法的分类
第二节 热成型制品设计的成型工艺性
一、几何形状设计
二、脱模斜度和转角
三、引伸比和展开倍率
四、产品尺寸精度和形位精度
第三节 热成型机及模具设计
一、热成型机
二、热成型模具
第四节 热成型过程的计算机模拟
复习、思考与作业题
第十章 注塑模的标准化、试模维护及常用金属材料
第一节 注塑模的零部件标准和模架标准
一、注塑模零件标准化
二、注塑模模架标准化
第二节 塑料注塑模的试模和维护
一、注塑模试模
二、注塑模具的保养及维护
第三节 塑料模常用金属材料及其热处理
一、碳钢
二、合金钢
三、铜合金
四、铝合金
五、锌合金
六、塑料模材料的选用
复习、思考与作业题
参考文献