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王晓梅 著

图书标签:

• 塑料模具
• 模具设计
• 模具制造
• 注塑模具
• 塑料工艺
• 机械设计
• 制造业
• 工业工程
• 模具技术
• 塑料制品

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030369574

版次：1

商品编码：11455635

包装：平装

丛书名： 国家示范性骨干院校建设项目成果高等职业教育十二五规划教材

开本：16开

出版时间：2014-03-01

用纸：胶版纸

页数：376

内容简介

本书是在高职高专国家骨干院校示范性建设和模具设计与制造专业建设成果的基础上，通过综合分析塑料模具设计与制造的整个工作过程，锻炼学生从事塑料模具设计与制造的能力。
本书共分注射成型工艺的编制、注射模具设计、其他塑料模具设计、塑料模具制造4个项目，包含15个工作任务。每个工作任务均以典型塑料模具设计与制造的工作过程为导向要求教师在教中做、学生在做中学。全书内容强化职业技能和综合技能的培养，并与企业合作编写了有关章节。
本书可作为高职高专模具制造专业及相关机械类专业的教材，亦可供有关工程技术人员参考。

目录

绪论 1
0.1 塑料工业的发展概况 2
0.2 塑料成型技术发展趋势 3
0.3 塑料模具设计及加工技术的发展方向 4
0.4 课程任务与学习目标 4
项目1　注射成型工艺的编制 6
任务1.1 典型塑料注射成型工艺的编制 7
1.1.1 塑料概述 7
1.1.2 塑料成型方法 19
1.1.3 塑料制品的生产工序流程 19
1.1.4 塑料注射成型工艺过程 20
1.1.5 注射成型工艺 30
任务1.2 典型塑件结构优化设计 51
1.2.1 塑件的尺寸精度和表面质量 51
1.2.2 塑件的结构设计 56
项目2　注射模具设计 77
任务2.1 单分型面注射模具设计 78
2.1.1　注射模具的基本结构 78
2.1.2 注射模具的分类 82
2.1.3 设计流程 83
2.1.4 单分型面注射模具设计 85
任务2.2 双分型面注射模具设计 126
2.2.1 双分型面注射模具特点 126
2.2.2 双分型面注射模具的浇注系统 127
2.2.3 定距离分型拉紧机构（顺序分型拉紧机构） 131
任务2.3 侧抽芯机构注射模具设计 146
2.3.1 侧抽芯机构的组成和分类 146
2.3.2 侧抽芯机构的设计要点 148
2.3.3 其他抽芯机构 167
任务2.4 螺纹塑件注射模具设计 184
2.4.1 强制脱螺纹 184
2.4.2 活动螺纹型芯与螺纹型环带出脱模 185
2.4.3 螺纹部分回转的脱模方式 186
项目3 其他塑料模具设计 197
任务3.1 压缩模具设计 198
3.1.1 热固性塑料压缩成型工艺 198
3.1.2 热固性塑料压缩模具设计 211
任务3.2 挤出模具设计 243
3.2.1 挤出成型工艺 243
3.2.2 挤出机头设计 249
任务3.3 真空浇注模具设计 264
3.3.1 真空浇注成型方法 265
3.3.2 环氧树脂浇注模具设计方法 268
3.3.3 模具选材及表面处理 270
任务3.4 热流道注射模具设计 274
3.4.1 概述 274
3.4.2 热流道模具的结构形式 275
3.4.3　热流道系统的组成 277
3.4.4 热流道应用主要关键技术 279
项目4 塑料模具制造 283
任务4.1 塑料模具制造方法 284
4.1.1 塑料注射模具设计制造过程 284
4.1.2 塑料注射模具常用材料 286
4.1.3 塑料注射模具常用加工方法及设备 288
任务4.2 塑料模具通用件、标准件的制造 295
4.2.1 模具导向零件制造 295
4.2.2 滑块和导滑槽制造 302
任务4.3 塑料模具模板的制造 310
4.3.1 模板类零件的加工 310
4.3.2 模板上一般孔的加工 312
4.3.3 模板类零件的坐标磨削 317
任务4.4 塑料模具凸凹模的制造 327
4.4.1 凸凹模成型磨削加工 327
4.4.2 凸凹模的电加工 343
4.4.3 凸凹模其他加工 350
任务4.5 塑料模具装配 359
4.5.1 塑料模具组件装配 360
4.5.2 塑料注射模具装配实例 363
主要参考文献 377

前言/序言

　本书是高职高专国家骨干学校示范性建设模具设计与制造专业改革成果之一，通过综合分析塑料模具设计与制造的整个工作过程，锻炼和提高学生从事塑料模具设计与制造的能力。本书的编写以典型塑料模具设计与制造的工作过程为导向，要求教师在教中做、学生在做中学。全书内容强化职业技能和综合技能的培养，并与企业合作编写有关章节。
全书共分4个项目。
项目1为注射成型工艺的编制。通过任务1.1典型塑料注射成型工艺的编制，掌握塑料的性能、塑料成型方法、塑料制品的生产工序流程、塑料注射成型工艺过程；通过任务1.2典型塑件结构优化设计，掌握塑件的尺寸精度和表面质量、塑件的结构设计知识与技能。
项目2为注射模具设计。通过任务2.1单分型面注射模具设计、任务2.2双分型面注塑模具设计、任务2.3侧抽芯机构注射模具设计和任务2.4螺纹塑件注射模具设计，掌握注射模具的基本结构、分类、设计流程，掌握单分型面、双分型面注射模设计知识与技能，以及侧抽芯机构和螺纹塑件注射模具设计的设计要点。
项目3为其他塑料模具设计。通过任务3.1压缩模具结构设计，掌握热固性塑料压缩成型工艺、热固性塑料压缩模具设计知识与技能；通过任务3.2挤出模具设计，掌握挤出成型工艺，挤出机头设计知识与技能；通过任务3.3真空浇注模具设计，掌握真空浇注成型工艺、真空浇注模具设计知识与技能；通过任务3.4热流道注射模具设计，掌握热流道应用主要关键技术。
项目4为塑料模具制造。通过任务4.1塑料模具制造方法，任务4.2塑料模具通用件、标准件的制造，任务4.3塑料模具模板的制造，任务4.4塑料模具凸凹模的制造及任务4.5塑料模具装配，掌握塑料注射模具制造过程、常用材料、常用加工方法及设备、装配过程与工艺。
本书由陕西国防工业职业技术学院王晓梅担任主编，程晓宇、刘绪民担任副主编，西光模具公司樊百虎参编。全书编写分工如下：项目1、项目2与项目4由王晓梅和刘绪民编写；项目3中的任务3.1、任务3.2、任务3.4由程晓宇编写，任务3.3由西光模具公司樊百虎编写。全书由王晓梅统稿，陕西国防工业职业技术学院王明哲审阅。在收集资料和编写本书过程中得到许多单位和个人的大力支持，谨此致谢！同时，在编写本书过程中，参考了国内外公开出版的同类书籍和资料，在此向这些书籍与资料的作者表示感谢！
由于编者水平有限，书中难免有不足之处，恳请广大读者批评指正。

《精密注塑与成型工艺优化》 内容概述： 本书深入探讨了精密注塑成型领域的前沿技术与实践，重点聚焦于如何通过精细化的设计和工艺优化，实现产品的高精度、高品质和高效生产。全书围绕“精密”二字展开，从模具设计的精细化处理，到注塑成型的工艺参数控制，再到材料选择与性能分析，以及最终的质量检测与缺陷分析，构建了一个系统化的精密注塑理论与实践框架。 第一部分：精密模具结构设计与分析 本部分着重于精密注塑模具的设计理念与实现方法。我们将从基础的模具结构类型出发，详细解析适用于精密部件的特殊结构设计，如多点进胶、顺序进胶、内浇口、扇形浇口等，并分析它们在控制熔体流动、减少缩痕、消除翘曲等方面的优势。 浇注系统优化： 探讨了主流道、分流道、浇口形式（针阀、潜浇口、扇形浇口、环形浇口等）的设计原则，以及如何通过流道分析软件模拟熔体填充过程，优化流道截面形状、长度和角度，以实现均匀填充和压力平衡。 排气系统设计： 详细讲解了排气槽、排气阀等排气元件的设置位置、尺寸和深度，以及它们对排除型腔内气体、防止气泡和烧焦痕迹的关键作用。 冷却系统设计： 深入分析了不同冷却方式（直通式、迂回式、螺旋式、热流道）的优劣，以及如何根据产品结构和材料特性，设计高效均匀的冷却通道，缩短成型周期，提高尺寸稳定性。 顶出与脱模系统： 阐述了顶杆、推板、斜顶、司筒等顶出元件的设计与选型，以及如何通过优化脱模斜度、设置脱模缓冲等措施，保证产品顺利脱模，避免损伤。 模具钢材选择与热处理： 详细介绍了各种常用模具钢材（如P20、H13、S136、Nak80等）的性能特点、适用范围，以及热处理工艺（淬火、回火、氮化等）对模具硬度、耐磨性和使用寿命的影响。 模流分析在模具设计中的应用： 强调了CAE（计算机辅助工程）在模具设计中的重要性，详细介绍了如何利用Moldflow、Moldex3D等软件进行熔体填充、保压、冷却、翘曲变形等模拟分析，指导模具设计优化，预测潜在问题，减少试模次数。 第二部分：注塑工艺参数精细化控制与优化 本部分将深入剖析注塑成型过程中关键工艺参数的设置与调整，以及它们对产品质量的直接影响。 注射速度与压力： 探讨了注射速度对熔体填充速度、剪切速率、分子取向和制品表面质量的影响。讲解了如何根据浇口尺寸、熔体黏度、模具冷却效率等因素，合理设置多段注射速度，实现平稳填充。详细介绍了保压压力和保压时间的设置原则，以及它们对消除缩痕、提高制品密实度的作用。 熔体温度与模具温度： 分析了熔体温度对熔体流动性、填充过程和制品性能的影响，以及模具温度对熔体冷却速度、结晶行为和制品应力的控制作用。讲解了如何根据材料特性和产品结构，精确控制熔体温度和模具温度，实现最佳成型效果。 成型周期优化： 提出了一系列缩短成型周期的策略，包括优化冷却效率、提高注射速度、合理设置保压时间、改进排气等，同时强调了在缩短周期过程中保证产品质量的平衡。 注塑机选型与配置： 简要介绍了不同类型注塑机的特点，以及如何根据产品尺寸、注射量、锁模力等要求，选择合适的注塑机，并对注塑机的关键配置（如螺杆、炮筒、液压系统）进行讲解。 第三部分：高性能工程塑料及其在精密注塑中的应用 本部分将聚焦于高性能工程塑料的种类、性能特点及其在精密注塑中的应用。 常见工程塑料性能解析： 详细介绍了聚碳酸酯（PC）、聚酰胺（PA）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚甲醛（POM）、聚醚醚酮（PEEK）等工程塑料的力学性能、热学性能、化学性能和电学性能，并与其他常用塑料进行对比分析。 特殊性能塑料的应用： 重点介绍了导电塑料、阻燃塑料、耐磨塑料、增强塑料（如玻璃纤维增强、碳纤维增强）等特殊性能材料的改性原理、性能特点及其在电子、汽车、医疗等行业的精密注塑应用案例。 材料选择与成型工艺匹配： 强调了材料选择与模具设计、注塑工艺参数之间的密切关系。讲解了如何根据产品的使用环境、性能要求和成本预算，选择合适的工程塑料，并据此调整模具设计和成型工艺。 第四部分：精密注塑产品质量控制与缺陷分析 本部分将系统性地介绍精密注塑产品的质量控制方法，并对常见的成型缺陷进行深入分析与解决方案。 质量检测方法： 详细介绍了外观检测、尺寸测量（如三坐标测量仪、影像测量仪）、力学性能测试、材料性能分析（如DSC、TGA）等常用的质量检测手段。 常见成型缺陷分析与对策： 针对缩痕、气泡、烧焦、银纹、翘曲变形、尺寸不稳、表面粗糙等常见注塑缺陷，从模具设计、注塑工艺参数、材料选择等多个角度进行深入分析，并提供切实可行的解决方案。 不良品追溯与改进： 强调了建立完善的不良品追溯体系的重要性，以及如何通过数据分析和根本原因分析，持续改进生产工艺，提高产品合格率。 本书特色： 理论与实践紧密结合： 结合大量实际案例，将复杂的理论知识转化为易于理解和掌握的实践方法。 前沿技术深度解析： 涵盖了模流分析、热流道技术、共注塑等先进技术在精密注塑中的应用。 系统化知识体系： 从模具设计到工艺优化，再到材料选择和质量控制，构建了一个全面的精密注塑知识框架。 图文并茂，直观易懂： 配备大量精美的插图、图表和流程图，帮助读者更好地理解和掌握相关内容。 适用人群： 本书适用于从事塑料模具设计、注塑工程师、工艺工程师、质量工程师、产品开发工程师以及相关专业的学生和研究人员。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对机器人自动化和智能制造充满期待的科技爱好者，我一直关注着工业界的自动化升级和智能化转型。《塑料模具设计与制造》这本书，让我联想到，未来模具的设计和制造过程，是否能够与机器人和人工智能更加紧密地结合？我非常期待书中能够探讨，如何利用机器人进行模具的自动上下料、自动清理和自动检测，从而提高生产效率和降低人工成本。我也想知道，是否有一些智能化的模具设计软件，能够利用人工智能算法来优化模具结构，预测成型参数，甚至实现模具的在线自适应调整，从而让模具具备更高的智能化水平。这种将传统模具制造与前沿科技相结合的思路，让我感到无比兴奋，我相信这本书能够为我打开通往未来智能制造的一扇窗。

评分☆☆☆☆☆

我是一名刚步入职场的机械工程师，目前的工作内容涉及到一些产品的生产流程优化，其中塑料制品的生产是重要的一环。我深知，模具的质量直接决定了产品的生产效率和最终品质，因此，对塑料模具设计与制造的深入理解，对我来说至关重要。《塑料模具设计与制造》这个书名，让我看到了提升专业技能的希望。我希望能在这本书中找到关于模具标准化、模块化设计的思路，学习如何设计出易于维护、更换和升级的模具，以降低生产线停机时间。此外，书中是否会详细阐述射出成型、吹塑、压塑等不同塑料成型工艺的原理，以及不同工艺对模具设计提出的独特要求？我对如何选择合适的注塑机型号，以及如何根据模具尺寸和复杂程度来匹配相应的设备参数也充满了好奇，希望这本书能提供相关的指导。

评分☆☆☆☆☆

我对“精密制造”这个概念一直非常着迷，它代表着人类在控制物质世界方面的极致追求。塑料模具，作为精密制造领域的一个重要分支，它所涉及到的高精度加工、严格的公差控制，以及材料科学的深入应用，都让我感到非常吸引。《塑料模具设计与制造》这本书，听起来就像是精密制造领域的一本宝典。我非常期待书中能够深入探讨模具制造过程中涉及到的各种精密加工技术，例如CNC加工的参数设置、磨削工艺的选择，以及如何通过表面处理技术（如抛光、硬质涂层等）来提高模具的光洁度、耐磨性和脱模性能。我也想了解，在精密模具的设计中，如何进行热胀冷缩的补偿，如何精确控制模具的冷却系统以保证产品冷却均匀，以及如何利用测量仪器进行高精度的尺寸检验，从而确保每一件产品的质量都达到设计要求。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对仿生学和材料科学感兴趣的学生，我一直认为，大自然是最好的设计师，而许多优秀的工业产品设计都借鉴了自然的原理。塑料模具的设计，是否也能够从仿生学中获得灵感？比如，模仿生物体的结构来设计更轻巧、更坚固的模具，或者模仿自然界的自清洁表面来设计易于维护的模具？《塑料模具设计与制造》这本书，也许会为我打开新的思路。我期待书中能够介绍一些先进的材料科学在塑料模具设计中的应用，例如高强度、耐高温、低摩擦系数的新型塑料材料，以及如何根据材料特性来优化模具结构和成型工艺。我也想了解，是否有一些模具设计，能够实现如同生物体一样的“自适应”功能，例如根据温度或压力自动调整模具的某些参数，从而实现更高效的成型。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对可持续发展和绿色制造非常关注的读者，我一直在思考，如何才能在产品生产过程中减少资源消耗和环境污染。塑料模具的设计与制造，作为塑料制品生产的关键环节，是否也能够朝着更环保的方向发展？这本书的题目，让我看到了希望。我非常想知道，书中是否会介绍如何设计和制造更节能的模具，例如采用更优化的冷却系统来降低能耗，或者利用更高效的加热技术来缩短成型时间。此外，我对于如何选择环保的模具材料，以及如何对废旧模具进行回收再利用等方面的技术和理念也充满了兴趣，希望这本书能够提供相关的洞察和解决方案，帮助我们实现可持续的塑料制品生产。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对产品生命周期管理有深入研究的专业人士，我深知，一个产品的成功不仅仅在于其设计本身，更在于其整个生命周期内的可制造性、可维护性和可回收性。塑料模具，作为产品生命周期初期最重要的环节，其设计决策将直接影响到后续的整个生命周期。这本书《塑料模具设计与制造》，让我看到了从更宏观的角度来审视模具设计的可能性。我希望书中能够探讨，如何在模具设计之初就充分考虑产品的可制造性，例如避免过度的复杂结构，简化脱模机构，以及优化进胶和排气的位置，从而降低生产过程中的缺陷率和废品率。同时，我也期待书中能够提及一些关于模具寿命预测和维护策略的内容，以及如何在模具设计中融入考虑产品报废后的可回收性，例如易于拆解的结构设计等，从而实现更全面的产品生命周期管理。

评分☆☆☆☆☆

最近我一直在关注新能源汽车行业的发展，对其中的塑料零部件产生了浓厚的兴趣。那些轻巧但坚固的车身覆盖件、内饰面板，甚至是电池盒，都让我惊叹于塑料材料的潜力。而这一切的实现，都离不开精密的塑料模具。这本书的名字《塑料模具设计与制造》，让我觉得它可能深入剖析了这些高性能塑料部件背后的制造逻辑。我非常想了解，为了满足汽车行业对轻量化、高强度、耐高温等严苛要求，模具设计时需要采取哪些特殊的策略？比如，是否会涉及到针对不同塑料材料（如ABS、PC、PP等）的专门设计技巧，如何优化模具结构以提高成型效率和降低能耗，以及如何通过表面处理和特殊的冷却系统来确保产品的一致性和尺寸精度？我甚至在想，这本书会不会还会提及一些先进的模具制造技术，例如3D打印模具在原型制作或小批量生产中的应用，或者电火花加工（EDM）等精密加工方法在模具制造中的重要性。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对3D打印技术充满兴趣的爱好者，近年来，3D打印在原型制作和个性化定制领域的应用越来越广泛，而塑料模具的出现，也为3D打印技术带来了新的可能性。这本书的题目《塑料模具设计与制造》，让我思考，它是否会探讨3D打印技术在模具制造中的应用，例如利用3D打印技术快速制作原型模具，或者制造具有复杂内部结构的模具？我非常希望能在这本书中看到，如何将3D打印技术与传统的模具设计理念相结合，从而缩短产品开发周期，降低制造成本。另外，我对于如何选择适合3D打印的材料，以及如何对3D打印的模具进行后处理（如退火、抛光等）以提高其性能和寿命也充满好奇，希望这本书能够提供相关的解答。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对工业设计充满热情的人，我一直着迷于“形”的创造。而塑料模具，在我看来，就是实现“形”最直接、最广泛的载体。从一件精美的艺术品，到一个功能性的工业产品，它们的最终形态往往都凝聚着设计师的巧思，而模具则是将这些巧思物质化的关键。这本书的题目，让我联想到了一系列关于“如何将创意转化为现实”的疑问。我想知道，在模具设计中，设计师是如何平衡美学需求和工艺可行性的？例如，一个具有复杂曲面或锐利棱角的产品，在模具设计时会遇到哪些挑战，又该如何克服？这本书会不会详细解析CAD/CAM/CAE等软件在模具设计与制造中的作用，以及如何利用这些工具进行模拟分析，预测潜在的成型缺陷，从而优化模具结构？我特别渴望了解，书中是否会分享一些成功的案例，通过实际项目的分析，来展示模具设计思维的演变过程和解决问题的艺术。

评分☆☆☆☆☆

我一直对各种制造工艺充满好奇，尤其是那些能将液态材料塑造成复杂形状的技术。塑料模具设计与制造这个书名，瞬间就击中了我内心深处的那个“探索者”。想象一下，从一堆无形的颗粒，通过精确的设计和高温高压，最终变成我们日常生活中随处可见的手机壳、汽车零部件、甚至是精美的玩具，这中间究竟蕴藏着怎样的智慧和技术？我迫不及待地想知道，一个好的模具是如何诞生的，它需要考虑哪些因素？是材料的特性？是产品的几何形状？还是生产的效率？这本书会不会像一把钥匙，为我打开这个神秘而迷人的世界？我特别期待书中能够详细介绍模具设计的核心流程，从初步的概念构思，到三维建模，再到具体的结构设计，每一个环节的考量都至关重要。会不会有关于模具钢材的选择、热流道与冷流道系统的比较、以及排气系统的重要性等内容的讲解？这些技术细节直接关系到最终产品的质量和生产成本，我希望能从中获得系统性的知识。

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东西很不错，物流也很快

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