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第1章 塑料制品设计和成型1

1.1　塑料制品设计原则和方法1

1.1.1　塑料制品设计和生产1

1.1.2　塑料制品设计步骤2

1.1.3　塑料制品设计原则3

1.1.4　塑料制品失效分析3

1.2　塑料材料的选择5

1.2.1　塑料材料5

1.2.2　物理化学性能9

1.2.3　材料的选择15

1.3　加工方法的选择16

1.3.1　热塑性塑料加工17

1.3.2　热固性塑料加工19

参考文献20

2.1.1　应力－应变21

2.1　应变特性21

第2章 静载荷下的形变行为21

2.1.2　弹性模量23

2.2　屈服特性27

2.2.1　屈服条件27

2.2.2　屈服失效28

2.2.3　影响屈服的因素29

2.3　蠕变30

2.3.1　蠕变曲线30

2.3.2　蠕变计算33

2.3.3　蠕变失效36

2.4　松弛38

2.5　蠕变回复39

参考文献43

第3章　动态载荷分析44

3.1　疲劳强度44

3.1.1　交变应力和持久极限44

3.1.2　疲劳试验及影响因素45

3.1.3　疲劳寿命计算46

3.1.4　疲劳强度计算48

3.2　力学致热50

3.2.1　黏滞热效应50

3.2.2　动态热力学分析51

3.2.3　塑料件的热平衡计算54

3.3 冲击载荷56

3.3.1 冲击试验和冲击强度57

3.3.2　影响冲击性能的因素58

3.3.3　冲击疲劳59

参考文献59

第4章　结构件的刚性设计61

4.1　梁的设计61

4.1.1　梁的设计过程和特点61

4.1.2　梁的弯曲66

4.1.3　非均匀材料和结构的塑料梁70

4.1.4　各种结构梁的综合分析72

4.2　常用结构件设计75

4.2.1　柱体设计75

4.2.2　悬臂梁设计78

4.2.3　塑料叶轮设计80

4.2.4　螺旋弹簧没计82

4.3　支承板设计83

4.3.1 四周固定的圆板和矩形板84

4.3.2　一边自由的矩形板85

4.3.3　平板的网状加强筋87

4.4　容器设计90

4.4.1　储液容器90

4.4.2　储气容器91

4.4.3　球形底板92

4.5　纤维增强设计93

4.5.1　增强方法93

4.5.2　长纤维增强95

4.5.3　短纤维增强99

4.5.4　纤维增强的复合塑料制品103

参考文献104

第5章 塑料制品的工艺结构设计105

5.1　注塑制品的设计105

5.1.1　塑料熔体的流动充模105

5.1.2　注塑制品的取向和残余应力109

5.1.3　注塑件的精度111

5.1.4　注塑件的壁厚、脱模斜度、筋和凸台115

5.1.5　嵌件、孔与圆角、修饰和标记119

5.1.6　气体辅助注塑制品设计125

5.2　中空吹塑制品129

5.2.1　吹塑制品的特征129

5.2.2　容器的强度和刚度设计133

5.2.3　吹塑制品的工艺要素139

5.3.1　热成型加工140

5.3　热成型制品140

5.3.2　热成型制品设计144

5.4　泡沫塑料制品152

5.4.1　泡沫塑料制品的应用152

5.4.2　泡沫塑料制品的设计159

参考文献163

6.1　弹性联接164

6.1.1　卡夹的弹性件164

第6章　可拆联接164

6.1.2　卡夹联接结构175

6.2　螺纹联接179

6.2.1　螺纹设计180

6.2.2　螺纹强度计算181

6.2.3　螺栓联接183

6.2.4　自攻螺钉185

参考文献192

7.1.1　铰链的力学分析193

第7章　不可拆连接193

7.1　铰链连接193

7.1.2　铰链设计计算和加工197

7.2　压力装配200

7.2.1　实芯轴的压力装配201

7.2.2　空芯轴的压力装配203

7.2.3　压力装配中的蠕变205

参考文献210

第8章　焊接211

8.1　热气焊接212

8.1.1　焊缝结构和熔接强度212

8.1.2　熔接强度计算214

8.2　超声波焊接217

8.2.1　超声波对焊接217

8.2.2　超声波铆接222

8.3.1　摩擦焊接原理225

8.3　摩擦焊接225

8.2.3　超声波点焊、墩焊和钮焊225

8.3.2　摩擦焊接连接设计227

8.4　振动焊接228

8.4.1　振动焊接的设备和原理228

8.4.2　振动焊接的连接设计231

8.5　热板焊接231

8.5.1　热板焊接原理231

8.5.2　热板焊接的连接设计231

8.6　电磁焊接232

8.6.1 电磁焊接原理232

8.6.2 电磁焊接的连接设计233

参考文献234

第9章　粘接235

9.1　粘接原理和特点235

9.1.1　塑料的表面特性235

9.1.2　吸附原理237

9.1.3　粘接特点238

9.2　胶黏剂和粘接工艺238

9.2.1　胶黏剂238

9.2.2　粘接工艺241

9.3　粘接强度计算242

9.4　粘接接头设计243

9.4.1　设计准则243

9.4.2　接头设计244

参考文献246

第10章　装饰247

10.1　塑料的表面改性247

10.1.1　脱脂预处理247

10.1.2　塑料表面处理247

10.2　塑料的涂装249

10.2.1　塑料涂装用涂料249

10.2.2　涂装工艺和质量252

10.3　塑料的金属被覆255

10.3.1 电镀256

10.3.2　真空镀膜260

10.4　塑料的印刷263

10.4.1 凹版印刷263

10.4.2　柔性版印刷264

10.4.3　丝网印刷265

10.4.4　印箔烫印266

10.5　塑料的着色268

10.5.1　塑料着色剂268

10.5.2　塑料着色工艺275

参考文献278

第11章　抗振缓冲结构设计279

11.1　抗振结构设计279

11.1.1　塑料的阻尼特性279

11.1.2　减振计算280

11.1.3　阻尼特性的影响283

11.1.4　印制电路板组件抗振设计285

11.2　缓冲结构设计291

11.2.1　抗冲校核291

11.2.2　缓冲包装设计292

11.3　橡胶抗振制品设计296

11.3.1　橡胶的抗振性能296

11.3.2　橡胶承压制品设计300

11.3.3　橡胶减振结构设计306

参考文献308

第12章 塑料支承和齿轮设计309

12.1　塑料的摩擦和磨损性能309

12.1.1　摩擦309

12.1.2　磨损313

12.1.3　硬度315

12.2　塑料支承设计317

12.2.1　轴承材料317

12.2.2　轴承类型320

12.2.3　轴承参量设计321

12.2.4　橡胶轴承324

12.2.5　聚四氟乙烯软带导轨325

12.3　塑料齿轮设计327

12.3.1　齿轮模塑成型327

12.3.2　齿轮几何参数计算329

12.3.3　齿轮弯曲疲劳强度计算331

12.3.4　齿面接触疲劳强度计算335

12.3.5　齿轮摩擦和磨损338

12.3.6　齿轮材料的选择340

参考文献342

第13章　建筑制品343

13.1　建筑制品和塑料性能343

13.1.1　建筑用的塑料制品343

13.1.2　阻燃性和耐候性348

13.2.1　波纹板设计354

13.2　波纹板和夹芯板354

13.2.2　曲面结构设计357

13.2.3　夹芯板刚性分析358

13.2.4　夹芯板的应用设计365

13.3　塑料门窗的设计371

13.3.1　塑料门窗综述371

13.3.2　塑料门窗结构374

13.3.3　外窗抗风强度校核378

13.4　塑料管材382

13.4.1　塑料管材分类及概况382

13.4.2　输送管的应力分析385

13.4.3　深埋管载荷和开裂分析388

参考文献392

第14章 光学制品393

14.1　光传递及制品393

14.1.1　塑料视窗玻璃393

14.1.2　透镜394

14.1.3　透明类塑料397

14.2　塑料光纤和光管399

14.2.1　塑料光纤传光和损耗399

14.2.2　塑料光纤分类和材料403

14.2.3　塑料光管传输及应用406

14.2.4　塑料光纤的应用408

14.3　光功能塑料410

14.3.1　塑料的光弹性410

14.3.2　光反应塑料和橡胶413

参考文献415

第15章 电工制品416

15.1　塑件的电学性能416

15.1.1　介电性能416

15.1.2　导电性能420

15.1.3　耐压性能421

15.1.4　导电和磁性塑料423

15.2　接插件425

15.2.1　接插件的技术性能426

15.2.2　接插件用塑料428

15.3　印制电路板431

15.3.1　印制电路板的工艺过程431

15.3.2　印制电路板的性能要求435

15.4　线缆包覆层设计439

15.4.1 电缆用塑料材料439

15.4.2　电缆绝缘层厚度计算445

15.4.3　电缆料的使用要求447

参考文献449

第16章　密封件设计450

16.1　橡胶的密封450

16.1.1　密封和泄漏450

16.1.2　密封件的自紧机理451

16.1.3　密封弹性体材料453

16.2.1　端盖密封垫458

16.2　聚四氟乙烯密封圈458

16.2.2　填料密封459

16.2.3　活塞环460

16.3　O形橡胶密封圈462

16.3.1　O形圈密封462

16.3.2　静态密封设计466

16.3.3　移动密封设计468

16.3.4　旋转密封设计471

参考文献473

附录474

1．原国家第四机械工业部推荐的塑料制品尺寸公差474

2．德国的塑料制品尺寸公差474

3．塑料件表面粗糙度476

4．塑料的蠕变性能476

5．聚酰胺和聚甲醛的S-N疲劳曲线483

6．树脂及塑料的缩写代号、英文和中文名称对照488