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第1章　塑料及其性能1

1.1　塑料的特点、组成及分类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

1.2　塑料的性能5

1.2.1　塑料的技术性能5

1.2.2　常用热塑性塑料的使用性能7

1.2.3　常用热塑性塑料的加工性能11

1.2.4　常用热固性塑料的性能15

1.3　塑料的模塑性和可加工性17

1.3.1　塑料的流动性17

1.3.2　塑料的结晶型19

1.3.3　塑料的取向性22

1.3.4　塑料的收缩性22

1.3.5　塑料的吸湿性25

1.3.6　水敏性26

1.3.7　热敏性26

1.3.8　水分和挥发物的含量26

1.3.9　塑料的硬化性27

1.3.10　塑料的开裂性27

1.3.11　玻璃化温度28

1.3.12　流长比和型腔压力28

1.3.13　降解28

1.3.14　交联29

1.3.15　相容性29

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31

1.4.3　常用塑料的燃烧鉴别法32

1.4.4　常用塑料的溶剂处理鉴别法33

1.5　塑料熔体的流动特性35

1.5.1　塑料的粘性流动行为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40

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　塑件几何形状设计46

2.1.1　脱模斜度46

2.1.2　塑件的壁厚47

2.1.3　加强筋49

2.1.4　支撑面51

2.1.5　圆角51

2.1.6　孔51

2.1.7　字、符号及花纹55

2.1.8　塑料凸凹设计55

2.1.9　齿轮设计57

2.1.10　螺纹设计58

2.2　嵌件设计59

2.2.1　嵌件的类型59

2.2.2　设计注意事项60

2.3　塑件的尺寸精度及表面质量62

2.3.1　影响塑件尺寸精度的因素62

2.3.2　塑件的尺寸精度63

2.3.3　塑件的表面质量67

第3章　注塑模具结构与注塑机69

3.1　注塑成型原理及工艺过程69

3.1.1　注塑成型原理及其成型特点69

3.1.2　注塑成型工艺过程70

3.2　注塑模具结构71

3.2.1　注塑模具分类71

3.2.2　注塑模具基本结构及名称74

3.3　注塑模具设计78

3.3.1　注塑模具的设计与制造流程78

3.3.2　注塑模具的设计要点及注意事项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83

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　合模力与合模装置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96

3.6.5　顶出装置97

3.6.6　加热／冷却装置97

3.6.7　其他机构97

3.7　注塑模与注塑机的关系98

3.7.1　注塑量的校核98

3.7.2　锁模力的校核99

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校核99

3.7.5　开模行程的校核101

3.7.6　顶出装置的校核102

3.7.7　注塑机性能参数校核与型腔数量的确定103

第4章　分型面设计原则与要点104

4.1　分型面的定义104

4.2　分型面的基本形式104

4.3　分型面设计原则107

4.4　分型面设计要点110

4.4.1　碰穿、插穿及枕位分型面设计要点110

4.4.2　滑块分型面设计要点111

4.4.3　斜顶分型面设计要点112

4.4.4　直顶分型面设计要点114

第5章　成型零件设计要点115

5.1　整体结构设计要点115

5.1.1　整体结构的优缺点115

5.1.2　整体结构的结构形式115

5.2　镶拼结构设计要点116

5.2.1　镶拼结构的优点116

5.2.2　镶拼结构的缺点118

5.3　成型零件的固定形式与要求119

5.4　圆形型芯的设计要点121

5.5　成型零件固定尺寸的确定123

5.6　成型零件的设计实例124

第6章　注塑模具浇注系统设计128

6.1　概述128

6.1.1　浇注系统的组成及作用128

6.1.2　浇注系统的设计原则129

6.2　主流道设计129

6.2.1　直浇型主流道130

6.2.2　斜浇型主流道133

6.2.3　横浇型主流道134

6.3　分流道设计135

6.3.1　分流道的设计要点135

6.3.2　分流道的截面形状136

6.3.3　分流道的平衡和模腔的布置138

6.4　注塑模具浇口设计142

6.4.1　浇口的作用142

6.4.2　浇口的形式和特点143

6.4.3　浇口的设计要点152

6.5　冷料穴和拉料杆157

6.5.1　底部带推杆的冷料穴157

6.5.2　底部带拉料杆的冷料穴158

6.6　排气系统158

6.6.1　概述158

6.6.2　排气槽的设计要点159

6.6.3　排气方式与设计方法160

第7章　注塑模导向、定位机构的设计162

7.1　导向机构的作用162

7.2　导向机构设计162

7.2.1　导柱设计162

7.2.2　导套设计164

7.2.3　安装方法164

7.2.4　导柱布置165

7.2.5　导柱和导套的设计要点165

7.3　定位机构设计166

第8章　注塑模具标准化167

8.1　模具标准化的意义167

8.2　注塑模具目前实行的标准167

8.3　注塑模零件168

8.3.1　推杆168

8.3.2　直导套169

8.3.3　带头导套170

8.3.4　带头导柱171

8.3.5　带肩导柱172

8.3.6　垫块174

8.3.7　推板175

8.3.8　模板176

8.3.9　限位钉178

8.3.10　支承柱179

8.3.11　圆形定位元件180

8.3.12　推板导套181

8.3.13　复位杆181

8.3.14　推板导柱182

8.3.15　扁推杆183

8.3.16　带肩推杆184

8.3.17　推管185

8.3.18　定位圈186

8.3.19　浇口套186

8.3.20　拉杆导柱187

8.3.21　矩形定位元件188

8.3.22　圆形拉模扣189

8.3.23　矩形拉模扣190

8.4　注塑模模架190

8.4.1　模架组成零件的名称190

8.4.2　模架的主要结构形式和名称190

8.4.3　基本型模架组合尺寸197

8.4.4　导向件与螺钉的安装形式205

8.4.5　模架的标记方法207

第9章　顶出机构208

9.1　顶出机构的设计原则208

9.2　顶出机构的设计要点208

9.3　机械顶出机构方式211

9.3.1　动模一次顶出机构211

9.3.2　动模二次顶出机构213

9.3.3　定模顶出机构219

9.3.4　滑块顶出机构220

9.3.5　制品留模不定时的顶出方式221

9.3.6　流道顶出机构222

9.4　液压顶出机构方式223

9.5　气压顶出机构方式224

第10章　温度调节系统的设计原则与要点&.225

10.1　温度调节系统的重要性225

10.2　温度调节系统的设计原则226

10.3　温度调节系统的设计要点227

10.4　冷却系统的设计230

10.5　冷却系统设计实例233

10.5.1 与流道相关的冷却通道设计233

10.5.2　型腔、型芯的冷却通道设计233

10.5.3　滑块的冷却通道设计236

10.6　加热系统236

10.7　模具温度调节系统的外围设施238

第11章　抽芯机构239

11.1　抽芯机构的组成和分类239

11.1.1　抽芯机构的组成239

11.1.2　侧向抽芯机构的分类及特点239

11.2　抽芯机构的设计要点240

11.2.1　模具抽芯自锁240

11.2.2　抽拔力的计算241

11.2.3　抽芯距离的计算242

11.3　手动抽芯机构243

11.3.1　模内手动抽芯机构243

11.3.2　模外手动抽芯机构244

11.4　弹簧抽芯机构245

11.5　斜导柱抽芯机构248

11.5.1 斜导柱抽芯机构的设计要点249

11.5.2　斜导柱抽芯机构的实例解析259

11.6　弯销抽芯机构265

11.6.1　弯销抽芯机构的设计要点265

11.6.2　弯销抽芯机构的实例解析266

11.7　斜滑块抽芯机构270

11.7.1　斜滑块抽芯机构的设计要点270

11.7.2　斜滑块抽芯机构的实例解析274

11.8　齿轮齿条抽芯机构274

11.8.1 齿轮齿条抽芯机构的设计要点274

11.8.2　齿轮齿条抽芯机构的实例解析276

11.9　液压抽芯机构277

11.9.1　液压抽芯机构的设计要点277

11.9.2　液压缸抽芯的应用实例279

11.10　圆弧抽芯机构的实例解析281

11.11　带顶出系统的抽芯机构282

11.12　转换抽芯机构283

11.12.1　转换抽芯机构的设计要点283

11.12.2　转换抽芯机构的实例解析284

11.13　延迟抽芯机构284

11.14　联合抽芯机构286

11.15　内缩式抽芯机构286

11.15.1 内缩机构的设计要点287

11.15.2　内缩机构的模具设计287

第12章　斜顶机构289

12.1　概述289

12.2　斜顶的设计要点291

12.3　动模斜顶292

12.3.1　同步顶出斜顶292

12.3.2　超前顶出斜顶296

12.3.3　滞后顶出斜顶297

12.4　定模斜顶298

12.5　滑块斜顶299

第13章　脱螺纹机构301

13.1　脱螺纹机构的分类301

13.2　脱螺纹的原理301

13.3　脱螺纹机构的基础知识302

13.3.1　螺纹的要素302

13.3.2　齿轮304

13.3.3　链轮306

13.3.4　键306

13.3.5　轴承307

13.3.6　轴向定位和固定零件307

13.3.7　弹簧308

13.4　螺纹制品设计308

13.5　螺纹抽芯机构的实例解析310

13.6　强制脱螺纹机构的实例解析312

13.7 回转式脱螺纹机构的实例解析313

13.7.1　手动脱螺纹机构313

13.7.2　动模脱螺纹机构313

13.7.3　定模脱螺纹机构317

13.7.4　滑块脱螺纹机构318

13.8　大导程脱螺纹机构319

13.9　脱螺纹机构排布319

13.10　脱螺纹机构动力源321

第14章　多板式开模控制机构322

14.1　概述322

14.2　二板式注塑模322

14.3　三板式注塑模324

14.4　四板式注塑模326

14.5　五板式注塑模328

14.6　开模控制机构329

第15章　新型注塑模设计334

15.1　双色模334

15.1.1　双色模的特点及应用334

15.1.2　双色模的设计要点336

15.1.3　双色模设计实例337

15.2 气体辅助注塑338

15.2.1　气体辅助注塑原理338

15.2.2 气体辅助注塑的分类与工艺过程340

15.2.3　气体辅助注塑的特点与应用342

15.2.4　气体辅助注塑系统345

15.2.5 气体辅助注塑件的设计要点345

15.2.6 气体辅助注塑模的设计要点347

15.3　水辅助注塑349

15.3.1　水辅助注塑原理349

15.3.2　水辅助注塑的分类与工艺过程349

15.3.3　水辅助注塑的特点与应用351

15.3.4　水辅助注塑系统353

15.3.5　水辅助注塑模的设计要点354

15.4　低发泡注塑成型354

15.4.1　低发泡注塑方法355

15.4.2　低发泡注塑的工艺参数357

15.4.3　低发泡注塑模具的设计要点358

15.5　熔芯注塑成型359

15.5.1　熔芯注塑原理与过程359

15.5.2　熔芯注塑的特点与应用360

15.5.3　熔芯注塑的工艺参数361

15.5.4　熔芯注塑模具的设计要点362

第16章　热流道成型技术364

16.1　热流道成型原理364

16.2　热流道成型技术的优缺点364

16.2.1　热流道成型技术的优点364

16.2.2　热流道成型技术的缺点366

16.3　热流道基础知识366

16.3.1　流动特性、粘性、压力损失366

16.3.2　降解反应367

16.3.3　加工温度范围368

16.3.4　塑料熔体的热性能370

16.3.5　塑料熔体的压缩和收缩371

16.3.6　热传递372

16.3.7　热膨胀372

16.4　绝热流道系统373

16.5　加热流道系统376

16.5.1　加热流道系统的类型376

16.5.2　热流道系统的组成376

16.5.3　喷嘴377

16.5.4　流道板382

16.5.5　热流道成型控制385

16.5.6　热流道接线方式386

16.6　热流道系统设计实例387

16.7　热流道模具的操作失误和典型制品缺陷389

16.8　热流道模具的应用范围及发展趋势392

16.9　世界上主要的热流道生产商394

第17章　注塑成型工艺395

17.1　注塑成型工艺过程395

17.1.1　成型前的准备395

17.1.2　注塑过程398

17.1.3　制件的后处理402

17.2　注塑成型工艺参数的设定403

17.2.1　注塑温度403

17.2.2　注塑压力407

17.2.3　注塑时间411

17.2.4　成型周期412

17.3　注塑成型制品的成型收缩412

17.3.1　产生成型收缩的原因412

17.3.2　成型收缩对质量的影响413

17.3.3　减小成型收缩的途径413

17.3.4　成型收缩率的计算414

17.4　常用塑料的注塑成型工艺415

17.4.1　聚乙烯（PE）415

17.4.2　聚丙烯（PP）417

17.4.3　聚苯乙烯（PS）418

17.4.4　ABS（丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚物）419

17.4.5　聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）420

17.4.6　聚氯乙烯（PVC）420

17.4.7　聚酰胺（PA）421

17.4.8　聚甲醛（POM）423

17.4.9　聚碳酸酯（PC）424

17.5　注塑成型制品的缺陷类型、原因分析及解决方法425

17.5.1　充填不足425

17.5.2　翘曲变形427

17.5.3　熔接痕428

17.5.4　波流痕429

17.5.5　飞边429

17.5.6　银丝纹430

17.5.7　色泽不均431

17.5.8　表面光泽不良432

17.5.9　顶出不良432

17.5.10　裂纹及破裂433

17.5.11　暗斑434

17.5.12　尺寸不准434

17.5.13　气泡及暗泡435

17.5.14　表面混浊436

17.5.15　凹陷436

17.5.16　冷料僵块437

17.5.17　顶白438

17.5.18 白点438

17.5.19　强度下降439

17.6　热塑性塑料的工艺性能439

第18章　Moldflow模流分析实例解析443

18.1　概述443

18.1.1　Moldflow产生的背景443

18.1.2　CAE基本功能443

18.1.3　应用范围444

18.1.4　注塑模CAE技术的发展概况445

18.1.5　注塑模CAE专用软件448

18.2　Moldflow模具分析应用实例452

18.2.1　浇口位置分析452

18.2.2　填充分析455

18.2.3　流动分析457

18.2.4　冷却分析462

18.2.5　翘曲分析466

18.2.6　优化模具设计468

第19章　注塑模用模具材料及热处理470

19.1　注塑模具常用材料的分类470

19.1.1　模具钢470

19.1.2　铝合金475

19.1.3　铜合金476

19.1.4　锌合金476

19.2　模具钢的基本要求477

19.2.1　强度与硬度477

19.2.2　韧性478

19.2.3　耐磨性478

19.2.4　导热性与耐热性479

19.2.5　尺寸稳定性480

19.2.6　失效形式480

19.3　模具材料的可加工性能482

19.3.1　切削性能482

19.3.2　电加工性能483

19.3.3　热加工性能483

19.3.4　冷加工性能484

19.3.5　热处理性能484

19.4　模具选材方法485

19.5　模具常用钢材及热处理489

19.5.1　碳素结构钢490

19.5.2　合金结构钢491

19.5.3　碳素工具钢491

19.5.4　合金工具钢491

19.5.5　高速工具钢492

19.5.6　热作模具钢493

19.5.7　时效硬化型塑料模具钢493

19.5.8　渗碳钢、渗氮钢495

19.6　塑料模具的制造工艺路线498

19.7　塑料模具钢的热处理特点498

19.8　影响模具钢选择的重要因素499

19.9　模具常用非铁金属材料499

参考文献501