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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