塑料件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)戰(zhàn)指南

前言第1章認(rèn)識(shí)塑料1.1塑料是什么1.1.1高分子聚合物及其結(jié)構(gòu)1.1.2塑料的合成1.1.3塑料的結(jié)晶性1.1.4塑料合金1.1.5塑料的分類1.1.6塑料的改性1.2塑料的力學(xué)特性1.2.1塑料的拉伸性能1.2.2塑料的剪切性能1.2.3塑料的彎曲性能1.2.4塑料的沖擊性能1.2.5塑料的硬度1.2.6塑料的摩擦性能1.3塑料的熱性能1.3.1熱變形溫度1.3.2維卡軟化溫度1.3.3熔點(diǎn)1.3.4玻璃化轉(zhuǎn)變溫度1.3.5長期老化溫度1.3.6熱膨脹系數(shù)1.3.7熱導(dǎo)率1.3.8可燃性1.4塑料的電氣性能1.4.1塑料的表面電阻率與體積電阻率1.4.2塑料的絕緣（介電）強(qiáng)度1.4.3塑料的介電常數(shù)與損耗因數(shù)1.4.4塑料的耐電弧性1.4.5塑料材料的耐電起痕性能測試1.4.6塑料材料的阻燃性能測試1.5塑料的環(huán)境性能1.5.1塑料的吸水性1.5.2塑料的水解1.5.3塑料的耐化學(xué)性1.5.4塑料的耐候性1.5.5塑料的阻隔性能與氣體滲透率1.6塑料的工藝性能1.6.1塑料的收縮率1.6.2塑料的黏度及其測量1.6.3塑料對壓力和溫度的敏感性第2章常見塑料材料的性能與選用2.1塑料材料概述2.2普通塑料的性能與應(yīng)用2.2.1聚乙烯（PE）2.2.2聚丙烯（PP）2.2.3聚氯乙烯（PVC）2.2.4聚苯乙烯（PS）2.2.5苯乙烯-丙烯腈（SAN）2.2.6丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）2.2.7K-樹脂2.2.8丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯（ASA）2.2.9丁苯橡膠（SBR）2.2.10聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）2.3工程塑料的性能與應(yīng)用2.3.1聚酰胺或尼龍（PA）2.3.2聚甲醛（POM）2.3.3PET、PBT、PEN、PCT2.3.4聚碳酸酯（PC）2.4特種塑料的性能與應(yīng)用2.4.1聚苯硫醚（PPS）2.4.2熱致液晶聚酯（TLCP）2.4.3全氟聚合物（PTFE、FEP、PFA）2.4.4聚芳醚酮（PAEK）2.4.5聚酰胺（酰）亞胺（PAI）2.4.6聚芳醚砜（PAES）和聚醚酰亞胺（PEI）2.4.7半芳香族尼龍（PPA）2.4.8聚酰亞胺（PI）2.4.9聚苯并咪唑（PBI）2.5生物降解塑料的性能與應(yīng)用2.5.1聚羥基脂肪酸（PHA）2.5.2聚乳酸（PLA）2.5.3聚丁二酸丁二醇酯（PBS）2.6熱塑性彈性體的性能與應(yīng)用2.6.1橡膠2.6.2PVC增塑2.6.3烯烴聚合物（TPO）2.6.4熱塑性硫化膠（TPV）2.6.5苯乙烯類熱塑性彈性體（TPS）2.6.6熱塑性聚氨酯（TPU）2.6.7共聚多酯類熱塑性彈性體（TPC）2.6.8聚酰胺類熱塑性彈性體（TPA）2.7熱固性塑料的性能與應(yīng)用2.7.1酚醛塑料（PF）2.7.2氨基塑料（UF、MF）2.7.3環(huán)氧塑料（EP）2.7.4熱固性不飽和聚酯（UP）2.7.5熱固性聚氨酯（PUR）2.7.6聚二環(huán)戊二烯（PDCPD）2.8塑料材料的選擇方法2.8.1選材過程所需的信息2.8.2選材的基本步驟2.8.3選材案例第3章注射成型工藝及其對設(shè)計(jì)的影響3.1成型工藝簡介3.1.1成型階段3.1.2注射速度的影響3.1.3溫度的影響3.1.4速度/壓力切換的影響3.1.5時(shí)間的影響3.2注射成型工藝參數(shù)3.2.1儲(chǔ)料參數(shù)3.2.2注射參數(shù)3.2.3溫度參數(shù)3.2.4時(shí)間參數(shù)3.3澆口的影響3.3.1典型澆口形式3.3.2澆口的位置3.3.3澆口對加玻璃纖維材料的影響3.4流動(dòng)取向的影響3.4.1流道及型腔中的流動(dòng)速度分布及取向3.4.2澆口附近的發(fā)散流動(dòng)3.4.3流動(dòng)取向?qū)λ芰霞?qiáng)度的影響3.4.4流動(dòng)取向的合理應(yīng)用3.5導(dǎo)流與限流3.5.1導(dǎo)流的應(yīng)用3.5.2限流的應(yīng)用3.5.3應(yīng)用場景3.6熔接線的影響3.6.1熔接線的本質(zhì)3.6.2熔接線出現(xiàn)的場合3.6.3熔接線的類型3.6.4熔接線強(qiáng)度3.6.5纖維增強(qiáng)材料對熔接性能的影響3.6.6怎樣解決熔接線問題3.7注射成型中的收縮與變形3.7.1影響收縮的因素3.7.2與收縮相關(guān)的現(xiàn)象第4章塑料件的一般設(shè)計(jì)4.1壁厚的設(shè)計(jì)4.1.1壁厚的影響4.1.2壁厚與強(qiáng)度的關(guān)系4.1.3不均勻壁厚的處理4.1.4壁厚對注射成型工藝的影響4.2筋的設(shè)計(jì)4.2.1筋厚度的設(shè)計(jì)4.2.2薄壁筋的問題4.2.3筋與變形的關(guān)系4.3支柱的設(shè)計(jì)4.3.1設(shè)計(jì)原理及推薦的設(shè)計(jì)尺寸4.3.2防止縮痕的設(shè)計(jì)建議4.3.3與側(cè)壁相連的設(shè)計(jì)建議4.3.4內(nèi)孔深度的設(shè)計(jì)4.3.5考慮注射成型工藝的設(shè)計(jì)4.3.6角撐板的設(shè)計(jì)4.4圓角的設(shè)計(jì)4.4.1應(yīng)力集中4.4.2從結(jié)構(gòu)與工藝角度考慮圓角的設(shè)計(jì)4.5脫模斜度4.5.1脫模斜度與頂出力的關(guān)系4.5.2脫模斜度與表面粗糙度的關(guān)系4.6孔洞的設(shè)計(jì)4.6.1選擇合理的深徑比4.6.2通孔的設(shè)計(jì)4.6.3互鎖的設(shè)計(jì)4.6.4避免錯(cuò)位的設(shè)計(jì)4.7倒扣的設(shè)計(jì)4.7.1直接脫模倒扣的設(shè)計(jì)4.7.2避免扣位復(fù)雜模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)4.7.3方案的取舍4.8塑料螺紋的設(shè)計(jì)4.8.1螺紋牙型的選擇4.8.2常見的螺紋模具結(jié)構(gòu)4.8.3螺紋尺寸結(jié)構(gòu)的優(yōu)化4.9模塑文字4.9.1字母和標(biāo)識(shí)的選擇4.9.2常見的處理方法4.10活動(dòng)鉸鏈的設(shè)計(jì)4.10.1設(shè)計(jì)計(jì)算原理及建議4.10.2考慮注射成型工藝的設(shè)計(jì)4.10.3澆口位置的影響4.11塑料軸承的設(shè)計(jì)4.11.1軸承材料的選擇4.11.2設(shè)計(jì)計(jì)算4.11.3合理的結(jié)構(gòu)及尺寸設(shè)計(jì)4.12塑料齒輪的設(shè)計(jì)4.12.1齒輪材料的選擇4.12.2齒形的設(shè)計(jì)4.12.3合理的結(jié)構(gòu)及尺寸設(shè)計(jì)4.12.4齒輪強(qiáng)度的計(jì)算4.13公差的設(shè)計(jì)4.13.1合理的公差設(shè)定4.13.2公差軟件的使用第5章塑料受力結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)5.1塑料受力結(jié)構(gòu)件的影響因素5.1.1機(jī)械載荷的類型5.1.2塑料材料的黏彈性5.1.3塑料材料的蠕變及應(yīng)力松弛性能5.1.4塑料材料的應(yīng)力應(yīng)變特性5.1.5注射成型工藝的影響5.2短期負(fù)載下的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.2.1短期負(fù)載的應(yīng)用場景5.2.2塑料材料在短期負(fù)載下的性能5.2.3短期負(fù)載的設(shè)計(jì)計(jì)算案例5.3提高剛度的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.3.1提高塑料件剛度的方法5.3.2提高剛度的壁厚設(shè)計(jì)5.3.3提高剛度和強(qiáng)度的加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)5.3.4彎曲扭轉(zhuǎn)等復(fù)合負(fù)載下的剛度5.4長期負(fù)載下的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.4.1蠕變等時(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線5.4.2應(yīng)力松弛5.4.3疲勞性能5.5沖擊負(fù)載下的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.5.1耐沖擊的材料選擇5.5.2沖擊負(fù)載需要考慮的問題5.6熱負(fù)載下的結(jié)構(gòu)熱應(yīng)力5.6.1材料的熱膨脹性能5.6.2熱膨脹導(dǎo)致的應(yīng)力計(jì)算及問題處理第6章塑料件裝配的設(shè)計(jì)6.1壓入裝配的設(shè)計(jì)6.1.1壓配的應(yīng)用場合6.1.2軸孔脫模斜度的影響6.1.3壓配的材料性能影響6.1.4壓配的設(shè)計(jì)計(jì)算6.2卡扣裝配的設(shè)計(jì)6.2.1卡扣的裝配過程6.2.2常見的卡扣形式6.2.3考慮拆卸的卡扣設(shè)計(jì)6.2.4卡扣的設(shè)計(jì)形狀及受力計(jì)算6.3緊固件裝配的設(shè)計(jì)6.3.1機(jī)械螺栓裝配6.3.2自攻螺釘裝配6.3.3推進(jìn)緊固件裝配6.3.4鉚接6.4嵌件裝配的設(shè)計(jì)6.4.1模塑嵌件6.4.2壓入嵌件6.5焊接裝配的設(shè)計(jì)6.5.1超聲焊接原理及設(shè)計(jì)6.5.2振動(dòng)焊接原理及設(shè)計(jì)6.5.3旋轉(zhuǎn)焊接原理及設(shè)計(jì)6.5.4感應(yīng)焊接原理及設(shè)計(jì)6.5.5熱板焊接原理及設(shè)計(jì)6.5.6激光焊接原理及設(shè)計(jì)6.6粘接裝配的設(shè)計(jì)6.6.1粘接的優(yōu)勢與限制6.6.2粘接的原理6.6.3常見塑料材料的粘接性能6.6.4粘接的表面處理6.6.5粘接的應(yīng)力分析6.6.6粘接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn)