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第一章总论1

§1.1塑料特性与用途1

目 录1

§1.2设计内容2

§1.3设计程序2

1.3.1设计思想2

1.3.2设计步骤3

2.1.1接塑料的物理化学性能分6

2.1.3按塑料成型方法分6

2.1.2按塑料用途分6

§21 塑料的分类6

第二章聚合物结构特征与性能6

2.1.4按塑料半成品和制品分7

§2.2高聚物的结构与性能7

2.2.1 高聚物分子运动特性8

2.2.2高聚物的力学状态和热转变10

2.2.3高聚物的玻璃化转变12

2.2.4聚合物的结晶13

2.2.5高聚物的取向19

2.2.6高聚物的静电效应23

参考文献25

§3.1模量、柔量与泊松比26

第三章塑料的应力－应变行为26

§3.2虎克弹簧与牛顿粘壶28

§3.3 Maxwell和Voigt模型28

3.3.1 Maxwell模型28

3.3.2 Maxwell模型在动态力场中的应用30

3.3.3 Maxwell-Weichert模型31

3.3.4 Voigt模型32

3.3.5 Voigt模型在动态力场中的应用33

3.3.6四元件组合模型34

3.3.7 Voigt-Kelvin模型35

§3.4应力－应变－时间的三维图36

§3.5 Bo1tzman叠加原理38

参考文献40

第四章填料对塑料性能的影响41

§4.1填料定义与分类41

§4.2填料品种及属性42

§4.3填料聚集状态及性能的影响44

4.3.1 填料几何形状44

4.3.2填料粒度分布46

4.3.3填料的表面积47

4.3.4填料的堆砌系数47

4.3.5化学组成对性能的影响48

§4.4填料的表面处理49

§4.5填料的改性作用51

4.5.1模量和抗张强度52

4.5.2抗压强度53

4.5.3蠕变及其伸长53

4.5.4改善热性能54

4.5.5改进电性能54

§4.6填料的增强作用55

4.6.1玻璃纤维增强塑料55

4.6.2增强机理及纤维临界长度56

4.6.3影响增强性的因素56

4.7.1粘度变化58

§4.7填料对塑料加工性能的影响58

4.7.2流变行为的改变59

4.7.3填料的选择60

参考文献61

第五章蠕变与断裂62

§5.1蠕变行为62

5.1.1蠕变数据62

5.1.2温度对应变的影响65

5.1.3其它应变形式65

5.1.4应变的回复66

5.1.5间歇应力下的蠕变68

5.2.1脆性断裂69

§5.2断裂现象69

5.2.2韧性断裂70

5.2.3温度的影响71

§5.3断裂与蠕变72

参考文献73

第六章结构件设计74

§6.1设计过程及特点74

6.1.1工作要求与失效形式74

6.1.2 材料选择75

6.1.3计算过程77

6.2.1 柱体设计82

§6.2构件设计实例82

6.2.2 叶片轮设计84

6.2.3悬臂梁设计85

6.2.4圆管计算87

§6 3应变回复的计算88

参考文献90

第七章刚性设计91

§7.1 夹芯板91

7.1.1夹芯板的刚性分析91

7.1.2技术性能指标93

7.1.3材料选用95

7.1.4制造与固定98

7.1.5 设计实例100

7.2.1波纹板特征107

§7.2波纹板107

7.2.2屋顶设计109

§7.3塑料曲面结构112

参考文献113

第八章动态载荷分析114

§8.1交变载荷与疲劳强度114

8.1.1 交变应力114

8.1.2疲劳试验116

8.1.3疲劳强度117

§8.2滞后热效应118

8.2.1滞后热现象118

8.2.3滞后热平衡分析119

8.2.2防止滞后热软化的方法119

§8.3减振特性123

8.3.1塑料的阻尼特性123

8.3.2减振计算125

8.3.3阻尼对应力和疲劳的影响129

§8 4冲击载荷134

8.4.1 冲击强度134

8.4.2半波正弦脉冲载荷136

8.4.3抗冲保护计算137

参考文献140

9.1.1熔体成型141

§9.1常用的成型方法141

影响141

第九章成型方法对塑件设计的141

9.1.2固相成型142

§9.2模具的限制142

9.2.1避免侧孔、侧凹143

9.2.2脱模斜度144

9.2.3 分型线148

9.2.4 浇口痕149

9.2.5制品公差150

9.2.6壁厚155

9.2.7 筋与凸台159

9.2.8圆弧与倒角162

9.2.9表面处理164

9.2.10孔与嵌件166

§9.3成型方法的限制175

9.3.1挤出成型175

9.3.2 吹塑成型177

9.3.3反应注射成型179

9.3.4热成型180

9.3.5 浇注成型181

参考文献183

10.1.1充模问题184

§10.1型腔模中所出现的问题184

影响184

第十章成型过程对制品性能的184

10.1.2缩孔与收缩应力186

10.1.3熔体流动受阻187

10.1.4各向异性187

10.1.5浇口区取向188

10.1.6熔接缝189

10.1.7碳化与焦斑190

10.1.8制品内应力190

10.1.9表面缺陷191

10.2.1取向与内应力193

§10.2挤出成型中所遇到的问题193

10.1.10收缩率波动193

10.2.2记忆效应194

10.2.3截面变形194

10.2.4 尺寸变化194

§10.3热成型中存在的问题195

10.3.1取向与冻结应力195

10.3.2截面厚薄不均196

10.3.3解模塑趋向197

10.3.4双重削弱作用197

§10.4吹塑成型中的问题197

§10.5浇铸成型给制品带来的问题197

参考文献198

第十一章环境因素的危害199

§11.1塑料制品的老化现象199

§11.2热环境老化200

11.2.1 热裂解200

11.2.2热氧化201

§11.3光氧环境老化205

11.3.1光氧老化机理205

11.3.2防止光老化方法208

§11.4化学介质老化209

11.4.1耐腐蚀性与评定标准210

11.4.2不同塑料的耐腐蚀性能210

11.4.3防腐塑料选用特性215

§11.5其它老化形式与环境试验216

11.5.1臭氧环境老化216

11.5.2水解老化216

11.5.3生物老化218

11.5.4电晕老化218

11.5.5环境应力开裂218

11.5.6低温脆裂218

11.5.7环境试验219

§11.6常用塑料光热老化特性220

11.6.1聚烯烃塑料221

11.6.2卤代烯烃塑料221

11.6.4聚醚塑料222

11.6.3 ABS塑料和丙烯酸酯类塑料222

11.6.5聚酰胺塑料224

11.6.6聚酯、聚砜塑料224

11.6.7热固性塑料224

参考文献225

第十二章塑料制品设计过程226

§12.1设计准备226

12.1.1设计思想226

12.1.2调查研究226

§12.2设计步骤227

12.2.1功能设计227

12.1.3设想方案227

12.2.2材料选择229

12.2.3结构设计231

12.2.4尺寸设计232

12.2.5性能估算239

12.2.6模型、制样及绘图240

12.2.7试生产及定型241

§12.3设计师的责任241

12.3.1不断更新产品结构241

12.3.2质量与价格兼顾242

参考文献242

13.1.1CAD的概念243

§13.1 CAD概述243

第十三章CAD与塑件设计243

13.1.2 CAD系统的规模244

13.1.3 CAD技术的核心245

13.1.4 CAD系统的配置249

13.1.5 CAD的意义和作用252

§13.2 CAD在塑件设计中的应用253

13.2.1塑件设计的一般过程253

13.2.2塑件设计目录的编制257

13.2.3塑件设计方法诸要素259

§13.3注塑流动的计算机模拟263

13.3.1注塑流动模拟的基本原理264

13.3.2注塑流动的有限元分析271

13.3.3 Moldflow软件的使用273

参考文献279

第十四章联接件设计280

§14.1卡夹联接280

14.1.1联接原理与分类280

14.1.2设计实例283

§14.2铰链联接286

§14.3常用联接实例287

§14.4压力装配联接290

参考文献293

15.1.1摩擦294

第十五章轴承和齿轮设计294

§15.1塑料的摩擦和磨损性能294

15.1.2磨损299

§15.2轴承设计301

15.2.1轴承材料301

15.2.2轴承类型307

15.2.3设计考虑308

15.2.4橡胶轴承312

§15.3齿轮设计314

15.3.1齿轮模塑成型314

15.3.2齿轮几何参数计算318

15.3.3齿轮失效形式321

15.3.4齿轮弯曲疲劳强度计算322

15.3.5齿面接触疲劳强度计算328

15.3.6材料选择332

参考文献334

第十六章电工塑件设计335

§16.1塑料的电学性能335

16.1.1塑料的绝缘性335

16.1.2塑料的导电性340

16.1.3塑料的高电压性能343

§16.2接插件设计344

16.2.1 概述344

16.2.2接插件的技术要求345

1 6.2.3接插件用塑料材料347

§16.3印刷线路板348

16.3.1工艺过程349

16.3.2技术要求350

§16.4线缆包覆层设计357

16.4.1概述357

16.4.2 电缆用塑料材料359

16.4.3电缆绝缘层计算366

16.4.4 电缆料使用要求368

参考文献372

17.1.1透光性和透明性373

§17.1 塑料的光学性质373

第十七章光学塑件设计373

17.1.2折射和反射375

17.1.3光弹性378

17.1.4持久性和稳定性378

§17.2光管效应及其应用379

§17.3透镜和菲涅尔透镜382

§17.4光学领域其它应用383

17.4.1 镜片制造383

17.4.2光栅复制383

17.4.3其它用途384

§17.5光学塑料材料384

参考文献387

第十八章泡沫塑料及其制品设计388

§18.1泡沫塑料分类388

18.1.1按泡孔结构分388

18.1.2按软硬程度分388

18.1.3按密度大小分389

§18.2泡沫塑料结构390

18.2.1 泡孔形状391

18.2.2泡孔尺寸391

18.2.3开孔系数392

§18.3泡沫塑料性能393

18.2.4 泡沫密度393

18.3.1力学性能394

18.3.2热学性能399

18.3.3尺寸稳定性402

18.3.4 电学性能402

18.3.5 漂浮性能404

18.3.6吸水性和透湿性404

18.3.7声学性能406

18.3.8缓冲减震性能407

18.3.9阻燃性能408

18.3.10化学性能410

§18.4结构泡沫411

18.4.1结构泡沫的结构与特性411

18.3.11生物性能411

18.4.2结构泡沫成型方法412

18.4.3增强结构泡沫414

18.4.4组合泡沫415

§18.5耐高温泡沫417

18.5.1有机硅泡沫417

18.5.2聚异氰脲酸酯泡沫418

18.5.3聚苯并咪唑泡沫420

18.5.4聚酰亚胺泡沫421

§18.6泡沫塑料应用423

18.6.1包装用制品设计423

18.6.2绝热和建筑用制品设计427

18.6.3交通运输用制品设计432

18.6.4海运和海洋事业用制品434

18.6.5家具和日常生活用制品437

18.6.6医疗技术材料437

19.5.1着色剂简介437

18.6.7军事和航空航天技术应用438

参考文献440

第十九章表面装饰与着色441

§19.1表面绘画技术441

19.1.1模塑花纹技术441

19.1.2热固性塑料制品的绘画技术444

19.1.3热塑性塑料制品的绘画技术444

19.1.4发泡装饰技术445

19.1.5其它花纹技术448

§19.2表面涂饰技术450

19.2.1涂饰的功能450

19.2.2涂料的种类451

19.2.3涂料的选用451

19.2.4涂饰预处理452

19.2.5涂饰工艺453

19.2.6涂饰对制品的设计要求455

§19.3表面金属化456

19.3.1金属喷镀456

19.3.2真空镀膜457

19.3.3化学镀金与电镀459

19.3.4电镀塑料制品的设计要求460

19.4.1表面烫印462

§19.4表面印刷技术462

19.4.2丝网印刷（绢印）464

19.4.3其它印刷技术465

§19.5塑料着色466

19.5.2着色剂选择467

19.5.3塑料着色技术469

参考文献474

§20.1性能规范与标准475

20.1.1物理性能475

第二十章塑料性能与鉴别475

20.1.2热学性能477

20.1.3力学性能478

20.1.4 电学性能482

20.1.5化学性能483

20.1.6老化性能484

§20.2塑料鉴别506

20.2.1燃烧鉴别法506

20.2.2溶解性试验法508

20.2.3元素检定法511

20.2.4最后鉴定法512

20.2.5现代鉴定法515

§20.3聚合物分子结构516

20.3.1聚烯烃树脂516

20.3.2 乙烯基树脂519

20.3.3丙烯酸树脂520

20.3.4聚酰胺树脂521

20.3.5聚醚树脂522

20.3.6含氟树脂524

30.3.7芳杂环树脂525

20.3.8纤维素塑料526

20.3.9聚醚酯树脂528

20.3.10其它热固性树脂530

参考文献534