塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一。自从1927年聚氯乙烯塑料问世以来，随着高分子化学技术的发展以及高分子合成技术、材料改性技术的进步，愈来愈多的具有优异性能的高分子材料不断涌现，从而促使塑料工业飞跃发展。
新型塑料品种的增加以及塑料成型技术的发展，为塑件的应用开拓了广阔的领域。目前，塑料制品已深入到国民经济的各个部门中。特别是在办公用品、照相器材、汽车、仪器仪表、机械、航空、交通、通信、轻工、建材产品、日用品以及家用电器行业中的零件塑料化的趋势不断加强，并且陆续出现以塑代金属的全塑产品。据报道，美国已是世界上的最大塑料生产国，每年的塑料消耗量已经超过钢材。就全世界而言，按照体积和质量计算，塑料的消耗量也超过了钢材。我国自改革开放以来，塑料工业发展也很快，表现在不仅塑料产量增加而且其品种更为增多，其产量已上升到居世界第四位。由此可见，塑料工业已在我国国民经济的各个部门中发挥了愈来愈大的作用。
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目 录
前言
绪论（1）
1.塑料模具的意义（1）
2.塑料成型方法简介（1）
3.塑料成型工艺及模具技术的发展（2）
4.学习本课程的目的、要求和方法（3）
第1章 塑料材料及成型工艺性能（4）
1.1 塑料材料（4）
1.1.1 塑料的概念（4）
1.1.2 塑料的组成（4）
1.1.3 塑料的分类（5）
1.1.4 塑料的性能与用途（6）
1.1.5 塑料的可加工性（7）
1.2 塑料的流变性（9）
1.2.1 牛顿型流体（9）
1.2.2 非牛顿型流体（10）
1.2.3 影响黏度的因素（11）
1.3 塑料成型工艺性能（11）
1.3.1 流动性（11）
1.3.2 收缩性（12）
1.3.3 结晶性（14）
1.3.4 热敏性及吸湿性（14）
1.3.5 聚合物降解（15）
1.3.6 聚合物的定向（15）
1.3.7 压缩比与比容（15）
1.3.8 固化特性（15）
复习与思考（16）
第2章 塑料制品设计（17）
2.1 塑料制品的工艺性（17）
2.1.1 制品的尺寸和精度（17）
2.1.2 制品的表面质量（18）
2.2 塑料制品结构设计及典型实例（19）
2.2.1 制品的几何形状（19）
2.2.2 螺纹和齿轮的设计（29）
2.2.3 嵌件的设计（30）
2.2.4 合页的设计（30）
2.2.5 文字、符号及凹凸纹设计（30）
复习与思考（31）
第3章 塑料注射成型工艺及模具结构（32）
3.1 塑料注射成型工艺（32）
3.1.1 注射成型原理及特点（32）
3.1.2 注射成型设备（33）
3.1.3 注射成型工艺过程（33）
3.1.4 注射成型工艺条件（35）
3.2 注射模具的应用特点和要求（37）
3.2.1 注射模具的应用特点（37）
3.2.2 对注射模的要求（37）
3.3 注射模的结构组成（37）
3.4 注射模的分类（38）
3.4.1 单分型面注射模（38）
3.4.2 双分型面注射模（39）
3.4.3 带活动镶件的注射模（42）
3.4.4 带有侧向抽芯的注射模（42）
3.4.5 自动脱螺纹的注射模（43）
3.4.6 推出机构设在定模一侧的注射模（43）
3.4.7 无流道凝料注射模（43）
3.5 注射模与注射机的关系（44）
3.5.1 注射机的技术规范（44）
3.5.2 注射机的选用（45）
3.5.3 注射压力的校核（46）
3.5.4 锁模力的校核（46）
3.5.5 开模行程与推出机构的校核（47）
3.5.6 安装部分相关尺寸的校核（48）
复习与思考（50）
[STHZ]第4章 塑料注射模具设计（51）
4.1 分型面的选择（51）
4.1.1 分型面的形式（51）
4.1.2 分型面的选择原则（52）
4.2 型腔数目的确定与排列形式（54）
4.2.1 型腔数目的确定（54）
4.2.2 多型腔的排列（55）
4.3 浇注系统的设计（55）
4.3.1 普通浇注系统的设计（56）
4.3.2 无流道浇注系统设计（68）
4.4 排气系统设计（73）
4.5 成型零件结构设计（73）
4.5.1 凹模的结构设计（74）
4.5.2 凸模的结构设计（75）
4.5.3 成型零件工作尺寸计算（77）
4.5.4 型腔壁厚和底板厚度计算（84）
4.6 导向机构的设计（86）
4.7 脱模机构的设计（89）
4.7.1 脱模机构的分类（89）
4.7.2 脱模机构的设计原则（90）
4.7.3 脱模力计算（90）
4.7.4 简单脱模机构（一次脱模机构）（91）
4.7.5 二次脱模机构（99）
4.7.6 双脱模机构（104）
4.7.7 顺序脱模机构（105）
4.7.8 浇注系统凝料的脱出机构（105）
4.7.9 带螺纹塑件的脱模机构（109）
4.8 侧向分型与抽芯机构（114）
4.8.1 侧向抽芯机构的分类及特点（115）
4.8.2 抽拔力和抽芯距的计算（115）
4.8.3 斜导柱侧抽芯机构（117）
4.8.4 弯销侧抽芯机构（127）
4.8.5 斜导槽侧抽芯机构（129）
4.8.6 斜滑块侧抽芯机构（130）
4.8.7 液压或气动侧抽芯机构（133）
4.8.8 其他侧抽芯机构（134）
4.9 注射模温度调节系统设计（137）
4.9.1 冷却系统设计（137）
4.9.2 加热系统设计（147）
4.10 模体（模架）设计（150）
4.10.1 模体概述（150）
4.10.2 国内外标准模架简介（150）
4.10.3 固定板与支承板（151）
4.10.4 支承件（152）
4.11 注射模具课程设计指导书（153）
4.11.1 设计前提（153）
4.11.2 设计目的（153）
4.11.3 设计内容及基本要求（153）
4.11.4 设计程序（分8个步骤）（153）
复习与思考（156）
第5章 塑料压缩成型工艺及模具设计（157） 5.1 压缩成型工艺（157）
5.1.1 压缩成型原理及特点（157）
5.1.2 压缩成型设备（157）
5.1.3 压缩成型工艺过程（158）
5.1.4 压缩成型工艺条件（159）
5.2 压缩模结构及分类（160）
5.2.1 按模具在压机上的连接方式分类（161）
5.2.2 按模具分型面形式分类（161）
5.2.3 按压缩模加料室的形式分类（161）
5.3 压缩模选用原则（163）
5.4 压缩模与压力机的配合关系（163）
5.5 压缩模设计要点（164）
5.5.1 塑件在模具内加压方向的选择（164）
5.5.2 凸凹模的配合形式及有关尺寸确定（166）
5.5.3 凹模加料室高度尺寸计算（170）
5.5.4 压缩模设计实例（172）
复习与思考（175）
第6章 塑料传递成型工艺及模具设计（176）
6.1 传递成型工艺（176）
6.1.1 传递成型原理及特点（176）
6.1.2 传递成型工艺过程（176）
6.1.3 传递成型工艺条件（177）
6.2 传递模的结构组成（177）
6.3 传递模的分类（177）
6.3.1 普通压机用传递模（177）
6.3.2 专用压机用固定式传递模（179）
6.4 传递模设计要点（179）
6.4.1 加料室结构及其尺寸计算（180）
6.4.2 压料柱设计（182）
6.4.3 加料室与压料柱的配合（184）
6.4.4 浇注系统的设计（185）
6.5 传递模设计实例（188）
6.5.1 酚醛托架传递模（图6-13）（188）
6.5.2 酚醛圆形仪表盖传递模（图6-14）（188）
6.5.3 酚醛仪表齿轮传递模（图6-15）（188）
复习与思考（190）
第7章 塑料挤出成型工艺及模具设计（191）
7.1 挤出成型工艺（191）
7.1.1 挤出成型原理及特点（191）
7.1.2 挤出成型工艺过程（191）
7.1.3 挤出成型工艺参数（192）
7.2 挤出成型模具设计要点（193）
7.2.1 挤出机头的作用及分类（193）
7.2.2 挤出机头的结构组成（194）
7.2.3 挤出机头的设计原则（196）
7.2.4 机头与挤出机的关系（196）
7.2.5 挤管机头设计要点（199）
复习与思考（205）
第8章 塑料中空成型工艺及模具设计（206）
8.1 中空吹塑成型工艺及模具设计（206）
8.1.1 中空吹塑成型工艺的分类及特点（206）
8.1.2 吹塑模具结构（209）
8.2 真空吸塑成型工艺及模具设计（211）
8.2.1 真空吸塑成型工艺（211）
8.2.2 真空吸塑成型模具结构形式（212）
8.3 压缩空气成型工艺及模具设计（212）
8.3.1 压缩空气成型工艺（212）
8.3.2 压缩空气成型模具结构及成型过程（213）
8.4 中空成型模具设计实例（213）
复习与思考（215）
第9章 塑料注射成型新技术简介（216）
9.1 大型注射成型（216）
9.1.1 大型塑料模具的界定（216）
9.1.2 大型注射模具设计要点（216）
9.1.3 大型注射模具结构设计实例（217）
9.2 精密注射成型（217）
9.2.1 精密注射成型的概念（217）
9.2.2 精密注射成型用塑料（217）
9.2.3 精密注射成型工艺特点（217）
9.2.4 精密注射成型对注射机的要求（218）
9.2.5 精密注射模设计要点（218）
9.3 热固性塑料注射成型（219）
9.3.1 热固性塑料注射成型特点（219）
9.3.2 热固性塑料注射模的设计要点（220）
9.4 热固性塑料冷流道注射成型（220）
9.4.1 完全冷流道式（221）
9.4.2 部分冷流道式（221）
9.5 热固性塑料注压成型（221）
9.6 共注射成型（223）
9.6.1 双色注射成型（223）
9.6.2 双层注射成型（224）
9.7 叠层式注射成型（225）
9.8 气体辅助注射成型（空气注射成型）（226）
9.9 简易注射成型（227）
9.10 可熔型芯注射成型（227）
附录A 常用塑料和树脂缩写代号（摘录）（230）
附录B 常用塑料的性能与用途（231）
附录C 常用热塑性塑料的主要技术指标（233）
附录D 常用热塑性塑料注射成型的工艺参数（237）
附录E 部分国产注射成型机的型号及技术参数（240）
附录F 部分国产SZ系列塑料注射机主要技术参数（242）
附录G 常用液压机的主要技术参数（244）
附录H 模塑件尺寸公差表（GB/T14486-1993）（246）
附录I 我国注射模标准目录（248）
附录J 内地与台湾地区模具零件称谓对照表（249）
附录K 模具价格简易计算方法（249）
参考文献（250）
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前 言
模具工业是国民经济的基础工业，被称为“工业之母”。而塑料模具又是整个模具行业中的一枝独秀，发展极为迅速。为了适应社会发展的需要，近年来各级学校纷纷创办了模具专业或相关的材料成型与控制专业，并将“塑料成型工艺及模具设计”作为主要的必修课程。为此，作者凭着10多年模具方面的教学经验以及长期指导学生下厂实习的学习心得和体会，主编了《塑料制品成型及模具设计》这本书。本书可作大学的“材料成型与控制”专业以及高职、高专的“模具设计与制造”专业的教材，还适宜选作中等专业学校及技术培训教材，也可供从事模具设计与制造的技术人员参考 。
全书分为绪论和9章共10个部分。第1~第2章介绍塑料成型的理论基础知识和塑料制品的设计原则；第3~第4章详细讲述注射成型工艺、注射模具结构及注射模具的设计；第5~第8章扼要介绍了其他主要的塑料成型工艺及模具的设计要点。为了便于教学，在每章的后面附有复习与思考内容。并附有“注射模具课程设计指导书”，以供参考。本书的重点放在目前我国广泛应用的热塑性塑料注射成型及模具上面，除此之外，还对近年来不断发展的注射成型新技术列在第9章中作了简介，以助读者了解国内外先进的注射技术及发展动向。鉴于目前各学校有关模具专业都分别开设了“模具CAD辅助设计”和“模具制造工艺学”等课程，且都配有相应的教材，故在本书中未涉及这些内容。
本书的特点是：内容丰富、知识面广、图幅多且都配有文字解说，简明易懂，有助读者加深理解和自学。
本书由湖南大学塑料模具研究所所长叶久新教授主编，由王群老师完成CAD绘图，由中国模具工业协会院校教育委员会理事、长沙理工大学蔡德文教授主审。
参与本书编写工作的有：中南大学陈明安，湖南大学陈宪宏，湖南工业职业技术学院李和平和曾霞文，广东机电职业技术学院周理，湖南化工职业技术学院管文华，长沙大学夏卿坤和李国锋，湖南科技职业学院袁国平，重庆工业职业技术学院刘峥，湖南大学衡阳分校钱书琨和张蓉，长沙航空职业技术学院刘矿陵，湖南科技大学庞佑霞等。此外在编写过程中，还得到了浙江余姚市中美合资宁波美灵塑模有限公司王仲定和梁广成、长沙宝峰模具有限公司封永忠、长沙利达实业有限公司肖谦学等同仁的大力支持和帮助，他们对本书的内容及编排方式提出了许多宝贵的意见和建议。在此一并表示衷心感谢。
由于编者水平有限，书中错误之处在所难免，恳请读者指正。
本书配有多媒体光盘，需要者，请直接与湖南大学材料学院王群老师联系，wangqun72@163.com。
编者
2004年4月
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第1章 塑料材料及成型工艺性能
1.1 塑料材料
1.1.1 塑料的概念
塑料是以高分子聚合物为主要成分，加入一定量添加剂而组成的一种混合物。但由于这些添加成分所占的比例较小，所以塑料的主要性能取决于聚合物的性能。
塑料在常温下为柔韧的固体，但在加热、加压下有一段软化过程，则具有可塑性，有优良的成型和加工性能，可用不同的成型方法将塑料制成任何形状的制品。此外，由于塑料的巨大相对分子质量，所以分子之间彼此具有很大的作用力，分子之间的长链会蜷曲缠绕在一起，既可相互吸引也可互相排斥，故使得塑料具有弹性。
1.1.2 塑料的组成
塑料的主要成分是高分子聚合物，其他添加成分根据需要有如下种类：
1.合成树脂
树脂即高聚物，在塑料中的作用有两个：其一是决定塑料的类型和基本性能（如热性能、物理性能、化学性能、力学性能等）；其二是起黏结
作用，联系或胶黏其他成分，并使塑料具有可塑性和流动性，从而具有成型性能。
树脂有天然树脂与合成树脂。天然树脂来自植物与动物分泌物的有机物，如松香、虫胶、沥青等，产量有限且性能也不好。目前通常使用由人工制取的合成树脂，如聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂等。其含量为40%~100%。
常用塑料及树脂的缩写代号见附录A。
2.填充剂
为了降低塑料成本或者为了改进塑料的性能（如硬度、刚度、电绝缘性等），往往在合成树脂中掺入一些廉价的填料。例如在酚醛树脂中加入木屑等填料，可以获得机械强度高的电胶木；加入云母、石英或石棉可以提高塑料的耐热性和绝缘性。常用的填充剂的形态有粉状、纤维状和片状三种。粉状的如木粉、石棉粉、滑石粉、陶土、云母粉及石墨粉等。纤维状的有石棉、玻璃纤维等。片状的通常有纸、棉布、玻璃布等。填充剂的常用量为塑料的40%以下。
3.增塑剂
对于某些塑料（如氯乙烯、醋酸纤维、硝酸纤维等），为了提高其可塑性、流动性和柔软性，降低其刚度和脆性并提高易加工性能，通常加入一些能与树脂相熔的不易挥发的高沸点有机化合物，即称为增塑剂。对增塑剂的要求是：与树脂互溶性好、化学稳定性好、挥发性小、无毒、无色、无味、不吸潮、价廉等。常用的增塑剂有樟脑或邻苯二甲酸二丁酯。但是增塑剂加入后也会降低塑料的硬度和抗拉强度，有时还会造成塑料的老化，所以在塑料中通常应少加或不加。惟有软质聚氯乙烯才含大量的增塑剂，其含量可高达60%或更多，聚氯乙烯糊含增塑剂在80%以上。
4.稳定剂
塑料在受热及紫外线、氧气的作用下会逐渐分解、变质（即老化或降解），为减缓或阻止这种老化现象，通常在塑料中加入某种稳定剂。根据稳定剂所发挥的作用，它可分为以下三种：
（1）热稳定剂：它的作用是抑制或防止树脂在加工过程中受热而降解。稳定剂的种类很多，常用的有：三盐基性硫酸铅、有机锡类、金属皂类、无毒液体稳定剂等。使用稳定剂的塑料主要是聚氯乙烯。
（2）光稳定剂：其作用是阻止树脂在阳光作用下引起降解而变色并降低力学性能。常加入光稳定剂的塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。光稳定剂的种类较多，主要有紫外线吸收剂和光屏蔽剂。前者有羟基二苯酮类，后者是某些颜料，如炭黑、氧化锌、氧化钛和絮凝状的金属等。
（3）抗氧化剂：许多树脂如聚烯烃类、聚苯乙烯、聚甲醛、ABS等，在加工、储运和使用过程中易发生氧化而导致降解。所以通常在这些塑料中加入某些抗氧化剂如酚类、胺类有机物。稳定剂的用量一般为塑料的0.3%~0.5%。
5.润滑剂
其目的是对塑料的表面起润滑作用，防止塑料在成型加工时黏模。同时还可以改进塑料熔体的流动性，提高塑料制品表面光洁度。常用润滑剂的塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、ABS等。常用的润滑剂有硬脂酸及其盐类、石蜡等。使用量为塑料的0.5%~1.0%。
6.着色剂
一般合成树脂为白色半透明或无色透明状。为了增加制品的美观性常在塑料中添加着色剂。常用着色剂有以下三类：
无机颜料：如钛白粉、铬黄、镉红、群青等。它们耐光性、耐热性、化学稳定性较好，吸油量小、游离现象小、遮盖力强。但其着色能力、透明性、鲜艳性较差。
有机颜料：如联苯胺黄、酞青蓝、酞青绿等，在塑料制品生产中应用广泛。
染料：它的性能刚好与前述无机颜料相反，常用的有分散红、士林黄、士林蓝等。
除了一般的色料外，若要使塑件具有特殊的光学性能，还可在其中添加珠光色料、磷光色料、荧光色料及金属絮片等。
塑料的添加剂除了上述几种常用的以外，根据塑料品种及使用要求，还可选择性地加入如发泡剂、阻燃剂、固化剂、防静电剂、导电剂和导磁剂等添加剂。
1.1.3 塑料的分类
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