塑料压延、模压成型工艺与设备

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出版者:中国轻工业出版社
作者:
出品人:
页数:205
译者:
出版时间:1997-08
价格:25.00
装帧:平装
isbn号码:9787501920853
丛书系列:
图书标签:
  • 金庸
  • 塑料成型
  • 塑料加工
  • 压延成型
  • 模压成型
  • 塑料工艺
  • 塑料设备
  • 高分子材料
  • 塑料制品
  • 制造技术
  • 工程塑料
  • 聚合物加工
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具体描述

精密塑性加工的理论与实践:金属薄板成型技术深度解析 本书系统阐述了金属薄板在各类压力加工过程中的物理机制、材料行为以及成型工艺的设计与优化。全书聚焦于冷冲压、深拉伸、辊压成形等现代金属成型领域的前沿技术,旨在为从事金属结构件设计、制造、质量控制及相关科研工作的工程师和技术人员提供一本内容翔实、理论深入且贴近实际生产的专业参考书。 --- 第一部分:材料基础与塑性本构理论 本部分首先回顾了金属材料的微观结构及其在塑性变形过程中的演变规律。重点剖析了体心立方(BCC)、面心立方(FCC)和六方最密堆积(HCP)金属的形变机制、孪晶与滑动行为,为后续的宏观力学分析奠定基础。 第一章:工程金属材料的力学性能与组织结构 金属晶体结构与滑移系统: 深入探讨了位错理论,解释了位错的产生、运动和交互作用如何决定材料的加工硬化特性。 应力-应变本构关系: 详尽描述了线弹性、弹塑性、后效应等本构模型的数学形式及其在有限元模拟中的应用。特别对比了Ludwik-Hollomon、Voce等常用硬化模型的适用范围和参数辨识方法。 塑性各向异性: 详细分析了轧制和加工过程导致的材料内部织构对手工件性能的影响。通过R值(塑性应变比)和Lankford系数的测量与解释,指导用户选择具有良好成型性能的板材。 第二章:塑性力学基础与断裂判据 平面应变与平面应力分析: 阐述了在冲压和拉伸过程中,应力状态的判定标准及其对变形路径的影响。 屈服准则与流动法则: 详细对比了Tresca、von Mises屈服准则,并引入了更适用于复杂应力状态下的Hill'48和Barlat-Lian等各向异性屈服函数。 金属疲劳与断裂力学在成型中的应用: 探讨了成形极限图(FLD)的建立原理和实际应用,分析了微裂纹的萌生、扩展机制,以及如何通过工艺控制避免或延迟脆性断裂。 --- 第二部分:冷冲压成形工艺及其优化 本部分聚焦于模具设计与冲压工艺的相互作用,这是实现高效、高精度零件制造的核心。 第三章:冲裁与冲孔工艺 冲裁机理与剪切模式: 深入剖析了金属在冲裁过程中,从接触、挤压到完全分离的物理过程。介绍了平刃、斜刃冲裁的区别及对断面质量的影响。 间隙设计与毛刺控制: 提供了冲裁间隙(Gap)与材料厚度、材料强度之间的精确计算模型。详细分析了毛刺的形成机理,并提出了通过优化凹凸模圆角半径和使用特殊冲裁技术(如淄纹冲裁)来控制毛刺高度和强度的工程方法。 复合冲裁与级进模设计: 针对复杂零件的连续化生产需求,介绍了复合冲裁、多工位级进模的布局原则、导向机构、卸料装置的设计要点,并强调了模具寿命与刚度的关系。 第四章:深拉伸成形工艺与缺陷控制 拉伸理论基础: 推导了薄壁圆筒拉伸的应力分析模型,明确了决定拉伸极限的关键因素——“极限拉伸比”(DRF)。 模具结构与润滑技术: 详细介绍了凸模、凹模、压边圈(Blank Holder)的设计几何参数,特别是压边圈的压力分布对起皱和破裂的影响。探讨了干式润滑、湿式润滑以及新型高分子润滑剂的选择与应用。 常见缺陷的诊断与矫正: 重点分析了起皱(Wrinkling)的产生条件及其消除方法(如增加压边力、优化圆角);拉伸破裂(Tearing)的预测和预防措施;以及由于材料各向异性导致的侧壁厚度不均的控制策略。 --- 第三部分:辊压成形与连续成型技术 本部分转向对需要连续变形的结构件的制造技术进行深入研究,特别关注型材的几何精度和残余应力的管理。 第五章:辊压成形(Roll Forming)的原理与设计 辊压成形的变形机制: 阐述了辊压过程中材料经历的反复弯曲与校正过程,分析了辊间距、开料形状对最终型材截面的影响。 成形力与扭矩计算: 提供了基于折线近似和有限元模拟的成形力计算方法,指导用户选择合适的驱动功率和模具(辊轮)刚度。 型材回弹(Springback)的预测与补偿: 辊压成形中回弹是影响尺寸精度的主要因素。本书提供了针对不同截面形状的经验回弹系数,并详细介绍了通过预弯和辊轮角度微调进行主动补偿的技术。 第六章:辊轮模具的设计与寿命管理 辊轮材料与热处理: 推荐了适合高接触应力环境的工具钢(如Cr12MoV、SKD11),并探讨了表面强化技术(如渗碳、氮化)对模具寿命的提升作用。 辊轮的间隙与对中: 强调了在多道次辊压生产线中,各工位辊轮的轴向、径向对中精度对保证产品直线度和截面一致性的极端重要性。 连续生产中的过程控制: 介绍了利用激光扫描或机器视觉系统对生产中的型材进行实时尺寸检测(In-line Measurement),并根据检测结果反馈调整后续辊轮间隙的闭环控制系统。 --- 第四部分:先进的辅助与仿真技术 本部分关注现代制造中不可或缺的计算机辅助工程(CAE)在塑性加工中的应用。 第七章:金属成形有限元分析(FEA) 前处理与模型简化: 指导读者如何构建高效的板料成形CAE模型,包括网格划分策略、接触算法的选择(如罚函数法、增广拉格朗日法)以及对称性利用。 后处理与结果解读: 重点讲解如何准确提取应力、应变分布图,特别是厚度收缩率和主应变方向的分析,以预测潜在的缺陷区域。 集成仿真与优化: 介绍了从材料数据输入到最终零件质量预测的完整仿真流程,并探讨了利用优化算法(如响应面法、遗传算法)对模具几何进行参数化迭代优化的方法。 本书内容翔实、图表丰富,紧密结合工业实际案例,是金属结构件制造领域工程师案头必备的权威参考资料。它将理论深度与工程实用性完美结合,是提升塑性加工制造水平的有力工具。

作者简介

目录信息

目录
上篇 压延成型工艺与设备
第一章 压延成型原理概述
第一节 压延制品在国民经济中的作用
第二节 压延成型原理
思考题
第二章 压延工艺流程
思考题
第三章 压延生产线设备及装置
第一节 压延成型前工序设备及装置
一、原辅材料准备用设备及装置
二、捏合设备
三、塑炼设备
第二节 压延设备
一、压延机的分类
二、压延机的构造
三、压延机辊筒
四、压延机的主要技术参数
第三节 压延成型后工序设备及装置
一、引离装置
二、压花装置
三、冷却定型装置
四、橡胶传送装置
五、卷取与切割装置
思考题
第四章 原材料
第一节 聚氯乙烯树脂
一、聚氯乙烯树脂的聚合
二、聚氯乙烯树脂的规格
三、聚氯乙烯树脂的热力学状态与加工之间的关系
四、聚氯乙烯树脂性能
第二节 增塑剂
一、增塑剂的分类
二、增塑剂的作用
三、增塑剂的性能要求与选择
四、增塑剂的增塑效率
五、增塑剂的光热稳定性
六、增塑剂对制品力学性能的影响
七、聚氯乙烯常用增塑剂
第三节 稳定剂
一、稳定剂的分类
二、对稳定剂的要求
三、稳定剂的应用
四、稳定剂的性能
第四节 润滑剂
一、润滑剂的分类
二、润滑剂的选择
第五节 着色剂
一、着色机理
二、对着色剂的要求
三、常用着色剂
第六节 填充剂
一、对填充剂的要求
二、填充剂与树脂的作用
三、常用填充剂
第七节 增强剂
第八节 发泡剂
一、发泡剂分类
二、对发泡剂的要求
思考题
第五章配 方设计
第一节 配方设计的依据
第二节 塑料制品分类
一、硬质聚氯乙烯制品
二、软质聚氯乙烯制品
第三节 硬质聚氯乙烯制品配方设计
一、树脂的选择
二、增塑剂用量的选择
三、稳定剂的选择
四、润滑剂用量的选择
五、填充剂的选择
第四节 软质聚氯乙烯制品配方设计
一、树脂的选择
二、增塑剂的选择
三、稳定剂的选择
四、其他助剂的选择
第五节 配方的表示方法及配方实例
一、配方的表示方法
二、配方实例
思考题
第六章 压延成型工艺
第一节 配料
一、树脂的筛选、输送与称量
二、增塑剂的过滤、混合与计量
三、稳定剂浆料的研制与计量
四、色浆的配制
五、其他助剂的配制
第二节 塑料的塑炼
一、捏合
二、塑炼
第三节 压延成型工艺
一、压延工艺路线
二、压延成型工艺条件
第四节 压延工艺的影响因素
一、压延机的操作因素
二、原材料因素
三、设备因素
四、冷却定型阶段影响质量的因素
第五节 压延机操作与维护
第六节 压延成型中不正常现象、产生原因与解决办法
一、软质聚氯乙烯压延
二、硬质聚氯乙烯压延
第七节 压延成型的自动控制
一、自动配料称量
二、混炼自动翻料装置
三、喂料自动化
四、自动卷取、切割
五、金属探测器
六、β-射线测厚仪
七、视频监控装置
第八节 压延膜的双轴拉伸
一、概述
二、拉伸设备
三、扩幅装置
四、双轴拉伸工艺
第九节 压延人造革
一、概述
二、压延人造革工艺流程
三、生产设备
四、压延人造革配方与工艺
五、压延革表面处理
六、压延人造革生产中不正常现象、产生原因与解决办法
七、其他方法生产人造革的技术
第十节 聚氯乙烯压延地板
一、概述
二、塑料地板原材料
三、聚氯乙烯地板成型工艺
四、卷材地板、涂刮地板及三层地板的生产
第十一节 压延成型设备的发展
一、概述
二、异径辊压延机
三、异径辊压延机与同径辊压延机比较
思考题
下篇 模压、层压成型工艺与设备
第七章 模压与层压用设备、模具与原材料
第一节 模压与层压用设备
一、液压机概述
二、液压机工作原理
三、液压机分类与结构
四、液压机的主要技术参数
五、塑料用液压机要求及常用液压机
六、层压机热板
第二节 模压成型用模具
一、溢式模具
二、不溢式模具
三、半溢式模具
四、液压模具的加热方式
第三节 模压、层压用原材料
一、酚醛树脂
二、氨基树脂
三、环氧树脂
第八章 模压、层压成型工艺
第一节 模压成型工艺
一、模压成型原理
二、模压成型的准备
三、模压成型
四、后处理
五、模压成型控制因素
六、模压成型中不正常现象、产生原因与解决办法
七、热塑性塑料的模压成型
第二节 热固性塑料层压成型工艺
一、常用树脂特性
二、底材与填料
三、附胶材料的制备
四、热固性塑料的层压成型
五、压制层压板材时层压机的工作情况
六、层压板材的应用
七、装饰板材生产
八、增强板材的其他成型方法
第三节 热固性塑料管材与棒材成型
一、管材成型
二、棒材成型
第四节 热塑性塑料层压成型工艺
一、层压聚氯乙烯板材工艺流程
二、聚氯乙烯硬板层压工艺
三、压制成型
四、层压成型安全生产操作规程
五、层压工艺讨论
六、层压中不正常现象、产生原因与解决办法
思考题
第九章 塑料成型加工中劳动防护
第一节 高分子材料的毒性
一、树脂
二、增塑剂
三、稳定剂
四、发泡剂
五、颜料
六、其他
第二节 成型加工中的防护措施
一、工艺改革及技术革新
二、加强通风排气
三、合理使用个人防护用品
四、建立卫生保健制度
思考题
参考文献
附录《中华人民共和国工业技术等级标准》(塑料行业)
一、压延工
二、模压工
三层压工
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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我是在一个设备采购决策的过程中接触到这本书的,我们正在考虑引进一套先进的模压成型生产线,主要用于制造复杂几何形状的高性能工程塑料部件。因此,我对书中关于**模具设计、流道分析以及成型周期优化**的部分给予了极高的关注度。然而,这本书在描述模压成型时,似乎更侧重于传统的热固性树脂工艺,对于现代热塑性复合材料(如长纤维增强材料或纳米复合材料)在模压过程中的独特挑战和应对策略,挖掘得不够深入。比如,它很少提及**可变压缩速率模压(VCR)**技术如何帮助提高复杂结构件的填充均匀性,也缺乏对**注射模压(Injection Compression Molding, ICM)**这种能有效降低成型压力和残余应力的先进技术的系统性介绍。我原本希望书中能提供大量的**失效分析案例**,分析模具型腔内应力集中点、脱模剂选择不当导致的表面缺陷等问题,并给出具体的解决路径图。但现有内容在这方面显得比较宽泛,更多是理论性的描述,没有太多实战中通过调整模温、保压曲线来挽救一批次不合格产品的鲜活经验。总而言之,对于追求极致性能和高精度要求的模压应用场景,这本书的指导性还有待加强,它更多的是告诉我们“是什么”,而不是“如何做到最好”。

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这本书的封面设计得相当专业,那种深沉的蓝色调搭配着烫金的字体,立刻给人一种技术手册的严肃感。我本来是冲着“塑料压延”这个关键词来的,希望能找到一些关于如何通过辊筒挤压将塑料熔体转化为均匀薄片的具体操作细节和常见故障排除技巧。结果发现,这本书的重点似乎更偏向于宏观的工艺流程介绍,对于**具体到不同树脂材料(比如PVC、PE、PP)在不同温度、压力和速度下的精细化控制参数,以及针对性地解决压延过程中常见的跑偏、厚度不均、表面拉伸纹路等问题,着墨不多**。我期待能看到一些图文并茂的章节,详细解析不同辊型设计对最终产品性能的影响,比如如何通过调整冷却辊的温度梯度来控制薄膜的结晶度和光学性能。可惜的是,这部分内容相对抽象,缺乏那种一线工程师真正需要的“干货”。如果这本书能增加一个专门讨论**高精度、多层共挤压延技术**的案例分析,或者深入探讨一下在线检测系统(如X射线或红外测厚仪)如何与压延线联动反馈控制,那对专业人士的价值将大大提升。目前看来,它更像是一本面向初级技术人员的入门读物,对于资深工程师而言,实用价值略显不足,许多基础概念的阐述占用了不少篇幅,而我更关心的是如何突破现有生产瓶颈的创新思路。

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这本书的章节组织结构给人一种教科书式的、平铺直叙的感觉,内容覆盖面广,似乎想面面俱到地解释所有相关的基础知识。然而,这种“大而全”的模式恰恰牺牲了深度。特别是关于“模压成型设备”的部分,它罗列了不同吨位的平板压力机和油压机的基本结构,但对于现代高精度伺服电动压机在**能耗优化和运动控制精度**上的优势,没有进行对比分析。读者很难从书中了解到,选择液压系统还是纯电动系统,对最终制件的**微观结构均匀性**到底有多大实质性的影响。我更希望看到的是设备选型指南,例如,在制造航空级复合材料部件时,如何根据材料的固化动力学特性来确定所需的升降温速率和精确的保压曲线,这才是决定产品合格率的关键。遗憾的是,设备介绍停留在机械构造层面,对于**自动化上下料系统、自动飞边清理机构**等提高生产效率的关键辅助设备也未作深入介绍。这本书对于刚入行的学生或许是一个不错的起点,但对于希望通过优化设备性能来挤压成本和提升质量的资深操作者而言,它提供的工具箱显得过于简陋。

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阅读这本书时,我一直在寻找那些能够启发我改进现有生产线的“灵光一现”的瞬间,但很遗憾,大部分内容都像是对现有行业标准的复述。例如,在讨论压延工艺的收卷环节时,它详尽描述了张力控制的基本原理,但对于如何应对**不同收卷直径下的线速度变化和卷绕均匀性**这一常见的难题,提供的解决方案都非常通用化,缺乏针对性的算法或控制逻辑示例。如果能加入一些关于**非线性控制模型**在张力反馈中的应用实例就太好了。再看模压部分,书中对模具的**热管理系统**的描述也显得过于基础,仅仅停留在加热管和循环油路的概念上,没有深入探讨**局部温度控制(Zone Heating)**技术如何解决大型模具中心与边缘的温差问题,而这正是导致部件翘曲和内应力的主要元凶。这本书的叙述语言是清晰的,但缺乏一种“挑战权威”的批判性思维,它似乎默认了现有工艺就是最优解。我真正需要的是那种能让我跳出固有思维框架,去思考如何用更少的能量、更快的速度、更稳定的质量来完成加工的**颠覆性见解**,而这本书更多的是在巩固已有的知识体系,对于寻求工艺革命的读者来说,无疑是一次略显平淡的阅读体验。

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从排版和专业术语的运用上看,这本书显然是为化工或材料工程背景的读者准备的,其严谨性是毋庸置疑的。但是,作为一名长期在注塑和挤出领域打滚的工艺工程师,我在阅读“塑料压延”部分时,深感它与当今工业4.0的融合趋势脱节。我期待看到关于**数字化孪生(Digital Twin)**在压延工艺模拟中的应用,或者至少是关于**大数据分析**如何帮助预测压延辊的磨损周期和润滑需求。这本书对**在线粘度测量**在实时调整压延温度和速度方面的讨论几乎是空白的。而且,关于环保和可持续性方面的内容也显得有些滞后;例如,如何优化压延工艺以最大化回收塑料(PCR)的利用率而不显著降低最终产品的物理性能,这在当前的行业背景下至关重要,但书中并未给予足够的重视。此外,对于**超薄膜和功能性薄膜**的特种压延技术,如纳米复合薄膜的制备,也只是浅尝辄止,没有提供任何关于如何控制层间附着力和界面性能的深入探讨。感觉这本书的内容停留在十多年前的标准工业实践水平,对于追求前沿工艺提升的读者来说,参考价值有限。

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