面向装配的塑料零件设计(原书第8版)

塑料制品的种类在过去的几十年里一直在以平均每年超过5%的速度增长，这使得塑料成为目前世界上种类增长快的物质材料之一。本书系统全面地介绍了塑料材料的基础知识，塑料零件的主要装配技术及相应的设计要点。本书基于“正确的方式”和“错误的方式”的案例对比方式，提供了相应的分步计算方法及计算实例，有助于相关技术人员及管理人员理解掌握。
本书可供从事塑料零件开发的设计人员、制造人员及管理人员参考使用，也可供高等院校相关专业师生参考。

过去数十年，世界塑料产品的年均增长率超过了5%，这使塑料成为迄今为止全球增长最快的材料种类。这种增长与塑料的多功能性有关。除此之外，设计和装配也许是促进这一增长的重要因素之一。在新产品设计过程中，对可装配性的优化已成为基本的设计原则。该书就是该原则的集大成之作，保罗在书中精确地阐述了与该原则相关的所有技术要点。
对于新产品的工程师、开发者和设计师来说，该书是必读的。该书内容详尽，提供了大量案例，并辅以简洁有效的图例以便于清晰理解。由于这个特点，该书可以作为大学塑料工程相关课程和产品开发项目课程的有益材料。
在塑料工程师协会，我们必须对设备制造商及其产品开发人员进行培训，让他们知道在设计过程中如何充分利用塑料零件所拥有的巨大潜力及其带来的各种可能性，这里包括塑料零件之间的连接设计以及塑料零件与其他材料零件的连接设计。
我确信该书能为读者了解塑料行业提供新的途径和机会。该书构思巧妙，内容翔实，可作为有经验的塑料工程师以及产品开发人员（即便他们只有极为有限的关于塑料属性和性能的知识）极其有益的指导资料。
维姆·德·沃斯
塑料工程师协会首席执行官
于比利时，东弗兰德，隆兹

译者序
序
前言
第1章 了解塑料材料
1.1 基本树脂
1.1.1 热塑性塑料
1.1.2 热固性塑料
1.2 基本结构
1.2.1 晶体
1.2.2 无定形体
1.2.3 液晶聚合物
1.2.4 新型聚合物技术
1.3 均聚物和共聚物
1.4 增强体
1.5填充剂
1.6 添加剂
1.7 物理性质
1.7.1 密度和比重
1.7.2 弹性
1.7.3 塑性
1.7.4 延展性
1.7.5 韧性
1.7.6 脆性
1.7.7 缺口敏感性
1.7.8 各向同性
1.7.9 各向异性
1.7.10 吸水性
1.7.11 成型收缩
1.8 力学性能
1.8.1 正应力
1.8.2 正应变
1.8.3 应力-应变曲线
1.9 蠕变
1.9.1 介绍
1.9.2 蠕变试验
1.9.3 蠕变曲线
1.9.4 应力松弛
1.10 冲击性能
1.11 热性能
1.11.1 熔点
1.11.2 玻璃化转变温度
1.11.3 热变形温度
1.11.4 热膨胀系数
1.11.5 热导率
1.11.6 温度对力学性能的影响
1.11.7 案例：行星齿轮的寿命和耐久性
第2章 了解安全系数
2.1 什么是安全系数
2.2 使用安全系数
第3章 塑料材料的强度
3.1 拉伸强度
3.2 压应力
3.3 剪切应力
3.4 扭转应力
3.5 伸长
3.6 真应力-应变曲线和工程应力-应变曲线
3.7 泊松比
3.8 模量
3.9 应力关系
3.10 塑料零件设计基础知识
3.11 总结
第4章 非线性因素
4.1 材料因素
4.2 几何因素
4.3 有限元分析
4.4 总结
第5章 塑料焊接技术
5.1 超声波焊接
5.1.1 超声波设备
5.1.2 焊头设计
5.1.3 超声波焊接技术
5.1.4 控制方法
5.2 超声波热熔
5.2.1 标准热熔结构的设计
5.2.2 沉头式热熔结构的设计
5.2.3 球形热熔结构的设计
5.2.4 中空柱形热熔结构的设计
5.2.5 滚花形热熔结构的设计
5.3 超声波点焊
5.4 超声波卷边
5.5 超声波柱焊
5.6 旋转焊接
5.6.1 过程
5.6.2 设备
5.6.3 焊接参数
5.6.4 焊接接头设计
5.7 热板焊接
5.7.1 过程
5.7.2 接头设计
5.8 振动焊接
5.8.1 过程
5.8.2 设备
5.8.3 连接设计
5.8.4 振动焊接中的常见问题
5.9 电磁焊接
5.9.1 设备
5.9.2 过程
5.9.3 接头设计
5.10 射频焊接
5.10.1 设备
5.10.2 过程
5.11 激光焊接
5.11.1 设备
5.11.2 过程
5.11.3 非接触焊接
5.11.4 透射焊接
5.11.5 中间膜和ClearWeldTM焊接
5.11.6 聚合物
5.11.7 应用
5.12 总结
第6章 压入装配
6.1 介绍
6.2 符号和定义
6.3 几何定义
6.4 安全系数
6.5 蠕变
6.6 载荷
6.7 压入装配理论
6.8 设计准则
6.9 案例：塑料轴和塑料滑轮
6.9.1 不同聚合物制成的轴和滑轮
6.9.2 安全系数的选择
6.9.3 材料性质
6.10 解决方案：塑料轴和塑料滑轮
6.10.1 工况A
6.10.2 工况B
6.10.3 工况C
6.10.4 工况D
6.11 案例：金属球轴承和塑料凹槽
6.11.1 可熔型芯注射成型
6.11.2 上进气歧管信息
6.11.3 设计思路
6.11.4 材料性质
6.11.5 解决方案
6.12 成功的压入配合
6.13 总结
第7章 活动铰链
7.1 介绍
7.2 聚丙烯和聚乙烯铰链的典型设计
7.3 活动铰链的常见错误设计
7.4 用于工程塑料的基本设计
7.5 活动铰链设计分析
7.5.1 弯曲引起的弹性应变
7.5.2 弯曲引起的塑性应变
7.5.3 弯曲和拉伸叠加所引起的塑性应变
7.6 计算机流程图
7.7 计算机流程图用到的公式
7.8 案例
7.8.1 连接器
7.8.2 材料对比
7.8.3 点火线缆支架
7.9 铰链异常问题的处理
7.10 压制铰链
7.11 油罐铰链设计
7.12 总结
7.13 练习
第8章 卡扣装配
8.1 介绍
8.2 材料选择
8.3 卡扣设计需要注意的点
8.4 卡扣设计理论
8.4.1 符号和定义
8.4.2 几何条件
8.4.3 应力-应变曲线和方程
8.4.4 瞬时惯性矩
8.4.5 转角
8.4.6 转角积分方程的解
8.4.7 挠度方程
8.4.8 挠度积分方程的解
8.4.9 最大挠度
8.4.10 自锁角
8.5 案例：单向连续悬臂的矩形截面卡扣
8.6 环形卡扣
8.6.1 案例：圆环卡扣，刚性公扣和柔性母扣
8.6.2 符号和定义
8.6.3 几何定义
8.6.4 材料选择及其性质
8.6.5 基本方程
8.6.6 装配角度
8.6.7 案例：电子手表
8.7 扭转卡扣
8.7.1 符号和定义
8.7.2 基本方程
8.7.3 材料性质
8.7.4 求解
8.8 案例：吹塑成型塑料瓶装配体
8.9 模具
8.10 案例：致命卡扣
8.11 装配过程
8.12 卡扣的常见问题
8.13 可维护性
8.14 练习
8.15 总结
第9章 黏接
9.1 失效理论
9.2 表面能
9.3 表面处理
9.4 黏合剂的种类
9.5 黏合剂的优点和缺点
9.6 黏接处的应力开裂
9.7 黏接结构设计
9.8 总结
第10章 模内装配
10.1 包胶成型
10.2 模内装配
10.3 铰链设计
10.4 模具设计
10.5 案例：IMA在汽车行业的应用
10.6 总结
第11 章紧固件
11.1 螺纹成形
11.2 案例：汽车底盘挡泥板
11.3 螺纹切削
11.4 总结
附录
附录A 强制位移
附录B 点力
附录C 成型工艺数据记录
附录D 修模和检查记录
附录E 和塑料零件设计相关的网站
参考文献