塑料注塑模结构与设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:清华大学出版社

作者:杨占尧

出品人:

页数:388

译者:

出版时间:2004-9-1

价格:27.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787302092360

丛书系列:

图书标签:

• 塑料注塑
• 模具设计
• 模具结构
• 注塑工艺
• 机械设计
• 制造业
• 工业工程
• 塑料工程
• 模具制造
• CAD/CAM

现代制造工艺与模具工程：从材料科学到智能制造的深度探索 书籍定位与目标读者 本书旨在为模具工程师、机械设计人员、材料科学家以及相关专业的高年级本科生和研究生提供一个全面、深入且前沿的知识平台。它并非侧重于单一的塑料成型技术，而是横跨多个现代制造领域，着重于从基础理论到复杂工程应用的系统性构建。我们聚焦于如何将先进材料科学的洞察力转化为高效、高精度的制造解决方案，并融入数字化、智能化制造的时代脉络。 第一部分：先进材料的结构、性能与应用基础 本部分将基础理论建立在对现代工业材料的深刻理解之上，这是所有精密制造工艺优化的前提。 第一章：高性能聚合物与复合材料的微观结构 本章详细剖析了工程塑料（如PEEK、LCP、PPS等特种树脂）的分子链结构、结晶形态与非晶态区域的相互作用。重点探讨了热力学参数（玻璃化转变温度$T_g$、熔点$T_m$）如何影响材料的宏观流变特性。此外，还深入研究了纤维增强复合材料（CFRP、GFRP）的界面粘结机制，以及剪切层、取向度对最终制品机械性能（拉伸强度、弯曲模量、蠕变性能）的影响。 第二章：金属合金在严苛环境下的行为模型 本章聚焦于模具制造中至关重要的模具钢和特种工具钢（如H13、ASP23、Maraging钢等）。我们不局限于传统的金相分析，而是引入了基于第一性原理的计算材料学方法，预测和模拟合金在高温、高压、高摩擦环境下的相变、析出物生长动力学以及应力腐蚀开裂（SCC）的敏感性。详细阐述了热处理工艺（如淬火、回火、时效）对晶界结构和硬度分布的精确控制。 第三章：表面工程与功能化涂层技术 探讨如何通过先进的表面处理技术赋予材料特定功能。内容涵盖了物理气相沉积（PVD，如TiN、CrN涂层）和化学气相沉积（CVD）的反应机理，重点分析了等离子体增强CVD（PECVD）在提高涂层致密性和降低残余应力方面的优势。讨论了激光熔覆技术在修复和功能梯度材料构建中的应用潜力。 第二部分：数字化建模与仿真驱动的设计方法 本部分将制造过程提升至信息物理系统的层面，强调设计验证的数字化路径。 第四章：流体力学在复杂流动过程中的数值模拟 本章深入探讨了计算流体力学（CFD）在分析非牛顿流体（如高粘度聚合物熔体、金属浆料）流动行为中的应用。重点讲解了有限体积法（FVM）在处理复杂边界条件和网格重划分（Mesh Regeneration）时的技术难点。内容包括剪切速率梯度对材料性能的瞬时影响，以及如何利用CFD优化进胶口设计以平衡型腔内压力分布。 第五章：热-力-结构耦合分析与疲劳寿命预测 本章阐述了多物理场耦合仿真技术在评估制造过程中的应力状态和长期可靠性。详细介绍了有限元分析（FEA）中处理材料非线性和接触摩擦的算法。特别关注了周期性载荷作用下的低周和高周疲劳寿命预测模型（如Manson-Coffin关系、Basquin关系），以及如何将这些模型集成到设计迭代流程中。 第六章：过程参数的逆向工程与优化 本章关注如何从目标产品性能反推最佳制造参数集。引入了响应面法（RSM）和遗传算法（GA）等优化技术，用于在多目标约束下寻找最优解。探讨了如何利用历史制造数据建立数据驱动的模型，实现对缺陷（如翘曲、缩孔、内应力）的早期预警和实时补偿。 第三部分：高精度制造工艺与质量控制 本部分着眼于实现和验证设计规格的实际制造技术，侧重于精度和自动化。 第七章：增材制造（AM）在复杂结构件生产中的应用 本章全面对比了金属增材制造（如SLM、EBM）和高分子增材制造（如SLA、PolyJet）的工艺原理、材料限制和后处理技术。重点讨论了增材制造如何打破传统减材工艺的限制，实现复杂内部冷却流道、点阵结构以及梯度材料的直接制造，及其对传统模具设计理念的颠覆。 第八章：超精密加工技术与误差源分析 本章细致剖析了实现微米级乃至亚微米级加工精度的技术。内容包括电火花加工（EDM）中电极损耗的随机性控制、超精密铣削中的切削力补偿、以及激光精密切割的热影响区（HAZ）控制。深入分析了机床刚度、热漂移、刀具路径规划等对最终几何精度的贡献度。 第九章：在线质量检测与自适应反馈系统 本章讨论了现代质量控制从离线检测转向在线、实时监控的转型。介绍了非接触式测量技术，如激光共聚焦显微镜和结构光扫描技术在三维形貌快速获取中的应用。重点阐述了如何构建自适应反馈回路，利用机器视觉系统实时监测加工过程中的关键变量（如刀具磨损、表面粗糙度变化），并自动调整进给速度或能量输入，以确保批次一致性。 第四部分：智能制造集成与系统优化 本部分将前述技术融合成一个可协作、可学习的制造生态系统。 第十章：工业物联网（IIoT）在制造系统中的部署 本章探讨了如何通过传感器网络（MEMS传感器、光纤传感器）实时采集设备状态、环境参数和过程数据。介绍了OPC UA等工业通信协议在确保数据安全、低延迟传输中的作用。重点分析了数据清洗、特征工程在海量制造数据处理中的重要性。 第十一章：基于机器学习的工艺优化与预测性维护 本章专注于应用深度学习模型（如LSTM、Transformer）处理时间序列的制造数据。探讨了如何利用这些模型建立设备健康状态（PHM）模型，实现预测性维护（PdM），从而最大化设备正常运行时间。同时，展示了如何通过强化学习（RL）训练虚拟代理，探索和发现超越人类经验的最佳工艺参数组合。 第十二章：可持续制造与全生命周期评估（LCA） 本章将制造活动置于更广阔的环境和社会背景下考量。详细介绍了如何对材料选择、能源消耗、废弃物产生进行系统的全生命周期评估（LCA）。探讨了如何利用设计优化和先进制造技术（如减少材料浪费、提高能源效率）来实现更绿色的生产流程，并分析了循环经济理念在模具和工装设计中的具体实施路径。 本书通过这种多维度的视角，为读者提供了一个理解和驾驭现代复杂制造环境的综合工具箱。

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