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第1章 快速指南和效率手册5

1.1　效率手册5

1.2.1.2　乳香6

1.2.1.1　液态：溶剂基、水溶基和厌氧基的胶黏剂6

1.2　快速指南6

1.2.1　胶黏剂（第7章）6

1.2.3　铰链连接（第9章）7

1.2.2　紧固件和嵌件（第8章）7

1.2.1.3 热熔焊接7

1.2.1.4　压敏黏合7

1.2.6　感应焊接（第12章）8

1.2.5　热气体焊接（第11章）8

1.2.4　热板／热口模／熔融焊接和热金属丝／电阻焊接（第10章）8

1.2.10　溶剂连接（第7章）9

1.2.9　压力配合／受力配合／干涉配合／收缩配合（第14章）9

1.2.7　嵌件成型（第13章）9

1.2.8　多零件成型（第13章）9

1.2.13　立锻／模锻／锤锻／冷锻／冷成型（第17章）10

1.2.12　旋转焊接（第16章）10

1.2.11　卡扣连接（第15章）10

1.2.17　振动焊接（第20章）11

1.2.16　超声波焊接（第19章）11

1.2.14　模塑螺纹（第18章）11

1.2.15　攻丝螺纹（第18章）11

1.3　按照尺寸选择装配方法12

1.2.18　激光焊接（第21章）12

1.4　按照连接时间选择装配方法13

2.1　避免零件变形14

第2章 高效装配设计14

2.2　内角应力15

2.3　筋和凸台16

2.4　拔模斜度17

2.5　 收缩19

2.6.1　塑料装配的作图惯例20

2.6　配合20

2.6.2　装配公差的重要性22

2.6.3　针对塑料零件的特殊拔模斜度方法24

2.6.4　制定公差范围的步骤27

2.7　塑料零件中更松的配合公差的设计方法28

2.7.1 三点定位29

2.7.2 中空凸台30

2.7.4　柔性加强筋31

2.7.3　滚压加强筋31

2.7.5　内／外配合32

2.8.2　带有垫圈的大孔33

2.8.1　现场钻孔33

2.7.6　阶梯装配33

2.8　大型制品的更松的公差范围33

2.8.5　拐角间隙34

2.8.4　功能分离34

2.8.3　交叉槽34

2.9 半燕尾连接35

2.12　测试36

2.11 装配用塑料产品设计清单36

2.10　尽可能地降低外观不重合度的影响36

3.2　采用微型化减少零件数目39

3.1　概述39

第3章　降低装配成本39

3.2.1　通过材料来组合零件40

3.3　大型化方式来减少零件41

3.2.2 通过工艺来组合零件41

3.3.2　共挤成型45

3.3.1　复合材料成型工艺45

3.4.1 一个紧固件连接多个零件46

3.4　减少紧固件46

3.3.3　共注成型46

3.3.4　多部件或双色共注成型46

3.4.3　集成铰链47

3.4.2　压力配合和卡扣配合47

3.4.4　通过组合消除紧固件的理念48

3.5.1　设计的总体考虑49

3.5　整体设计49

3.5.3　工艺性考虑50

3.5.2　螺纹设计50

3.5.5　实施51

3.5.4　加工考虑51

3.5.6　面向整体的设计52

4.1 概述53

第4章　拆卸和回收设计53

4.2.1　重复开启的装配54

4.2　拆卸设计54

4.2.2　永久性装配57

4.3.2.1　可重复打开的方法58

4.3.2　装配方法选择58

4.3　回收设计58

4.3.1　简化58

4.3.3　材料的选择59

4.3.2.2　永久的方法59

4.3.4 添加剂60

4.3.6　减少材料61

4.3.5　污染61

4.3.7　认证和拆卸说明书62

5.1　热塑性塑料与热固性塑料63

第5章 按照材料选择装配方法63

5.2　无定形与结晶（半结晶）热塑性塑料64

5.2.4　溶剂密封性65

5.2.3　焊接性能65

5.2.1　成型后收缩率65

5.2.2　线性热膨胀系数65

5.4　按照材料选择装配方法66

5.3　热固性塑料66

5.4.1 所选材料的性能及与装配相关的数据68

5.4.3　SPI标准的使用97

5.4.2　胶黏剂97

6.2.2　装配考虑139

6.2.1　工艺139

第6章 按照工艺选择装配方法139

6.1　概述139

6.2 吹塑139

6.4　共挤成型141

6.3.2　装配考虑141

6.3　铸造、浇铸以及灌铸141

6.3.1　工艺141

6.6.2　装配考虑142

6.6.1　工艺142

6.5　共注成型142

6.6　冷压成型142

6.7.4　装配考虑143

6.7.3　SMC：片状成型料143

6.7 压制成型143

6.7.1　工艺143

6.7.2　BMC：预制整体模塑料143

6.8.1　工艺144

6.8　挤出成型144

6.8.2　共挤出工艺145

6.9.2　装配考虑146

6.9.1　工艺146

6.8.3　装配考虑146

6.9　缠绕成型146

6.12.1　工艺147

6.12　注塑成型147

6.10　气体辅助注射成型147

6.11　气控压塑结构发泡成型147

6.12.2　装配方法148

6.13.1　工艺149

6.13　叠铺成型和喷射成型149

6.14.2　热塑性塑料150

6.14.1 工艺150

6.13.2　装配考虑150

6.14　机加工150

6.14.4　装配考虑151

6.14.3　热固性塑料151

6.15.2　装配考虑152

6.15.1　工艺152

6.15　拉挤成型152

6.16.1　工艺153

6.16　反应注塑成型（RIM）153

6.17.2　装配考虑154

6.17.1 工艺154

6.16.2　装配考虑154

6.17　树脂传递模塑（RTM）154

6.18.1　工艺155

6.18 滚塑成型155

6.18.2 装配考虑157

6.19.1　工艺158

6.19　结构发泡成型、气体辅助结构发泡成型以及共注塑成型158

6.19.2 装配考虑159

6.20.2　薄片热成型160

6.20.1 工艺160

6.20　热成型160

6.20.3 厚片热成型161

6.20.6 装配162

6.20.5 其他的成型工艺162

6.20.4 压制热成型162

6.21.2　装配考虑163

6.21.1　工艺163

6.21　双片热成型工艺163

6.22.2　装配考虑164

6.22.1　工艺164

6.22　传递模塑成型164

6.23.1 热塑性开放式零件165

6.23　工艺的选择165

6.23.2 热固性开放式零件167

6.23.4　异型材168

6.23.3 中空零件168

6.23.5 超高强度零件169

7.1.1　优点170

7.1　优点与缺点170

第7章　胶黏剂和溶剂连接170

7.1.2　缺点171

7.2　基本理论和术语172

7.3.4　水蔓延试验174

7.3.3　粘接率测试（试行标准ASTM D-2141-63 R）174

7.3　塑料表面湿润性的测量方法174

7.3.1　接触角测量174

7.3.2　湿润张力测量（ASTM D-2578-73，聚乙烯和聚丙烯薄膜的湿润张力）174

7.3.6　墨水保留测试175

7.3.5　染色残留测试175

7.4.1 溶剂清洗176

7.4　表面处理176

7.4.2.1　干磨177

7.4.2　研磨方法177

7.4.1.1 溶剂浸泡177

7.4.1.2　溶剂擦拭177

7.4.1.3　溶剂喷洗177

7.4.1.4　蒸汽脱脂177

7.4.1.5　超声蒸汽脱脂177

7.4.1.6　液体超声清洗177

7.4.3.1 化学处理178

7.4.3　表面能处理和工艺参数选择178

7.4.2.2　干喷砂法178

7.4.2.3　湿喷砂法178

7.4.2.4　湿研磨剂冲刷178

7.4.2.5　清洗剂擦洗178

7.4.3.2 电晕处理179

7.4.3.4　火焰处理180

7.4.3.3　等离子处理180

7.5.1 剪切应力181

7.5　粘接设计181

7.4.3.5　工艺参数的选择181

7.4.4　表面处理保存期限181

7.5.4　剥离应力182

7.5.3　裂开应力182

7.5.2　拉伸应力182

7.5.5.2　搭接接头183

7.5.5.1　承载接头或无载接头183

7.5.5　胶黏接头设计183

7.5.5.3　对接接头187

7.5.5.4　螺钉和胶合189

7.6　胶黏剂190

7.6.3　氰基丙烯酸盐胶黏剂196

7.6.2　厌氧胶黏剂196

7.6.1　丙烯酸树脂196

7.6.5　热熔体197

7.6.4　环氧树脂197

7.6.8　多硫化物198

7.6.7　聚氨酯198

7.6.6　酚醛198

7.6.12　水基胶黏剂199

7.6.11　溶剂基胶黏剂199

7.6.9　压敏胶黏剂199

7.6.10　聚硅氧烷199

7.7　溶剂200

7.8.1 固定装置202

7.8　胶黏剂和溶剂装配技术202

7.8.2　夹紧装置203

7.8.3.2　浸渍或浸泡的方法204

7.8.3.1　毛细管法204

7.8.3　应用方法204

7.9　胶黏剂和溶剂系统的选择205

7.10　专业术语207

7.11　资料来源208

8.1.2　使用紧固件的缺点211

8.1.1　使用紧固件的优点211

第8章 紧固件和嵌件211

8.1　优点和缺点211

8.2　紧固件设计基本考虑212

8.2.1　蠕变影响213

8.2.4　抗龟裂214

8.2.3　缺口敏度214

8.2.2　应力松弛的影响214

8.2.6　线性热膨胀系数的差别215

8.2.5　刚度注意事项215

8.2.8.1 应变法216

8.2.8　夹紧力216

8.2.7　潮湿对性能的负面影响216

8.2.9　抗振动217

8.2.8.2　扭矩法217

8.3.2 自攻螺钉218

8.3.1　压入式紧固件218

8.3　塑料中使用紧固件的方法218

8.3.2.1　塑料螺纹的强度219

8.3.2.2　展成螺纹螺钉和切削螺纹螺钉220

8.3.3.2 改变齿高222

8.3.3.1　窄螺纹牙形222

8.3.3　特种螺钉222

8.4.2　失效／驱动率和差值223

8.4.1　成本标准223

8.3.3.3 不对称螺纹牙形223

8.4 自攻螺钉的选择223

8.4.4　切削螺纹或展成螺纹224

8.4.3　强度标准224

8.4.5　攻丝或模塑成型螺纹225

8.5　螺纹嵌件：优点226

8.8　自攻丝嵌件227

8.7　螺旋线圈嵌件227

8.6　凸台帽227

8.11　膨胀嵌件228

8.10　胶接嵌件228

8.9　压入式嵌件228

8.13　超声波嵌件229

8.12　模塑嵌件229

8.14　热装嵌件231

8.15　感应嵌件232

8.18　嵌件设计考虑233

8.17　螺柱233

8.16　真空密封233

8.21　机制螺钉234

8.20　T形螺母234

8.19　U形或J形夹234

8.23　塑料螺钉236

8.22　攻丝板和螺柱板236

8.25.1 设计标准237

8.25 凸台设计237

8.24　螺钉头和垫圈237

8.25.2.3　支撑240

8.25.2.2　定位240

8.25.2　凸台缩痕240

8.25.2.1 挖芯240

8.25.3　熔接痕241

8.25.2.5　表面处理241

8.25.2.4　材料241

8.26 自攻螺母242

8.29　弹簧夹243

8.28　压入式螺母243

8.27　螺旋螺母243

8.31 铆钉244

8.30　推入式紧固件244

8.32.1　紧固件和嵌件245

8.32　资料来源245

8.32.4　感应安装设备247

8.32.3　热装设备247

8.32.2　螺纹嵌件247

8.32.5　超声波安装设备248

9.2　单件集成铰链249

9.1.2　缺点249

第9章　铰链连接249

9.1　优点和缺点249

9.1.1　优点249

9.2.1 活动铰链250

9.2.1.1　活动铰链设计251

9.2.1.2　活动铰链成型要点253

9.2.1.3　活动铰链其他成型工艺256

9.2.2　米拉弹簧铰链258

9.3　两片集成塑料铰链260

9.2.4 平面铰链260

9.2.3　标准铰链260

9.3.2　拉片与销两片集成连接器261

9.3.1　球－窝型铰链261

9.4.1　拉片与销三片集成铰链262

9.4　三片集成铰链262

9.3.3　钩眼集成连接器262

9.5.2　Rathbun弹簧263

9.5.1　卡扣263

9.4.2　钢琴铰链263

9.5　弹簧锁263

9.6　铰链的数量和使用的位置264

10.1.2　优点265

10.1.1 简介265

第10章　热板／热口模／熔融焊接和热金属丝／电阻焊接265

10.1　优点和缺点265

10.1.3　缺点266

10.3　工艺267

10.2　材料267

10.4　热板焊接类型270

10.4.3　非接触热板焊接271

10.4.2　高温热板焊接271

10.4.1　低温热板焊接271

10.5　热板焊接接头设计272

10.6　装备273

10.8　资料来源274

10.7　热金属丝／电阻焊274

11.2　加工方法276

11.1.2　缺点276

第11章　热气体焊接276

11.1　优点和缺点276

11.1.1　优点276

11.2.2　永久热气体焊接277

11.2.1　点焊277

11.2.3 高速焊接278

11.2.4　挤焊279

11.3　接头设计280

11.4　焊接实践281

11.4.1　外观问题282

11.4.5　焊穿283

11.4.4　熔合问题283

11.4.2　裂纹问题283

11.4.3　变形283

11.5.2.1　拉伸试验284

11.5.2　破坏性测试284

11.4.6 气孔284

11.4.7　烧焦284

11.5　焊接测试284

11.5.1　非破坏性测试284

11.5.1.1 视觉检查284

11.5.1.2　泄漏测试284

11.7.1　焊条285

11.7　资料来源285

11.5.2.2　弯曲试验285

11.5.2.3　焊条取出试验285

11.5.3　化学试验285

11.5.4　火花试验285

11.6　应用285

11.7.3　焊条和设备286

11.7.2　焊接设备286

12.2.1　优点287

12.2　优点和缺点287

第12章　感应／电磁焊接287

12.1　概述287

12.2.2　缺点288

12.3　设备289

12.4　加工方法290

12.5.2　束发夹线圈291

12.5.1　单圈线圈291

12.5　线圈291

12.5.5　其他形式的线圈292

12.5.4　分流线圈292

12.5.3　多圈线圈292

12.6.1　聚合物293

12.6　材料293

12.5.6　线圈定位293

12.5.7　磁通量集中器293

12.6.2 电磁材料294

12.7　接头设计295

12.6.2.3　液态电磁材料295

12.6.2.1　模塑预成型295

12.6.2.2　热熔电磁材料295

12.9.1　间歇密封297

12.9　薄膜和片材297

12.8　封装297

12.10　塑料中插入金属298

12.9.2　连续密封298

12.11　资料来源299

13.2.1　嵌件模塑成型的优点300

13.2　嵌件成型300

第13章　嵌件和多零件成型300

13.1 概述300

13.2.3　螺纹嵌件的设计301

13.2.2　嵌件模塑成型的缺点301

13.2.4　带螺纹嵌件模具设计考虑304

13.2.5　用户设计的嵌件305

13.2.7　真空密封308

13.2.6　外露件：嵌件比模具大308

13.2.9　修饰性嵌件309

13.2.8　嵌件准备309

13.3.2　多零件模塑成型的优点311

13.3.1　概述311

13.3　多零件模塑成型311

13.3.4　工艺312

13.3.3　多零件模塑成型的缺点312

13.3.5　材料313

13.4　资料来源314

14.1.2　缺点316

14.1.1　优点316

第14章 压力配合／受力配合／干涉配合／收缩配合316

14.1　优点和缺点316

14.2.1　工程符号317

14.2　压力配合工程317

14.2.3 由温度改变带来的变化318

14.2.2　几何因子318

14.2.4.4　快速法319

14.2.4.3　不同塑料制成的轴和凸台319

14.2.4 环应力319

14.2.4.1 塑料凸台中的金属轴319

14.2.4.2　同种材料的轴和凸台319

14.2.6 由装配引起的尺寸变化320

14.2.5　装配力和拆卸力320

14.2.8　方程限制321

14.2.7　关系321

14.4　加工325

14.3　安全因子325

14.6.2　轻载或可打开型压力配合326

14.6.1　重载压力配合326

14.5　材料选择326

14.6　零件设计326

14.6.3　非圆形的配合327

15.1.1　优点329

15.1　优点和缺点329

第15章　卡扣连接329

15.1.2　缺点330

15.3.1　允许的动应变331

15.3　一般工程原理331

15.2　综合应用331

15.3.2　角应力集中332

15.3.4　有限元分析333

15.3.3　当两个零件都是弹性体时的工程调整333

15.4.1　悬臂卡扣连接设计334

15.4　悬臂卡扣连接334

15.4.2　悬臂卡扣连接工程学336

15.5.1　圆柱形卡扣连接设计341

15.5　圆柱形、环形、周向或有环纹的卡扣连接341

15.5.2.2　横向力和轴向力342

15.5.2.1　最大容许干涉342

15.5.2　圆柱形、环形、周向形或有环纹的卡扣连接的工程学问题342

15.6.1　旋转卡扣连接的设计344

15.6　旋转卡扣连接344

15.6.2　旋转卡扣连接的工程问题345

15.7　易剥落卡扣连接346

15.8　注塑成型工艺347

15.9.1　注塑模基本结构348

15.9　卡扣连接成型模具348

15.9.2　易剥落模具的顶出系统和冷却系统350

15.9.3　非脱落式模具的型芯352

15.9.4　模具型腔内卡扣件的具体结构353

15.10 结论355

16.2.1　优点356

16.2　旋转焊接的优点及缺点356

第16章　旋转焊接356

16.1　旋转焊接介绍356

16.3　旋转焊接工艺357

16.2.2　缺点357

16.4 材料360

16.5.2　连接设计361

16.5.1　总体设计考虑361

16.5　旋转焊接的设计361

16.6.1　基于钻床的旋转焊机362

16.6　旋转焊接设备362

16.6.1.2　用于钻床类枢轴（中心点）焊的工具363

16.6.1.1　用于钻床式惯性焊接的工具363

16.6.3　商用直接驱动旋转焊机364

16.6.2　商用惯性旋转焊机364

16.7　资料来源366

17.1.2　缺点367

17.1.1　优点367

第17章 立锻／模锻／锤锻／冷锻／冷成型367

17.1 立锻／冷成型的优点和缺点367

17.2.1　桩柱的冷成型368

17.2　立锻368

17.2.2　热气锻／冷锻370

17.2.5　立柱的超声波热成型371

17.2.4　立柱热压模成型（热锻）371

17.2.3　超声波冷成型371

17.3.1 立柱373

17.3　立锻设计373

17.2.6　激光立锻373

17.3.2　立柱头374

17.4　模锻376

17.5.1　热锻377

17.5　资料来源377

17.5.4　超声波378

17.5.3　激光锻378

17.5.2　热气体／冷锻378

18.2　在塑料上钻孔和攻丝379

18.1.2　两种螺纹共同的缺点379

第18章 螺纹：攻丝和模塑379

18.1　整体螺纹的优点和缺点379

18.1.1　两种类型螺纹共同的优点379

18.2.3　在塑料上钻孔380

18.2.2　攻丝螺纹特有的不足之处380

18.2.1　攻丝螺纹独一无二的优点380

18.2.4　在塑料上铰孔381

18.3.3　螺纹设计384

18.3.2　模塑螺纹特有的缺点384

18.2.5　在塑料上攻丝384

18.3　在塑料上模塑螺纹384

18.3.1 模塑螺纹特有的优点384

18.3.4.1　成型内螺纹的脱模式模具387

18.3.4　用于模塑螺纹的模具387

18.3.4.2　成型内螺纹的剖分型芯式模具388

18.3.4.4　成型外螺纹的对开式模具389

18.3.4.3　成型外螺纹的可扩展式型腔模具389

18.4.2　旋下式卡盘391

18.4.1　部分型芯和型腔391

18.3.4.5　成型内螺纹的旋下式模具391

18.3.4.6　旋下型夹盘式模具391

18.3.4.7　成型螺纹圈数少于一圈制品的模具391

18.4　资料来源391

19.1.1　优点392

19.1 超声波焊接的优点和缺点392

第19章　超声波焊接392

19.2　常规应用393

19.1.2　缺点393

19.4　超声波焊接材料394

19.3　超声波焊接的原理394

19.4.1.3　阻燃剂398

19.4.1.2　填充剂、增量剂和纤维增强材料398

19.4.1　添加剂和污染物398

19.4.1.1 着色剂398

19.4.1.10 回用料399

19.4.1.9　增塑剂399

19.4.1.4 发泡剂399

19.4.1.5　冲击改性剂399

19.4.1.6 润滑剂399

19.4.1.7　脱模剂399

19.4.1.8　涂层零件399

19.5.1.3 刚度要求400

19.5.1.2　外观要求400

19.5　超声波零件的设计400

19.5.1　超声波焊接总体考虑400

19.5.1.1　强度要求400

19.5.2　接头设计基础402

19.5.2.3　最小初始接触面积403

19.5.2.2　均匀的振动移动距离403

19.5.2.1　零件的对中403

19.5.3.1　对接接头404

19.5.3　能量导向接头404

19.5.3.2　接头布置405

19.5.3.3　纹理表面406

19.5.3.4　台阶式接头407

19.5.4　剪切接头408

19.5.3.6　薄壁零件的接头408

19.5.3.5　榫槽接头408

19.5.5　密封411

19.5.7　螺柱焊接、立锻、模锻和点焊412

19.5.6　扫描焊接412

19.5.7.2　螺柱焊接413

19.5.7.1　立锻和模锻413

19.5.7.3　点焊415

19.6　织物薄膜密封417

19.7.3　换能器419

19.7.2　能量发生器419

19.7　超声波焊接设备419

19.7.1 基本原理419

19.7.4　变幅杆420

19.7.5　焊头421

19.7.6　定位器422

19.7.7　控制器423

19.7.8　设备频率424

19.8　资料来源425

19.7.9　超声波焊接的自动化425

20.1.2　振动焊接的优点427

20.1.1 超声波焊接比较427

第20章　振动焊接427

20.1　优点和缺点427

20.1.3　振动焊接的缺点428

20.2　振动焊接过程429

20.2.2　轨道振动焊接430

20.2.1　线性振动焊接430

20.3　材料431

20.2.3　角振动焊接431

20.4.1　基本考虑433

20.4　振动焊接零件的设计433

20.4.2　线性振动焊接接头设计434

20.5　设备437

20.6　资料来源438

21.1.1 无接触、表面、直接、对接激光焊接439

21.1　优点和缺点439

第21章　激光焊接439

21.1.4　透射传输激光焊接的优点440

21.1.3　透射传输红外线激光焊接440

21.1.2 激光铆焊440

21.2.1　激光442

21.2　激光焊接步骤442

21.1.5　透射传输激光焊接的缺点442

21.2.2 基本的透射传输激光焊接方法444

21.2.3　点焊或轮廓线焊接445

21.2.4 同时操作的透射传输红外线激光焊接（STTIr）446

21.2.6　掩膜焊接（Leister公司专利方法）447

21.2.5　准同步激光焊接447

21.3.1 影响激光焊接性能的材料特性449

21.3　激光焊接材料449

21.3.2　材料选择性质中的折射效应450

21.3.3 染色剂、填充剂和添加剂对激光传输的影响451

21.3.4　激光焊接透射材料452

21.3.5　激光焊接塑料的相容性453

21.5 设备454

21.4　接头设计454

21.6　应用455

21.7 资料来源456

参考文献458