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第1章 玻璃制品及模具设计基础1

1.1 概述1

1.1.1 玻璃的定义1

1.1.2 玻璃的共性2

1.1.3 玻璃的结构2

1.1.4 玻璃的化学组成3

1.1.5 玻璃的性质4

1.1.6 玻璃制品的类型19

1.2 玻璃的可加工性26

1.2.1 黏度与成型27

1.2.2 表面张力与成型29

1.2.3 弹性与成型29

1.2.4 热性质与成型30

1.2.5 色泽与成型33

1.3 玻璃制品成型制度34

1.4 玻璃制品成型方法36

1.4.1 平板玻璃成型36

1.4.2 容器和电视以及技术玻璃成型方法39

1.4.3 玻璃管和安瓿及玻璃管件成型44

1.4.4 玻璃细珠成型49

1.4.5 其他成型方法49

1.5 玻璃模分类56

1.5.1 按成型方法分56

1.5.2 按成型过程分56

1.5.3 按润滑方式分56

1.5.4 按结构类型分56

1.5.5 按成型机械分57

1.6.1 玻璃制品压制成型的数学模型58

1.6 玻璃制品成型过程和温度场数值模拟58

1.6.2 玻璃压－吹法和压制法成型过程的数值模拟61

1.6.3 玻璃模具的温度场控制方程及基本假定66

1.6.4 有限差分法对玻璃模具温度场的数值模拟67

1.6.5 有限元法对玻璃模具温度场的数值模拟73

第2章 玻璃制品的造型76

2.1 玻璃制品的造型设计76

2.1.1 艺术造型76

2.1.2 工业造型78

2.1.3 值得注意的问题79

2.2 玻璃制品造型设计的基本要点79

2.3 玻璃制品造型设计的时尚性80

2.3.1 单纯80

2.3.2 抽象81

2.3.3 流线型82

2.3.4 色彩和绘画83

2.4 玻璃容器的设计原则84

2.4.1 适用性84

2.4.2 便利性86

2.4.3 美的艺术品质86

2.4.4 科学创新性87

2.5 玻璃容器造型设计87

2.5.1 变化与统一88

2.5.2 对比与调和90

2.5.3 对称与平衡92

2.5.4 稳定与轻巧92

2.5.5 节奏感与韵律感92

2.5.8 模拟与概括93

2.5.7 呼应与过渡93

2.5.6 比例与尺度93

2.5.9 整体与局部95

2.6 玻璃容器造型的设计程序95

2.6.1 构思——概念设计95

2.6.2 深化造型设计96

2.6.3 制作模型96

2.6.4 最终效果图和模型97

第3章 玻璃制品设计98

3.1 玻璃制品设计程序98

3.2 玻璃容器分类98

3.2.1 按用途分类98

3.2.2 按容器口径大小分类99

3.2.3 按瓶身形状分类101

3.3 玻璃容器形状102

3.4 玻璃制品规格系列推荐103

3.4.1 饮料瓶105

3.4.2 食品瓶105

3.4.3 调味瓶106

3.4.4 化妆品瓶106

3.4.5 医药保健品瓶106

3.4.6 玻璃管道、衬玻璃管及管件116

3.5 容器瓶口规格系列推荐123

3.5.1 冠形瓶口123

3.5.2 螺纹瓶口124

3.5.3 塞形瓶口126

3.6 瓶容的设计与计算126

3.7 瓶体积设计与计算128

3.9.1 形状与尺寸130

3.8 瓶重设计与计算130

3.9 结构工艺性设计130

3.9.2 壁厚132

3.9.3 孔的设计134

3.9.4 螺旋136

3.9.5 凸起和凹槽136

3.9.6 拔模斜度137

3.10 制品公差选择138

3.10.1 瓶罐尺寸公差138

3.10.2 瓶罐容积公差139

3.10.3 瓶罐质量公差140

3.11 制品变形考虑141

3.12 玻璃制品的颜色142

3.13.1 常见玻璃制品的化学组成143

3.13 玻璃制品的化学组成143

3.13.2 化学组成设计152

3.14 现代玻璃对玻璃原料的要求155

3.14.1 玻璃原料的成分控制155

3.14.2 玻璃原料的粒度控制156

3.14.3 玻璃原料的COD值控制156

3.15 制品强度设计157

3.15.1 玻璃瓶的强度指标157

3.15.2 结构强度分析160

3.15.3 瓶罐的形状与强度160

3.16 玻璃容器轻量化163

3.17 制品的冷成型和强化设计164

3.17.1 冷成型164

3.17.2 强化设计171

3.18 玻璃制品的回收利用173

3.19 玻璃制品的计算机辅助设计174

3.19.1 基于AutoCAD的玻璃瓶型CAD系统175

3.19.2 瓶罐造型计算机辅助设计系统简介179

3.19.3 基于ObjectARX的玻璃瓶型CAD系统180

3.19.4 基于面向对象的智能玻璃瓶型设计180

3.20 快速原型技术与玻璃制品设计183

第4章 玻璃模设计184

4.1 玻璃模类型与结构184

4.1.1 吹制模184

4.1.2 压制模184

4.1.3 制瓶机模186

4.2 模具与成型机188

4.2.1 成型机性能和特点188

4.2.2 成型机类型189

4.2.3 模具与成型机的关系201

4.3 吹制模与压制模设计203

4.3.1 吹制模设计特点203

4.3.2 压制模设计特点204

4.3.3 压制模结构设计205

4.3.4 压制成型缺陷与调整措施208

4.4 制瓶机模具设计209

4.4.1 设计内容209

4.4.2 玻璃模设计须考虑的问题209

4.4.3 玻璃模设计程序210

4.5 瓶罐制品计算211

4.6 夹钳与模具的配合212

4.6.1 夹钳选择212

4.6.2 夹钳位置与尺寸213

4.6.3 模具零件的配合214

4.7 制瓶机初型模设计215

4.7.1 过容量率和缩小量215

4.7.2 延伸量217

4.7.3 雏型确定219

4.7.4 反转值X或Y225

4.7.5 口模226

4.7.6 闷头和漏斗选择231

4.7.7 初型模工作图235

4.7.8 有关配件选择237

4.8 制瓶机成形模设计246

4.8.1 吹气头选择246

4.8.3 模底248

4.8.2 冷却吹气头248

4.8.4 模腔设计原则250

4.8.5 成形模工作图251

4.8.6 瓶钳255

4.9 玻璃模温度与冷却以及排气设计255

4.9.1 模温对成型质量的影响255

4.9.2 模具冷却方式256

4.9.3 排气设计260

4.10 模腔尺寸公差261

4.11 模腔技术要求261

4.12 制瓶机模具与制品缺陷261

4.13 玻璃模具计算机辅助设计263

4.13.1 初型模型腔CAD264

4.13.2 成形模型腔设计须考虑的问题272

4.13.4 玻璃模具CAD系统的设计构思273

4.13.3 零部件设计273

4.13.5 参数化绘图概述275

4.13.6 参数化绘图的步骤275

4.13.7 模具CAD中的数据管理279

4.13.8 玻璃压制模CAD系统实例281

第5章 玻璃模材料与热处理283

5.1 符合模具材料的条件283

5.2 玻璃模材料类型284

5.2.1 常用模具材料284

5.2.2 研究成果288

5.2.3 国外近代玻璃模具材料294

5.3 材料热处理297

5.4 激光合金化处理297

5.5.2 热喷焊表面强化处理298

5.5 玻璃模材料热喷焊表面强化处理298

5.5.1 玻璃模具损坏的形式298

5.5.3 国外玻璃模具的自熔性合金粉末301

5.5.4 四种元素对Ni-B-Si粉末性能的影响301

5.5.5 玻璃模具自熔性合金粉末喷焊304

5.5.6 喷焊工艺、缺陷及其预防措施305

第6章 玻璃模使用、维护及质量管理308

6.1 模具的安装308

6.2 模具的润滑308

6.3 模具的清洗和修理310

6.3.1 模具的清洗310

6.3.2 模具修理311

6.4 提高模具使用寿命312

6.5.2 质量管理体制的特点313

6.5.1 质量管理基本原则313

6.5 质量管理313

6.5.3 关于质量标准及质量规格的规定314

6.5.4 检验概况314

6.5.5 索赔处理体制318

第7章 玻璃模具设计实例319

7.1 初型模设计319

7.1.1 参数确定319

7.1.2 设计校验321

7.1.3 设计示例323

7.2 成型模设计326

7.2.1 瓶塞多工位压制模326

7.2.2 圆柱形器皿压制模327

7.2.3 显像管玻壳压制模327

7.2.4 镜片压制模328

7.3 玻璃制品及模具图例329

7.3.1 烟缸平面和立体图329

7.3.2 烟缸立体造型图330

7.3.3 170ml口杯图330

7.3.4 170ml口杯压制模331

7.3.5 皇冠糖缸盖图331

7.3.6 皇冠糖缸盖样件和模具零件图331

7.3.7 皇冠糖缸模具零件图337

7.3.8 风帆包装杯模具零件图339

7.3.9 10021-1盆模具零件图341

7.3.10 咖啡瓶和蘑菇瓶图342

7.3.11 咖啡瓶和蘑菇瓶的雏型设计效果图343

7.3.12 三套制瓶机模具零件图343

参考文献361