1.1.3 脱模斜度 ABS属无定型塑料，成型收缩率较小，参考教材表2-10选

择该塑件上型芯和凹模的统一斜度为1°。

1.2 PMMA的性能分析

1.2.1 使用性能 综合性能好，冲击强度和力学强度较高，尺寸稳定，耐化

学性，电气性能良好；易于成型和机械加工，其表面可镀铬，适合制作一般机械零件、减摩零件、传动零件和结构零件。

1.2.2 成型性能

1.2.2.1 无定型塑料 其品种很多，各品种的机电性能及成型特性也各有差异，应按品种来确定成型方法及成型条件。

1.2.2.2 吸湿性强 含水量应小与0.3％（质量），必须先充分干燥。要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。

1.2.2.3 流动性中等 溢边料0.04mm左右。

1.2.2.4 模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置和形式 推出力过大或机械加工时塑件表面呈白色痕迹。

1.2.3 PMMA的主要性能 其性能指标见表1.1

表1.1 PMMA的性能指标

密度/g.cm-3 比体积/cm3.g-1 吸水率(％) 熔点/℃ 计算收缩率（％） 比热容/J.(kg.℃)-1 1.12~1.16 0.86~0.98 0.2 屈服强度/MPa 拉伸强度/MPa 拉伸弹性模量/MPa 抗弯强度/MPa 抗压强度/MPa 弯曲弹性模量/MPa 63 3500 113-130 1.PMMA的注射成型成型过程及工艺参数

1.3.1 注射成型过程

1.3.1.1 成型前的准备 对PMMA的色泽、粒度和均与度等进行检验，由于PMMA吸水性较大，成型前应该进行充分干燥。

1.3.1.2 注射过程 塑件在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模

具的浇注系统进入模具型腔成型，其过程可分为充模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。

1.3.1.3 塑件的后处理 处理的介质为空气和水，处理温度为60~70℃，处理时间为16~20s.

1.3.2 注射工艺参数

1.3.2.1 注射机： 螺杆式，螺杆转速为30r/min。 1.3.2.2 料筒温度（℃）： 后段150~170；

中断165~180； 前段180~200。

1.3.2.3 喷嘴温度（℃）： 170~180。 1.3.2.4 模具温度（℃）： 50~80。 1.3.2.5 注射压力（MPa）：60~100。

1.3.2.6 成型时间（s）： 30（注射时间取1.6，冷却时间20.4，辅助时间8s。

第2章 拟定模具的结构形式

2.1 分型面位置的确定 2.2 注射机型号的确定

2.3.1 注射量的计算 通过三维建模设计分析计算得

塑件体积： V塑=11.561cm3

塑件质量： m塑=pV塑=1.16×11.561g=13.4g 式中p参考表1取1.16g/cm3。

2.3.2 浇注系统凝料体积的初步估算 浇注系统的凝料体积在设计之前

是不能确定准确的数值，但是可以根据经验按照塑件体积的0.2~1倍来估算。由于本设计采用的流道简单并且较短，因此浇注系统的凝料体积按塑件体积的0.6倍来估算，故一次注入模具型腔塑件熔体的总体积（即浇注系统的凝料体积和2个塑件的体积之和）为

V总=V塑（1+0.6）×2=13.4×1.6×2 cm3=42.91cm3

2.3.3 选择注射机 根据第二步计算得出一次注入模具型腔的塑料总质量V

总

=42.91cm3，并结合式（4-18）则有：V总/0.8=53.64 cm3,根据以上的计算，

初步选定公称注射量为，注射机型号为XS-ZY-125卧式注射机，其主要技术参数参见表2.1。

表2.1 注射机主要技术参数

理论注射容量/cm3 螺杆柱塞直径/mm V注射压力/MPa 注射速率/g.s-1 塑化能力/g.s-1 螺杆转速/r.min-1 锁模力/KN 拉杆内间距/mm 125 42 150 89 16.8 10-140 900 260×360 移模行程/mm 最大模具厚度/mm 最小模具厚度/mm 锁模形式 模具定位孔直径/mm 喷嘴球半径/mm 喷嘴口孔径/mm 300 300 200 双曲肘 100 12 4 2.3.4 注射机的相关参数的校核

2.3.4.1 注射压力校核 查表4-1可知，PMMA所需注射压力为100-120MPa，这里取p0=110MPa，该注射机的公称注射压力p公=150KN，注射压力安全系数k1=1.25~1.4,这里取k1=1.3，则k1p0=1.3×110=143＜p公，所以注射机注射压力合格。

2.3.4.2 锁模力校核

1） 塑件在分型面上的投影面积A塑，则

A塑=

4?D2=（3.14*382）/4=1133.54mm2

2） 浇注系统在分型面上的投影面积A浇，即流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积A浇数值，可以按照多型腔模的统计分析来确定。A浇是每个塑件在分型面上的投影面积A塑的0.2~0.5倍。由于该设计中流道设计简单，分流道相对较短，因此流道凝料投影面积可以适当取小一些。这里取A浇=0.35A塑。 3） 塑件和浇注系统在分型面上总的投影面积A总，则

A总=n(A塑+A浇)=n(A塑+0.35 A塑)=2×1.35 A塑=3060.56mm2

4） 模具型腔内的胀模力F胀，则

F胀= A总P模=3060.56×35=107119N=107.12KN

式中，P模是型腔的平均计算压力值。P模是模具型腔内的压力，通常取注射压力的20％~40％，大致范围为25~40MPa。对于粘度较大的精度较高的塑件制品应取 较大值。ABS属中等粘度塑料及有精度要求的塑件，故P模取35MPa。

查表2可得该注射机的公称锁模力F锁=900KN，锁模力安全系数为k2=1.1~1.2, 这里取k2=1.2，则

k2 F胀=1.2 F胀=1.2×107.12=128.54KN

所以，注射机锁模力合格。对于其它安装尺寸的校核要等到模架选定，结构尺寸确定后方可进行。

第3章 浇注系统的设计

3.1 主流道的设计

主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口，它将注射机喷嘴注射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形，以便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。主流道的尺寸直接影响到熔体的流动速度和冲模时间。另外，由于其与高温塑料熔体及注射机喷嘴反复接触，因此设计中常设计成可拆卸更换的浇口套。

3.1.1 主流道尺寸

3.1.1.1 主流道的长度：小型模具L主应尽量小于60mm，本次设计中初取50mm。 3.1.1.2 主流道小端直径：d=注射机喷嘴尺寸+（0.5~1）mm=（4+0.5）mm=4.5mm

?3.1.1.3 主流道大端直径：d'=d+2L主tan??11.5mm，式中?=4

3.1.1.4 主流道球面半径：SR0=注射机喷嘴球头半径+（1~2）mm=12+2mm=14mm