分流道截面面积A?0.42cm2，截面周长L?2.5cm。 5.2.3 浇口设计
浇口作用：浇口对充模流动和补料时间起着控制性作用。
浇口断面面积约为分流道断面面积的3%~9%，浇口越小，即比表面积越大大，熔体流经浇口时的热量损越大，浇口处的流动阻力也越大，但由于浇口尺寸很小，导致熔体流经浇口时剪切速率明显升高，这使得熔体表观粘度降低，从而又使流体流动变得容易，一定程度上抵消了因浇口尺寸变小而增加的流动阻力，另外因熔体通过浇口时有明显的粘性发热现象，使进入型腔的熔体温度升高，反而使充模更容易，充模效果优于大浇口。 （1）常见的浇口形式及各自优缺点[3]
1) 侧浇口（又名标准浇口、边缘浇口）：属小浇口的一种，断面接近矩形，便于机械加工且易保证精度；可以分别调整充模时的剪切速率和浇口封闭时间。
2) 扇形浇口和平缝式浇口：能使物料在横向得到均匀分配，降低了塑件的内应力，特别是减少应取向而产生的翘曲，常用于成型宽度较大的薄片状制品，但成型后去除浇口的后加工量大。
3) 点浇口：浇口尺寸很小，开模时容易自动切断，熔接痕小。点浇口适用于表观粘度对剪切速率敏感的塑料熔体和粘度较低的塑料熔体。
4) 护耳浇口：适用于用小尺寸浇口会产生喷射场合，但成型后加工余量大。 5) 直浇口：注塑压力和热量损失最小，固化时间长，延长了补料时间，补缩效果好。但浇口附近容易产生残留内应力，浇口处易产生缩孔。
浇口的选择分析：因模具布局为一模四腔且分流道设在主分型面上，故不能采用直浇口的形式；由于塑件中心有一个大的型芯（即凸模），塑料熔体冲击在大型芯上，降低了流速、改变了流向，即使采用小浇口进料也不会产生喷射，又因为是从侧面进料，所以不宜采用点浇口；而采用侧浇口进料能够保证顺利充模，且浇口的加工工艺性好，成型后的加工余量相对较小。所以此套模具的浇口形式选定为侧浇口。
（2）矩形浇口尺寸计算 由经验公式知： 浇口深度为：
h?k??0.7?2?1.4 m （5-5）
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浇口宽度为： ??kA30?0.7?26690 ?3.8mm （5-6）
30式中 ?——制品厚度，mm A——塑件的外表面积，mm2 k——材料系数（0.6~0.9）,取k=0.7
对于中小塑件矩形浇口的台阶长度l为0.5~2.0mm，这里取l=1.2mm
(3)矩形浇口剪切速率?浇计算
?浇?3.3qv?3.3?56.8?3.45?10s4?1?Rr3??0.123
浇口剪切速率?的合理范围是104s?1~105s?1，所有剪切速率校核合格。
式中 qv——浇口处的体积流量（cm3/s）qV?Rr——浇口截面当量半径（cm）
m1/?t?45.91/1.050.77?56.8cm/s
3 Rr?32A2?L?32?0.05322??1.04?0.12cm （5-7）
5.2.4 冷料井设计
(1)冷料井的作用：储存喷嘴前端的冷料，使冷料不进入型腔；在开模时将主流道凝料拉向动模侧。
(2)冷料井类型的选择：常见的有 Z型头拉料钩冷料井、球头拉杆冷料井、倒锥形拉杆冷料井和圆环槽型冷料井，其原理都是通过拉料杆头部侧凹将主流道凝料拉住，开模时从主流道中拉出。当脱模时由于塑件形状限定而无法左右移动时不宜采用Z型头拉料杆；成型用塑料的弹性较差时不宜用倒锥形、圆环槽型拉料杆。由于ABS塑料的机械强度较大、
弹性性能较差，在强行脱出凝料时所需 图5-8 Z型头拉料杆冷料井 的力较大。经分析比较可知，采用Z型头拉料杆冷料井（如图5-8）最为合适。
(3)尺寸结构：冷流井直径与主流道大端直径相同或略大一些，其深度为直
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径的1倍~1.5倍。主流道大端直径为10mm,取冷料井直径为12mm,深度为15mm。如 图5-8所示：
5.3 脱模力计算
本次设计使用是是推杆脱模机构，在对脱模机构做说明之前，需要对脱模力做个简单的计算。脱模力是从动模一侧的主型芯上脱出塑件所需的外力，需克服塑件对型芯的包紧力、真空吸力、粘附力及脱模机构本身的运动阻力。 5.3.1 正压力计算
要确定将塑件从圆锥型芯上脱下的摩擦阻力，应先计算塑件收缩时对型芯的正压力。因塑件壁厚与直径之比
td?1.5100??120rcp，可近似用型芯半径r代替塑
件的平均半径rcp，得出塑件由于收缩而产生的对型芯的正压力P
p??2tcos?r?E?tcos?(1??)r （5-8）
其中 E——ABS的拉伸弹性模量
?——塑料的收缩率（m/m）
?——塑料的泊松比
?——塑件的拔模斜度角（1.25°） t——塑件的壁厚mm 5.3.2 包紧力计算
全面积所受的总压力为Fp，模被制件包紧部分的长度为l, 取高度为dl的一圈作微分单元，半径为r，其表面积为dA?2?rdlcos?
该段所受的包紧力为 图5-9
dFp?2?dlcos?E?tcos?(1??)r?2?E?t1??dl
薄壁塑件收缩使型芯全面积所受的总压力为
FP??l02?E?t1??dl?2?E?tl11?? （5-9）
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同理，侧型芯所受的包紧力为FP1
FP1?2?E?t1l111??
其中 t1——侧孔周围的壁厚，取近似值10mm
l1——侧孔的深度
5.3.3 脱模力计算
塑件包紧型芯时，其受力如图5-9所示，该图把空间汇交力系简化在平面上，两个对称的
Ff2Fp2代替垂直于全圆锥表面的总包紧力Fp，两个对称的表面摩擦力
代替作用在全圆锥表面上的Ff，由于型芯有锥度，故在抽拔力Fd1作用
下，塑件对型芯的正压力降低了Fd1sin?，这时摩擦阻力为Ff?f(Fp?Fd1sin?) 沿o轴方向 由平衡方程式
?FO?0
即 Ffcos??Fd1?Fpsin? （5-10） f(Fp?Fd1sin?).cos??Fd1?Fpsin? （5-11） Fd1?FPcos?(f?tg?)1?fsin?cos? （5-12）
式中 Fd1——克服因包紧力而产生的摩擦力所需的抽拔力
f——脱模系数（摩擦系数）
因塑件底部没有孔，在推出时还需克服大气压力造成的阻力Fd2
Fd2?10?A
式中 A——垂直于开模方向型芯的投影面积cm2，大气压力按10N/cm2计算
不计塑料对钢材粘附力和机构运动的摩擦阻力时，总抽拔力Fd?Fd1?Fd2 所以单个塑件所需的抽拔力为
Fd?
FPcos?(f?tg?)1?fsin?cos??10A?2?E?tl1???cos?(f?tg?)1?fsin?cos? ?10A （5-13）
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其中 l=57.5mm, ??1.25o, A=79.1cm2 查表4-1知：
E?1.8~2.6?10MPa5，??0.4~0.7，f?0.35~0.55， ?=0.38
因脱模力准确计算很困难 ，为了可靠推出，对这里的E、?、f取上限。 代入数值得
Fd?2?3.14?2.6?10?0.7?2.5?105?3?57.5?10?31?0.38?(0.55?0.01746)1?10?79.1?930N所以沿开模方向所需的总抽拔力为F总?4Fd?4?930?3720N 完成侧抽芯所需的抽拔力为
FC?fFP1?0.55?2?3.14?2.6?10?0.7?7.5?105?3?4?10?311?0.38?30N
5.4 推杆设计
5.4.1 推杆尺寸计算
本设计采用的是推杆推出，在求出脱模力的前提下可以对推杆做出初步的直径预算并进行强度校核。本设计采用的是圆形推杆，圆形推杆的直径由欧拉公式简化为： D =k(
LFdnE21)4 （5-14）
d—推杆直径； n—推杆的数量，n取4；
L—推杆长度（参考模架尺寸，估取L= 212.5mm）； E—推杆材料的弹性模量，取E=2.1×105MPa； k—安全系数，取k=1.5；
Fd—总的脱模力，Fd= 930（N）；
代入数据得D?4mm，考虑到塑件较薄，为确保因顶杆截面太小而顶坏塑件，这里选择D=10mm的顶杆，每个产品设计成用4根顶杆推出。 5.4.2 推杆的固定形式
推杆的固定形式有多种，但最常用的是推杆在固定板中的形式，此外还有螺
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