A=23A1=10815.73mm
对于此动模垫板计算尺寸相对于小型模具来说还可以再小一些，可以增加2根支承柱来进行支撑，故可以近似得到动模垫板厚度
4/3 4/3
Tn=［1/(n+1)］T=(1/2)335.08=13.9mm
故动模垫板可按照标准厚度取32mm。
2
五、模架的确定
根据模具型腔布局的中心距和凹模嵌件的尺寸可以算出凹模嵌件所占的平面尺寸为115mm3271mm，又考虑凹模最小壁厚，导柱、导套的布置等，再同时参考4.12.4节中小型标准模架的选型经验公式和表4-38，可确定选用模架序号为5号（W3L=200mm3355mm），模架结构为A4型。
1.各模板尺寸的确定
1）A板尺寸。A板是定模型腔板，塑件高度为49mm，凹模嵌件深度44mm，又考虑在模板上还要开设冷却水道，还需留出足够的距离，故A板厚度取6mm。 2）B板尺寸。 B板是型芯固定板，按模架标准板厚取32mm。
3）C板（垫板）尺寸。 垫板=推出行程+推板厚度+推杆固定板厚度+（5～10）mm=（34+20+15+5～10）mm，初步选定C为80mm。 经上述尺寸的计算，模架尺寸已经确定为模架序号为5号，板面为200mm3355mm，模架结构形式为A4型的标准模架。其外形尺寸：宽3长3高=200mm3355mm3264mm，如图 1-14 所示。
图 1-14
2.模具各尺寸的校核
根据所选注射机来校核模具设计的尺寸。 1） 模具平面尺寸200mm3355mm﹤428×458mm（拉杆间距），校核合格。 2） 模具高度尺寸264mm，200mm﹤264mm﹤300mm（模具的最大厚度和最小厚度），
校核合格。
3） 模具的开模行程S=H1+H2+（5～10）mm=（40+40）mm=85～90mm﹤300mm（开模
行程），校核合格。
237-238
六、排气槽的设计
该塑件由于采用侧浇口进料，熔体经塑件下方的台阶及中间的肋板充满型腔，顶部有一个?19mm小型芯，其配合间隙可作为气体排出的方式，不会在顶部产生憋气的现象。同时，底面的气体会沿着推杆的配合间隙、分型面和型芯与脱模板之间的间隙向外排出。
七、脱模推出机构的设计
1.推出方式的确定
本塑件圆周采用脱模板、中心采用推杆的综合推出方式。脱模板推出时为了减小脱模板与型芯的摩擦，设计中在用脱模板与型芯之间留出了0.2mm的间隙，并采用锥面配合，如图1-15 所示，可以防止脱模板因偏心而产生溢料，同时避免了脱模板与型芯产生摩擦。
2.脱模力的计算
（1） 圆柱大型芯脱模力 因为λ=r∕t=41.5∕3=13.8>10，所以，此处视为薄壁圆筒塑
件，根据式（4-24）脱模力为
F1 =2πtESLcosφ（f-tanφ）∕［（1-μ）K2+0.1A］
3
=233.143331.831030.00553(39-3) 3cos1°3(0.45- tan1°) ∕
2
［(1-0.3)(1+0.45 sin1°cos1°)］+0.133.14341.5 N≈4656.9N
式中，各项系数的意义见4.9.2节内容。
（2） 成型塑件内部圆筒型芯的脱模力的计算 因为λ=r∕t=8.5∕3=2.8<10，所以，此
处视为厚壁圆筒塑件，同时，由于该塑件的内孔是通孔，所以，脱模时不存在真空压力，参考（4-24）可得脱模力为
F2 =2πrESLcosφ（f-tanφ）∕［（1+μ+K1）K2 ］
32
=233.1437.531.831030.0055349 3(0.45- tan1°) ∕［（1+0.3+23（1∕2）
∕［((cos1°)2+23（1∕2）（cos1°））（1+0.45 sin1°cos1°）］］N=6326.2N
对于塑件的四个肋板，由于是径向布置，冷却收缩是径向收缩，所以对型芯的箍紧力不是太大，主要是粘模力，可以按计算脱模力乘以一个不太大的系数，此处考虑为1.2。 （2） 校核推出机构作用在塑件上的单位压应力 （1） 推出面积
222222
A1=π∕4（D-d）=π∕42（93-83）mm=1381.6 mm
222222
A1=π∕4（D1-d1）=π∕42（21-15）mm=169.56mm
（2） 推出应力
б=1.2F∕A=1.2（F1+F2）∕(A1+A2)=1.23(4656.9+6326.2)∕(1381.6+169.56)MPa=8.50 MPa<53 MPa(抗压强度)合格
八、冷却系统的设计
冷却系统的计算很麻烦，在此只进行简单的计算。设计时忽略模具因空气对流、辐射以及与注射机接触所散发的热量，按单位时间内塑料熔体凝固时所放出的热量应等于冷却水所放出的热量。
1、冷却介质
ABS属中等黏度材料，其成型温度及模具温度分别为200℃和50—80℃。所以，模具温度初步选定为50℃，用常温水对模具进行冷却。
2、冷却系统的简单计算
（1） 单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量W 1） 塑料制品的体积
33
V=V主+V分+nV塑=（1.38+0.86+2366.729）cm=135.68cm2） 塑料制品的质量
m=Vρ=135.6831.02g=138.39g=0.138Kg
3） 塑件壁厚为3mm，可以查表4-34得t冷=20.4s。取注射时间t注=2s，脱模时间t脱=8s，
则注射周期：t=t注 +t注 +t脱=（2+20.4+8）s=30.4s。由此得每小时注射次数：N=（3600∕30.4）次=118次
4） 单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量：W=Nm=11830.138 Kg∕h=16.28Kg∕h。 （2） 确定单位质量的塑件在凝固时所放出的热量Qs 查表4-35直接可知ABS的单位热量
Qs的值的范围在（310-400）kJ∕Kg之间，故可取Qs=370kJ∕Kg。
（3） 计算冷却水的体积流量qv 设冷却水道入水口的水温为θ2=22℃，出水口的水温为
3
θ1=25℃，取水的密度ρ=1000 Kg ∕cm，水的比热容c=4.187 kJ∕（Kg2℃）。则根据公式可得：
3
qv=WQs∕［60ρc(θ1-θ2) ］=16.283370∕［603100034.1873(25-22) ］m∕
3
min=0.00799m∕min
3
（4） 确定冷却水路的直径d 当qv=0.00799m∕min时，查表4-30可知，未来是冷却水
处于湍流状态，取模具冷却水孔的直径d=0.015m。
（5） 冷却水在管内的流速v
22
v=4qv∕（60πd）=430.00799∕［（6033.1430.015）］m∕s=0.754 m∕s （6 求冷却管壁与水交界面的膜传热系数h 因为平均水温为23.5℃，查表4-31可得f=6.7，则有：
h=4.187f(ρν)/d =4.18736.73(100030.754)/0.015 kJ/(m2h2℃) =1.33104 kJ/(m22h2℃)
(7) 计算冷却水通道的导热总面积A
4
A= WQs/hΔθ=16.283370/{2.13103[50-（22+25）/2]}m2=0.01082m2 (8)计算模具所需冷却水管的总长度L
L=A/πd=0.01082/(3.1430.015)m=0.23m=230mm
(9)冷却水路的根数ｘ 设每条水路的长度为ｌ=200mm,则冷却水路的根数为 ｘ=L/ｌ=230/200根≈1.2根 由上述计算可以看出，一条冷却水道对于模具来说显然是不合适的，因此应根据具体情况加以修改。为了提高生产效率，凹模和型芯都应得到充分的冷却。
0.8
0.2
0.8
0.2
2
3.凹模嵌件和型芯冷却水道的设置
型芯的冷却系统的计算与凹模冷却系统的计算方法基本上是一样的，因此不再重复。尤其需要指出的是大型芯和小型芯的冷却方式。由于塑件上有四条肋板，大型芯设计时要在型芯上开四条沟槽，同时考虑推杆要通过大型芯推出塑件的轮毂部分，因此给冷却系统带来了难度。设计时在大型芯的下部采用简单冷却流道式来设计，小型芯采用隔片式冷却水道。凹模嵌件拟采用两条冷却水道进行冷却。冷却水道布置如图 1-16 所示。
图 1-16 动定模水道布置 1-定模板水道 2-凹模嵌件水道
3、6、7、8、10- Ο型密封圈 4-小型芯水道隔片 5-小型芯水道 9-凹模嵌件圆周水道
11-动模大型芯圆周水道
九、导向与定位结构的设计
注射模的导向机构用于动、定模之间的开合模导向和脱模机构的运动导向。按作用分为模外定位和模内定位。模外定位是通过导柱导套进行和合模定位。锥面定位则用于动、定模之间的精密定位。本模具所成型的塑件比较简单，模具定位精度要求不是很高，因此可采用模架本身所带的定位结构。
十、 总装图和零件图的绘制
经过上述一系列计算和绘图，把设计结果用总装图来表示模具的结构，如图 所示。零件图可由总装图来拆分。
十一 参考文献
1 叶久新、王群主编，塑料成型工艺及模具设计，机械工业出版社，2008 2 塑料模具设计手册编委会，塑料模具设计手册，机械工业出版社，2004 3 屈华昌主编，塑料成型工艺与模具设计 [M]. 北京：高等教育出版社，2006