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。 （1）主流道尺寸 ①主流道长度：小型模具L主应尽量小于60mm，本次设计中初取50mm进行设计。 ②主流道小端直径：d =注射机喷嘴尺寸+（0.5~1）mm =（3+0.5）mm= 3.5 mm ③主流道大端直径：d＇=d+2L主tanα≈7mm，式中α=4o ④主流道球面半径：SRo =注射机喷嘴头半径+（1~2）mm =（10+2）mm= 12mm ⑤球面的配合高度：h=3mm
（2）主流道的凝料体积
V主=π/3 ×L主（R2主 + r2主+R主r主） =3.14 / 3 ×50×（3.52+1.752+3.5×1.75）mm =1121.9mm3= 1.12cm3 （3）主流道当量半径
Rn=（1.75+3.5）/ 2 = 2.625mm （4）主流道浇口套的形式
主流道衬套为标准间可选购。主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，易磨损。对材料的要求较严格，因而尽管小型注射模可以将主流道浇口套与定位圈设计成一个整体，但考虑上述的因素通常仍然将其分开来设计，以便于拆卸更换。同时也便于选用优质钢材进行单独加工和热处理。设计中常采用碳素工具钢（T8A或者T10A），热处理淬火表面硬度为50~55HRC，如图3—1：
图3—1
3.2分流道的设计
（1）分流道的布置形式
在设计时应考虑尽量减少在流道内的压力损失和尽可能避免熔体温度降低，同时还要考虑减小分流道的容积和压力平衡，因此采用平衡式分流道。 （2）分流道的长度
由于流道设计简单，根据两个型腔的结构设计，分流道较短，故设计时可适当选
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小一些。单边分流道长度L分取35mm。 （3）分流道的当量直径
因为该塑件的质量m塑=ρV塑= 28.0g<200g，因此分流道当量直径为： D分=0.2654× （m塑）^? ×(L分)^? =0.2654×28^? × 35^? =3.5mm
（4）分流道截面形状
常用的分流道截面形状有圆形、梯形、U形、六角形等，为了便于加工和凝料的脱模，分流道大多设计在分型面上。本设计采用梯形截面，其加工工艺性好，且塑料融体的热量散失、流体阻力均不大。 （5）分流道截面尺寸
设梯形的下底宽度为x，地面圆角的半径R=1mm，并根据教材表4-6，设置梯形的高h=3.5，则该梯形的面积为：
A分=（x+x+2×3.5tan8o）h / 2=(x+3.5tan8o) ×3.5 再根据该面积与当量直径为3.5mm的圆面积相等，得： （x+3.5tan8o）×3.5= πD2分/ 4=3.14×3.52/4，
可得x≈2.25，则梯形的上底约为2.25+2X3.5tan8o=3.25mm，如图3—2：
图3—2
（6）凝料体积
①分流道长度 L分=35×2=70mm。
②分流道截面积 A分=（2.25+3.25）/2 ×3.5=9.625mm2。 ③凝料体积 V分=A分L分=70×9.625=673.75mm2≈0.67cm2。 （7）校核剪切速率
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①确定注射时间：查教材表4-8,可取t=1.6s。 ②计算分流道体积流量：
q分=（V分+V塑）/t=（0.67+26.618）/ 1.6=17.055 cm3/s ③可得剪切速率
γ分=3.3q分/（πR3分）=3.3×17.055×103/[ 3.14×(3.5/2) 3]
=3.34×103 s﹣1
该分流道的剪切速率处于浇口主流道与分流道的最佳剪切速率5×102~5×103s﹣1之间，所以，分流道内熔体的剪切速率合格。 （8）分流道的表面粗糙度和脱模斜度
分流道的表面粗糙度要求不是很低，一边取Ra1.25~2.5μm即可，此处去Ra1.6μm，另外，其脱模斜度一般在5o~10o之间，这里去脱模斜度为8o。
3.3浇口的设计
该塑件要求不允许有裂纹和变形缺陷，表面质量要求较高，采用一模两腔注射，为便于调整冲模时的剪切速率和封闭时间，因此采用侧浇口。其截面形状简单，易于加工，便于试模后修正，且开设在分型面上，从型腔的边缘进料。 （1）侧浇口尺寸的确定
1）计算侧浇口的深度。根据教材表4-10，可得侧浇口的深度h计算公式为
h=nt=0.6 ×3mm=1.8mm
式中，t为塑件壁厚，t=3mm；n为塑料成型系数，对于HIPS，其系数n=0.6； 在工厂进行设计时，浇口深度常常先取小值，一边在今后试模时发现问题进行修复
处理，并根据教材表4-9中推荐的HIPS侧浇口的厚度为0.8~1.1mm，故此处浇口深度h取1.0mm。
2)计算侧浇口的宽度。根据教材表4-10，可得侧浇口的宽度B的计算公式： B=n×A^′ / 30=0.6×8729.985^′ ÷30 = 2.18 ≈2cm
式中，n是塑料成型系数，n=0.7；A是凹模的内表面面积（约为塑件的外表面面积）。 3）计算侧浇口的长度。根据教材表4-10，可得次交口的长度L浇一边选用0.7~2.5mm，这里去L浇=0.7mm。
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（2）侧浇口剪切速率的校核
1）计算浇口的当量半径。由面积相等可得πR2浇=Bh，由此矩形浇口的当量半径R浇=（Bh/π）^?。
2）校核浇口的剪切速率
①确定注射时间：查教材表4-8，可取t=1.6s。
②计算浇口的体积流量：q浇=V塑 / t=26.618/ 1.6 =16.64cm3/s ③计算浇口的剪切速率：
γ浇=3.3q浇 /（πR3浇）=3.3q浇/[π×(Bh/π)^3/2] =3.3×1.664×10^4÷3.14÷（2×1.0÷3.14）^3/2 =3.44×10^4 s﹣1
该矩形侧浇口的剪切速率处于浇口与分流道的最佳剪切速率5×103到5×10^4之间，所以，浇口的剪切速率校核合格。 3.4校核主流道的剪切速率
上面分别求出了塑件的体积、主流道的体积、分流道的体积以及主流道的当量半径，这样就可以校核主流道熔体的剪切速率。 （1）计算主流道的体积流量
q主=（V主+V分+nV塑）/ t =(1.12+0.67+2×26.618)/1.6=34.39cm3/s （2）计算主流道的剪切速率
γ主=3.3q主/（πR3主）=3.3×34.4×103÷3.14÷2.6253=1.999×103 s﹣1
主流道内熔体的剪切速率处于浇口与分流道的最佳剪切速率5×102~5×103s﹣1之间，所以，主流道的剪切速率校核合格。 3.5冷料穴的设计及计算
冷料穴位于主流道正对面的动模板上，起作用主要是收集熔体前锋的冷料，防止冷料进入模具型腔而影响制品的表面质量。本设计仅有主流道冷料穴。由于该塑件表面要求没有印痕，采用脱模板推出塑件，故采用与球头形拉料杆匹配的冷料穴。开模时，利用凝料对球头的包紧力使凝料从主流道衬套中脱出。
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四、成型零件的结构设计及计算
4.1成型零件的结构设计 （1）凹模的结构设计
凹模是成型制品的外表面的成型零件。按凹模结构的不同可将分为整体式、整体嵌入式、组合式、镶拼式四种。根据对塑件的结构分析，本设计中采用整体嵌入式凹模，如下图4—1：
图4—1
（2）凸模的结构设计（型芯）
凸模是成型塑件内表面的成型零件，通常可以分为整体式和组合式两种类型。通过对塑件的结构分析可知，该塑件的型芯有两个；一个是成型零件的内表面的大型芯，如下图4—2，因塑件的包紧力较大，所以设在动模部分；
图4—2
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