一、模具溫度調節的重要性

(一)模具（jù）溫度及其調節（jiē）係統對塑件質量的影響

無論何種塑料進行（háng）注（zhù）射成型（xíng），均有一個比較適宜的模具溫度範圍，在此溫度範圍內，塑料熔體的流動性好，容易充滿型腔，塑件脫模後收縮和（hé）翹曲變形小，形狀與尺寸穩定，力學性能以及表麵質量也比（bǐ）較高。為了使模溫能控製在一個合（hé）理的範圍（wéi）內（nèi），必須（xū）設計模具溫度（dù）的調節係統。溫度的（de）調（diào）節（jiē）是指對飲具進行冷卻（què）或加熱（rè），必要時兩者兼（jiān）有，從而達到控製（zhì）模品的自的。對具血進（jìn）的調書是指對（duì）損具進（jìn）行品（pǐn）神、塑件的形狀與尺寸、生產效率及成工對於黏度低、流動性（xìng）好的塑料，因為（wéi）成溫的要求有（yǒu）關。溫部（bù）不在好的或（huò）常用常溫水（shuǐ）對模具進行冷卻，有（yǒu）時為了（le）進一步縮短在模（mó）內聚甲醛、聚苯醚和氟塑料等，為了提高充型性能，成型工藝要求有（yǒu）較高（gāo）的模（mó）溫，冷卻時間，亦可用冷水控製模溫。對於（yú）黏度高、流動性差的塑料例如聚碳（tàn）酸酯，聚碸、因此經（jīng）常需要（yào）對模具（jù）加熱。

對於（yú）點流溫度或熔點鉸低的塑料（liào），一般需用常溫（wēn）或冷水對（duì）模具冷卻;而對於高黏流溫度或高（gāo）熔點的塑料（liào），可用溫（wēn）水控製模溫。對於熱固性塑料（liào），模溫要求為150、 200℃,必須對模具加熱。流程（chéng）長、壁厚較大的塑件，或者黏流溫度或熔（róng）點雖不高（gāo），但成型麵積很大時，為了保證塑料熔體在充（chōng）模過程中不至溫降太大（dà）而影響充型，可對模具采取適當的加熱措（cuò）施。對於大型模具，為保證生產之前用較短時間達到工藝所要求的模溫，可設置加熱裝置對模具進行預熱。對於（yú）小型薄壁塑件，且成（chéng）型工藝要（yào）求模溫不（bú）太高時（shí），可以不（bú）設（shè）置冷卻裝置而依靠（kào）自（zì）然冷卻。設（shè）置溫度調節裝置後（hòu），有時會給注射生產帶來（lái）一些問題，例如，采用冷水調節模溫（wēn）時（shí），大氣（qì）中水（shuǐ）分易凝聚在模型表壁，影響塑件（jiàn）表麵質量。而采用加熱措施後，模內一些間隙配合的零件可能（néng）由於膨脹而使間隙減小或消失，從而造成卡死或無法工作，設計時（shí）應（yīng）予以注意。

(二)模具溫度與生產效率的關係

模（mó）具溫度與生產效率（lǜ）的（de）關（guān）係主要是（shì）由冷卻時間來體現的，塑件在模具內停留冷卻的時間t2與溫差Δ0成反比關（guān）係，若要縮短塑（sù）件在模內的停留冷（lěng）卻時間以提高生產效率（lǜ），就必須在（zài）工（gōng）藝條件允許的情況下盡量增大塑料與型腔的（de）溫差。但是，如果模具沒有溫度調（diào）節係統（tǒng），模內的熱量就會隨著注射次數的增加而（ér）逐漸積累，使模溫逐漸升高，導致Δ0減小，從而（ér）生產效率隨著塑件在模內停留（liú）時間和成型（xíng）周期的延長而下降，因此，模具內設置溫（wēn）度調節係統是非常必要的。

二、冷卻係統的計算

冷卻係統的計算包括熱傳導麵積的計算、溫控介質通道的尺寸和介質用（yòng）量（liàng）的確定以及通道回路的排布等，這些工作仍是注射模設（shè）計中的一個難點（diǎn），主要是理論方麵缺乏熱傳導（dǎo）分析和熱計算基礎。近（jìn）年來借助（zhù）於計算機，已（yǐ）經在這（zhè）些方麵取得了一定的成果和（hé）進展，但有些問題仍需進一步探討與完善。這裏僅介紹注射模冷卻係統設計的基本思路和設計原（yuán）則。

(一)需要用冷卻水擴散的模具熱量塑（sù）料傳給模具的熱量與自然對流散發到空氣中的模具熱（rè）量、輻射散發到空氣中的模具熱據及模具傳給注射機熱址的（de）差值即為用冷卻水擴（kuò）散的模具熱量。

三、冷卻係統的設計原則與常（cháng）見冷卻（què）係統的結構

(一)冷卻係統的設計原則

(1)冷卻水道應盡量多、截麵尺寸應（yīng）盡量大 型腔表麵的溫度與冷卻水道的數量、截麵尺寸及冷卻（què）水的溫度有關。在冷卻水道數量和尺寸不同的條（tiáo）件下通入不同溫度的冷（lěng）卻（què）水後（hòu），模具內的溫度分布情況。由圖可知，采用5個較大的水道孔（kǒng）時，型腔表麵溫度比較均勻，出現60~60.05℃的變（biàn）化，而同一型腔采用2個較小的水道孔時，型腔表麵溫度出現53.33~58.38℃的變化，由此可以看出，為了使型腔（qiāng）表（biǎo）麵溫度分布趨於（yú）均勻（yún），防止塑件不均勻收縮和產生殘餘應力，在模具結構允許的情況下（xià），應盡量多設冷卻水道，並使用較（jiào）大的截麵尺寸。

(2)冷卻水道至（zhì）型腔表麵（miàn）距高應盡量相等 當（dāng）塑件壁序均（jun1）勻時，冷卻（què）水道到型（xíng）腔表麵好距)除，不是當件不均勻時，厚的地方冷卻水道到型腔表麵的距離應近一些，間雕（diāo）也可（kě）適當小一些（xiē）。一般水道（dào）孔邊至型腔表麵的距離應大於10mm,常用12~15mm.

(3)澆口（kǒu）處加強冷卻 塑料熔體充填型（xíng）腔（qiāng）時，澆口附近溫（wēn）度很高，距澆口越遠（yuǎn）溫度就（jiù）越低，因此澆口附近應加強（qiáng）冷（lěng）卻，通常將冷（lěng）卻水道的入口處設置在（zài）澆口附近（jìn），使澆口附近的模具在較低溫度下冷卻，而遠離澆口部（bù）分的模具在經（jīng）過一定程度熱交換（huàn）後的溫水作用下冷卻。

(4)冷卻水道出、入口溫差應盡量小 如果（guǒ）冷卻水道較長，則冷卻（què）水出、入口的溫差就比較大，易使（shǐ）模溫不均（jun1）勻，所以在設計時（shí）應引起注意。降低了出、入口冷卻水的溫差，提高了冷卻效果。

(5)冷卻水道應沿著塑料（liào）收縮的方向設置 對收縮率較（jiào）大的塑料，例如聚（jù）乙烯，冷卻（què）水道應盡量沿著塑料收縮的方向設置。方形（xíng）塑件采用澆口的冷卻水道，冷卻水道從澆口處開始，以（yǐ）方環狀向外（wài）擴展。此外，冷卻水道（dào）的設計還（hái）必須盡（jìn）量避免（miǎn）接近塑件（jiàn）的熔接部位，以免產生熔（róng）接痕（hén），降低塑件強度;冷卻水道要易於加工清理，一般水道孔徑為10mm左右（yòu），冷卻水道（dào）的設計要防止冷卻水的泄漏，凡是易器的部位要（yào）加密（mì）封網等等。

(二)常見冷卻（què）係統的結構（gòu）

塑料製件的形（xíng）狀是多種多樣的，對於不同形狀的塑件，冷卻水道的位置與形狀也不一樣。

(1)淺（qiǎn）型（xíng）腔扁平塑件淺型腔扁平塑件在使用側澆（jiāo）口的情況下，通常采用在動、定模兩側與型腔表麵等距離鑽孔的形式。

(2)中等深度的塑件 對於采用側澆口進料的中等深度的殼形塑件，在凹模底部附近（jìn）采用與（yǔ）型腔表麵等距離（lí）鑽孔的形式，而在凸模中，由於容易儲（chǔ）存（cún）熱量，所（suǒ）以從加強冷卻角度出發，按塑件形狀銑出矩形截麵的冷卻槽，如凹模也需加強冷卻。

(3)深型腔塑件深型腔塑件困難的是凸模的冷卻。在凹模一側從（cóng）澆口附近進水，水流沿矩形截麵水槽和圓形截麵水道圍繞型腔一周之後，從分型麵附（fù）近的出口排出。凸模上采取加工出（chū）螺旋槽和一定數量的不通孔，每個不通孔用隔板（bǎn）分成底部（bù）連通的兩（liǎng）個部分,從而形成凸模的冷回路。這種隔板形式的冷卻水道加工麻煩，隔板與孔的配合要求緊，否則隔板（bǎn）容易轉動而達（dá）不到設計目的，所以大型深型（xíng）腔塑件常常采（cǎi）用的冷卻水道。凸模及凹（āo）模均（jun1）設（shè）置螺定（dìng）式冷卻，所以（yǐ）大型深院白附近，水（shuǐ）流分別流經凸（tū）模與凹（āo）模的螺旋槽後在分型麵附近流出，這種形式的冷（lěng）卻水道（dào）冷卻效果特別好（hǎo）

(4)細長塑件 細長塑件的冷卻水道在細長的凸模上開設比較（jiào）困難，常常采用噴射式水道或間接冷（lěng）卻法。噴射式冷卻水道，在凸模中（zhōng）部開一個不通孔，不通孔中插入一管子，冷卻水（shuǐ）流（liú）經管（guǎn）子噴射到澆口附近（jìn）的不通孔底部，然後經過管子與凸模（mó）的間隙（xì）從出口處流出，使水流對凸模（mó）發揮冷卻作用。間接冷卻法的兩個例子。凸模用導熱性良好的鈹銅製造，然後用噴（pēn）射式將水噴至凸模尾端進行冷卻;將鈹（pí）銅的一端加工出翅片，把另一端插入凸模中，用來（lái）擴大散熱麵積（jī），提高水流的冷卻效果。

四、模具加熱係統（tǒng）

當注射成型工藝要求模具溫度（dù）在80℃以上時，模具中必須設置加熱裝置。模具加熱的方法很多，用熱水、熱油（yóu）、蒸汽和電加熱（rè）等。如果介質采用各種流體，其設計方法類似於冷卻水道。目前，普遍應用的是電（diàn）加熱溫度（dù）調節係統。

(一（yī）)電加熱的方式電加熱通常（cháng）采用電阻加熱（rè）法，其加熱方式有以下三種：

(1)電阻絲直接加熱將（jiāng）選擇好（hǎo）的（de）電阻絲放（fàng）入絕緣瓷管中裝入模板內，通（tōng）電後就可對模其（qí）加（jiā）熱。但電阻（zǔ）絲與空氣接觸後易氧化，壽命不長，也不太安金。

(2)電熱圈加熱將電阻（zǔ）絲繞製在雲母片上，再裝夾在特製的金（jīn）屬外殼中，電阻絲與金屬外殼之間用雲母片絕緣，模具放在其中進（jìn）行加熱。其特點是結構簡單（dān），更換方便，但缺點（diǎn）是耗電量大。這種加熱裝置更適於壓縮欖、壓（yā）注欖的加熱。

(3)電熱棒加熱 電熱棒是一種標準（zhǔn）的（de）加熱元（yuán）件（jiàn），它是由（yóu）具有（yǒu）一定功（gōng）率的電阻絲和帶有耐熱（rè）絕（jué）緣材料的金屬密封管構（gòu）成，使用時隻要將其插入模板上的加（jiā）熱孔內通電即可，電熱棒加熱的（de）特點是使用和安裝均很（hěn）方便。

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