一、模具溫度調節的重要性

(一（yī）)模具溫度（dù）及其（qí）調節係統（tǒng）對塑件質（zhì）量的影響

無論何種塑料進行注射（shè）成（chéng）型，均有一個比較（jiào）適宜（yí）的模具溫度範圍（wéi），在此溫（wēn）度範圍內，塑料熔體的流動性（xìng）好，容易充滿型腔，塑件脫（tuō）模後收縮和翹曲變形小，形狀與尺寸（cùn）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）理的範圍內，必須設計模具溫度的調節係統。溫度的調節是指對飲（yǐn）具進行冷卻或加（jiā）熱，必要時兩者兼有，從而達到控製模品的自（zì）的。對具血進的調（diào）書是指對損具進行品神、塑件的（de）形狀與尺寸、生產（chǎn）效率及（jí）成工對（duì）於黏度低、流動性好的塑料，因為成溫的要求（qiú）有（yǒu）關。溫部不在好的或常用常溫水對模（mó）具進（jìn）行冷卻，有（yǒu）時為了進一步（bù）縮短在模內聚甲（jiǎ）醛、聚苯醚和氟塑料等，為了（le）提高充（chōng）型性能，成型工藝要（yào）求有較高的（de）模溫，冷卻時間，亦可用冷水控製模溫。對於黏度高（gāo）、流動性差的塑料例如聚（jù）碳酸酯，聚碸、因此經常需（xū）要對模具加熱。

對於點流溫度或熔點鉸低（dī）的塑料，一般（bān）需用常溫或冷水（shuǐ）對模具冷卻;而（ér）對於高黏流溫度或高熔點的（de）塑料，可用溫水控製模溫。對於（yú）熱固性塑料，模溫要求為150、 200℃,必須對（duì）模具加熱。流程長、壁（bì）厚較大的（de）塑件，或者黏流溫度或熔點雖不高，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而影響充型，可對模具采取適當的加熱措施。對於大型模具，為保證生（shēng）產之前用較（jiào）短（duǎn）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。對於小型薄壁塑件，且成型工藝（yì）要求模溫不太高時，可以不設置冷卻裝置而依靠自然冷卻。設置溫度調（diào）節（jiē）裝置後，有時會給注射生產帶來一些問題，例如，采用（yòng）冷水調節模溫時，大氣中水分易凝聚在模型（xíng）表壁（bì），影響塑件表麵質量。而采用加熱措施（shī）後，模內一些間隙配（pèi）合的零件可能由於膨脹而使間隙減小或消失，從而造（zào）成卡死或無（wú）法工作，設計時（shí）應予以（yǐ）注意。

(二)模具溫度與生產效率的（de）關（guān）係

模具溫度與生產效（xiào）率的關係主要是由冷卻時間來體現的（de），塑件在模具內停留冷卻的時（shí）間t2與（yǔ）溫差Δ0成（chéng）反比關係，若要縮短塑件在模內的停（tíng）留冷卻時間以提高生產效（xiào）率，就必須在工藝（yì）條（tiáo）件允許的情（qíng）況下盡量增（zēng）大塑料與型腔的溫差。但是，如果模具沒有溫度（dù）調節（jiē）係統，模內的熱量就會隨著注射（shè）次數的（de）增加而逐漸積累，使模溫逐（zhú）漸升高，導致Δ0減小，從而生產效率隨著塑件在模內停留時間和成型周期的延長而下降，因此，模具內設置溫度（dù）調節係統是非（fēi）常必（bì）要的（de）。

二、冷卻係統（tǒng）的計算

冷（lěng）卻係統的計算包（bāo）括熱傳導麵積（jī）的計算、溫控介質通道的尺寸和（hé）介質用量的確定以及通道回路的排布等，這些工作仍是注射模（mó）設計中的一個難（nán）點，主要是理論方麵（miàn）缺乏熱傳導分析（xī）和熱（rè）計算（suàn）基礎。近年來借助（zhù）於計算機，已經在這（zhè）些方麵取得了一定的成果和進展，但有些問（wèn）題仍需進（jìn）一步探（tàn）討與完善。這裏（lǐ）僅介（jiè）紹注射模冷卻係統設計的基本思路和設計原則。

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

三、冷卻係統的設計原則與常見冷卻係統的結構

(一)冷卻係統的（de）設計原（yuán）則

(1)冷卻水道應盡（jìn）量多、截麵尺寸（cùn）應盡量大 型腔表麵的溫度與冷卻水（shuǐ）道的數量、截麵尺寸及冷（lěng）卻水的溫度有關。在冷卻（què）水道數量和尺（chǐ）寸不（bú）同的條件（jiàn）下通入不同溫度的冷卻水後，模具內的溫（wēn）度分布情（qíng）況（kuàng）。由圖可知，采用5個較大（dà）的水道孔時（shí），型腔表麵溫度比較均（jun1）勻，出現60~60.05℃的變化，而同一型腔采用2個較小的水道孔時，型腔表（biǎo）麵溫度出現53.33~58.38℃的（de）變化，由此可以看出，為了使型腔（qiāng）表麵溫（wēn）度（dù）分（fèn）布趨於均勻，防（fáng）止塑件不（bú）均勻收縮和（hé）產生殘餘應（yīng）力，在模具結構允許的情況下，應（yīng）盡量多設冷卻水（shuǐ）道，並使用較大的截麵尺寸。

(2)冷卻水道（dào）至型腔表麵距高應盡量相（xiàng）等 當塑件壁序均勻時，冷卻水道到（dào）型腔表麵好距)除（chú），不是當件不均勻時，厚的地方冷卻水道（dào）到型腔表麵的距離應近一些，間雕也可適當小一（yī）些。一般水道孔邊至型（xíng）腔表麵的距離應（yīng）大於10mm,常用12~15mm.

(3)澆口處加強冷卻（què） 塑料熔體充填型腔時，澆口附近溫度很高，距澆口越（yuè）遠溫（wēn）度就越低，因此澆口附（fù）近應加強冷卻，通常將冷卻水道的入口處（chù）設置在澆口附近，使澆口附（fù）近的（de）模具（jù）在較低溫度下冷卻，而（ér）遠離澆口部分的模具（jù）在經過一定程度熱交（jiāo）換後（hòu）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，則冷卻水出、入口（kǒu）的溫差就比（bǐ）較大，易使模溫不均勻，所以在設計時應引起注意。降低了出（chū）、入口冷卻水（shuǐ）的溫差，提高了冷卻效果。

(5)冷卻水道應沿著塑料收（shōu）縮的方向設置 對收縮率較大的塑（sù）料，例如聚乙烯，冷卻水道應盡量沿著塑料收縮（suō）的方向設置。方形塑件（jiàn）采（cǎi）用澆口的冷卻水道，冷卻水道從澆口處開始，以（yǐ）方環狀向外擴展（zhǎn）。此外，冷卻水道的設計還必須盡量（liàng）避免接近塑件（jiàn）的熔接部位，以免產生熔接痕，降低塑件強度;冷卻水道要易於加工清理，一般（bān）水道孔徑為10mm左右，冷卻水道的設計要防止冷卻水的泄漏，凡是易器的部位要加密（mì）封網等等。

(二)常見冷卻係統的結構

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

(1)淺型腔（qiāng）扁（biǎn）平塑件淺（qiǎn）型腔扁平塑件在使用側（cè）澆口的（de）情況下，通（tōng）常采用在動、定（dìng）模兩側與型腔表麵（miàn）等（děng）距離鑽孔的形（xíng）式。

(2)中等深度的塑件 對於采用側澆口進料的（de）中等深度的（de）殼形塑件（jiàn），在凹模底部附近采用與型腔表麵等距（jù）離鑽孔的形式，而在凸模中，由於容易儲（chǔ）存熱量，所以從加強冷卻角度出發，按塑件形狀銑出矩形（xíng）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（jiàn）困難的是凸模（mó）的冷卻。在凹（āo）模一（yī）側從澆口附近進水，水流沿矩（jǔ）形截麵水槽和圓形截麵水道圍繞（rào）型腔一周之後，從分型麵附近的出口排出。凸模（mó）上采取加工出螺旋槽和一定數量的不通孔，每個不通孔用隔（gé）板分（fèn）成底部連通的兩個部分,從而形成凸模的冷回路（lù）。這種（zhǒng）隔板形式的冷卻水道加（jiā）工麻（má）煩，隔板與孔的配合要求緊，否則隔板（bǎn）容易轉動而達不（bú）到（dào）設計目的，所以大型深型腔（qiāng）塑件常常采（cǎi）用的冷卻水道。凸模及凹模均設置螺定式冷（lěng）卻，所以大型（xíng）深（shēn）院白附近，水流分別流經凸模與凹模的螺旋槽後在分型麵附近流出，這種形式的冷卻水道冷卻效果特別好

(4)細長塑件 細長塑件的冷卻水（shuǐ）道在細長（zhǎng）的凸模上開設比較困（kùn）難，常常采用噴射式水道或間接冷卻法。噴射式冷卻水道，在凸模中部開一個不通（tōng）孔，不通孔中插入（rù）一管子，冷卻水（shuǐ）流經管子噴射到（dào）澆口附近的不通（tōng）孔底部，然（rán）後經（jīng）過管子與凸模的間隙從出口處流（liú）出，使水流對凸模發揮冷卻作用。間接冷卻法的兩個例子。凸模用導熱（rè）性良好的鈹銅製造，然後用噴射式將水噴至凸（tū）模尾端進行冷卻;將鈹銅的一端加工出翅片，把另一端插入凸模中，用來擴大散熱麵積，提高水流的冷卻效果。

四、模（mó）具加熱係統

當注射成型工藝要求模（mó）具溫度在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、蒸汽和電加熱等。如果介質采用各種流體，其設計方法類似（sì）於冷卻水道。目前，普（pǔ）遍應用的是電加熱溫度調節係統（tǒng）。

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

(1)電阻絲直（zhí）接加熱將選擇好的電（diàn）阻絲（sī）放入絕緣瓷管中裝入模板內（nèi），通電後就（jiù）可對模其（qí）加熱（rè）。但電（diàn）阻絲與空氣接觸後易氧化，壽（shòu）命不長，也不太安金。

(2)電熱圈（quān）加熱將電阻絲繞製在雲母（mǔ）片上，再裝夾在特製的金屬外殼中，電阻絲與金屬（shǔ）外殼之間用（yòng）雲母片絕緣，模具放在其中進行加熱。其特點是結構簡單，更換方便（biàn），但缺點是（shì）耗電量大。這種加熱裝置更適（shì）於壓縮欖、壓注欖的加熱。

(3)電熱棒加熱（rè） 電熱棒是一種標準的加熱元件（jiàn），它是由具有一定功率的電阻絲和帶有（yǒu）耐（nài）熱絕緣材料的金屬密（mì）封管構成，使（shǐ）用時隻要將其插入模板上的加（jiā）熱孔內（nèi）通電即可，電熱棒加（jiā）熱的特點是使用（yòng）和安裝均很方便。