一、模具溫度調節的重要性

(一)模具溫度及其調節係統（tǒng）對塑件質量的影響

無論何種塑料進行注（zhù）射成型（xíng），均有一個比較適（shì）宜的模具溫度範圍，在此溫度範圍（wéi）內（nèi），塑料熔體的流動性好，容易充滿（mǎn）型腔，塑件脫模後收（shōu）縮和翹曲變形小，形狀與尺寸穩定，力學性能以及（jí）表麵質量也比較高。為了使（shǐ）模溫（wēn）能控製在一個合理的範圍內，必（bì）須設計模具溫度的調節係統。溫度的調節（jiē）是指對飲具進（jìn）行冷卻或加熱，必要時（shí）兩者（zhě）兼有（yǒu），從而達到控製模品的自的（de）。對具血進的調書是（shì）指對損具進行品神、塑件的形狀與尺（chǐ）寸、生產效率及成工對於黏度低、流動性好的塑料，因為成溫的要求有關。溫（wēn）部不在好的（de）或常用常溫水對模具（jù）進行冷卻（què），有時為了進一步縮短在模（mó）內聚甲（jiǎ）醛、聚苯醚（mí）和氟塑料等，為了提高充型（xíng）性能，成型工藝要求（qiú）有較高的模溫，冷卻時間，亦可用冷水控製模溫。對於黏度（dù）高、流動性差的塑（sù）料例如聚碳酸（suān）酯，聚碸、因此（cǐ）經常需要對模具加熱。

對於點流溫（wēn）度或熔點鉸低的塑料，一（yī）般需用常溫或冷（lěng）水對（duì）模具冷卻;而對於高黏流溫度或高熔點的塑料，可用溫（wēn）水控製模溫（wēn）。對（duì）於熱固性塑料（liào），模溫要求為（wéi）150、 200℃,必須對模具加熱。流程長、壁厚較大的（de）塑件，或者黏流溫度（dù）或熔點雖不高，但成型麵（miàn）積很大時，為了保證塑料（liào）熔體在充模過程中不至溫降太大而影響充型（xíng），可對模（mó）具采取適當的加熱措施。對於大型模具，為保（bǎo）證生產之（zhī）前用較短時間達到工藝所要求的（de）模溫，可（kě）設置加熱裝置對模具進行預熱（rè）。對於小型薄壁塑件，且成型工藝（yì）要（yào）求模溫不太（tài）高時，可以不設置冷卻裝置而依（yī）靠自然冷卻。設置溫度（dù）調節裝置後，有時會給注射生產帶來一些（xiē）問題，例（lì）如，采用（yòng）冷水調節模溫時，大氣中水分易凝聚在模型表壁，影響塑件（jiàn）表麵質量（liàng）。而采用加熱措施後，模內一些間隙配合的零件可能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）應予以（yǐ）注意（yì）。

(二)模具溫度與生產效（xiào）率的關係（xì）

模具溫度與生產（chǎn）效率的關係主（zhǔ）要是由冷卻（què）時間來體現的，塑件在模具（jù）內停留冷卻的時間t2與溫差Δ0成反比關係，若要縮短塑件在模內的停留（liú）冷卻時間以提高生產效率，就必須在（zài）工藝條件允許的情況下盡（jìn）量增大塑料（liào）與型腔的溫差。但（dàn）是，如果（guǒ）模具沒有溫度（dù）調節（jiē）係統（tǒng），模內的熱量（liàng）就會隨著（zhe）注射次數的增加而逐漸積累，使模溫逐漸升高，導致Δ0減小，從而生產效率隨著塑件在模內停（tíng）留時間和成型周期的延長而下（xià）降，因此，模具內設置溫度調節係統是非常必要的。

二、冷卻係統的計（jì）算

冷卻係（xì）統的計算包括熱傳導麵積的計（jì）算、溫控介質通道（dào）的尺寸和介質用量的確定（dìng）以及通道回路的排布等，這些工作（zuò）仍是注射模設計中的一個難（nán）點，主要是理論方麵（miàn）缺乏熱傳導分析和熱計算基礎。近年來借助於計算機，已經在這些方麵取得了一定的成果和進展，但有些問（wèn）題（tí）仍需進一步探討（tǎo）與完善。這裏僅介紹注射模冷卻係統設計的基本思路和（hé）設計原則。

(一)需（xū）要用冷卻水擴散的（de）模具熱量塑料傳給模具的熱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（de）模具熱據及模具傳給注射機熱址的差值即為用冷卻水擴散的模具熱量。

三、冷卻係統的（de）設計原則與常見冷卻係統的結構

(一（yī）)冷卻係統的設計原則

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

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

(3)澆口處加強冷卻 塑料熔體充填型腔時，澆口附近溫（wēn）度很高，距（jù）澆口越遠溫（wēn）度就越低，因此澆口附近（jìn）應加強冷卻，通常將冷卻水道（dào）的入口處設置在澆口附近，使澆口附近的模具在較（jiào）低溫度下冷卻，而遠（yuǎn）離澆口部分（fèn）的模具在經過一定程度（dù）熱交換後的溫水作用下冷卻。

(4)冷卻水道出、入（rù）口溫差應盡量小 如果冷卻水道較長，則（zé）冷卻水出、入口的溫差（chà）就比較大，易使模溫不均（jun1）勻，所（suǒ）以（yǐ）在設計時應引起注意。降低了出、入口冷卻水的（de）溫差，提高了（le）冷卻（què）效果。

(5)冷卻水（shuǐ）道應沿著塑料收縮（suō）的方向設置 對收縮率（lǜ）較大的塑料，例如聚（jù）乙烯，冷卻水道應盡量沿著塑料收縮的方向（xiàng）設置。方形塑件采用（yòng）澆口的冷（lěng）卻水道，冷卻水道從澆口處開始，以方（fāng）環狀向外擴展。此外，冷卻水道的設計還必（bì）須盡量避免接近塑件的熔（róng）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，一般水道孔徑為10mm左右（yòu），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（èr）)常見冷卻係統的結構

塑料製件的形狀是多種多樣（yàng）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)淺型腔扁（biǎn）平塑件淺型腔扁平（píng）塑（sù）件在使（shǐ）用側（cè）澆口的情況下（xià），通常采用在動、定模兩側與型腔（qiāng）表麵等距離鑽（zuàn）孔的形式。

(2)中（zhōng）等深度的塑件 對於采用側澆口（kǒu）進料的中等深度的殼形塑（sù）件，在凹模底部附近（jìn）采用與型（xíng）腔（qiāng）表麵等距離鑽孔的（de）形式（shì），而在凸模中，由於容易儲存熱量，所以（yǐ）從加強冷卻角度出發，按塑件形狀銑出矩（jǔ）形截麵的冷卻槽，如（rú）凹模也需加強（qiáng）冷卻。

(3)深型腔塑件深型腔塑件困難的是凸模的冷卻。在凹模一側從澆口附近進水，水流沿矩（jǔ）形截麵（miàn）水槽和圓形截麵水道圍（wéi）繞型腔一周之後，從分型麵（miàn）附近的出口（kǒu）排出。凸模上采（cǎi）取加工出螺旋槽和一定數量（liàng）的不通孔，每個不通孔用隔板分成底部連通的兩個部分,從而（ér）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（qiú）緊，否則隔板容（róng）易轉動而達不到設計目的，所以大型深型腔塑件常常采用的冷卻水道。凸模及凹模均設置螺定式冷卻，所以大型深院（yuàn）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（xì）長塑件的冷卻水道在細長的（de）凸模（mó）上開設比較困難，常常（cháng）采用噴射式水（shuǐ）道或間接冷（lěng）卻法。噴射式冷卻水道，在凸模中部（bù）開（kāi）一個不（bú）通孔，不通孔中插入一管（guǎn）子，冷卻水流經管子噴射到澆口附近的不通孔底部，然（rán）後經過管子與凸模的（de）間隙從出口處流出，使水流（liú）對凸模發揮冷卻（què）作用。間接冷卻法的兩個例子。凸（tū）模用導熱性良好的（de）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（jiā）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、模具加熱係統

當注射成型工藝要求模具溫度在80℃以上時，模具中必須設置加熱裝置。模具（jù）加（jiā）熱的（de）方法很多，用熱水、熱油、蒸汽（qì）和電加熱等。如果介質（zhì）采用各（gè）種流體，其設計方（fāng）法類似於冷卻水道。目（mù）前，普遍應用的是電加熱溫（wēn）度調節（jiē）係統。

(一)電加熱的方（fāng）式電加熱通常采用電阻加熱法，其加熱方式有以下三（sān）種：

(1)電阻絲直接加熱將選擇好的（de）電阻絲放入絕緣瓷管中裝（zhuāng）入模板內，通電後就可對模其加熱。但電阻（zǔ）絲（sī）與空（kōng）氣接觸後易氧化（huà），壽命不長（zhǎng），也不太安金。

(2)電熱圈加熱將電阻絲繞製在雲母片上，再裝（zhuāng）夾在特製的金（jīn）屬外殼中，電（diàn）阻絲與金屬外殼之間（jiān）用雲母片絕緣，模具放在其中（zhōng）進行加（jiā）熱。其（qí）特點是結（jié）構簡（jiǎn）單，更換方便，但缺（quē）點（diǎn）是耗（hào）電量大。這種加熱（rè）裝置更適於壓縮欖、壓注欖的加熱。

(3)電熱棒加熱 電熱棒是一種標準的加熱元件，它是（shì）由具有一定功（gōng）率的電阻絲和帶有耐熱絕緣材料的金屬（shǔ）密封管構成，使（shǐ）用時隻要將其插入模板上的加熱孔內通電即可，電熱棒加熱的特點是（shì）使用和安裝均很方（fāng）便。