一、模具溫度調節（jiē）的重要性

(一)模具溫度及其（qí）調節係統對塑件質量的影響

無論何種塑料進行注射成型，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（róng）易充滿型腔，塑件脫模後收縮和翹曲變形小，形狀與尺寸穩定，力學性能以及表麵質量（liàng）也比較高。為了使模溫能（néng）控製在一個合理的範圍內（nèi），必須設計模具溫度的調節係統。溫度的調節是指（zhǐ）對飲具進行冷卻（què）或加熱，必要時兩者（zhě）兼有，從而達到控製模品的自的。對具血進的調書（shū）是指對損具進行品神（shén）、塑件（jiàn）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（sù）料，因為成溫的（de）要求（qiú）有關。溫部不在好的或常用常溫水對模具進行冷卻，有時為了進一步縮（suō）短在模內聚甲醛、聚苯醚和氟塑料等，為了提高充型性能，成型工藝要求有（yǒu）較高的模溫，冷（lěng）卻時間，亦可用冷水控製模溫。對於黏度（dù）高、流（liú）動性差（chà）的塑料例如聚碳酸酯，聚碸、因此經常需要對（duì）模具加熱。

對於點流溫度或熔點鉸低的塑料，一般需用（yòng）常溫或冷水（shuǐ）對模具冷卻;而對於高黏流溫度或高熔點的塑料，可用溫水控製模溫。對於（yú）熱固性塑料，模溫要求為（wéi）150、 200℃,必須（xū）對模具加熱。流（liú）程長、壁厚較大的塑件，或者（zhě）黏流溫度或熔點雖不高（gāo），但（dàn）成型麵積很大時（shí），為了保證塑料熔體在充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，為保證生產（chǎn）之前（qián）用較短時間（jiān）達（dá）到工藝所要求的模溫，可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）要求模溫不太（tài）高時，可以不設置冷卻裝置而依靠自然冷卻。設置溫度調節裝置後，有時會給注射生產帶來一（yī）些問題，例（lì）如，采用冷水調節模溫時，大氣中水分易凝聚在模型表壁，影響塑（sù）件表麵質量。而采（cǎi）用加熱措施後，模內一些（xiē）間隙配（pèi）合的零件可（kě）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，設計時應予以注意。

(二)模具溫度與生產效率的關係（xì）

模具溫度與生產效率的關係主要是由冷卻（què）時（shí）間來體（tǐ）現的，塑件在模具內停留（liú）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冷卻時間以（yǐ）提高生產效率，就必須在工藝條件允許的情況下盡量（liàng）增大塑料與型腔的溫差。但是，如果模具（jù）沒有溫度調節係統，模內的熱量就會隨著注射次數的增加而逐漸積累，使模溫逐漸（jiàn）升（shēng）高，導致Δ0減小（xiǎo），從（cóng）而生產效率隨著塑件在模內停留時（shí）間和成型周期（qī）的延長（zhǎng）而下降，因此，模（mó）具內設置溫度調節係統是（shì）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（kòng）介質通道的尺寸和介質用量的確定以及通道（dào）回路的排布等，這些工作仍是注射模設計中的一個難點，主要是（shì）理論方麵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（yī）定的成果（guǒ）和進展，但有些問題仍需進一步探討與（yǔ）完善。這裏僅（jǐn）介紹注射模冷卻係統（tǒng）設計的基本（běn）思路和設計原則。

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

三、冷卻係統的設計原則與常見冷卻係統的結構

(一)冷卻係統的設計原則

(1)冷卻水道應盡量多、截麵尺寸應盡量大（dà） 型腔（qiāng）表麵的溫（wēn）度與冷卻水道的（de）數（shù）量、截（jié）麵尺寸及冷卻水的溫度有關。在冷卻水道數量和尺寸（cùn）不同（tóng）的條件下通入不同溫度的冷（lěng）卻水後，模具內（nèi）的溫度分布（bù）情況（kuàng）。由圖可（kě）知，采用5個較大的水道孔時，型腔表麵溫度比較均勻，出現60~60.05℃的變化，而同一型腔采用2個較小的水（shuǐ）道孔時，型腔表麵溫度出（chū）現53.33~58.38℃的變化，由此可（kě）以看出（chū），為了使型腔表麵溫度分布趨於均勻，防止塑件（jiàn）不均勻收縮和（hé）產（chǎn）生殘餘應力，在模具結構允許的情況下，應盡（jìn）量多設冷卻水道，並使用較大（dà）的截麵尺（chǐ）寸。

(2)冷卻水（shuǐ）道至型腔表麵距高應盡（jìn）量相（xiàng）等 當塑件（jiàn）壁（bì）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，厚（hòu）的地方冷卻水道到型腔表麵的距離應近一些，間雕也可適（shì）當小一些。一般水道孔邊至型腔表麵的距離應大於10mm,常（cháng）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（jìn）溫度很高（gāo），距澆口越遠溫度就越低，因此澆（jiāo）口附近應加強（qiáng）冷卻，通（tōng）常將冷卻水道的入口處設置在澆口附近，使澆口附近的模具在較低溫度下冷卻，而遠離（lí）澆（jiāo）口部（bù）分的模具在經過一定程度熱交換（huàn）後的溫水作用下冷卻。

(4)冷卻水道出、入口溫差（chà）應盡量小 如果冷卻（què）水道較長，則冷卻水出、入（rù）口的（de）溫差就比較大，易使模溫不均勻，所以在設計時應引起注意。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收縮的方向設置 對收（shōu）縮率較大的塑料，例如聚乙烯，冷卻（què）水道應盡量沿著塑料（liào）收縮的方向設置。方形塑件采用澆口的冷卻水道，冷卻水道從澆口處開始，以方環狀向外擴展（zhǎn）。此外，冷卻水道（dào）的設計還必須盡量避免（miǎn）接近塑（sù）件的熔接部位，以免產生熔接痕，降低塑件強度;冷卻水道要易於加工清理，一般水道孔徑為10mm左右，冷卻水道的設計要防止冷卻水的泄漏（lòu），凡是易器（qì）的部位要加密封網等等。

(二)常見冷卻（què）係統的結構

塑（sù）料製件的形狀是（shì）多種多樣的，對於不（bú）同形狀的塑（sù）件，冷卻（què）水（shuǐ）道的位置與形狀也（yě）不一樣。

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

(2)中等深度（dù）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）型腔表麵等距離鑽孔的形式，而在凸模中（zhōng），由於容（róng）易儲存熱量，所以從加強冷卻角度（dù）出發，按塑件（jiàn）形狀銑出矩形截麵的冷卻槽，如凹模（mó）也需加強冷卻。

(3)深型腔塑件深型腔（qiāng）塑件困難（nán）的（de）是凸模的冷卻。在（zài）凹模一側從澆口附近進水，水流沿（yán）矩形截麵水槽和（hé）圓形截（jié）麵水道（dào）圍繞型腔一周之後，從分型麵附近的出口排出。凸模上采取（qǔ）加工出螺旋槽和一定數量的不通孔，每個不通孔用隔板分成（chéng）底部連（lián）通的兩個部分,從而形成凸模的（de）冷回路。這種隔板形式（shì）的冷卻水道加工麻（má）煩，隔板與孔的配合要求緊，否則隔板容易轉動而達不（bú）到設計目的，所以大型（xíng）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（yǐ）大型深院白（bái）附近，水流分別流經凸（tū）模與凹模的螺旋槽後（hòu）在分型麵附（fù）近流（liú）出，這種形式的冷卻（què）水道冷卻效果特別好

(4)細長（zhǎng）塑件 細長塑件的冷（lěng）卻水道在細長的凸模（mó）上開設比較困難，常常采用噴射式水道（dào）或間接冷卻法（fǎ）。噴射式冷卻（què）水道，在凸模中部開一個不通孔（kǒng），不通孔中插入一管子，冷（lěng）卻水流經管子噴射到澆口附近的不通孔底部，然後經過管子與凸模（mó）的間隙從出口處流出，使水流對凸模發（fā）揮冷卻作用。間接冷（lěng）卻法的兩個例子。凸模用導熱（rè）性良好的鈹銅（tóng）製造，然後用（yòng）噴射式（shì）將水噴至凸（tū）模尾端進行冷卻;將鈹銅的一端加工出翅（chì）片，把另一端插入凸模（mó）中，用來擴大散熱麵積，提高水（shuǐ）流的冷卻效果。

四、模（mó）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。模具加（jiā）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，其設計方法類似於冷卻水道。目前，普遍應用的是電加熱溫度調節係統。

(一)電加熱的方式電加熱通常采（cǎi）用電阻加熱（rè）法，其加熱方式（shì）有以下（xià）三種（zhǒng）：

(1)電阻絲（sī）直接加熱將選擇好的電阻絲放入絕緣（yuán）瓷管中（zhōng）裝入模（mó）板（bǎn）內，通電（diàn）後就可對模其加熱。但電阻絲與空氣接觸後易氧化，壽命不長，也不太安金。

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

(3)電熱棒加熱 電熱棒是一種標準的（de）加（jiā）熱元件，它是由（yóu）具有（yǒu）一（yī）定功（gōng）率的電阻絲和帶有耐熱絕緣材料的金屬密封管構成，使用時隻要將其插入模板上的加熱孔內（nèi）通電即可，電熱棒（bàng）加熱的特點是使用和安裝均很方便。

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