一（yī）、模具溫度調節的重（chóng）要性

(一)模具溫度及其調節係統對塑件質量（liàng）的影響

無論何種塑料進行注射（shè）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（jí）表麵質量（liàng）也比較高。為了使模溫（wēn）能控製在一個合理的（de）範圍（wéi）內，必須設計模具溫（wēn）度的調節係統。溫度的調節是指對飲具進行冷（lěng）卻（què）或加熱，必要時兩者兼有，從而（ér）達（dá）到控製模品的自的。對具血進的調書是（shì）指對損具進行品神、塑件的形狀與尺寸、生產效率及成工（gōng）對於黏（nián）度低、流動性好的塑料，因為成溫的要求有關。溫部不在好的或常（cháng）用常溫水對（duì）模具進行冷卻（què），有時為了進一步縮短在模內聚甲醛、聚苯醚和氟塑料等，為了提高充型性能，成型工藝要求有較高的模溫，冷卻時間，亦可用冷水（shuǐ）控製模（mó）溫。對於黏度高、流動性差的塑料例如聚碳酸酯，聚碸（fēng）、因（yīn）此經常需要（yào）對模具加熱。

對於點流溫度或熔點鉸低（dī）的（de）塑料，一般需用常溫或冷水對模具冷卻;而對於高（gāo）黏（nián）流溫度（dù）或高熔點的塑料，可（kě）用溫水控製模溫。對於熱固性塑料，模溫要求為150、 200℃,必須對模具加熱。流程長、壁厚較大的塑件（jiàn），或（huò）者黏流溫度（dù）或熔點雖不高，但成型（xíng）麵積很大時，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（cǎi）取適當的加熱措施。對於大型模（mó）具，為保證（zhèng）生產之前用較短時間達到工藝所要求的模溫，可（kě）設置加熱裝置對模具進行預熱。對（duì）於小（xiǎo）型薄壁塑件（jiàn），且成型（xíng）工（gōng）藝要求模溫（wēn）不太高時，可以不設置冷卻裝置而依靠自（zì）然冷卻（què）。設置溫度調節裝置後，有時會給注射生產帶來一些問題，例如，采用冷水（shuǐ）調節模溫時，大氣中水分易凝聚在（zài）模型表壁，影響塑件表麵質量。而采（cǎi）用加熱措施後，模內一些間隙配合的零件可能由於膨脹（zhàng）而使間隙減小或（huò）消失，從而（ér）造成卡死或無法工（gōng）作，設計時（shí）應予以注意。

(二)模（mó）具溫度與生產效率的關係

模具溫度與生產效率（lǜ）的關係主要是由冷卻時間來體現的，塑件（jiàn）在模具內停留冷卻的時間（jiān）t2與溫差Δ0成反比關係，若要縮短塑件在模內（nèi）的停留冷卻時間以提高生產效率，就必（bì）須在工藝條件允許的情況下盡量增（zēng）大塑料（liào）與型腔的溫差。但是，如果模具沒有溫度調節係統，模內的熱量（liàng）就會隨著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留時間和成型周（zhōu）期的延（yán）長而下降，因此，模具內（nèi）設置溫度調節係統是非常必要的。

二、冷卻（què）係統的計（jì）算（suàn）

冷卻係統的計算包括熱傳（chuán）導麵積的計算、溫控介質（zhì）通道的尺寸和介質（zhì）用量的（de）確定以及通道回路的排（pái）布等，這些工作仍是注射模設計中的一個難點，主要是理論（lùn）方麵缺乏熱（rè）傳導（dǎo）分析和熱計算基礎。近年來借助於計算機，已（yǐ）經在（zài）這些方麵（miàn）取得了一定的成果和進展，但有些問題仍需進一步探討與完善。這裏（lǐ）僅介紹注射模冷卻係統（tǒng）設計的基本思路（lù）和設（shè）計原則。

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

三、冷卻係統的設計原則與常見（jiàn）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、截麵尺寸應盡量大 型腔表麵的溫度與冷卻（què）水道的數量（liàng）、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）不同的條件下通入不同溫（wēn）度的冷卻水後，模具內的溫度分布情況。由圖可知，采用（yòng）5個較大的（de）水（shuǐ）道孔時，型腔表麵（miàn）溫度比較均勻，出現60~60.05℃的變化，而同（tóng）一型腔采用2個較小的水道（dào）孔時，型腔表麵溫度（dù）出現53.33~58.38℃的變化，由此可以（yǐ）看出，為了使型腔表麵溫（wēn）度分布趨於均勻，防止塑件不均勻收縮和產生殘餘應力，在模具結構允許的情（qíng）況（kuàng）下，應（yīng）盡量多設冷卻水（shuǐ）道，並使用較大的截麵尺（chǐ）寸。

(2)冷（lěng）卻水道至型腔（qiāng）表麵距高應盡量相（xiàng）等 當塑件壁序均勻時，冷卻水道到型腔表麵好（hǎo）距)除，不是當件不均勻時，厚（hòu）的地方冷卻水道到型（xíng）腔表（biǎo）麵（miàn）的距離應近一些，間雕（diāo）也可適當（dāng）小一些。一般水道孔邊至型（xíng）腔表麵的距離應大於10mm,常用12~15mm.

(3)澆口處加強冷卻 塑（sù）料熔體充填型腔時，澆口附近溫度很高，距澆口越遠溫度就越低，因此澆口附近應（yīng）加強冷卻，通常將冷卻水道的入口處設置在澆口附近（jìn），使澆口附近的模具在較（jiào）低溫度下冷卻，而（ér）遠離（lí）澆口部分的模（mó）具在經過一定程度熱交換後的溫水（shuǐ）作用下冷卻。

(4)冷卻水道出、入口（kǒu）溫差應盡量小 如果（guǒ）冷卻水（shuǐ）道較長，則冷卻水出、入口的溫差就比較大，易使模溫不均勻，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（tí）高了冷卻效果。

(5)冷卻水道應沿著塑料收縮的方向（xiàng）設置 對收縮率較大的塑料（liào），例如聚乙烯，冷卻水道應盡量沿著塑料（liào）收（shōu）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（zhuàng）向外擴（kuò）展。此外，冷卻水（shuǐ）道的設計還必須盡量避免接近塑件的熔接部位，以免（miǎn）產生熔接痕，降低塑件強度;冷卻水道（dào）要易（yì）於加（jiā）工清理（lǐ），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），凡是易器的部位要加密封網等（děng）等。

(二)常見冷卻係統的結構（gòu）

塑料製件的形（xíng）狀是多（duō）種多樣的，對（duì）於不同形狀的塑（sù）件，冷（lěng）卻（què）水道的位置與形狀（zhuàng）也不一（yī）樣。

(1)淺型腔扁平塑件淺型腔扁平塑（sù）件在使用側澆口的情況下，通常采用（yòng）在動、定模兩（liǎng）側（cè）與型腔（qiāng）表麵等距（jù）離鑽孔的（de）形式。

(2)中等（děng）深（shēn）度的塑件 對於采用側澆口（kǒu）進料的中等深度的殼（ké）形塑件，在（zài）凹模底部附近采用與型腔表麵等（děng）距離鑽孔的形式，而在（zài）凸模（mó）中，由於容易儲存熱量，所以從加強（qiáng）冷卻角度出（chū）發，按塑件形狀銑出矩（jǔ）形截麵的冷（lěng）卻槽，如凹模也需加強冷卻。

(3)深型腔塑件深型（xíng）腔（qiāng）塑件困難的（de）是凸（tū）模的冷卻。在凹模一側從澆口附近（jìn）進水，水流沿矩形（xíng）截麵水槽和圓形截麵水道圍繞型腔一周之後，從分型麵附近（jìn）的出口排出。凸（tū）模上采取加工出螺旋槽和（hé）一定數量的不通孔，每個（gè）不通孔用隔板分成底部連通的（de）兩個部分,從而形成凸模的（de）冷回路（lù）。這種隔（gé）板形式的冷卻水道加工麻煩，隔板與孔的配合要（yào）求緊，否則隔板容易轉動而達不到設計目的，所以大型深型腔塑件常（cháng）常采用的冷卻水道。凸模及凹模均設置螺定式冷卻，所以大型深院白附近，水流（liú）分別流經凸模與凹模的螺（luó）旋槽後在分型麵（miàn）附近流出（chū），這種形式的冷卻水道冷卻效果（guǒ）特別好

(4)細長塑件 細長塑件（jiàn）的冷卻水道在細長的凸模上開設比較困難，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孔，不通孔中插入一管（guǎn）子，冷卻水流經管（guǎn）子噴射到澆（jiāo）口附近的不（bú）通（tōng）孔底部，然後經過管子（zǐ）與（yǔ）凸模的間（jiān）隙從（cóng）出口處流出，使水流對凸模發揮冷卻作用。間接（jiē）冷卻法的兩個例（lì）子。凸模用導熱性良好的鈹銅製造，然後用噴射式將水噴（pēn）至凸模尾（wěi）端（duān）進（jìn）行冷卻;將鈹銅的一端加工出翅片，把另（lìng）一端插入凸模中，用來擴大散熱麵積，提高水流（liú）的冷卻效（xiào）果。

四、模具加熱係統

當注射成型工藝要（yào）求模具溫度在80℃以上時，模具中必須設置加熱裝置。模（mó）具加（jiā）熱的方（fāng）法很多，用熱水、熱油、蒸汽和電加熱等。如果介質采用各（gè）種流（liú）體，其設計（jì）方法類似於冷卻水道。目前，普遍應（yīng）用的是電（diàn）加熱溫度調節係統。

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

(1)電阻絲直接加熱將選擇好的電阻絲放入絕緣（yuán）瓷管中裝入模板內，通電後就可對模其加熱（rè）。但電（diàn）阻絲與空（kōng）氣接（jiē）觸（chù）後易（yì）氧化（huà），壽命不長（zhǎng），也不太安金。

(2)電熱圈加熱將電阻絲繞（rào）製在（zài）雲母片上（shàng），再裝夾在特製的金屬外殼中，電（diàn）阻絲與金屬外殼之間（jiān）用雲母片絕緣（yuán），模具放在其（qí）中進行加熱。其特點是結（jié）構（gòu）簡（jiǎn）單，更（gèng）換方便，但缺點是耗電量大。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 電熱棒（bàng）是一（yī）種標（biāo）準的加熱元件，它是由具有（yǒu）一定功率的電阻絲和帶有耐熱絕緣材料的（de）金屬密封管構（gòu）成，使用時隻要將其插入模板上的加（jiā）熱（rè）孔內通電即可，電熱棒加熱的特點是使用和安裝均很方便。