一、模具溫度調節的重要性

(一)模具溫度及其調節係統對塑件質量（liàng）的（de）影響

無論何種（zhǒng）塑料進（jìn）行注射成（chéng）型，均有一個（gè）比較適宜的模具溫度範圍，在此溫度範（fàn）圍內，塑料熔體的流動性好，容易充滿型腔，塑件脫（tuō）模後（hòu）收縮和翹曲變形（xíng）小，形狀（zhuàng）與尺寸穩定，力學性能以及表麵質量也比較高。為了使模溫能（néng）控製在一個合理的範圍內，必須設（shè）計模具溫度的調節係統。溫度的（de）調節是指對（duì）飲具進行冷卻或加熱，必要時兩者兼有，從而（ér）達到控製模品的（de）自的。對具血（xuè）進（jìn）的調書是指對損具進行品神、塑件的形狀與尺寸、生產效率及成工對（duì）於黏度低、流動性好的塑料，因為（wéi）成溫的要求（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（wéi）了進一步縮短在模內聚甲醛、聚苯醚和氟塑料等，為（wéi）了（le）提高充型性能，成型工藝要求有較高的模溫，冷卻時間，亦（yì）可用冷水控製模（mó）溫。對於黏度高、流動性差的塑料例（lì）如聚碳酸酯，聚碸、因此經常需要對模（mó）具加熱。

對於點流溫度或熔點鉸低的塑料，一般需用常溫或冷水對模（mó）具冷卻;而對（duì）於高（gāo）黏流溫度或（huò）高（gāo）熔點的塑料，可用溫水控（kòng）製模溫。對於熱固性塑料，模（mó）溫要求為150、 200℃,必須對模具加熱。流程長、壁厚較大的塑件，或者（zhě）黏流溫度或熔點雖（suī）不高，但成型麵（miàn）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（mó）具采取適當的加熱措施。對於大型模具，為保證生產之前用（yòng）較短時間達到工藝所要（yào）求（qiú）的模溫，可設置加熱（rè）裝置對（duì）模具進行預熱。對於（yú）小型薄壁塑件（jiàn），且成（chéng）型工藝要（yào）求模溫不（bú）太高時，可以不設置冷卻裝置而依靠（kào）自然冷卻。設置溫度調節裝置後，有時會（huì）給（gěi）注（zhù）射生產帶來（lái）一些問題，例如，采用冷水（shuǐ）調節模（mó）溫時，大氣中（zhōng）水（shuǐ）分易凝（níng）聚在模型表壁，影響（xiǎng）塑（sù）件表麵質量。而采用加熱措施後，模內（nèi）一些間隙配合（hé）的零件可能由於膨脹而使間隙（xì）減小或消失，從而造成卡死或無法工作，設計（jì）時應予以（yǐ）注意。

(二)模具溫度與生產效（xiào）率的（de）關係

模具溫度與生產效率的關係主（zhǔ）要是（shì）由冷卻時間來體現的（de），塑件在模具內（nèi）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（mó）內的停留冷卻時間以提高生產效率，就必須（xū）在工藝條件允許的情況下盡量增大塑料（liào）與型腔的溫差。但是，如果模具沒有溫度調節係統，模內的熱量就會隨著注射次數的增加而逐（zhú）漸積累，使模溫逐漸升高，導致Δ0減小，從（cóng）而生產效率隨著塑件（jiàn）在模內停留時間和成型周期的延長而下降，因此，模具內設（shè）置溫度調節係（xì）統是非常必要的。

二（èr）、冷卻係（xì）統的計算

冷卻係統的計算包括熱傳導麵積的計算（suàn）、溫（wēn）控介質通道的（de）尺寸和介質用量的確定以及通道回路的排布（bù）等（děng），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（chuán）導分析和熱計算基礎。近年來借助於（yú）計算機，已經在這些方麵取得了（le）一定的成果和進展，但有些問題仍需（xū）進（jìn）一步探討與完善。這（zhè）裏僅介紹注射模冷（lěng）卻係統設計的基本思路（lù）和設（shè）計原則。

(一)需（xū）要用（yòng）冷卻水擴散的（de）模具熱量塑料傳給模具的熱量（liàng）與自（zì）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（jī）熱址的差值即為用（yòng）冷卻（què）水擴散的（de）模具熱量（liàng）。

三、冷卻係統的設（shè）計原（yuán）則與常見冷卻係統的結構

(一)冷卻係統的設（shè）計原則

(1)冷卻（què）水道應盡量（liàng）多、截麵（miàn）尺寸應盡量大 型腔表麵的溫度與（yǔ）冷卻水道的數量、截麵尺寸及冷卻水的溫度有關。在冷卻水道數（shù）量（liàng）和尺（chǐ）寸不同的（de）條件下通入不同溫度的冷卻水後（hòu），模具內的溫度（dù）分布情況。由圖可知，采用5個較大（dà）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（le）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（shēng）殘餘應力，在模具結構允許的情況下，應盡量多（duō）設冷卻水道，並使（shǐ）用較大的截麵（miàn）尺寸。

(2)冷卻（què）水道至型腔（qiāng）表麵距高應盡量相等 當塑（sù）件壁序均勻（yún）時，冷卻（què）水道到（dào）型腔表麵好距)除，不是當件不均（jun1）勻時，厚的地方冷卻水（shuǐ）道到型腔表麵的距離應近一些，間雕也可適當小一些。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（jiāo）口（kǒu）處加強冷（lěng）卻 塑料熔體充（chōng）填型腔時，澆（jiāo）口附近溫度很高，距澆口越遠溫（wēn）度就越低，因此澆口附近應加（jiā）強冷卻，通常將冷卻（què）水道的（de）入口（kǒu）處設置在澆口附近，使澆口附近的模具在較低溫度下冷卻，而遠離澆口部分（fèn）的模具（jù）在經過一定程度熱交換（huàn）後的溫水作用下冷卻。

(4)冷卻（què）水道出、入口溫差應盡量小 如果冷卻（què）水（shuǐ）道較長，則冷卻水出、入口的溫差就比較大，易使模（mó）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（wēn）差，提高了冷卻效果。

(5)冷卻水道應沿著（zhe）塑（sù）料（liào）收縮的方向設置 對收縮（suō）率較大（dà）的（de）塑料，例如聚乙烯，冷卻水道（dào）應盡量沿（yán）著塑料（liào）收縮的方向設置。方形塑件采用澆（jiāo）口的冷卻水道，冷卻水（shuǐ）道從（cóng）澆口處開始，以方環（huán）狀（zhuàng）向（xiàng）外擴展。此外，冷卻（què）水道的設計還必須盡（jìn）量避免接（jiē）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（yào）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，凡是易器（qì）的部位要加密封（fēng）網等等。

(二)常見冷卻係（xì）統的結構

塑料製件的形狀是多種多樣的，對（duì）於不同形狀的塑（sù）件，冷卻水道的位置與（yǔ）形狀也不（bú）一樣。

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

(2)中等深度的塑件（jiàn） 對於采用側澆口進料的（de）中等深度的殼形塑件，在（zài）凹（āo）模底（dǐ）部附近采用與型（xíng）腔表麵等距離鑽孔（kǒng）的形式，而在凸模中，由於容易儲存熱量，所以從加強冷卻角度出發，按塑件形狀銑（xǐ）出矩形截麵的（de）冷卻槽（cáo），如（rú）凹模也需加強冷卻。

(3)深（shēn）型腔塑件深型腔塑件困難的是凸模的（de）冷卻。在凹（āo）模一側從（cóng）澆口附近進水，水流沿矩形（xíng）截麵水槽（cáo）和圓形截（jié）麵水道圍繞型腔一周之後，從分型麵附近的出口排出。凸（tū）模上采取加（jiā）工出螺旋槽和一定（dìng）數量的不通孔，每個不通孔用隔板分成底部（bù）連（lián）通的兩個（gè）部分,從而形成凸模的冷回路。這種隔（gé）板（bǎn）形式的（de）冷（lěng）卻水道加工麻（má）煩，隔板與孔的配合要（yào）求緊，否則隔（gé）板容易轉動而達（dá）不到設計目的，所以大型深型腔塑件常常（cháng）采用的（de）冷卻水道。凸模及凹模（mó）均設（shè）置螺定式冷（lěng）卻，所以大型深院白（bái）附近，水流分（fèn）別流經凸模與凹模的螺旋槽後在分型（xíng）麵附近流出，這（zhè）種形（xíng）式的冷（lěng）卻水道冷卻效果特別好

(4)細長塑件 細長塑件的冷卻水道在細長的凸模（mó）上開（kāi）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（yī）個不通孔，不通孔中插（chā）入一管子，冷卻水流（liú）經管（guǎn）子噴射到澆（jiāo）口附近的不通孔底部，然後經過管子與凸模的間隙從出口處流出，使水流對凸模發揮冷卻作用。間接冷卻法的兩個例（lì）子。凸模用導熱性良好的鈹銅製造，然後用噴射式將（jiāng）水噴至凸模尾端進（jìn）行冷（lěng）卻;將鈹銅的一端加工出翅片，把另一端插入（rù）凸模中，用（yòng）來擴大散熱麵積，提高水流（liú）的冷卻效果。

四、模具加熱（rè）係統（tǒng）

當注射成型工藝要求模具溫度在80℃以上時，模（mó）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（zhì）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（rè）的方式電加熱通常采用電阻加熱（rè）法，其加熱方（fāng）式有以下三種：

(1)電阻絲直接加熱將選擇好的電阻絲放入絕緣瓷管中裝入模板內，通電後（hòu）就可對模其加熱。但（dàn）電阻（zǔ）絲與（yǔ）空氣（qì）接觸後易氧化，壽命不長，也不太安金（jīn）。

(2)電熱圈加熱將電阻絲繞製在雲母片上，再（zài）裝夾在特製的金屬外殼中，電（diàn）阻絲與金屬外殼之間用雲母片絕緣，模具放在其中進行加熱。其（qí）特（tè）點是結構簡單，更換（huàn）方便，但缺點是耗電量大。這種加熱裝置更（gèng）適於壓縮（suō）欖、壓注欖的（de）加熱（rè）。

(3)電熱棒加熱 電熱棒（bàng）是一種標準的加（jiā）熱元件，它是由具有一定（dìng）功率的電阻（zǔ）絲和帶（dài）有耐熱絕緣材料的金屬密封管構成，使用時（shí）隻要將（jiāng）其（qí）插入模板上的加熱孔內通電（diàn）即可，電熱棒加熱的特點是使用和安裝均很方便。