一、模（mó）具溫度調節的重要性

(一)模具溫度及其調（diào）節係統對塑件質量的影響

無論何（hé）種塑料進行注射成型，均有一個比較適宜（yí）的模具（jù）溫度範（fàn）圍，在此（cǐ）溫度範圍內，塑（sù）料熔體的（de）流動性好，容易充（chōng）滿型腔，塑件脫模後收（shōu）縮和（hé）翹曲變形小，形狀與尺寸穩定，力學性能以及表麵質量也比較高（gāo）。為了使模溫能控製在一個合理的範圍（wéi）內，必須設計模具溫（wēn）度的調節係（xì）統。溫度的調（diào）節是指對飲具進行冷卻或加熱，必要（yào）時兩者兼有，從而達到控製模品的自的。對具血進（jìn）的調書是指對損具進行品神、塑件的形（xíng）狀與尺寸（cùn）、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。溫部不在好的或常用常溫水（shuǐ）對模（mó）具進行冷卻，有時為了（le）進一步縮短在模內聚（jù）甲醛、聚苯（běn）醚和氟塑料等，為了提高充型性能，成型工藝要求有較（jiào）高的模溫，冷卻時間，亦可用冷水控製模溫。對於黏度高、流動性差的塑料例如聚（jù）碳酸酯，聚碸、因此經常需要（yào）對模（mó）具加熱。

對於點流（liú）溫（wēn）度或熔點鉸低（dī）的塑料，一（yī）般需用常溫或（huò）冷水對模具冷卻;而對（duì）於（yú）高黏流溫度或高熔點的塑料，可用溫水控製模溫。對於熱固性塑料，模溫要求為150、 200℃,必（bì）須對模具加熱。流程長（zhǎng）、壁厚較大的塑件，或者黏流溫度或（huò）熔點（diǎn）雖不高，但成型（xíng）麵積很大時，為了保證塑料（liào）熔體在充模過程（chéng）中不至溫降太大而影響充型，可（kě）對模具采取適當的加熱措施。對（duì）於大型模具，為（wéi）保證生產之（zhī）前（qián）用較短時間達到工藝（yì）所要求的模溫，可設置（zhì）加（jiā）熱裝置對模具進行預熱。對於小型薄壁塑（sù）件，且成型工藝要求模溫不太高時，可以不設置冷卻（què）裝置而依靠自（zì）然冷卻。設置溫度調節（jiē）裝置後，有時會給注射生產帶來一些問題，例如，采用冷水調節模溫時，大氣中水分易凝聚在模型表壁，影響塑件表麵質量。而采用加熱措施後，模內一些間隙配（pèi）合的零件可能（néng）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（yīng）予以注（zhù）意。

(二)模具溫度與生產效率的關係

模具溫度與生產（chǎn）效率（lǜ）的關係主要是由冷卻時間來體現的，塑件在模具內停留冷卻的時間t2與（yǔ）溫差Δ0成反比關係，若要縮短塑（sù）件在模內的停留（liú）冷卻時間以提高生產效率，就必須在工藝（yì）條件（jiàn）允（yǔn）許（xǔ）的情況（kuàng）下盡量增大塑（sù）料與型腔（qiāng）的（de）溫差。但是，如果模具沒有溫度調節係（xì）統，模內的熱量就會隨著注射次數的增加（jiā）而逐漸積累，使（shǐ）模溫逐漸升高，導致Δ0減小（xiǎo），從而生產（chǎn）效率隨著塑件在（zài）模內停（tíng）留時間和成型周期的延（yán）長而（ér）下降，因此，模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（suàn）

冷卻係統的（de）計算包（bāo）括熱傳導麵積的計算、溫控介質通道的尺（chǐ）寸和介質用量的確定以及通道回路的排布等，這些（xiē）工作仍是注射模設計中的（de）一個難點，主要是理（lǐ）論方（fāng）麵缺乏熱傳導分（fèn）析和熱計算基礎。近年來借助於計算（suàn）機，已經在這（zhè）些方麵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（shàn）。這裏僅介紹注射模冷卻係統設計的基本思路和設計原則。

(一)需要（yào）用冷卻水擴散的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（mó）具熱量、輻射散發到空氣中的模具熱（rè）據及模（mó）具（jù）傳給注（zhù）射機熱址的差值（zhí）即為用冷卻水擴（kuò）散的模具（jù）熱量。

三、冷卻係統的設計原則與常見冷卻（què）係統的結構

(一)冷卻係統的設計（jì）原則

(1)冷卻水道應盡量（liàng）多、截麵尺寸應盡量大 型腔表麵的溫度與冷卻水道的數量、截麵尺寸及冷卻水的溫度有關。在冷（lěng）卻水道數量和尺寸不（bú）同的條件下通入不（bú）同溫度的（de）冷卻水後，模具內的溫度分布情況（kuàng）。由（yóu）圖可知，采用5個較大的水道孔（kǒng）時，型腔表（biǎo）麵溫度（dù）比（bǐ）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（wéi）了使型（xíng）腔（qiāng）表麵溫度分布趨於（yú）均勻，防止（zhǐ）塑件（jiàn）不均勻收縮和產生殘餘應力，在模具結構允許的情（qíng）況下，應盡量多設冷卻水道，並使用較大的截麵尺（chǐ）寸。

(2)冷卻水道至型腔表麵距高應盡（jìn）量（liàng）相等 當塑件壁序均（jun1）勻時，冷卻水道到型腔表麵好距)除，不是（shì）當件不均勻時，厚的地方（fāng）冷卻水道（dào）到（dào）型腔表麵的（de）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（lí）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（jìn）溫度很高，距澆（jiāo）口越（yuè）遠溫度就越低，因此（cǐ）澆口（kǒu）附近應加強（qiáng）冷卻，通常將冷卻水道（dào）的入口處設置在澆口（kǒu）附近（jìn），使澆口（kǒu）附近的模具在較低溫度下冷卻，而遠離澆口部分的模具在（zài）經過（guò）一定程度熱交換後（hòu）的溫水作用下冷卻。

(4)冷卻（què）水道（dào）出、入口溫差應盡量小 如果冷（lěng）卻水道較長（zhǎng），則冷卻水（shuǐ）出、入口的溫差就比較大（dà），易使模溫不均勻（yún），所（suǒ）以在設計時應引起注意。降低了出、入口冷卻（què）水的溫差，提高了冷卻效果。

(5)冷卻水道應（yīng）沿著塑料收縮的（de）方向設（shè）置 對收縮（suō）率較大的塑料（liào），例如聚乙烯，冷卻水道應盡量沿著塑料收縮的方向設置。方形塑件采用澆口的冷（lěng）卻水道（dào），冷卻水道從（cóng）澆口處開始，以方環狀向外擴展。此外，冷卻水道的設計還必須盡量避免接近塑件的熔接部位，以免產生熔接痕（hén），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（zuǒ）右，冷卻水道的設計要（yào）防止冷卻水的（de）泄漏，凡是易器的部位要加密封網等等。

(二)常見冷卻係統的結構

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

(1)淺（qiǎn）型腔扁平塑件淺（qiǎn）型腔扁平塑件在使用側澆口的（de）情況下，通常采用在動、定模兩（liǎng）側與型腔表麵等距離（lí）鑽孔（kǒng）的形式。

(2)中等深度的塑件 對（duì）於采用（yòng）側澆口進料的中等深度的殼形塑件，在凹模底部附近采用與型腔表（biǎo）麵等距離鑽孔的形式，而在凸模中，由（yóu）於（yú）容易儲（chǔ）存熱量，所以從加強冷（lěng）卻角度出發，按塑件（jiàn）形狀銑出矩形截麵的冷卻（què）槽，如凹模也需加強冷卻。

(3)深型腔（qiāng）塑件深型腔塑（sù）件困難的是凸模的冷卻。在凹模（mó）一側從澆口附（fù）近進水，水流沿矩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（chū）。凸模上采取加工出螺旋（xuán）槽和一（yī）定數量的不通孔，每個（gè）不通孔用隔板分成底部連通的兩個（gè）部分,從而形成凸模的冷（lěng）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常采用的冷卻水道。凸模及凹模（mó）均設置螺定式冷卻，所以大型深（shēn）院白附近，水流分別流（liú）經凸模與凹模的螺（luó）旋槽（cáo）後在分型麵附近流出，這種形式（shì）的冷卻水（shuǐ）道冷卻效果特別好（hǎo）

(4)細長塑件 細長塑件的冷卻水道在細長的凸模（mó）上開設比較（jiào）困難，常常（cháng）采用噴射式水道或間（jiān）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（chā）入（rù）一管子，冷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的間隙從出口處（chù）流出，使水流（liú）對凸（tū）模發揮冷卻作用。間接冷（lěng）卻法的兩個例子（zǐ）。凸模用導熱性良好的鈹銅製造，然後用噴射式將水噴至凸（tū）模尾端進行冷卻（què）;將鈹銅的一端加工出翅片，把另（lìng）一端插入凸（tū）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（jù）溫度在80℃以上時，模具中必須設置加熱裝置。模（mó）具加熱的方法很（hěn）多，用熱水、熱油（yóu）、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（wēn）度調（diào）節係統。

(一)電加熱的方式電加熱通（tōng）常采用電阻加熱法（fǎ），其加熱方式（shì）有以（yǐ）下三種：

(1)電阻絲直接加（jiā）熱將選擇好的電阻絲放入絕緣瓷管中裝入模板內（nèi），通電後就可對模其加熱。但電阻絲與空氣接觸後易氧化，壽命不長，也不（bú）太安金。

(2)電熱圈加熱將電阻絲繞製在雲（yún）母片（piàn）上，再裝夾在特製（zhì）的金屬外殼中，電阻絲與金（jīn）屬外殼之間用雲母（mǔ）片（piàn）絕緣（yuán），模具放在其中進行加熱。其特點是（shì）結構簡單，更換方便，但（dàn）缺點是耗（hào）電量大（dà）。這種加熱（rè）裝置更適於壓縮欖、壓注（zhù）欖的加熱。

(3)電熱棒加熱 電熱棒是（shì）一種標準的加熱元件，它是由具有一定（dìng）功率的電（diàn）阻絲和帶有耐（nài）熱絕緣材料的金屬密封管構成，使用時隻要（yào）將（jiāng）其插入模板上的加熱孔內通電即可，電熱棒加（jiā）熱的特點是使用和安裝均（jun1）很方便。

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