一（yī）、模具溫度調節（jiē）的重要性

(一)模具溫度及其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（jiào）適宜的模具溫度範圍，在此溫度範圍內，塑料（liào）熔體的流動性好，容易充滿型腔，塑件脫模後收縮和（hé）翹曲變形小，形狀與尺寸穩定，力學性能以及表麵（miàn）質（zhì）量（liàng）也比較高。為了使模溫能控製在一個合理的範圍（wéi）內，必須（xū）設計模具溫度的調（diào）節係統。溫度的調（diào）節是指對飲具進行冷卻或加熱，必要時兩者兼有，從而達（dá）到控製模品的自的。對具（jù）血進的（de）調書是指對損具進行（háng）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（wēn）的要求有關。溫部不在好的（de）或常（cháng）用常溫（wēn）水對模具進行（háng）冷卻，有時為了進一（yī）步縮（suō）短（duǎn）在模內聚甲醛、聚苯醚（mí）和氟塑料等，為了提（tí）高充型性能，成型（xíng）工藝要求有較高的模溫，冷卻時（shí）間（jiān），亦可用冷水控製模溫。對於黏（nián）度高、流（liú）動性差的塑料例如聚碳酸酯，聚碸、因（yīn）此經常需要對模具加熱。

對於點流（liú）溫度或熔點鉸低的塑料（liào），一般需用常溫或冷水對模具冷卻;而（ér）對於高黏流溫度或高熔點的塑料，可用溫（wēn）水控製模溫。對於熱固性塑料，模溫要求為（wéi）150、 200℃,必（bì）須對模具加熱。流程長、壁厚較大的塑件，或者黏流溫度或熔點（diǎn）雖不高，但成型麵積很大（dà）時（shí），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，可對模具采取適當的加熱措施。對於大型模（mó）具，為保證生產之前用較短時間達到（dào）工藝所要求的模（mó）溫，可設置加熱裝置對模具進行（háng）預熱。對於小型（xíng）薄壁塑件，且成型工藝要求模（mó）溫不太高時（shí），可（kě）以不設置冷卻裝置而依靠自然冷（lěng）卻。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，采用冷水調節模溫時，大氣中水分易凝聚在模型表（biǎo）壁，影響塑件表麵質（zhì）量。而采用加熱措（cuò）施後（hòu），模內一些間隙配合的零件可能（néng）由於膨脹而（ér）使間隙減小或消失，從而造成卡死或無法工作，設（shè）計時應予以（yǐ）注意。

(二)模具（jù）溫度與生產效率的（de）關係

模具溫（wēn）度與生產效（xiào）率（lǜ）的關係（xì）主要（yào）是由冷卻時間來體現的，塑件在模（mó）具內停留冷卻的時間t2與溫差Δ0成反比關係，若要縮短塑件在模內的停留冷卻時間以提高生產效（xiào）率，就必須在工藝條件允許的情況下盡量增大塑（sù）料與型腔的溫（wēn）差。但是，如果模（mó）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漸積累（lèi），使（shǐ）模溫逐漸升高，導致Δ0減小，從而生產（chǎn）效率隨著塑件在模內停留時間和成型周期的延長而下降（jiàng），因此（cǐ），模具內設置溫度調節係統是非常必要的。

二、冷卻係（xì）統的計算

冷（lěng）卻係統的計算包（bāo）括熱傳導（dǎo）麵積（jī）的計算、溫控介質通道的尺寸和介質用量的確（què）定以及通道回路的排布等，這些（xiē）工作仍是（shì）注射（shè）模設計中的一個難點，主要（yào）是理論方麵缺乏熱傳（chuán）導分析和熱計（jì）算基礎。近年（nián）來借助於計算機，已經在（zài）這些方麵取（qǔ）得了一定（dìng）的成果和進展，但有些問題仍需進一步探討與完善。這（zhè）裏僅介（jiè）紹注射模冷卻係統設計（jì）的（de）基本思路和設計原則。

(一)需要用冷卻水擴散的模具熱量（liàng）塑料傳給模具的熱量與自然（rán）對流散發到空氣中的模具熱量、輻射散發到空氣中（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（shuǐ）擴散的（de）模具熱量。

三、冷卻（què）係統的設計原則與常（cháng）見冷（lěng）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（miàn）尺寸應盡量大 型腔表（biǎo）麵的溫度與冷（lěng）卻（què）水道的數量、截麵（miàn）尺寸（cùn）及冷卻水的（de）溫度有關。在冷卻水道數量和尺寸不同的條件（jiàn）下通入不同溫度的冷卻水後，模具內的溫（wēn）度分布情況。由圖可知，采用5個較大的水道孔時，型腔表（biǎo）麵溫度比較均勻，出現（xiàn）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（dù）出現53.33~58.38℃的變化，由（yóu）此可以看出（chū），為了使型（xíng）腔（qiāng）表（biǎo）麵溫度分布趨於均勻（yún），防止塑（sù）件不均勻（yún）收縮和產生殘餘應力，在模具（jù）結構允（yǔn）許的情況下，應盡量多設冷卻水道，並使用較大的截麵尺寸（cùn）。

(2)冷（lěng）卻水道至型腔表麵距（jù）高應盡量相等 當塑件壁序均（jun1）勻時，冷卻水道到型腔表麵好距（jù）)除，不是當件不均勻時，厚的地方冷卻水道（dào）到型腔（qiāng）表麵的距（jù）離應近一些，間雕也可（kě）適當小一些。一般水道孔邊至型腔表麵的距離應（yīng）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，距澆口越遠溫度就越低，因此澆口附（fù）近應加強冷（lěng）卻，通常將冷卻水道的入口處設置（zhì）在澆口附近，使澆（jiāo）口附近的模具在較低溫度下冷卻，而遠離澆口部分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（dào）出、入口（kǒu）溫差應盡量小 如果冷卻水道較長，則（zé）冷卻（què）水出、入口的（de）溫差（chà）就比較大，易（yì）使模溫不均勻，所（suǒ）以在設計時應引起注意。降低了出、入口冷（lěng）卻水的溫差，提高了冷卻（què）效果。

(5)冷卻水道應沿著塑料（liào）收縮的方向設置 對收縮率較大的塑料（liào），例如聚乙烯，冷卻水道應盡（jìn）量沿著塑料收縮的方（fāng）向（xiàng）設置。方形塑件采用澆口的冷卻水道，冷卻水道從澆口處（chù）開始，以方環狀向外擴展。此（cǐ）外，冷卻水（shuǐ）道的設計還必須盡量避免接近塑件的熔接部（bù）位，以免（miǎn）產生熔接痕，降低塑件強度（dù）;冷卻水道（dào）要易於加工清理，一（yī）般水道孔徑為10mm左右，冷卻水道的設計（jì）要（yào）防止冷（lěng）卻水的泄漏，凡是易器（qì）的部位要加密封網等等。

(二)常見冷卻係統的結（jié）構

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

(1)淺型腔扁平塑件淺型（xíng）腔扁（biǎn）平塑（sù）件在使用側澆口的情況下，通常采用在動、定（dìng）模（mó）兩（liǎng）側與（yǔ）型腔表麵等（děng）距離鑽孔的形式。

(2)中等（děng）深度（dù）的塑件（jiàn） 對於（yú）采用側澆口進料的中等深度的殼形塑件，在（zài）凹模底部附近采用與型腔表麵等距離鑽孔的形式，而在凸模中，由於容（róng）易儲存熱量，所以從加強冷卻角度出發（fā），按（àn）塑件形狀銑出矩形截麵的冷卻槽（cáo），如凹模也（yě）需加強冷卻。

(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，水流沿矩形（xíng）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（jìn）的出口（kǒu）排出（chū）。凸模上采取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底部連通的兩個部分,從而形成凸模的冷回路。這種隔板形式的（de）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（dà）型深型（xíng）腔塑件常常（cháng）采用的冷卻水道。凸模及凹模均（jun1）設（shè）置螺定式冷卻，所以大型深院白附近，水（shuǐ）流分別（bié）流經（jīng）凸模與凹模的螺旋槽（cáo）後在分型麵附近流出（chū），這種形式的冷卻水（shuǐ）道冷卻（què）效果特別好

(4)細長塑件 細長塑件的冷卻水道在細（xì）長的凸模上開設比較困難，常常采用噴射（shè）式水道或間接冷卻法。噴射式（shì）冷卻水道，在凸模中部開一個不通孔，不通孔中插入（rù）一管（guǎn）子（zǐ），冷卻（què）水流經（jīng）管子（zǐ）噴射到澆口（kǒu）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（lěng）卻法的兩個例子。凸模用導熱性良好的鈹銅製造，然後用噴射式將水噴至凸模尾端進行冷卻;將鈹（pí）銅的一端加工出翅片，把另一（yī）端插入凸模中，用來（lái）擴大（dà）散熱麵（miàn）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。模具加熱（rè）的方法很多（duō），用熱水、熱油、蒸汽和電加熱等（děng）。如果介質采用各種流體，其設計方（fāng）法類似於冷卻水道。目前，普遍應用（yòng）的是電加熱溫度調節係統。

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

(1)電阻絲直接加熱將選擇好的電阻絲放入（rù）絕緣瓷管中裝入模板內（nèi），通電後（hòu）就可對模（mó）其加熱。但電阻（zǔ）絲與空氣接觸後易氧化，壽命不長，也不太安（ān）金。

(2)電熱圈加熱將電阻絲繞製在雲母片上，再裝夾在特製（zhì）的金屬外殼中，電阻絲與金屬外殼之間用（yòng）雲母片絕緣，模具放在其中進（jìn）行加熱。其特點是結構簡單，更換方便，但缺點是耗電量大。這種（zhǒng）加熱裝置更（gèng）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，它是由具有一定功率的（de）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（jiāng）其插入模板上的加熱孔內通電即可，電熱棒（bàng）加熱的特點是使（shǐ）用和安裝均很方便。