一、模具溫度調（diào）節（jiē）的重要性

(一)模具溫（wēn）度及其調節係統對塑件質量的影響（xiǎng）

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（wéi），在此溫度範（fàn）圍內，塑料熔體的流動性（xìng）好，容易充滿型腔，塑件（jiàn）脫（tuō）模後收縮和翹曲（qǔ）變形小，形狀與尺寸穩（wěn）定，力學性能以及表麵質量也比較高。為了使（shǐ）模溫能控（kòng）製在一個（gè）合理的（de）範圍內（nèi），必（bì）須設計模具溫度的調節係統。溫（wēn）度（dù）的調（diào）節是指對飲具進行冷卻（què）或加熱，必要時兩者兼有，從而達（dá）到控製（zhì）模品的自（zì）的。對具血（xuè）進的調書是指對損具進行品神、塑件的（de）形狀與（yǔ）尺寸、生產效率（lǜ）及成工對於黏度低、流（liú）動性好的塑料，因為成溫的要求有（yǒu）關。溫部不在好的或常用常溫（wēn）水對模（mó）具進（jìn）行冷卻，有時為了進一（yī）步縮短在模（mó）內聚（jù）甲醛、聚苯醚（mí）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（què）時間，亦可用（yòng）冷水控製模溫。對於黏（nián）度高、流動性差的塑料例如聚（jù）碳酸酯，聚碸、因此經常需要對模具加熱。

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具冷卻;而（ér）對（duì）於高黏流溫度或高熔點的（de）塑（sù）料，可用溫水控製模溫。對（duì）於（yú）熱固性（xìng）塑料，模溫要求為150、 200℃,必（bì）須對模具加熱。流程長、壁厚較大的塑件（jiàn），或者黏流溫度或熔點（diǎn）雖不高，但成型麵積很大時，為了保證塑料熔體在充模過程中不至溫降太大而影響（xiǎng）充型，可對模具采取適（shì）當的加熱措施。對於大型模具，為（wéi）保證生產之前用較短時間達到工藝所要求的（de）模溫（wēn），可（kě）設置加熱裝置對模具進行預熱。對於小型薄壁塑件，且成型工藝要求模溫不太高時，可以不設置冷卻裝置而依靠自然冷卻。設置溫度調節裝（zhuāng）置後（hòu），有時會給注射生產帶來一些問題，例如，采用冷水調節模溫（wēn）時，大氣（qì）中水分易凝聚在模型表壁（bì），影響塑件表麵（miàn）質量。而采用加熱措施後，模內一些間隙配合的零件可能由於膨脹而（ér）使間隙減小或消失，從而造成卡死或無法工作，設（shè）計時應予以注意。

(二)模具（jù）溫（wēn）度與生產效（xiào）率的（de）關係

模具（jù）溫度（dù）與生產效率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（de）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（chǎn）效率，就（jiù）必須在工藝條件允許的情況（kuàng）下盡量增大塑料與型（xíng）腔的溫差。但是，如果模具沒有溫度調節係統，模內的熱（rè）量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（lǜ）隨著（zhe）塑件在模內停留時間和成型周期的延長而下降，因此，模具內（nèi）設置溫度調（diào）節係統是（shì）非常必要的。

二、冷卻係統的計算

冷卻（què）係統的計算包（bāo）括熱傳導麵積的計算（suàn）、溫控介質（zhì）通道的尺（chǐ）寸和介質用量的確定以及通道回路的排布等，這些工作仍是注射模設計中的一個難（nán）點，主要是理論（lùn）方麵缺乏熱傳導分析和熱（rè）計（jì）算基礎。近年來借助於計算機，已經在（zài）這些（xiē）方麵取（qǔ）得了一定的成果（guǒ）和進展，但有些問（wèn）題（tí）仍需（xū）進（jìn）一步探討與完善。這裏僅介紹注射模冷卻係統設（shè）計的基本思路和設計原則。

(一)需要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具熱（rè）量、輻射散發到空氣中（zhōng）的（de）模具熱據及模具傳給注射機（jī）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冷卻係統的結（jié）構

(一)冷卻係統的設計原則

(1)冷卻水道應盡量（liàng）多、截（jié）麵尺（chǐ）寸應（yīng）盡量大 型腔（qiāng）表麵的溫度與冷卻水（shuǐ）道的數量、截麵尺（chǐ）寸及冷卻（què）水的溫度有（yǒu）關。在冷卻（què）水道數量和尺寸（cùn）不同的條件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（kě）知，采用5個較大的水（shuǐ）道孔時，型腔表麵溫度比較均勻，出（chū）現60~60.05℃的變（biàn）化，而同一型（xíng）腔采用2個（gè）較小的水道孔時，型腔表麵溫度出現（xiàn）53.33~58.38℃的變化，由此可以看出，為了使型腔表麵溫度分布趨於均勻，防止塑件不均勻收縮和（hé）產生殘餘應力，在模具結構允許的情況下，應盡量多設冷卻水道，並使用較大的截麵（miàn）尺寸。

(2)冷卻水道至型腔表（biǎo）麵距高應盡量相（xiàng）等（děng） 當塑（sù）件壁序均勻時，冷卻水道到型腔（qiāng）表麵好距)除，不是當件不均勻時，厚的地方冷卻水道（dào）到型（xíng）腔表麵的距（jù）離應近一些（xiē），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,常用12~15mm.

(3)澆口處加強冷卻 塑料熔（róng）體充填（tián）型腔時，澆口附近溫度（dù）很高，距澆口越遠溫度就越低，因此澆口附近（jìn）應加（jiā）強冷（lěng）卻，通（tōng）常將冷（lěng）卻水道的入口處設置在澆口附近，使澆（jiāo）口附近的模具在較低溫度下冷卻，而遠離澆口部分（fèn）的模具在經過一定程度熱交換後的溫水作用下冷卻。

(4)冷卻水道出、入口溫差應盡量小 如果冷卻水道較（jiào）長，則冷（lěng）卻水出、入口的溫差就比（bǐ）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（què）水的溫差，提高了冷卻效果。

(5)冷卻水道應沿著塑料收縮（suō）的方向設置 對收縮（suō）率較大的塑（sù）料，例如聚乙烯（xī），冷卻水道應盡（jìn）量沿著塑料收縮的方向設置。方形（xíng）塑件采用澆口的冷卻（què）水道，冷卻水道（dào）從澆口處開始，以（yǐ）方（fāng）環狀向外擴展。此外，冷卻水道的設（shè）計還必須（xū）盡量避免接近塑件的熔（róng）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，凡是易（yì）器（qì）的部位要（yào）加密封網等等。

(二)常見冷卻係統的（de）結構

塑（sù）料製件的形狀是多（duō）種多樣的，對於不同形狀的塑件，冷卻水道的位置與形狀也不一樣。

(1)淺（qiǎn）型腔扁平塑件淺型腔扁平塑件在使用側澆口的情況下，通常采用在動、定模兩（liǎng）側與型腔表麵（miàn）等距（jù）離鑽孔的形式。

(2)中等深度的塑件 對於采用側澆口進料（liào）的中等深度的（de）殼形（xíng）塑件，在凹模底（dǐ）部附近采用（yòng）與型腔表麵等距離鑽（zuàn）孔的形式，而在凸模中，由於容易儲存熱量，所以從（cóng）加強冷（lěng）卻角度出發，按塑件形狀銑出矩形截麵的冷（lěng）卻槽，如凹模也需加強冷卻（què）。

(3)深型腔塑件深型腔塑件困難的是凸（tū）模的冷卻。在凹模一側（cè）從澆（jiāo）口附近進水，水流沿矩形截麵水槽和圓（yuán）形截麵水道圍繞型腔一周之後，從分型麵附近的出口排出（chū）。凸模上采取加工出螺旋槽（cáo）和一定數量的不通孔，每個不通孔用隔板分成（chéng）底部（bù）連通的兩個部分,從而（ér）形成凸模的冷回路。這種隔板形式的冷卻水道加工麻煩，隔板與（yǔ）孔的配合（hé）要求緊，否則隔板容易轉動而達不到（dào）設計目（mù）的，所以大型深型腔塑（sù）件常常采用的冷卻水道。凸模（mó）及凹模均設置（zhì）螺定式冷卻，所以大型深院（yuàn）白附近（jìn），水流分別流經凸模與凹模的螺旋槽後（hòu）在分型麵附近（jìn）流出，這種形式（shì）的冷卻水道冷卻效果特別好

(4)細長塑件（jiàn） 細長塑件（jiàn）的冷卻（què）水道在細長的凸模上開設比較（jiào）困難，常常采用噴（pēn）射式水道或間接冷卻（què）法。噴射式冷卻水道，在凸模中部開一個不通孔，不通孔中插入一管子，冷卻水（shuǐ）流經管子噴射到澆口附（fù）近的不通孔底（dǐ）部，然（rán）後經過管子與凸模的間隙從出（chū）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子。凸模用導熱（rè）性良好（hǎo）的鈹銅製造，然後用噴射式將水噴至凸模（mó）尾端進行冷卻;將鈹銅的一端加工出翅片，把另一端（duān）插入凸模中（zhōng），用來擴大散熱麵積，提高水流的冷卻效果。

四（sì）、模具加熱係統

當注射（shè）成型（xíng）工（gōng）藝要求模具溫度在80℃以上時，模具中必須設置加熱裝置。模具加熱的方法很多，用熱（rè）水、熱油、蒸汽（qì）和電（diàn）加熱等（děng）。如（rú）果介質采用各種流體，其設計方法類似於冷卻水（shuǐ）道。目前，普遍應用的是電加熱溫度調節係統。

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

(1)電（diàn）阻絲直接（jiē）加（jiā）熱將選擇好的電阻絲放入絕（jué）緣瓷管中裝入模板內，通電後就可對模其加熱。但電阻絲與空氣接觸（chù）後（hòu）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（wài）殼之間用雲母片絕緣，模（mó）具（jù）放在（zài）其（qí）中進行（háng）加（jiā）熱。其特點是結構簡單，更換方便，但缺點是耗電量大。這（zhè）種加熱（rè）裝置更適於壓縮（suō）欖、壓注欖的加熱。

(3)電（diàn）熱棒加熱 電熱棒是一種標準的加熱元件，它是由具有一（yī）定（dìng）功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（de）加熱（rè）孔內通電即可，電熱（rè）棒加熱的特點是使（shǐ）用和安裝均很方便。

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