一（yī）、模具溫度調節的重要性

(一)模具溫度及其調節（jiē）係統對塑件質量的影響

無論何種塑料進行注射成（chéng）型，均有（yǒu）一個比較適宜的模具溫（wēn）度範圍（wéi），在此溫度範圍內，塑料熔（róng）體的流動性好，容易充滿型腔，塑件脫模後收（shōu）縮和翹曲變形小，形狀與尺寸穩定，力學（xué）性能以及表麵質量也比較高（gāo）。為了使模溫能控製（zhì）在一個合理的範圍內，必須設計模具溫（wēn）度的調節（jiē）係統。溫（wēn）度的調節是（shì）指對飲（yǐn）具進行冷（lěng）卻或加熱，必要（yào）時兩者兼有，從而達到控製模品（pǐn）的自的。對具血進的調書（shū）是指對損具進行品神、塑件的形狀與尺寸、生產效率及成工對於（yú）黏度低、流動性好的塑料，因為成（chéng）溫的要求（qiú）有關。溫部不在好的或常用常（cháng）溫水對模具進行冷卻，有時為了進一步縮短在模（mó）內聚甲醛、聚苯醚和（hé）氟塑料（liào）等，為了提高充型性能，成型工（gōng）藝要求有較高的模溫，冷卻時間，亦可用冷水控製模溫。對（duì）於黏度高、流動性差的塑料例如聚（jù）碳酸酯（zhǐ），聚碸、因此經常需要對（duì）模具加熱。

對於點流溫（wēn）度（dù）或熔點鉸低的塑料，一般需用常溫或冷水對模具冷卻;而對（duì）於高黏流溫度或高熔（róng）點的塑（sù）料，可用溫水控製模溫。對於（yú）熱固（gù）性塑料，模（mó）溫要求（qiú）為150、 200℃,必須對模具加熱。流程（chéng）長、壁厚（hòu）較（jiào）大的塑件，或者黏流溫（wēn）度或熔點雖（suī）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（ér）影響充型（xíng），可對模具采（cǎi）取適當的加熱措施。對於（yú）大型模具（jù），為保證生產之前用較短時間達到工藝所要求的模溫，可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（bú）設置冷卻裝（zhuāng）置而依靠自然冷卻。設置溫度調節裝置後，有時會給注射生產（chǎn）帶來一些問題，例如，采用冷水調節模溫時，大氣中水分（fèn）易凝聚在模型表壁，影響塑（sù）件表麵質量。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使間隙減小或（huò）消失，從而造成卡死或（huò）無法工作，設（shè）計（jì）時應予（yǔ）以注意。

(二)模具溫度與生產效率的關係

模具溫（wēn）度（dù）與生產效率的關係（xì）主要是由冷卻（què）時間來體現的，塑件在模具內停留冷卻（què）的時間（jiān）t2與溫差Δ0成反比關（guān）係，若要縮短塑件在模內的停（tíng）留冷卻時（shí）間以提高生產效率，就（jiù）必（bì）須在工藝條（tiáo）件允許（xǔ）的（de）情況下盡量增大塑料與型腔的溫差。但（dàn）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（cì）數的增加而逐漸積累，使模溫逐漸升高，導致Δ0減小，從而（ér）生產效率隨著塑件（jiàn）在模內停留時間和成型周期的（de）延長而下降（jiàng），因（yīn）此，模具內設置溫度調節係統是非常必（bì）要的。

二、冷卻係統（tǒng）的計算

冷卻係統的計算包括熱傳導麵積的計算、溫控介質通道的（de）尺寸和介質用量的確定以及通道回路的排布等，這些（xiē）工作仍是注射模設計中的一個（gè）難點，主要是理論方（fāng）麵缺（quē）乏熱傳導分析（xī）和熱（rè）計算基礎。近年來借（jiè）助於計算機，已經在這些方麵取（qǔ）得了一定的成果和進展，但有些（xiē）問題仍需進一步探討（tǎo）與（yǔ）完善。這裏僅介紹注射模冷卻係統（tǒng）設計的基本（běn）思路和設計原則。

(一)需要用冷卻水（shuǐ）擴散的模具熱量塑料（liào）傳（chuán）給模具（jù）的（de）熱量與自然對流散發到空氣中的模具熱量、輻射散發到（dào）空氣中的模具熱據及模具傳給注射機熱址的差值即（jí）為（wéi）用（yòng）冷卻水擴散的模具（jù）熱量。

三、冷卻係統的設計原則與常見冷卻係（xì）統的結構

(一)冷卻係統的（de）設計原則

(1)冷卻水（shuǐ）道應盡量多、截麵尺寸應盡量大 型腔表麵的溫度與冷卻水道的（de）數量、截麵尺寸及冷卻水的溫度有關。在冷卻（què）水道數量和尺寸不同的條件下通入不同溫度的冷卻（què）水後，模具內的溫度（dù）分布情況。由圖可知，采（cǎi）用5個較大的水道（dào）孔時，型腔表麵溫度比較均（jun1）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（biàn）化，由此可以看出，為（wéi）了使型（xíng）腔表麵溫度分布趨於均勻，防止塑件不（bú）均勻收縮和產生殘餘應力，在模具結構允許的情況下，應盡（jìn）量多設冷卻水道，並使用較（jiào）大的截麵尺寸。

(2)冷卻水道（dào）至型腔表麵距高應盡量相等 當塑件壁（bì）序均勻時，冷（lěng）卻水道到型腔表麵好距)除，不（bú）是當件不均勻時，厚的地方冷卻（què）水道到型腔表麵的距離應近一些，間雕（diāo）也可適當小一些。一般水道孔邊至型腔表麵的距離應大（dà）於10mm,常用12~15mm.

(3)澆口處加強冷卻 塑料熔（róng）體充填型腔時，澆口附近溫（wēn）度很（hěn）高，距澆口越遠溫度就越低，因此澆口附近應加（jiā）強冷卻，通（tōng）常將冷卻水道的入口處設置在澆口附近，使澆口附近的（de）模具在較（jiào）低（dī）溫度下冷卻，而遠離澆口部分的模具在經（jīng）過一定程度熱交換後的溫水作用下冷卻。

(4)冷（lěng）卻水道（dào）出、入口溫差應盡量小 如果冷卻水道較長，則冷卻水出、入口的溫差就比較（jiào）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（kǒu）冷卻水的溫差，提高了冷卻效果。

(5)冷卻（què）水道應沿著塑料收縮的方向設置 對收縮（suō）率較大的塑料，例（lì）如聚乙烯，冷卻水道應盡量沿（yán）著塑料收縮的方向設置。方形塑（sù）件采用澆口的冷卻水道，冷卻水道從澆口處開始，以方環狀向外擴展。此外，冷卻水道的（de）設計（jì）還必須盡量避免接近塑件的熔接部位，以免產（chǎn）生熔接痕，降低塑（sù）件強度;冷卻水道要易於（yú）加工清理，一般水道孔徑為10mm左右，冷卻水道的設（shè）計要防止冷卻水的泄漏，凡是易器的部位要加密封網等（děng）等（děng）。

(二)常見冷卻（què）係（xì）統的結構

塑料製件的形狀是多種多樣的，對於不同形狀的塑件，冷（lěng）卻水道的位置與形狀也（yě）不一樣。

(1)淺（qiǎn）型腔（qiāng）扁平塑（sù）件淺（qiǎn）型腔扁平塑件在使用側澆口的情況（kuàng）下，通常采用（yòng）在動、定（dìng）模兩側與型腔表麵等距離鑽孔的形式。

(2)中等深度的塑件 對（duì）於采（cǎi）用側澆口進料的中等深度的殼形塑件，在凹模底部附近采（cǎi）用與（yǔ）型（xíng）腔表麵等距離鑽孔的形式，而在凸（tū）模中，由於容易儲存熱量，所（suǒ）以從加強冷卻（què）角度出（chū）發，按塑件形（xíng）狀銑（xǐ）出矩形截（jié）麵的冷卻槽（cáo），如凹模也需加強冷卻。

(3)深型腔塑件深型腔（qiāng）塑件困難的是凸模的（de）冷卻。在凹模一側從澆口附近進水，水流沿矩形截麵水槽和圓形截麵（miàn）水道圍（wéi）繞型腔一周之（zhī）後，從分型麵附（fù）近的出口排（pái）出。凸模上采取加工出螺旋槽和一（yī）定數（shù）量的不通孔，每個不（bú）通孔用隔（gé）板分成底部連通的兩個部分,從而形成凸模的冷回（huí）路。這（zhè）種隔板形式的冷卻水道加工麻煩，隔（gé）板與孔的配合要求緊，否則隔板容易轉動而達不到設（shè）計目的，所以（yǐ）大（dà）型深型腔塑件常（cháng）常采（cǎi）用的冷卻水道（dào）。凸模及凹模均設置螺定式冷卻（què），所以大型深院白附近，水流（liú）分別流經凸模與（yǔ）凹模的螺旋槽後在（zài）分型（xíng）麵附近流出，這種（zhǒng）形（xíng）式的冷卻水道冷卻（què）效果特（tè）別好（hǎo）

(4)細長塑件 細長塑件的冷卻（què）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（shuǐ）道，在凸模中部開一個不通孔，不通孔中插入（rù）一管子，冷卻水流經管子噴射到澆口附近（jìn）的不通孔底部，然後經過管子與凸模的間隙從（cóng）出（chū）口處流出，使水流（liú）對凸模發揮冷（lěng）卻作用。間接冷卻法的（de）兩個例（lì）子。凸模用導（dǎo）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;將鈹銅的一端加工出（chū）翅片，把另一端插入凸模（mó）中，用來擴（kuò）大散（sàn）熱麵積，提高水流的冷卻效果。

四、模具加熱係統（tǒng）

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，用熱（rè）水、熱油（yóu）、蒸汽和（hé）電加熱等。如果介質采（cǎi）用各種流（liú）體，其設計方法類似於冷（lěng）卻水道。目前，普（pǔ）遍應用的是（shì）電加熱溫度調節係統。

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

(1)電阻（zǔ）絲直接加熱（rè）將（jiāng）選擇好的電阻絲放入絕緣瓷管中裝入模板內，通電後就可對模其加熱。但電阻絲（sī）與空（kōng）氣（qì）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（zhì）在雲母片上，再裝夾（jiá）在特製的金屬外殼中，電阻絲與金屬（shǔ）外殼之間用雲母片絕緣，模具放在（zài）其中進行加熱。其特點是結（jié）構簡單，更換方便，但缺點是耗（hào）電量大。這種加熱裝置更適於壓縮欖、壓注欖的加（jiā）熱。

(3)電熱棒加熱 電熱棒是一種標準的加熱元件，它是（shì）由具有一定功率（lǜ）的電阻絲和帶有耐熱絕緣材料的金屬密封（fēng）管構成，使用時（shí）隻（zhī）要將其插入模板上的加熱孔內（nèi）通電即可，電熱棒（bàng）加熱的特點是使用和安裝均很方便。