一、模具溫度調節的（de）重要性

(一（yī）)模具溫（wēn）度及其調節係統對塑（sù）件質量的影響

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，在此溫度範（fàn）圍內，塑料熔（róng）體的流動性好，容易充滿（mǎn）型腔，塑件（jiàn）脫（tuō）模後收縮和翹曲變形小，形狀與尺寸穩定，力學性（xìng）能（néng）以及表麵質（zhì）量也比較高。為了使模溫能控製在一個合理的範圍內，必須設計模具溫度的調節係統。溫度的調節是指對飲具進行冷卻或加熱，必（bì）要時兩者兼有，從而達到控（kòng）製模品的自的。對具血進的調書是指對損具進行品神、塑件（jiàn）的形（xíng）狀與尺寸、生（shēng）產（chǎn）效率及成工對於黏度（dù）低、流動（dòng）性好的（de）塑（sù）料（liào），因為成溫的要求有關（guān）。溫部不（bú）在好的（de）或常用常溫水對模具進行冷卻，有時為了進一步縮短在模內聚甲醛、聚苯（běn）醚和氟塑（sù）料等，為了提高充型性能，成型（xíng）工藝要求有較高的模溫，冷卻（què）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碳酸（suān）酯（zhǐ），聚碸、因此經常（cháng）需要對模具加熱。

對於點流溫度或熔點鉸低（dī）的塑料，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，可用溫水控製模溫。對於熱固性塑料，模溫要求為150、 200℃,必須對模（mó）具加熱。流程（chéng）長、壁厚較大的塑件（jiàn），或者黏流溫度或熔點雖不高，但（dàn）成（chéng）型（xíng）麵積很大時，為了保（bǎo）證塑料熔體在充模（mó）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。對於大型模具，為保證生產（chǎn）之前用較短時間達到工藝所要求的模溫，可（kě）設置加（jiā）熱裝置對模具進行預熱。對（duì）於小型薄壁塑件，且成型工藝要求模溫不（bú）太高時，可（kě）以不設置冷卻（què）裝置而依靠自然冷卻。設置溫（wēn）度（dù）調節裝置（zhì）後，有時會給注射生產帶來一些（xiē）問題，例（lì）如，采用冷水調（diào）節模溫時，大氣中水分易凝聚在模型表壁，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使間（jiān）隙減小或消失（shī），從而造成卡死或無法工作，設計時應予以注意。

(二)模具溫度與生產效率的關係

模（mó）具溫度與生產效率的（de）關係主要是由冷卻時間（jiān）來體現的，塑件在模具內停留冷卻的（de）時（shí）間（jiān）t2與溫差Δ0成反比關係，若要縮短（duǎn）塑件在模內的停留冷卻時（shí）間以提高生產效率，就必須在工（gōng）藝（yì）條件允許的情況下盡量增大（dà）塑料與型腔的溫差。但是（shì），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，使模溫逐漸升高，導致Δ0減小，從而生（shēng）產效率隨著塑件在模內停留時間和成型周（zhōu）期的延長而下降，因此，模具內設置（zhì）溫度調節係統是非常必要的。

二、冷卻係統的計算

冷卻係統的計算包括熱傳導麵積的計算、溫控介質通道的尺寸和介質用量的確定以及通道回路的排（pái）布等，這些工作仍是注射模設計中（zhōng）的一個難點，主要是理（lǐ）論方麵缺乏熱傳（chuán）導分析和熱計算基礎。近年來借助於計算機，已經在這些（xiē）方麵取得了一定的成果和（hé）進（jìn）展，但有（yǒu）些問題仍需進一步探討與完善。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（yī）)需要用冷卻（què）水擴散的模具熱量塑料傳（chuán）給模具的熱量與自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（mó）具傳給注射（shè）機熱址的（de）差值即（jí）為用冷卻（què）水擴散的模具熱量。

三、冷卻係統的設計原則（zé）與常見冷卻係統的結構

(一)冷卻係統的設計原則

(1)冷（lěng）卻水道應盡量多、截麵（miàn）尺（chǐ）寸應盡量大 型腔表麵的溫度與冷卻水道的數量、截麵尺寸（cùn）及冷卻水的溫度有關（guān）。在冷卻水道（dào）數（shù）量和尺寸不同的條件下通入不同溫度的冷卻水後，模具內（nèi）的溫度分布情況。由（yóu）圖（tú）可（kě）知（zhī），采用5個較大的水道孔（kǒng）時，型腔（qiāng）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（de）變（biàn）化，由此（cǐ）可以看出，為了使（shǐ）型（xíng）腔表麵溫度分（fèn）布趨於均勻，防止（zhǐ）塑（sù）件（jiàn）不均勻收縮和產生殘餘應（yīng）力（lì），在模具結構允許的情（qíng）況（kuàng）下，應盡量多設冷卻（què）水道，並使（shǐ）用較大的截麵尺寸。

(2)冷卻水道至型腔表麵距高（gāo）應盡量相（xiàng）等 當塑（sù）件壁（bì）序均勻時，冷卻水道到型腔表（biǎo）麵好（hǎo）距)除，不是當件不（bú）均勻時，厚的（de）地（dì）方冷卻水道到型腔表麵的距離應（yīng）近一（yī）些，間雕也可適當小（xiǎo）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（jiā）強冷卻 塑料熔體充填（tián）型腔時，澆口附（fù）近溫度很高，距澆口越遠溫度就（jiù）越低，因此澆（jiāo）口附近應加強冷卻，通常（cháng）將冷卻水道（dào）的（de）入口處設置（zhì）在澆口（kǒu）附近（jìn），使澆（jiāo）口附近的模具在較（jiào）低溫度下冷卻，而遠（yuǎn）離澆口部分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（shuǐ）道出、入口溫（wēn）差應盡（jìn）量小 如果冷卻水道較長（zhǎng），則冷（lěng）卻水出、入口的溫差就比較大，易使模溫不均勻，所以（yǐ）在設計時應引起注意。降低了出、入口冷（lěng）卻水的溫差，提高了冷卻效果。

(5)冷卻水道應沿著塑料收（shōu）縮的方（fāng）向設置 對收（shōu）縮率較大的塑料，例如聚乙（yǐ）烯，冷卻水道應盡量沿（yán）著塑（sù）料收縮的方向設置（zhì）。方形塑（sù）件采（cǎi）用（yòng）澆口的冷卻水（shuǐ）道，冷卻水道從澆口處開始，以方環狀（zhuàng）向外擴展。此（cǐ）外，冷卻水道的設計還必須盡（jìn）量避（bì）免接近塑件的熔接部（bù）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（dào）孔徑為10mm左右，冷（lěng）卻水道的設（shè）計要防止冷卻水的（de）泄漏，凡是（shì）易器的部位要加密封網等等。

(二（èr）)常見冷卻係統的結構

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

(1)淺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、定模兩側與型腔表麵等距離鑽孔的形式（shì）。

(2)中等深度的塑件 對（duì）於（yú）采用側澆口進料的中等深度的殼形塑件，在凹（āo）模底部附近采（cǎi）用與（yǔ）型腔表麵等距離鑽孔的形式，而在凸模中，由於容易儲（chǔ）存熱量，所以從加強冷卻角（jiǎo）度（dù）出發，按塑件形狀銑出矩形截麵的冷卻槽，如凹模（mó）也（yě）需加強冷卻。

(3)深（shēn）型腔塑件深型腔塑件困難的是凸模的冷卻。在凹模一側（cè）從澆口附近進水，水流沿矩形截（jié）麵水槽和圓形截麵水道圍繞型腔一周之後，從分型麵（miàn）附近的出口排出。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（bù）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（gé）板與孔（kǒng）的配（pèi）合要求緊，否則隔板容易轉動而達不到設計目的，所（suǒ）以大型深（shēn）型腔塑件常（cháng）常采用的冷卻水道。凸模及凹（āo）模均設（shè）置螺（luó）定式冷卻，所（suǒ）以大型深院白附近，水流分（fèn）別流經凸模與凹模的螺旋槽（cáo）後在分型麵附近流出，這種形式的冷卻（què）水道冷卻（què）效（xiào）果特別好

(4)細（xì）長塑（sù）件 細長塑件的冷卻水道（dào）在細長的凸模上（shàng）開（kāi）設比較困難，常（cháng）常采用噴（pēn）射式水道或間接冷卻法。噴射式冷卻水道，在凸模（mó）中部開一個不通（tōng）孔，不通孔中插入一管子，冷卻水流經管子（zǐ）噴射到澆（jiāo）口附近的不通孔（kǒng）底部，然後經過管子與凸模（mó）的間隙從出口處流出，使（shǐ）水流對凸模發揮（huī）冷卻作用。間接冷卻法的兩個例子。凸模用導熱性良（liáng）好的（de）鈹銅製造，然後用噴射（shè）式將水噴至凸模尾端進行冷卻;將鈹銅的一端加工出翅片，把另一端插入凸（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溫度（dù）在80℃以（yǐ）上時，模（mó）具（jù）中必須設置加熱裝置（zhì）。模具加熱的方法很多，用熱水、熱油、蒸汽和電加熱等。如果介質采（cǎi）用各種（zhǒng）流體，其設計方法（fǎ）類（lèi）似於冷卻水道。目前，普遍應用（yòng）的是電（diàn）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，其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絕緣瓷（cí）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後易（yì）氧化，壽命不長，也不太（tài）安金。

(2)電（diàn）熱圈加熱將電阻絲繞製在雲母片上，再裝夾在特製的金屬外殼中，電阻絲與金屬外殼之間用雲母片絕緣（yuán），模具放（fàng）在其中進行加（jiā）熱。其特點是結構簡單（dān），更換方便，但缺點是耗電量大。這種加熱裝置更適（shì）於壓縮（suō）欖、壓注欖的加（jiā）熱。

(3)電熱棒（bàng）加熱 電熱棒是一種標準（zhǔn）的加熱元件，它是由具有（yǒu）一定功率的電阻（zǔ）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（chā）入模板上的加熱孔內通（tōng）電即可，電熱棒（bàng）加熱的（de）特點是使用和安裝均很方便。