一、模具溫度調（diào）節的重要性

(一)模具溫度及其調節係統對塑件質量的影響

無論何（hé）種塑料進行注射成型，均有一個（gè）比較適（shì）宜的模具溫度範圍，在此溫（wēn）度範（fàn）圍內，塑料熔體的（de）流動性好，容易充滿型腔，塑件脫模後收縮和翹曲變（biàn）形小，形狀與尺寸穩定，力學性（xìng）能以及表麵質量也（yě）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（jù）溫度的調節（jiē）係統。溫度（dù）的調節是指對飲具進（jìn）行冷卻或加熱（rè），必要時兩（liǎng）者兼有，從而達到控製模品的自的（de）。對具血進的（de）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（gōng）對於黏度低、流（liú）動性好的塑料，因為成溫的（de）要求（qiú）有（yǒu）關。溫部不在好（hǎo）的或常用常溫水（shuǐ）對模具進行冷卻，有時為了（le）進一步縮短在模內聚甲醛、聚（jù）苯醚和氟塑料等，為了提高充型性能，成型工（gōng）藝要求有較高的模溫，冷卻（què）時間，亦可用冷水控製模（mó）溫。對於黏度高（gāo）、流動（dòng）性差的（de）塑（sù）料例如聚碳酸酯，聚碸、因此經常需要對模（mó）具加熱。

對於點流溫度或熔點鉸低的塑料，一般需用常（cháng）溫或冷水對模具冷卻;而對於高黏流溫（wēn）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（qiú）為（wéi）150、 200℃,必須對模具加熱（rè）。流程長、壁厚（hòu）較大的（de）塑件，或者黏流溫度或熔（róng）點雖不高，但成型麵積很大時（shí），為了保證塑料熔體在充模過程中不至（zhì）溫降太大而影響充型，可對模具采取適（shì）當的加熱措施。對於大型模具，為保（bǎo）證生產之前用較短時間達到（dào）工藝所（suǒ）要（yào）求的模溫，可設（shè）置加（jiā）熱裝置對模具進行預熱。對於小型薄壁塑件，且成型工藝要（yào）求模溫不（bú）太高（gāo）時（shí），可以不設置冷卻裝置而依靠自然冷卻。設（shè）置（zhì）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（qì）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（xì）配合的零件可能（néng）由於膨脹而使（shǐ）間隙減小或消失，從而造成卡死或無法工作，設計時應予以注意。

(二)模具溫度（dù）與生產效（xiào）率的關係

模（mó）具溫度與生產（chǎn）效率的關係主要是由冷卻時（shí）間來體現的，塑件在模具內停留冷卻的時（shí）間t2與溫差Δ0成反比關係，若要縮短塑件在模內的停留（liú）冷卻時間以提高生產效率，就必須在工藝（yì）條件允許的（de）情況下盡量增大塑料（liào）與型腔的溫差。但是，如（rú）果模具沒有溫度調節係統，模內的熱量就會（huì）隨著注射次數的增加而（ér）逐漸積累，使模溫逐漸升（shēng）高，導致Δ0減小，從而生產效率隨著塑件在模內停（tíng）留（liú）時間和成型周期的延長而下降，因此，模（mó）具內設置溫度調節係統是非（fēi）常必要的。

二、冷卻係統（tǒng）的計算

冷卻係統的（de）計算包括熱傳導麵積的計算、溫控介質通道的尺寸（cùn）和介質用量的確定以及通（tōng）道回路的（de）排布等，這些工作仍是注射模設（shè）計中的一個難點，主要是理論方麵缺乏熱傳導分析和（hé）熱計算基礎。近（jìn）年來借助於計算機，已（yǐ）經在這些方麵取得了一定的成果和進展，但有（yǒu）些問題仍需進一步探討（tǎo）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（jì）原（yuán）則。

(一)需要用冷卻水擴散的模具熱量塑料（liào）傳給模具的熱量與自然（rán）對流（liú）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具傳給注射機熱址的差值即為用冷卻水擴散的模具熱量。

三、冷卻係統的設計原則與常見冷（lěng）卻係統的結構（gòu）

(一)冷卻係統的設計原則

(1)冷（lěng）卻水道應盡量多、截麵尺寸應盡量大 型腔表（biǎo）麵（miàn）的溫度（dù）與冷卻水道（dào）的數量、截麵尺寸及（jí）冷卻水的溫度有關。在冷卻水道數量和尺寸不同（tóng）的條件下通入不（bú）同（tóng）溫度的冷卻水（shuǐ）後，模具內（nèi）的溫度分布情況。由（yóu）圖可知，采用5個較大的水道孔時，型腔表麵（miàn）溫度比較均勻，出（chū）現（xiàn）60~60.05℃的變化，而同一（yī）型腔采用2個較小的水（shuǐ）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）了使型腔表麵溫度分（fèn）布趨於均勻（yún），防止塑件不均勻收縮（suō）和產生殘餘應力，在模具結構（gòu）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。

(2)冷卻水道至（zhì）型腔表麵（miàn）距高應盡量相等 當塑（sù）件壁序均勻時，冷卻水道到型（xíng）腔表麵好距)除，不是當件不均勻時（shí），厚的（de）地方冷卻（què）水道到型腔表麵（miàn）的距離（lí）應近一些，間雕也可適當小一些。一般水道孔邊（biān）至型腔表麵的（de）距離應大於10mm,常用12~15mm.

(3)澆口處加強（qiáng）冷卻 塑料熔體（tǐ）充填型腔時，澆口附近溫度（dù）很高，距澆口越遠溫（wēn）度就越低，因此（cǐ）澆口附近應（yīng）加強冷卻，通常將冷（lěng）卻水道的入（rù）口處設置在（zài）澆口附近，使澆口（kǒu）附近的模具在較（jiào）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（rè）交換後的溫水作用下冷卻（què）。

(4)冷卻水道出、入（rù）口溫差應盡量小 如（rú）果（guǒ）冷卻（què）水道較長，則冷卻水（shuǐ）出、入（rù）口的溫差就（jiù）比（bǐ）較（jiào）大，易使模溫不均勻，所以在設計時應引起注意。降低了出（chū）、入口（kǒu）冷卻（què）水的溫差，提高了冷卻效果。

(5)冷（lěng）卻（què）水道應沿著（zhe）塑（sù）料收縮的方向設置 對收縮率（lǜ）較大的塑料，例如聚乙烯，冷卻水道應盡量沿著塑（sù）料收縮的方向設置。方形塑件采用澆口的冷卻水道，冷卻水道從（cóng）澆口處（chù）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（jiē）近塑件的熔接部位，以免產（chǎn）生熔（róng）接痕（hén），降（jiàng）低塑件強度;冷卻水道（dào）要易於加（jiā）工（gōng）清理，一般水道孔（kǒng）徑為10mm左右，冷（lěng）卻水道的設計要防止冷卻水的泄（xiè）漏，凡是易器的部位要加密封網（wǎng）等等。

(二)常見冷卻係（xì）統的結構

塑料製件（jiàn）的形狀是多種多樣的，對於不同形狀的塑（sù）件（jiàn），冷卻水道（dào）的位置與形（xíng）狀也不一樣。

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

(2)中等深度的塑件 對於采用（yòng）側澆口進料的中等深度的殼形塑件，在凹模（mó）底部附近采用與（yǔ）型（xíng）腔表麵等距離（lí）鑽孔的形式（shì），而在（zài）凸（tū）模中，由於容易儲存熱量，所以從（cóng）加強冷卻角度出（chū）發，按塑件形（xíng）狀銑出矩形截麵的冷卻槽，如凹模也需加（jiā）強冷卻。

(3)深型腔（qiāng）塑件深型腔塑件困難的是凸模的冷卻。在凹模一（yī）側從澆口附近進水，水流沿矩形截麵水槽和圓形截麵水道（dào）圍繞型腔一周之後，從分型麵附（fù）近的出口排出。凸模上采取加（jiā）工出螺旋（xuán）槽和（hé）一定數量的不通（tōng）孔，每個不通孔用隔板分成底部連通的兩個部分,從（cóng）而形成凸模的冷回（huí）路。這種隔板（bǎn）形式的冷（lěng）卻水道加工麻煩（fán），隔板與孔的配合要求緊，否則隔板容易轉（zhuǎn）動而達不到設計目的，所以大型深型腔塑件常常采（cǎi）用的冷（lěng）卻水道。凸模及凹模均設置螺定式冷卻，所以大型深院白附近，水流分別流經凸模與凹模的螺旋槽（cáo）後在分型麵附近流出，這種形式的冷卻水道冷（lěng）卻效果特別好

(4)細長塑件 細（xì）長塑件（jiàn）的（de）冷卻水道在細長的凸模上開設比較困難，常常采用噴射式（shì）水道或間接冷卻法（fǎ）。噴射式冷卻水道，在凸模中部開一個（gè）不通孔，不通孔中插入一管子，冷卻水流經管（guǎn）子噴射到澆口附近的不（bú）通孔底部，然後經過管子與凸模（mó）的間（jiān）隙從出口處（chù）流出，使水流對凸模發揮冷卻作用。間接冷卻法的兩個例子。凸模用導熱性良（liáng）好的鈹銅製（zhì）造（zào），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（yī）端插入凸模中，用（yòng）來擴大散熱麵積，提高水流的冷卻效（xiào）果。

四、模具加熱係統

當注射成型工（gōng）藝要求模具溫度在80℃以上時，模具中必（bì）須（xū）設（shè）置加熱裝置。模（mó）具加熱的方法很多，用熱水、熱油、蒸汽和電加熱等。如果介質采用各種流體，其設計方法類似於冷卻水道。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，其加熱方式有以下（xià）三種：

(1)電阻絲（sī）直接（jiē）加（jiā）熱將（jiāng）選擇好的電阻絲放入（rù）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（jiē）觸後易氧（yǎng）化，壽（shòu）命不長，也不太（tài）安金。

(2)電熱（rè）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，模具放在其中進行加熱。其特點是結構簡單，更換（huàn）方便，但（dàn）缺點是耗電量大。這種（zhǒng）加（jiā）熱（rè）裝置更適於壓縮欖（lǎn）、壓注欖的加熱。

(3)電熱棒加（jiā）熱 電熱棒是（shì）一種標準的加熱元件，它是由（yóu）具有一定功率的電（diàn）阻絲和帶有耐熱絕（jué）緣材料的金屬密封管構（gòu）成，使用（yòng）時隻要將其插入模板上的加熱孔內通電即可（kě），電熱棒加熱的特點是使用和安裝均很方便。

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