一、模具溫度調節的重要性

(一)模具溫度及其調節係統對塑（sù）件質量的影響

無論何種（zhǒng）塑料進行注射成型，均有一個比較適（shì）宜的模具溫（wēn）度範圍，在此溫度範（fàn）圍內，塑料熔體的流動性好，容易（yì）充滿型腔，塑件脫（tuō）模後收縮和翹曲變形小，形狀與尺寸穩定，力學性能以及（jí）表麵質量也比較高。為了使模溫能控製在一個合理的範圍內，必（bì）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（rè），必要時兩者兼有，從而達（dá）到控製模品的（de）自的。對具血進的調書是指對損具進行品神、塑件的形狀與尺（chǐ）寸、生產效率（lǜ）及成工對（duì）於黏度低、流動性好的塑料，因為成溫的要求有關。溫部（bù）不在好的（de）或常用常（cháng）溫（wēn）水對模具進行（háng）冷卻，有時為了進一步縮短在模內聚甲醛（quán）、聚苯（běn）醚和氟塑料等，為了提高充型（xíng）性能，成型工藝要求（qiú）有較高的模溫，冷卻時間，亦可用（yòng）冷水（shuǐ）控製模溫（wēn）。對於黏度高、流動性差的塑料例如聚碳（tàn）酸酯，聚碸、因此（cǐ）經常需要對模具加（jiā）熱。

對於點流溫度或熔點鉸低的塑（sù）料，一般需用常溫或冷水對模具冷卻（què）;而對於高黏流溫度（dù）或高熔點的塑料（liào），可用溫水控製模溫。對於熱固（gù）性塑料，模溫要求為150、 200℃,必（bì）須對模具加熱。流程長、壁厚較大的（de）塑件，或者黏流（liú）溫度或熔點雖不高，但成型麵積很大時，為了保證塑料熔體在充模過程中（zhōng）不至溫降太大而影響充型（xíng），可對模具（jù）采取適當的加熱措施。對於大型模具，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（jiàn），且（qiě）成型工藝要求模溫不太高時，可以不設置冷卻裝置（zhì）而依靠自然冷卻。設置溫（wēn）度調節裝置後（hòu），有時會給注射生（shēng）產帶來一些問（wèn）題，例如，采用冷水調節模溫時，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（hé）的零件可能由於膨脹而使間隙減小或消失，從而造成卡死或無法工（gōng）作，設（shè）計（jì）時應予以注意。

(二（èr）)模具溫（wēn）度與生產效率的關係

模具溫度與生產效率（lǜ）的（de）關係主要是由冷卻時間來體現的，塑件在模具內停留冷卻（què）的時間t2與溫差Δ0成反（fǎn）比關係（xì），若要（yào）縮（suō）短（duǎn）塑件在模內的停留冷卻時間以提高生產效率，就必須在（zài）工藝條件（jiàn）允許的情況（kuàng）下（xià）盡量增大塑料與型腔的溫差。但是，如果模具沒有溫度調節係統，模內的熱量就會隨著注（zhù）射次數的增加而逐漸積累，使模溫逐漸升高，導致Δ0減（jiǎn）小，從（cóng）而生產（chǎn）效率隨著（zhe）塑件在模內停留時（shí）間和成型周期的延長而下降，因（yīn）此，模具內（nèi）設置溫（wēn）度調節係統是非常必（bì）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（dìng）以及通道（dào）回路的排布等，這些工作（zuò）仍是注射模設計中的一個難點，主要是理論方麵（miàn）缺乏熱傳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進展，但有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（jī）本思路和設計原則（zé）。

(一（yī）)需要用冷卻水擴散的（de）模（mó）具（jù）熱（rè）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（chà）值即為用冷卻（què）水擴散的（de）模具熱量。

三、冷卻係統的設計原則與常見冷卻係統的結構

(一)冷卻係統的設計原則

(1)冷卻水道應（yīng）盡量多、截麵尺寸應盡（jìn）量大 型（xíng）腔表麵的溫度（dù）與冷卻水（shuǐ）道的數量（liàng）、截麵尺寸及冷卻水的溫度（dù）有關。在冷卻水道數量和尺寸不同的條件下（xià）通入不同溫度的冷卻（què）水後，模具內的溫度分布情況。由圖可知，采用5個較大的水道（dào）孔時，型腔表麵溫（wēn）度比較均勻，出（chū）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（biǎo）麵溫度出現53.33~58.38℃的變化，由此（cǐ）可以看出，為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（lì），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（de）截麵尺（chǐ）寸。

(2)冷卻水道至型腔表麵距高應盡量相等 當塑件壁序均勻時，冷卻水道到型腔表（biǎo）麵好距)除，不是當件不均勻時，厚的地（dì）方冷卻水道（dào）到型腔表麵的（de）距離應近一些，間雕也可適當小一些。一般水道孔邊至型（xíng）腔表麵的（de）距離應（yīng）大於10mm,常（cháng）用12~15mm.

(3)澆口（kǒu）處加強冷卻 塑料熔體充填型腔時，澆口附近溫度很高，距澆口越遠溫度（dù）就越（yuè）低，因此澆口（kǒu）附（fù）近應加強冷卻，通（tōng）常將冷（lěng）卻水道（dào）的入口處設置在澆（jiāo）口附近（jìn），使澆口附近的模具在較（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（què）。

(4)冷卻水道出、入口溫差（chà）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、入口冷卻水的溫差，提高了冷卻效果（guǒ）。

(5)冷卻水道應沿著塑料（liào）收縮的方向設置 對收（shōu）縮率較大的塑料，例如聚乙烯（xī），冷卻水（shuǐ）道應盡（jìn）量沿著塑料收縮的方（fāng）向設置。方（fāng）形塑件采用澆口的（de）冷卻水道，冷卻水道從（cóng）澆口處開始，以方（fāng）環狀（zhuàng）向外擴展。此外，冷卻（què）水道的設計還必須（xū）盡量避免接近塑件的熔接部位，以免產生熔接痕，降低塑件（jiàn）強（qiáng）度;冷卻水道要易於（yú）加工清理，一般水道孔徑（jìng）為（wéi）10mm左右，冷（lěng）卻水道的設計要防止冷卻水的泄漏，凡是易器的部位要加密封網等等。

(二)常見冷卻係（xì）統的結構

塑料製件的形狀是多種多樣（yàng）的，對於不同形狀的塑件，冷卻（què）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（jiàn）在使用側澆口的情況下，通（tōng）常采用（yòng）在動、定模（mó）兩側與型腔表麵等距離鑽孔的形式。

(2)中等深度的塑件 對於采用側澆（jiāo）口（kǒu）進料的中等深度的殼形塑件，在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，由於容易儲存（cún）熱量，所以從加強冷卻角度出發，按塑件形狀銑出矩形截麵的冷卻槽，如凹模（mó）也需加強冷卻。

(3)深型腔塑件深型腔塑件困難的是凸（tū）模的（de）冷卻（què）。在凹模（mó）一側從（cóng）澆（jiāo）口附（fù）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（cǎi）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（dǐ）部連通的兩個部分,從而形成凸模的冷回路。這種隔板（bǎn）形式的冷卻水道加工麻煩（fán），隔板與孔的配合要求緊，否則隔板容易轉動而達不到設計目的，所以（yǐ）大型（xíng）深型腔塑件常常采用的冷卻水道。凸模及凹模（mó）均設置螺定式冷（lěng）卻，所以大型深院白附近，水流分別流經凸模與凹（āo）模的螺旋槽後在分（fèn）型麵附近流出，這種形式的冷卻水道冷卻效果特別好

(4)細（xì）長塑件 細長塑件的冷卻水道在細長的凸模上開設比較困難，常常采用噴（pēn）射式水道或間接冷卻法。噴射式冷卻水道，在凸模中部開一（yī）個不通孔，不通孔中（zhōng）插入一管子，冷卻水流經管子噴射到澆口附近（jìn）的不通孔（kǒng）底部，然後經過管（guǎn）子與凸模的（de）間隙從出口處流出，使水流對凸模（mó）發揮冷卻作用。間接冷卻法的兩個例子。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;將鈹銅的一端加工出（chū）翅片，把另一端插（chā）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（jù）加熱係統

當注射成型工藝要（yào）求模具溫度在80℃以上時，模（mó）具（jù）中必須設置加熱裝置。模具加熱（rè）的方法很多，用（yòng）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（fǎ）類（lèi）似於冷卻水道。目前，普遍應用的是電加熱溫度調節係（xì）統。

(一)電加熱的方式電加熱通常采用電（diàn）阻加熱（rè）法，其加熱方式有（yǒu）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管（guǎn）中（zhōng）裝入模板內，通電後就（jiù）可對（duì）模其加熱。但電（diàn）阻（zǔ）絲與空氣接觸（chù）後易氧化，壽（shòu）命不（bú）長，也不太安金。

(2)電熱圈加熱將電（diàn）阻絲繞製在雲母片上，再裝夾在特製的金屬外殼中，電阻絲（sī）與金屬外殼之間用雲母片絕緣，模具放（fàng）在其中進行加熱（rè）。其特點是結構簡單，更換方便，但缺點（diǎn）是耗電量大。這種加熱裝（zhuāng）置更（gèng）適於壓縮欖、壓注欖的（de）加熱。

(3)電熱棒加熱 電熱棒是一種標（biāo）準的加熱元件，它是由具有一定功率的電阻（zǔ）絲和帶有耐熱（rè）絕（jué）緣材料（liào）的金屬密封管構成，使用時隻要將其插入模板上的加熱孔內通電（diàn）即可，電熱棒加熱（rè）的特點是使用和安裝均很方便。