一、模具溫度調節的重要性

(一)模具溫度及其調節係統對塑件質量的影響

無論何種塑料進行注射成型，均有一個比較適（shì）宜的模具溫度範圍，在此溫度範圍內，塑料熔體的流動性好，容易充滿型（xíng）腔，塑件脫模（mó）後收縮和（hé）翹曲變形小，形狀與尺寸穩定（dìng），力學（xué）性能以及表麵質（zhì）量也比較高（gāo）。為了使（shǐ）模溫能（néng）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，必要時兩（liǎng）者兼有，從（cóng）而達到控製模品（pǐn）的自（zì）的。對具血進的調書是指對損（sǔn）具（jù）進行品神、塑件的形狀與尺寸、生產效率及成工對於黏度低、流動（dòng）性好的塑料，因（yīn）為成溫的要求有關。溫部不在好的或常用常溫水對（duì）模（mó）具進行冷（lěng）卻，有時為了進（jìn）一（yī）步縮短在模內聚甲醛、聚苯（běn）醚和氟塑料（liào）等，為（wéi）了提高充型性（xìng）能，成型工藝要求有較高的模（mó）溫，冷卻時間，亦（yì）可用冷（lěng）水控製模溫（wēn）。對於黏度高、流動性（xìng）差的塑料例如聚碳酸（suān）酯，聚碸、因此經常需要對（duì）模具加熱。

對於點流溫（wēn）度或熔點鉸低的塑料，一般（bān）需（xū）用常溫或冷水（shuǐ）對模具冷卻;而對於高黏流溫度或高熔點的塑料，可（kě）用溫水控製模溫。對於熱固性塑料，模溫要求為150、 200℃,必須對模具加熱。流程長、壁厚（hòu）較大的塑件，或者黏流溫度或熔點雖不高（gāo），但成型麵積很大時，為了保證塑料熔體（tǐ）在充模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，為保證生產之前用較短時間達（dá）到工藝所要求的模溫，可設置（zhì）加（jiā）熱裝置對模具進行預熱（rè）。對於小型薄壁塑件，且成型工藝（yì）要求模溫不太（tài）高時，可以不設置冷（lěng）卻裝置而依（yī）靠自然（rán）冷卻。設置溫度調節裝置後，有時會給注射生（shēng）產帶來一些問題，例如，采用冷水調節模溫時，大氣中水分易凝聚（jù）在模型表壁，影響塑件表麵質量。而采用加（jiā）熱措施（shī）後，模內一些間隙配合的零件可能由（yóu）於膨（péng）脹而使間隙減小或消（xiāo）失，從而造成卡死或無法（fǎ）工作，設計時應予以注意。

(二)模具溫度與生產效率的關係

模具溫度與生產效率的關係主要是由冷卻時間來體現的，塑件（jiàn）在模具內停留冷卻的時（shí）間（jiān）t2與（yǔ）溫差Δ0成反比關係，若要縮短塑件在模內的（de）停留冷卻時間以提（tí）高生產效（xiào）率，就必須在工藝條件允許的情況下盡量增（zēng）大塑料與型腔的溫差。但是，如（rú）果（guǒ）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（zhì）Δ0減（jiǎn）小，從而生產效（xiào）率隨著塑件在模內停留時間和成型周期的延長而下降，因此，模具內設置溫度調節係統是非常必要的。

二（èr）、冷卻係統（tǒng）的計算

冷（lěng）卻係統的計算包括熱傳導麵積的計（jì）算、溫控（kòng）介質通道的尺（chǐ）寸和介質用量的確（què）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點，主要是理論方麵缺乏熱傳導分析和熱計算基礎。近年（nián）來借助於計算機，已經在這些方麵取得（dé）了一定的成果和（hé）進展，但有些問（wèn）題（tí）仍需進一（yī）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)需要用冷卻水擴散的模具熱量（liàng）塑料傳給（gěi）模具的熱量與自然（rán）對流散發到空氣中（zhōng）的模具熱量（liàng）、輻射散（sàn）發到空氣（qì）中的模具（jù）熱（rè）據及模具傳給注射機熱址的差值（zhí）即為用（yòng）冷卻水擴散的模具熱量。

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（dào）應盡量多、截麵尺寸應盡量大 型腔（qiāng）表麵的溫度與冷卻（què）水道的數量、截麵尺寸及冷卻水的溫度有關。在冷卻水道數量（liàng）和尺寸（cùn）不同的條件下通入不同溫度的冷卻水後，模具（jù）內的溫度（dù）分布情況。由（yóu）圖（tú）可知，采用5個較大的水道孔時，型腔表麵溫（wēn）度比（bǐ）較均勻，出現（xiàn）60~60.05℃的變化，而同一型腔采用（yòng）2個較小的水道孔時，型腔表麵溫度出現53.33~58.38℃的變化，由此可以（yǐ）看出，為了使型腔表麵溫度分布趨於均勻，防止（zhǐ）塑件不（bú）均勻收縮（suō）和產生殘餘應力，在模具結構允許的情況下，應（yīng）盡量多設冷卻水道，並使（shǐ）用較大（dà）的截麵（miàn）尺寸。

(2)冷卻水道至（zhì）型（xíng）腔表麵距高應盡量相等 當塑件壁序均勻時，冷卻水道到（dào）型腔表麵好距)除，不（bú）是當件不均勻時，厚的地方冷卻水道到型腔表麵的距離應近一（yī）些，間雕也可適當小一些。一般水道孔邊至型腔（qiāng）表麵的距離應大於10mm,常用12~15mm.

(3)澆口處加強冷卻 塑料熔體充填（tián）型腔（qiāng）時，澆口附近（jìn）溫度很高，距澆口越遠溫度就越低，因此澆口附近應（yīng）加強冷卻，通常將冷卻水（shuǐ）道的入口處設置在澆口（kǒu）附近，使澆口附近（jìn）的模具在較低溫度下冷卻，而遠離澆口部分的模具在經過一定程度熱交換後的溫（wēn）水作用下（xià）冷卻。

(4)冷卻水道出、入口溫差應盡量小 如果冷（lěng）卻水道較長，則（zé）冷卻（què）水出、入口的溫差就比較大（dà），易使模溫（wēn）不均（jun1）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。

(5)冷卻水道應沿著塑料收縮的方（fāng）向設置 對收（shōu）縮率較大的塑料（liào），例如聚乙烯，冷卻水（shuǐ）道應盡量沿著塑料收縮的方（fāng）向（xiàng）設置。方形塑件采用澆口的冷卻水道，冷卻水道從（cóng）澆口處開始，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近塑件的熔接部位，以免產生熔接痕，降低塑件強度;冷卻水道要易於（yú）加工清理，一般水道孔徑為10mm左右，冷卻水道的設計要防止冷卻水的泄漏，凡（fán）是（shì）易器的部位要加（jiā）密封網等等。

(二)常見冷卻係統的結構

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（qiǎn）型（xíng）腔扁平（píng）塑件在使用側澆口的情況下，通常采用在（zài）動、定模兩側與型腔（qiāng）表麵等距離鑽孔的形式（shì）。

(2)中等深度的塑件 對（duì）於采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）用與型腔表麵等距離鑽孔的形式，而在凸模中，由於容易儲存熱量，所以（yǐ）從（cóng）加強（qiáng）冷卻（què）角度出發，按塑件形狀銑出矩（jǔ）形截麵的冷卻槽，如凹模也需加強冷卻。

(3)深型腔塑件深型腔塑件困難的（de）是凸模的冷卻。在凹模一（yī）側從澆口附近進（jìn）水，水流沿矩形截麵水槽和圓形截麵水道圍（wéi）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和一定（dìng）數量的不通孔，每個（gè）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。這種隔板形式的冷卻水道加工麻煩，隔板（bǎn）與孔的（de）配合（hé）要求緊，否則隔板容易轉動而達不到設計目的，所以大型深型腔塑件常（cháng）常采用的冷卻水道。凸模及（jí）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後在分型麵附近流（liú）出（chū），這種形式的冷卻水道冷卻效果特別好（hǎo）

(4)細（xì）長塑件 細（xì）長塑件的冷卻（què）水道在細長的（de）凸模上開設比較困（kùn）難，常常采用噴（pēn）射式水道或間接（jiē）冷卻法。噴射式冷卻水道，在凸模中部開一個不通孔，不通孔中插（chā）入一管子，冷卻水流（liú）經管子噴射到澆口（kǒu）附近（jìn）的（de）不通孔底部，然（rán）後經過管子與凸模的間隙從出口處流出，使水流（liú）對凸模（mó）發揮冷卻作用。間接（jiē）冷卻法的兩個例子（zǐ）。凸模用導（dǎo）熱性（xìng）良好的鈹銅製（zhì）造，然後用噴射式將水（shuǐ）噴至凸（tū）模尾端進行冷卻;將鈹銅的一端加（jiā）工出翅片（piàn），把另（lìng）一端插入（rù）凸模中，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（zhù）射（shè）成型工藝（yì）要求（qiú）模具（jù）溫度在80℃以上時，模具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（zhēng）汽和電加熱等。如果（guǒ）介質采用各種流體，其設計方法類似於冷卻水道。目前，普遍應用的是電加熱溫度調（diào）節係統。

(一)電（diàn）加熱（rè）的方式電加（jiā）熱（rè）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管中裝入模板內，通電後就可對模（mó）其加熱。但電阻絲與空氣接觸後（hòu）易氧化，壽命（mìng）不長，也不太安金。

(2)電（diàn）熱圈加熱將電阻絲繞製在雲母（mǔ）片上，再裝夾在特製的金屬外殼（ké）中（zhōng），電（diàn）阻絲與金屬外殼之間用雲母片（piàn）絕緣，模（mó）具放在其中進行加熱。其特點是結構簡單，更換方便，但缺點是耗電量大。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（bàng）是一種（zhǒng）標準的加熱元（yuán）件，它是由具有一定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（zhī）要將其（qí）插入模板（bǎn）上的加熱（rè）孔內通電（diàn）即可，電熱棒加熱的特點是使用和安裝均很方（fāng）便。