一、模具溫度調節的重要性

(一)模（mó）具溫度及（jí）其調節係統對塑件質量的影響

無論何種塑料進行（háng）注射成型，均有一（yī）個（gè）比較（jiào）適宜的模具（jù）溫度範圍，在此溫度範圍內，塑料熔體的流動性好，容易充滿型腔，塑件脫（tuō）模後收縮和翹（qiào）曲變形小，形（xíng）狀與尺（chǐ）寸（cùn）穩定，力學性（xìng）能以及表麵質量（liàng）也比（bǐ）較高。為了使模溫能控製在一個合理的範圍內，必須設（shè）計（jì）模具溫度的調節係統。溫度的調節是指對飲具進行（háng）冷卻或加熱，必要時兩者兼有（yǒu），從而（ér）達到控（kòng）製模品的自的。對具血進的調書是指對（duì）損具進行品神、塑（sù）件的形狀與尺寸、生產效（xiào）率及成工對於黏度低、流動性好的塑料，因為成溫的要求有關。溫部不在好的（de）或常用常（cháng）溫水對模具進行冷卻，有時為了進一步縮（suō）短在模內聚甲醛、聚苯醚和氟塑料等，為了提高充型性能，成型工藝要求有較高的模溫，冷卻時間，亦可用冷水控製模溫。對於黏度高、流動性差的塑料例如聚（jù）碳酸酯，聚碸、因此經常需要對模具加熱。

對於點流溫度或熔點鉸低的塑料，一般需用常溫（wēn）或（huò）冷水對模具冷卻;而對於高黏流溫度（dù）或高熔點的塑料，可用溫水控製模溫。對於熱固性塑料，模溫（wēn）要求為150、 200℃,必須對模具加熱。流程長、壁厚較大的塑件（jiàn），或者黏流溫度或熔（róng）點雖不高，但成型麵積很大時，為了保證塑料熔體在（zài）充模過程中不至溫降太大而影響充（chōng）型，可對模具采取適當的（de）加熱措（cuò）施。對於大型模具，為保證（zhèng）生產之前（qián）用較短時間達到工藝（yì）所要求（qiú）的模溫，可設置加熱裝置對模具（jù）進行（háng）預（yù）熱。對於小型薄壁（bì）塑件，且成型（xíng）工藝要求模溫不太高時，可（kě）以不設置冷卻裝置（zhì）而依靠自（zì）然冷卻。設置溫度調節裝置後，有時會給注射生產（chǎn）帶（dài）來一些問題，例如，采用冷（lěng）水調節模溫（wēn）時，大氣（qì）中水分易凝聚在模（mó）型表壁，影響塑件表麵（miàn）質量。而采用加熱措施後，模內一（yī）些（xiē）間隙配（pèi）合的（de）零件可能由於膨脹而（ér）使間隙（xì）減小或消失，從而造成卡死或無法（fǎ）工（gōng）作（zuò），設計（jì）時應予以注意（yì）。

(二（èr）)模具溫度與生（shēng）產效率的關係

模具（jù）溫度與生（shēng）產效率的關係（xì）主要是由冷卻時間來體（tǐ）現的，塑件在模具內停留冷卻的時間t2與溫差Δ0成反比（bǐ）關（guān）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，就必須在工藝條件（jiàn）允許的情況下盡量增大塑料與型腔的溫差。但是，如果模具沒有溫度調（diào）節係統，模內的熱量（liàng）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，從而生產效（xiào）率隨著（zhe）塑件在模內停（tíng）留時間和成（chéng）型周期的延長（zhǎng）而下降，因此，模具內設置（zhì）溫度調節係統是非常必要（yào）的。

二、冷卻係統的計算

冷卻係統的計算包括熱傳導麵積的（de）計算、溫（wēn）控介質通道的尺寸和介質用量的確定以及通道回路（lù）的排布（bù）等，這（zhè）些工作仍是注射模（mó）設計中的一個難點，主（zhǔ）要是理論方麵缺（quē）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（zhè）些方麵取得了一定的成果（guǒ）和進展（zhǎn），但有些問題仍需進一步探討與完善。這裏僅介紹注射（shè）模冷卻係（xì）統設計的基本思路和設計原則。

(一（yī）)需要用冷卻水擴散的模具熱量塑料傳給模具（jù）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（kōng）氣中的模具熱（rè）據及模具傳給注射（shè）機熱址的差值即（jí）為用冷卻水擴散的模具熱量。

三、冷卻（què）係統（tǒng）的設計原（yuán）則與常見冷卻係（xì）統的結（jié）構

(一)冷卻係統的設計原則

(1)冷（lěng）卻水道應（yīng）盡量多、截麵尺寸（cùn）應（yīng）盡量大 型腔表麵的溫度與冷卻水道的數量、截麵尺寸及冷卻水的溫度有關。在冷卻水道數量和尺寸不同的條件下通（tōng）入不同溫度的冷卻水後，模具內的（de）溫度分布情況。由圖（tú）可知，采（cǎi）用5個較大的水道孔時，型（xíng）腔表麵溫度（dù）比較均勻，出現60~60.05℃的變化，而同一型腔采用2個較小（xiǎo）的水道孔時，型腔表麵溫（wēn）度出現53.33~58.38℃的變化，由此可以看出，為了使型腔表麵溫度分布趨於均勻，防止塑件不均勻收縮和產生殘餘應力，在模具結構允許的情況下，應盡量多設冷卻水道，並使用較大的截麵尺寸。

(2)冷卻水道至（zhì）型腔表麵距高（gāo）應盡量相等 當塑（sù）件壁序均勻時，冷卻水道到型腔表麵好距)除，不是當件不均勻時，厚（hòu）的地方冷卻水道到型腔表麵的距離應近一些，間雕也可適當小一些。一（yī）般水道孔邊至（zhì）型腔表麵的距離應大於10mm,常用（yòng）12~15mm.

(3)澆口處加強冷卻 塑（sù）料熔（róng）體充填型腔時（shí），澆（jiāo）口附近溫度很高，距澆口越遠溫度就越低，因此澆口附近應加強冷卻，通常將冷卻水道的入口處設置在澆口附近（jìn），使澆（jiāo）口附近的模具在較低溫度下（xià）冷卻，而遠離（lí）澆口部分的模具在經過一定程度熱交（jiāo）換後的溫水作用下冷卻。

(4)冷卻水道出、入（rù）口溫差（chà）應盡量小 如（rú）果冷卻（què）水道較長，則（zé）冷卻水出（chū）、入口的溫差就比較大，易使模溫不（bú）均勻，所以在設（shè）計時（shí）應引起注意（yì）。降低了出、入口冷卻水（shuǐ）的溫差，提高了冷卻效果。

(5)冷卻水道應沿著塑（sù）料收縮的方向設置 對收（shōu）縮率較大（dà）的塑料（liào），例如聚乙烯，冷卻水道應盡量（liàng）沿著塑料收縮的方（fāng）向設（shè）置。方形塑件采用澆口的冷卻水道，冷卻水道從澆口處開始，以方環（huán）狀向外擴展。此外，冷卻水道的設（shè）計還必須盡量避免接近塑件的熔接部（bù）位，以免產生熔接（jiē）痕，降低塑件強（qiáng）度;冷卻水道要易於加工清理，一般水道孔徑為10mm左右，冷卻（què）水道的設計要防止（zhǐ）冷卻水的泄漏，凡是（shì）易器的部位要加密封網等等。

(二)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（yě）不一樣。

(1)淺（qiǎn）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（lí）鑽孔的形式。

(2)中等深度的塑件 對於采用側澆口進料的中等（děng）深度的（de）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（shì），而在凸模中（zhōng），由於容易儲存熱量，所以從加強冷卻角度出（chū）發，按塑件形狀銑出矩形截麵的冷卻槽，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（hé）圓形截麵水道圍繞型腔一周之後，從分（fèn）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（tōng）孔（kǒng）用隔板分成底部連通的兩個部分,從而形成凸模的冷回路。這種隔板形式的冷卻（què）水道加工麻煩，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，所以大型深型（xíng）腔塑件常常采用的冷卻水道。凸模及凹模均設置螺定式冷卻，所以大型深院白（bái）附近，水流分別流經凸模與凹模的螺旋（xuán）槽後在分（fèn）型麵附近流出，這（zhè）種形式的冷卻水道冷卻效果特別好

(4)細長塑件 細長塑（sù）件的冷（lěng）卻水（shuǐ）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（shì）冷卻（què）水道，在凸（tū）模中部開一個不通孔，不通（tōng）孔（kǒng）中插入（rù）一管子，冷卻水流經管子噴射到澆口附近的不通孔（kǒng）底部，然後（hòu）經過管子與（yǔ）凸模的間隙從出口（kǒu）處流出，使（shǐ）水流對凸模（mó）發揮冷卻（què）作用。間接冷卻法的兩個例（lì）子。凸模用導熱性良好的鈹（pí）銅製造，然後用（yòng）噴射式將水噴至凸模尾（wěi）端進（jìn）行冷卻;將鈹銅的一端加工出翅片，把另一端插入凸模中，用來擴大散熱麵積，提高水流的冷（lěng）卻效果。

四、模具加熱係統

當注射成型工藝要（yào）求模具溫度在80℃以上（shàng）時，模具中必須設置加熱裝置。模具（jù）加（jiā）熱的方法很多（duō），用熱水、熱油、蒸汽和電加熱等。如果介質采用各種流體（tǐ），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節係統。

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

(1)電阻絲直接加熱將選擇（zé）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。但電阻絲與空（kōng）氣接觸後易氧化，壽命不長，也不太安金。

(2)電熱圈加熱將電阻絲繞製在雲母片上，再裝夾在特製的金（jīn）屬外殼（ké）中，電（diàn）阻絲與金屬（shǔ）外殼（ké）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，更換方便，但缺點（diǎn）是耗電量大。這（zhè）種加熱裝置更適於壓縮欖、壓注欖的加熱。

(3)電（diàn）熱棒加熱 電熱棒是一種（zhǒng）標（biāo）準的加熱元件，它是由具有一定功（gōng）率的電阻絲和帶有耐熱絕緣材料的金屬密封管構成，使用時隻要將其插入模板（bǎn）上的加熱孔（kǒng）內通（tōng）電即可，電熱棒加熱的特點是使用和安裝均很方便。