一、模具（jù）溫度調節的重要性

(一)模具（jù）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（shè）成型，均（jun1）有一個比較（jiào）適宜的模（mó）具溫度（dù）範圍，在（zài）此溫（wēn）度範圍內，塑料熔體的流動性好（hǎo），容易充滿型腔，塑件脫模後收縮和（hé）翹曲變形（xíng）小，形狀與（yǔ）尺寸穩定，力學性能以及表麵質量也比較高。為了使模（mó）溫能控製在一個合理的範圍內，必（bì）須設計模（mó）具（jù）溫度的調節係統。溫度的調節是指對飲（yǐn）具進行冷卻或加熱，必要時（shí）兩者兼（jiān）有，從而達到控製（zhì）模品的（de）自的。對具血進的調書是指對損具進行品神、塑件的形狀與尺寸、生產效率及成工對於黏度低、流動性好的塑料，因為成溫（wēn）的要求有（yǒu）關。溫部不在好的或常用常溫水對模（mó）具進行冷卻，有時為了進一步縮短在模內聚甲醛、聚苯醚和氟塑料等，為了提高充型性（xìng）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（mó）溫。對（duì）於黏度高、流動（dòng）性差的（de）塑料例如聚碳酸酯，聚碸（fēng）、因此經常（cháng）需要對（duì）模具加熱。

對於點流溫度（dù）或熔點鉸低的塑料，一（yī）般需用常溫或（huò）冷水對模具冷卻;而對於高黏流（liú）溫度或（huò）高熔點的塑料，可（kě）用溫水控製模溫。對（duì）於熱固性塑（sù）料，模（mó）溫要求為150、 200℃,必須對（duì）模具加熱。流程長、壁厚較大的塑件，或者黏流溫度或（huò）熔（róng）點雖不高，但成（chéng）型麵（miàn）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型，可對模（mó）具采取適當的加熱措施。對於大型模（mó）具，為保證生產之前用較短時間達到工藝（yì）所要（yào）求的模溫，可設置（zhì）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太高時，可以（yǐ）不（bú）設置冷（lěng）卻裝置而依（yī）靠自（zì）然冷卻（què）。設置溫度調節裝置後，有時會給注射（shè）生產帶來一些問題，例如，采（cǎi）用冷水（shuǐ）調節模溫時（shí），大氣中水（shuǐ）分易凝聚在模型表壁，影（yǐng）響塑件表麵質量。而采用加熱措施後，模（mó）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，從而造成卡死（sǐ）或無（wú）法（fǎ）工作，設計時應予以注意。

(二)模（mó）具溫（wēn）度與生產效率的關（guān）係

模具溫度與生產效（xiào）率的關（guān）係主要是由冷卻時間來體現的，塑件在模具內停留冷卻的時間t2與溫（wēn）差Δ0成反比關係，若要縮短塑件在模內的停（tíng）留冷卻時（shí）間以提高生產效率，就（jiù）必須在工藝條件（jiàn）允許的情況下盡量增（zēng）大塑料與型腔的溫差。但是，如果模具沒有（yǒu）溫度調節係統，模內的熱量就會隨著注射（shè）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（diào）節係統（tǒng）是非常必要的。

二、冷卻（què）係統的計算

冷卻係統的計算包（bāo）括熱傳導麵積的計算、溫（wēn）控介質通道（dào）的尺寸和介質用量的確定以及通道（dào）回路的排布等，這些工（gōng）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（chǔ）。近年（nián）來借助於計算機，已經在這些方（fāng）麵取（qǔ）得了一定的成果和（hé）進展，但有些問題仍（réng）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（jī）本思路和設計（jì）原則。

(一)需要用冷卻水（shuǐ）擴散的模具熱量塑料傳給模具的熱量（liàng）與自然對流散發到空氣中的模具熱（rè）量、輻射散發到空氣中的模具熱據及模具（jù）傳（chuán）給注射機熱址的差值（zhí）即為用冷（lěng）卻水擴散的模具熱量（liàng）。

三、冷（lěng）卻係統的設（shè）計原則與常見冷卻係統的結構

(一)冷卻（què）係統的設計原則

(1)冷卻水道應盡量多、截麵尺寸應盡量大 型腔（qiāng）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（lěng）卻（què）水道數量（liàng）和尺寸不同的（de）條件下通入不同溫度的冷卻水後，模具內（nèi）的（de）溫度分布情況（kuàng）。由圖可知，采用5個較大的水道孔時，型腔表麵溫度比較均勻，出現60~60.05℃的變化（huà），而同一型腔（qiāng）采用2個較小的水道（dào）孔時，型腔表麵溫度出現53.33~58.38℃的變化，由此可以看出，為了（le）使型（xíng）腔表麵溫度（dù）分布（bù）趨於均勻，防止塑件不均勻收縮和（hé）產生（shēng）殘餘應力，在模（mó）具結構（gòu）允許（xǔ）的情（qíng）況下，應盡量（liàng）多設冷卻水道（dào），並使用較（jiào）大（dà）的截麵尺寸。

(2)冷卻水道（dào）至型（xíng）腔表麵（miàn）距高應盡量相等 當塑件壁序均勻時，冷卻水（shuǐ）道到（dào）型腔表麵好（hǎo）距)除，不是當件不均勻時，厚的地方冷卻水道到型腔表麵的距離應近一些（xiē），間雕也（yě）可適當小一些。一般（bān）水道孔邊至（zhì）型腔（qiāng）表麵的距離應（yīng）大於10mm,常用12~15mm.

(3)澆口處加強冷卻 塑料熔體充填型腔時，澆口附（fù）近溫度很高，距澆口越遠溫度就越低，因此澆口（kǒu）附近應加強冷卻，通常將冷卻水道的入口處設（shè）置在澆口附近，使澆口附近的模具在較低溫度（dù）下冷卻，而遠（yuǎn）離澆口部分的模具在經過一定程度熱（rè）交換後的溫水作用下冷卻。

(4)冷卻水道出、入口溫差應盡量（liàng）小 如果冷（lěng）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（yún），所以在設計時應引（yǐn）起注意。降低了出、入口冷卻水的溫差，提（tí）高了冷卻效果。

(5)冷卻水道應沿著（zhe）塑料收縮的方（fāng）向設置 對收縮率較大的塑料，例如聚乙烯，冷卻水道應（yīng）盡量沿著塑料（liào）收縮的（de）方向設置。方形（xíng）塑件采用（yòng）澆口的冷卻水道，冷（lěng）卻水（shuǐ）道從澆口處開始（shǐ），以方環狀向外擴展（zhǎn）。此（cǐ）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（chǎn）生熔接痕，降低塑件強度;冷卻水道要（yào）易（yì）於加工清理（lǐ），一般（bān）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（zhǒng）多樣的，對於不同形（xíng）狀的塑件，冷卻（què）水道（dào）的位置與形狀也不一樣。

(1)淺型腔扁平（píng）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（yǔ）型腔表麵等距離鑽孔的形式。

(2)中（zhōng）等深度（dù）的（de）塑件（jiàn） 對（duì）於采用側澆口進料的中等深度的（de）殼（ké）形塑件，在凹模（mó）底部（bù）附近采用與型腔表麵等距離鑽孔的形（xíng）式，而在凸模中，由（yóu）於容易儲存（cún）熱量，所以從加強冷卻角度出發，按（àn）塑件形狀銑出（chū）矩形截麵的冷卻槽，如凹模也（yě）需加強冷卻。

(3)深型腔塑件深型腔塑（sù）件（jiàn）困難的是凸模的冷卻。在凹模一側從澆（jiāo）口附近進水，水流沿矩形截麵水槽和圓形截麵水道圍繞型腔一周之後，從分型麵附近的出口（kǒu）排出。凸模上采取加工出螺旋槽和一定（dìng）數量的不通孔，每個不通（tōng）孔用隔板分（fèn）成底（dǐ）部連（lián）通的兩個部分,從而形成凸模的冷回路。這種（zhǒng）隔板形式的冷卻水道加工麻煩，隔板與孔的配合要求緊，否則隔板容易轉動而（ér）達不到設計目（mù）的，所以大型深型腔塑件常常采用的冷卻水道。凸（tū）模及凹模均設置螺定（dìng）式冷卻，所以大型深院白附近（jìn），水流分別流經凸模（mó）與凹模的螺旋槽後在分型麵附近流出（chū），這種形式的冷卻水道冷卻效果特別好

(4)細（xì）長塑件 細長（zhǎng）塑件的冷卻水道在細長的凸模上開設比較困難，常常采用噴射式水道或間接冷卻法。噴射式（shì）冷卻水道，在凸模中部開（kāi）一個不通孔（kǒng），不通（tōng）孔中插（chā）入一（yī）管子，冷卻水流經管子噴射到澆口（kǒu）附近的不通孔底部，然後經（jīng）過管子與凸模的間隙從出口處（chù）流出，使水流對凸模發揮冷卻作用（yòng）。間接冷卻法（fǎ）的兩個例子。凸模用導熱性良好的鈹銅製造，然後用（yòng）噴射式將水（shuǐ）噴至（zhì）凸模尾端進行冷卻;將（jiāng）鈹銅的一端加工出翅片，把（bǎ）另一端插入凸模中，用來（lái）擴大散熱麵積，提高水（shuǐ）流的冷卻效（xiào）果（guǒ）。

四、模具加（jiā）熱（rè）係統

當注射成（chéng）型工藝要求模具溫度在80℃以上（shàng）時，模具（jù）中必須設置加熱裝（zhuāng）置。模具加熱（rè）的方法很多，用熱水、熱油、蒸汽和電加（jiā）熱等。如果介質采用各種流體，其設（shè）計方法類似於（yú）冷卻水道。目前（qián），普（pǔ）遍應用的（de）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（diàn）阻加熱法，其加熱方式有以下三種：

(1)電阻絲直接加熱（rè）將選擇好的電阻絲放入絕緣瓷管（guǎn）中裝入模板內，通（tōng）電後就可對模（mó）其加熱。但電阻絲與空氣（qì）接（jiē）觸後易（yì）氧化，壽命不（bú）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（zhuāng）夾在特製的金屬外殼中（zhōng），電（diàn）阻絲與金屬外殼之間用雲母片絕緣，模具（jù）放在（zài）其中進行加熱（rè）。其特點是結構簡單（dān），更換方便，但（dàn）缺點是（shì）耗電量大。這種加熱裝置更適於壓縮欖、壓注欖的加熱。

(3)電熱棒加熱（rè） 電熱棒是一種標準的加熱（rè）元（yuán）件，它是由具有一定功（gōng）率的電（diàn）阻絲和帶有耐熱絕（jué）緣材料的金屬密封管構成，使用時隻要將其插（chā）入模（mó）板上的加熱孔內通電即可（kě），電熱棒加（jiā）熱的特（tè）點是使用和安裝均很方便。

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