一（yī）、模具溫度調節的（de）重（chóng）要性

(一)模具溫度及其調節（jiē）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（bǐ）較（jiào）適宜的模具溫度範圍，在此溫度範圍內，塑料熔體的流動性好，容易充滿型腔，塑件脫模後收縮和翹曲變形小，形狀與尺寸穩定（dìng），力學性能以及表麵質量也比較高。為了使模溫能控（kòng）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，必要時兩者兼有，從（cóng）而達到控製模品的自的。對具血（xuè）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，因為成溫的要求有關。溫部不在好的或（huò）常用常溫（wēn）水對模具進行冷卻，有時為了進一步縮短在模內（nèi）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（qiú）有較高的（de）模溫，冷卻時間，亦可用冷水控製模溫（wēn）。對於黏度高、流動（dòng）性差的塑料例如聚碳（tàn）酸酯，聚碸、因此經常（cháng）需要對模具加熱。

對於點流溫度或熔點鉸低的塑料，一般需（xū）用常溫或冷水對模具冷卻;而對（duì）於高黏流（liú）溫度或高熔（róng）點的塑料，可用溫水控（kòng）製模溫。對於熱（rè）固性塑料，模溫（wēn）要（yào）求（qiú）為150、 200℃,必（bì）須對（duì）模具加熱。流程長、壁厚較大的塑件，或者黏流溫度或熔點（diǎn）雖不高，但成型麵積很大時，為了保證塑料熔體在充模過程（chéng）中不至溫降（jiàng）太大而影響充型，可對模具（jù）采取適當的加熱措（cuò）施。對於大（dà）型模具，為（wéi）保證生產之前用較短（duǎn）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（báo）壁塑件，且（qiě）成型（xíng）工（gōng）藝要求（qiú）模溫（wēn）不太（tài）高時，可以不設置冷卻裝（zhuāng）置而依靠自然冷卻。設置（zhì）溫度（dù）調節裝置後，有時會給注射生產帶來（lái）一些問題，例如，采用冷水調節模溫（wēn）時，大氣中水分易凝聚在模型表壁，影響塑件表麵質量。而采（cǎi）用（yòng）加熱措施後，模內一些間隙配合的零件可能由（yóu）於膨脹而使間隙減小或消失，從而（ér）造成卡死（sǐ）或無法工作，設計時應予以注意（yì）。

(二)模具溫度與生產效率的關係

模具（jù）溫度與生產效率的關係主要是由冷卻時間來（lái）體現的，塑件在模具內停留冷卻的時間t2與溫差Δ0成反比關係，若要縮短塑件（jiàn）在模內（nèi）的停留冷卻時間以提高生產效率，就必須在工藝條件允許的情況下盡量增大塑料與（yǔ）型（xíng）腔的溫差。但是，如果模具沒有溫度（dù）調（diào）節係（xì）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減小，從而生產（chǎn）效率隨著塑件（jiàn）在（zài）模內停留時間和成型周期的延長而下降，因此（cǐ），模具內（nèi）設置溫度調節（jiē）係統是非常必要的。

二、冷卻係（xì）統的計算

冷（lěng）卻（què）係統的計算包括熱傳導麵積的計算（suàn）、溫（wēn）控介（jiè）質（zhì）通道的尺寸和介質用量（liàng）的確定以及（jí）通道回路的排布等，這些工（gōng）作仍（réng）是注射模設（shè）計中（zhōng）的一個難點，主要是理論方麵缺乏熱（rè）傳導分析和熱（rè）計算基礎。近年來借助（zhù）於計（jì）算機，已經在這些方（fāng）麵取得（dé）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本思路和設計（jì）原則。

(一)需要用冷卻水擴散的模具熱量塑料傳給模具的熱量與自然對流（liú）散發到空氣中的模具熱量、輻射（shè）散（sàn）發到空氣中的模具熱據及模（mó）具傳給注射機熱址的差值即為用冷卻水擴散的模具熱量（liàng）。

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)冷卻水道應盡量（liàng）多、截麵尺寸應盡量大 型腔表麵的溫度與冷卻水道的（de）數量、截（jié）麵尺寸及冷卻水的溫度有（yǒu）關（guān）。在冷卻水道數量和尺寸不同（tóng）的條件下通入不同溫度的冷卻（què）水後（hòu），模具內的溫度分布情況。由圖可知，采用5個較（jiào）大的水道孔時，型腔表（biǎo）麵溫度比較均勻，出現60~60.05℃的變化，而（ér）同一型腔采（cǎi）用2個較小的水道孔時（shí），型腔表麵溫度出現53.33~58.38℃的變化，由此可以看出，為了使型腔（qiāng）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（yǔn）許的情況（kuàng）下（xià），應盡量多設冷卻水道，並使用較大的截麵尺寸。

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

(3)澆口處加強冷卻 塑料熔（róng）體充填型腔時，澆口附近溫度很高，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（chù）設置（zhì）在澆口附近，使澆口附近的模具在（zài）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（hòu）的溫水作用下冷卻。

(4)冷卻水道出、入口溫差（chà）應盡量小 如果冷卻水（shuǐ）道較長（zhǎng），則冷卻水出、入口的溫差就比較大，易使模溫不（bú）均（jun1）勻，所以在設計時應引（yǐn）起注意（yì）。降低（dī）了出（chū）、入口冷卻水的溫差，提高了（le）冷卻效果。

(5)冷卻水（shuǐ）道應沿著塑料收縮的方向設置 對收縮率較大的塑料，例如聚乙烯，冷卻水道應盡量沿著塑料收縮的方向設置。方形塑件采用澆口的冷卻水道，冷卻水道從澆口處開（kāi）始（shǐ），以方環（huán）狀（zhuàng）向外擴展。此外，冷（lěng）卻水道的設計還必須盡量避免接近塑件的（de）熔接部位，以免產生熔接痕，降低塑（sù）件強度;冷（lěng）卻水道要易於加工清理，一（yī）般水道孔徑（jìng）為10mm左右，冷卻水道的設計要防（fáng）止冷卻水的泄漏，凡是易器的部位要加密封（fēng）網（wǎng）等等（děng）。

(二（èr）)常見冷卻（què）係統的結（jié）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（què）水道的位（wèi）置與形狀（zhuàng）也（yě）不一樣。

(1)淺型腔扁平塑件淺型腔扁平塑件在使（shǐ）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深度的殼形塑件，在凹模底部（bù）附近采用與型腔（qiāng）表麵等距離鑽孔的形式，而在凸模中（zhōng），由（yóu）於容易儲存熱量，所以從加強冷卻角度出發，按塑件形（xíng）狀（zhuàng）銑（xǐ）出矩形（xíng）截麵的冷卻槽，如凹（āo）模也需加強冷卻。

(3)深（shēn）型腔塑件深型腔塑件困難的是凸模的冷卻。在凹模一側從澆口附近進水，水流沿矩形（xíng）截麵水槽和圓形截麵（miàn）水道（dào）圍繞型腔一周之後，從分型麵附近的出口排出。凸模上采取加（jiā）工出螺（luó）旋槽和（hé）一定數（shù）量的不通孔，每個不（bú）通孔（kǒng）用隔板分成底（dǐ）部連通的（de）兩個部分,從而形成凸模（mó）的冷回路。這種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達不到設計目的，所以大型深型腔塑件常常采用的冷卻（què）水道。凸模及凹模均（jun1）設置螺定式冷卻，所以（yǐ）大型（xíng）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出，這種形式的冷卻水道冷卻效果特別好

(4)細長塑件 細長塑件的冷卻水道在細長的凸模（mó）上開設比較困（kùn）難，常常采（cǎi）用噴射式水道（dào）或間接冷卻法。噴射式冷卻水道（dào），在凸模中部開一個不通孔，不（bú）通（tōng）孔中插入一（yī）管子，冷（lěng）卻水（shuǐ）流經管子噴射到（dào）澆口附近的不通孔底部（bù），然後經過管子與凸模的間隙從（cóng）出口處流出，使水流（liú）對凸模（mó）發揮冷卻作用。間接冷卻（què）法的兩個例子。凸模（mó）用導熱性良好的鈹銅製造，然後用噴射式將水噴至凸（tū）模（mó）尾端進行冷卻;將鈹銅的一端加工出翅片（piàn），把另一端插入凸模中，用來擴大散熱麵積，提高（gāo）水流的冷卻效（xiào）果。

四、模具加熱係統

當注射成型工藝要求模具（jù）溫度在（zài）80℃以上（shàng）時，模具中（zhōng）必須設（shè）置加熱裝置。模具加熱的方法很（hěn）多，用（yòng）熱水、熱油、蒸汽和（hé）電加熱等（děng）。如果介質采用各種流體，其設計方法類（lèi）似於冷（lěng）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（rè）的方式電加熱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（jiā）熱將選擇好（hǎo）的電阻絲放（fàng）入絕（jué）緣瓷管中裝入模板內，通電後就可對模其加熱。但電阻絲與空氣接觸後（hòu）易氧化（huà），壽命不長，也不（bú）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（de）金屬外殼中，電阻絲與金屬（shǔ）外（wài）殼之間用雲母片絕（jué）緣，模具（jù）放在其中進行加（jiā）熱。其特點是結構簡（jiǎn）單，更換方便，但缺點是耗電量大。這種加熱裝置更適於壓縮（suō）欖、壓注欖的加熱。

(3)電熱棒加熱 電熱棒是一種標（biāo）準的加熱元（yuán）件，它是由（yóu）具有一定功率的電阻絲（sī）和帶有耐熱絕緣材料的金屬密封管（guǎn）構（gòu）成，使用時隻要（yào）將其插入模板上的加熱孔內通電即可，電熱棒加熱的特點是使用（yòng）和安裝（zhuāng）均很方便。

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