一、模具（jù）溫度調節的重要性

(一（yī）)模具（jù）溫度及其調節係統對塑件質量（liàng）的影響

無論何種塑料進行注射成型，均（jun1）有（yǒu）一個比較適宜（yí）的模具溫度範圍，在此溫度範圍內，塑（sù）料熔體的流動性好，容易充滿型腔，塑件脫（tuō）模後收縮和翹曲變形（xíng）小，形狀與尺寸穩定，力學性能以及表（biǎo）麵質量也比較高。為了使模溫能控製在一個合理的範圍內，必須設計（jì）模（mó）具（jù）溫度的調節係統。溫度的調節（jiē）是指對飲具進行冷卻或加熱，必要時兩者兼有，從而達到控製模品的自的。對具血進的調書是指對損具進行品神、塑件的形狀（zhuàng）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（hǎo）的或常用常溫水對模具進行冷卻，有時為了進一（yī）步縮短在模內（nèi）聚甲醛、聚苯醚和氟塑料等，為了提高充（chōng）型性能，成型工藝要（yào）求有較高的模溫，冷卻時（shí）間，亦可用（yòng）冷水控製模溫。對（duì）於黏度高、流動性差的塑料例如聚碳酸酯，聚碸（fēng）、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;而對於高黏流溫度或高熔點的塑料，可用溫（wēn）水控製模溫。對於熱固性塑料，模溫要求（qiú）為150、 200℃,必須對模具加熱。流程長、壁厚較大的塑件，或者黏流溫度或（huò）熔點雖（suī）不高，但成型麵積很大（dà）時，為了保（bǎo）證塑料熔體在充模過程（chéng）中（zhōng）不至溫降太大而影響充型，可對模具采取適（shì）當的加熱（rè）措施。對於大型模具（jù），為保證生產之前用較短時間（jiān）達到工（gōng）藝所要求的模溫，可（kě）設置加熱裝置對模具進行預熱。對於小型薄壁塑件，且成型工藝要求模溫不太高時，可以（yǐ）不設置冷卻裝置而依靠自然冷卻。設置溫度調節裝置後，有時會給注射生（shēng）產帶（dài）來一些（xiē）問題，例如，采用冷（lěng）水調（diào）節模溫時，大氣中（zhōng）水分易凝聚在模型表壁，影響塑件表麵質（zhì）量。而采用加熱措（cuò）施後，模內一些間隙配合的零件可能（néng）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，設計時（shí）應予以注意。

(二)模具溫度與生產效率（lǜ）的（de）關係

模具溫度與生（shēng）產效（xiào）率的關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與溫差Δ0成反比關係，若要（yào）縮短塑件在模（mó）內的（de）停留冷卻時間以提高生產（chǎn）效率，就必須在工藝條件允許的情況下盡量增大塑料與型腔的溫差。但（dàn）是，如果模具沒有溫度調（diào）節係統，模內的熱量就會隨著注（zhù）射次數的增加而逐漸（jiàn）積累（lèi），使模溫逐漸升高，導致Δ0減小（xiǎo），從而生產效率隨著塑件在模內停留時（shí）間和成型周期的延長而下降，因此（cǐ），模具（jù）內設置溫度（dù）調節（jiē）係統是非常必要的（de）。

二、冷卻係統的（de）計算

冷卻係統的計算包括熱傳導麵積的計算、溫控介（jiè）質通道的尺寸（cùn）和介質用量的確定以及通道回路的排布等，這（zhè）些工作仍是注射模設計（jì）中的一個難點，主要是理論（lùn）方（fāng）麵缺乏熱傳導分析和熱計算基礎。近年來借助於（yú）計算機，已經在這些方麵取得了一定的成果和進（jìn）展，但（dàn）有些問題仍需進一步探討與完善。這裏（lǐ）僅介（jiè）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塑料傳給模具的熱量與自然對流散發到空氣中的模（mó）具熱（rè）量、輻射散（sàn）發到空氣中（zhōng）的模具熱據（jù）及模具傳給注射機熱址的差值即為用冷卻水擴散的模具熱量。

三、冷（lěng）卻（què）係統的設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（jié）麵（miàn）尺（chǐ）寸應盡量大 型腔表麵的溫度與（yǔ）冷（lěng）卻水道的數量、截麵尺寸及冷卻水的溫（wēn）度有關。在冷卻（què）水道數量和尺寸不同的條件下通入不同溫度的冷（lěng）卻水後，模具內（nèi）的溫度分布情況。由圖可（kě）知（zhī），采用5個較大的水道孔時，型腔（qiāng）表麵溫度比較均勻，出現60~60.05℃的變（biàn）化，而同一型腔采用2個較小的水道孔時，型腔表麵溫度出（chū）現（xiàn）53.33~58.38℃的變化（huà），由（yóu）此可以看出，為了使型（xíng）腔表麵溫度分布趨（qū）於（yú）均勻，防（fáng）止（zhǐ）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（yīng）盡量多設冷卻水道，並使用較大（dà）的（de）截麵尺寸。

(2)冷卻水道至型腔表麵距高應盡量相等（děng） 當塑件壁序均勻時，冷卻水道到型腔表麵（miàn）好距)除（chú），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，間雕也可適當小一些。一般水道孔（kǒng）邊至型腔表麵的距離應大於10mm,常用12~15mm.

(3)澆口處加強（qiáng）冷卻 塑料熔體充填型腔時，澆口附近溫度很高，距澆口越遠溫度就越低，因此澆（jiāo）口附（fù）近應加強冷卻，通常將冷卻水道的（de）入口處設置在澆口附近，使澆口附近的模具在較低溫度下冷卻，而（ér）遠離澆口部分（fèn）的模具在經過（guò）一定（dìng）程度熱交換後（hòu）的溫水作用下冷卻。

(4)冷卻水道（dào）出、入口溫（wēn）差應盡量小 如果冷卻水道較長（zhǎng），則冷（lěng）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（yīng）引起（qǐ）注意。降低了出、入口（kǒu）冷卻水的溫（wēn）差，提高了冷卻效果。

(5)冷卻水道應沿著塑料收縮的（de）方向（xiàng）設（shè）置 對收（shōu）縮率較大的塑料，例如聚乙烯，冷卻水道應盡量沿著塑料（liào）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始，以方（fāng）環狀向（xiàng）外擴展。此外（wài），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（miǎn）產（chǎn）生熔接痕，降低塑（sù）件強度;冷卻水道要易於加工清理，一（yī）般水道孔徑（jìng）為10mm左右（yòu），冷卻水道的設計要防止冷卻水的泄漏，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（zhì）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不一樣（yàng）。

(1)淺型腔扁平塑件淺型腔扁（biǎn）平塑件（jiàn）在使用側澆口的情況下，通常采用在動、定（dìng）模兩側與型腔表麵等距離鑽孔的形式。

(2)中等深度的塑（sù）件 對於采用側澆口進料的（de）中（zhōng）等深度的（de）殼形塑件，在凹模底部附近采用（yòng）與型腔表麵等距離鑽孔的形式（shì），而（ér）在凸模中，由於容易儲存熱量，所以從（cóng）加強冷卻角度出發，按塑件（jiàn）形（xíng）狀銑出矩形（xíng）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（cáo）和圓形截麵水道圍（wéi）繞型腔一周之（zhī）後，從分型麵附近的出口排出（chū）。凸模上采（cǎi）取加工（gōng）出（chū）螺旋槽和一定數量的不通孔，每個不（bú）通孔用隔板（bǎn）分成底部連通的兩個部分,從而（ér）形成凸模的冷（lěng）回路。這種隔（gé）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（dá）不到設計目的，所以大型深型腔塑件常常采用的冷卻水道。凸模及凹模均設置螺定（dìng）式冷卻，所以大型深院白（bái）附近，水流分別流（liú）經凸模與（yǔ）凹模的螺旋槽後在分型麵附近（jìn）流出，這（zhè）種形式的（de）冷卻水（shuǐ）道冷卻效果特（tè）別好

(4)細長（zhǎng）塑（sù）件 細長塑件的冷卻水道在細長的凸模上開設比較困難，常常采用噴射式水道或間接冷卻法（fǎ）。噴射式（shì）冷卻水道，在凸模中部開一（yī）個不通孔，不通孔中插入（rù）一管子，冷卻水流經管子噴射到澆口（kǒu）附近（jìn）的不通（tōng）孔底部，然後經過（guò）管（guǎn）子與凸模的間隙（xì）從出口處流出（chū），使水流對凸模發揮冷卻作用。間接冷卻法的兩個例子。凸模用導熱性良（liáng）好的鈹銅製造，然後用噴射式將水噴（pēn）至凸模尾端進（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（miàn）積，提高水流的冷卻效果。

四、模具（jù）加熱係統

當注（zhù）射成型工藝要求模具溫度在80℃以上時，模具中必（bì）須設置加熱裝置。模（mó）具加熱的方法（fǎ）很多，用熱水、熱油（yóu）、蒸汽和電加熱等。如果介質采用各（gè）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（wēn）度調節係統。

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

(1)電（diàn）阻絲直接（jiē）加熱將選擇好的電阻絲放入絕緣瓷管中裝入模板內，通電後就可對模其加熱。但電（diàn）阻絲與空氣接觸後易（yì）氧化，壽命不長，也不太安金（jīn）。

(2)電熱（rè）圈加熱將電阻絲繞製在雲母片（piàn）上，再（zài）裝（zhuāng）夾在特製的金屬外殼中，電阻絲與金屬外殼之間用雲母片絕緣，模具放在（zài）其中進行加熱。其特點（diǎn）是結構簡單，更換（huàn）方便（biàn），但缺點是耗電量大（dà）。這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（yī）種標準的加熱元件，它是由（yóu）具有一定功（gōng）率的電阻絲和帶有耐（nài）熱絕緣材料的金屬密封（fēng）管（guǎn）構成，使用時隻（zhī）要將其插入模板上的（de）加熱孔內通電即可（kě），電熱棒加熱的（de）特點是使（shǐ）用（yòng）和（hé）安裝均很方便。