一、模具溫度調節的重要性

(一)模具溫度及其（qí）調節（jiē）係統對塑件質量的影響

無論何種塑料進行注射成（chéng）型，均有一個比較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（shōu）縮和翹曲變形小，形（xíng）狀與（yǔ）尺寸穩定，力學性能以及表麵質（zhì）量也比較高。為了使模（mó）溫能控（kòng）製在一個（gè）合理的範圍內，必須設計模具溫度的調節係統。溫度（dù）的調節是指對飲具進行（háng）冷卻或（huò）加熱（rè），必要時兩者兼有，從而達到控（kòng）製模品的自的。對具血進的調書是指對損具進行品神、塑（sù）件的形狀與尺寸（cùn）、生（shēng）產效率及成工對於黏度低、流動性好的（de）塑料，因為成溫的要求有關。溫（wēn）部不在好的或常用常溫水對模（mó）具進行冷卻，有時（shí）為了進一步（bù）縮短在模內聚（jù）甲醛、聚（jù）苯醚和氟塑料等，為了提高充型性能，成型工藝（yì）要求有較高的模溫，冷卻時間，亦（yì）可用冷水控（kòng）製模溫。對於黏（nián）度高、流動性差的塑料例如聚碳酸酯，聚碸（fēng）、因此經常（cháng）需要對模具加熱。

對（duì）於點流溫度或熔點鉸低的塑料，一般需用常溫（wēn）或冷水對（duì）模具（jù）冷卻;而對於高黏流溫度或高熔點的塑料，可用溫水控製模溫。對於熱固性塑料，模（mó）溫要求為150、 200℃,必須對模（mó）具加熱。流程長、壁厚較大的塑件，或者黏流溫度或熔點雖不高，但成（chéng）型麵積很大時（shí），為了保證塑料熔體在充模過程中不至（zhì）溫降太大而影響充型，可對（duì）模具采取適當（dāng）的加熱措施。對於大（dà）型模具，為保證（zhèng）生產之前用較短時間（jiān）達到（dào）工藝所要求的（de）模溫，可設置加熱（rè）裝置對模具進行預熱。對於小型（xíng）薄壁塑件，且成（chéng）型工藝要求模溫（wēn）不太高（gāo）時（shí），可以不設置冷卻裝置而依靠自然冷卻。設（shè）置溫度調節裝（zhuāng）置後，有（yǒu）時會（huì）給注射生產帶來一些（xiē）問題，例如，采用冷水調節（jiē）模溫時，大氣中水分易凝聚在模型表壁，影響塑（sù）件表麵質量。而采用加熱措施後，模內一些間隙配（pèi）合的零件（jiàn）可能由（yóu）於（yú）膨脹而使（shǐ）間隙減小或消（xiāo）失，從而造成（chéng）卡死或無法工作，設計時（shí）應予以（yǐ）注意。

(二)模具溫度（dù）與生產效率的關（guān）係

模具溫度與生產效率的關係（xì）主要是由（yóu）冷（lěng）卻時間來體現的，塑件在模具內停留冷卻的時間（jiān）t2與溫差Δ0成反比關係，若要縮短塑件在模內的停留冷卻時間以（yǐ）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型腔的溫差。但是，如果模具沒有溫度調節係統，模內的熱（rè）量就會隨著注（zhù）射次數的增加而逐漸積累（lèi），使模溫逐漸升高，導致Δ0減（jiǎn）小，從而（ér）生產效率隨著塑件在模內停留（liú）時間和成型周期的延長而下降（jiàng），因此，模具內設置溫度調節係統是非常必要的。

二、冷卻係統的計算

冷卻係統的計算包括熱傳導麵積的計算、溫控介質（zhì）通道的尺寸（cùn）和介質用量的確定以及通道回路（lù）的排布等，這些工作仍是注（zhù）射模設（shè）計中的一個難（nán）點，主要是理（lǐ）論方麵缺乏熱傳導分析和熱計算（suàn）基礎。近年來借助於計（jì）算機，已經在這（zhè）些方麵取得了一（yī）定（dìng）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（tǒng）設計的基本思路和設（shè）計原則。

(一)需要用冷卻水擴散的模（mó）具熱量塑料傳給模具的熱量與自（zì）然對流散發到空氣中的模具熱量、輻射散（sàn）發到空氣中的（de）模具熱據及（jí）模具傳給注射（shè）機（jī）熱址的差值即為用冷卻水擴散的模具（jù）熱量。

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（zé）

(1)冷卻水道應盡量多、截麵尺寸應盡量大 型腔表麵的溫度與（yǔ）冷卻水道的數量（liàng）、截麵尺寸及冷卻水的溫度有關（guān）。在冷卻水道數量和尺寸不（bú）同的條件下通入不同溫度的冷卻水後，模具內的溫度分布情況。由圖（tú）可知，采用5個較大的水道孔時，型腔表麵溫（wēn）度比較均勻，出現60~60.05℃的變化，而同一型腔采用2個較小的水道孔（kǒng）時，型腔表麵溫度出（chū）現53.33~58.38℃的變（biàn）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，在模具結構允許的情況下，應盡量（liàng）多設冷（lěng）卻水道，並使用較大的截麵尺寸。

(2)冷卻水道至型（xíng）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好距)除，不是當（dāng）件不均（jun1）勻時，厚的地方冷卻水道到（dào）型腔表麵的（de）距離應近一些，間雕也可適當小一些。一般水道孔邊至型腔表麵的距離應大於10mm,常（cháng）用12~15mm.

(3)澆口處加（jiā）強冷卻 塑料熔體充填型腔（qiāng）時，澆口附（fù）近溫（wēn）度很高，距（jù）澆口越遠溫度就越低，因此澆口附近應（yīng）加強冷卻，通常將冷卻水道的入口處設置在澆口（kǒu）附近，使澆口附近（jìn）的模具在較（jiào）低溫（wēn）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（de）溫水作用（yòng）下冷卻。

(4)冷卻水道出、入口溫差應盡量小 如果冷（lěng）卻水道較長，則冷卻水（shuǐ）出、入口的溫（wēn）差就比較大，易使模溫不均勻，所以在設計時應引起注意。降低（dī）了（le）出、入口冷卻水（shuǐ）的溫差，提高了冷卻效果。

(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（sù）料（liào），例如聚乙（yǐ）烯，冷卻水道（dào）應盡（jìn）量沿著塑料收縮（suō）的方向設置。方形塑件采（cǎi）用澆口的冷卻水道，冷卻水（shuǐ）道從澆口處開始，以方（fāng）環狀向外擴展。此外，冷（lěng）卻水道的（de）設計還必須盡量避免接近塑件的（de）熔（róng）接部位，以免產生熔接痕，降低（dī）塑件強（qiáng）度;冷（lěng）卻水道要（yào）易於加工清理，一般水道孔徑為（wéi）10mm左（zuǒ）右，冷（lěng）卻水道的設計要防止冷卻水的泄漏，凡是易器的部位要（yào）加密（mì）封網（wǎng）等等（děng）。

(二)常見冷卻係統的結構

塑料製件的形狀是多（duō）種多樣的，對於不同形狀（zhuàng）的塑件，冷卻水道的位置與形狀也不一樣（yàng）。

(1)淺型腔扁平（píng）塑件淺型腔扁平（píng）塑件在使用側澆口的（de）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（shì）。

(2)中等（děng）深度的塑件 對於采用側澆口進料的中等深度的殼形塑件，在凹模底部附近采用與型腔表麵等（děng）距離鑽孔的形式，而在凸模中，由於容易（yì）儲存熱量，所以從加強冷卻角度出發，按（àn）塑件形狀銑（xǐ）出（chū）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冷卻。在凹模一（yī）側從澆口（kǒu）附近進水（shuǐ），水流沿矩形截麵水槽和圓（yuán）形（xíng）截麵（miàn）水道圍繞型腔一周之後，從分型麵附近的出口排出。凸模（mó）上采取加工出螺旋槽和一定數量的不通孔，每個不通孔用隔板分成（chéng）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（lěng）卻水道加工麻煩，隔板與孔的配合（hé）要求緊，否則隔板容易（yì）轉（zhuǎn）動而達不到設（shè）計目的，所以大型深型腔塑件常常采用的冷卻水道。凸（tū）模（mó）及（jí）凹模均設置螺定式冷卻，所以（yǐ）大（dà）型深院（yuàn）白附近，水流分別流經凸模與凹模的螺旋（xuán）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（lěng）卻水道在細長的凸模上開設比較困難，常常采用噴射（shè）式水道或（huò）間（jiān）接（jiē）冷卻法。噴射式（shì）冷卻水道，在凸模中部開一個不通孔（kǒng），不通孔中插入一管子，冷卻水流經管子噴射到澆口（kǒu）附近的不通孔底部，然後經過管子與凸模的間隙從出口處流出（chū），使水流對凸模發揮冷卻作用。間接冷卻法的兩（liǎng）個例子。凸模用導（dǎo）熱性良好的鈹銅製造，然後（hòu）用噴射式將水噴至凸模尾端進行冷卻（què）;將鈹銅（tóng）的一（yī）端加工出翅片，把另一（yī）端插（chā）入凸模中，用來（lái）擴大散熱（rè）麵積，提高水流的冷卻效果。

四、模具加熱係統

當注射成（chéng）型工藝要求模具溫度在80℃以（yǐ）上時，模具中必（bì）須設置加熱裝置（zhì）。模具加熱的方法很多，用（yòng）熱水、熱（rè）油、蒸汽和電加熱等（děng）。如果介質采（cǎi）用（yòng）各種（zhǒng）流體，其設計方法類似（sì）於（yú）冷卻水道。目前，普遍應用的是電加熱溫度調節係統。

(一)電加熱的方式電加熱通（tōng）常采用電（diàn）阻加熱法（fǎ），其加（jiā）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（yuán）瓷管中裝入模板內，通電後就可對模其加熱（rè）。但電阻絲與空氣接觸後易（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（zài）裝夾在特製的金屬外殼中，電阻（zǔ）絲與金屬外殼之間用雲母片絕緣，模具放在（zài）其中進（jìn）行加熱。其特點是結構簡單，更換方便，但（dàn）缺點（diǎn）是耗電量大。這種加熱裝置更適於（yú）壓縮欖、壓注欖的加熱。

(3)電熱棒加熱 電熱棒是一（yī）種標準的加（jiā）熱元件，它是由具有一定功率的（de）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上的加（jiā）熱孔內通電即可，電熱棒加熱的特點是使用和安裝均很方便（biàn）。

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