一、模具溫度調節的重要性

(一)模具溫度及其調節係統對塑件質量的影（yǐng）響

無論何種塑料進行注射成型，均有一個比（bǐ）較適宜的模具溫度範圍，在此（cǐ）溫度範（fàn）圍內，塑料（liào）熔體的（de）流動性好，容易（yì）充滿型腔，塑件脫模後收縮（suō）和翹曲變形小，形（xíng）狀（zhuàng）與尺寸穩（wěn）定，力（lì）學性能以及表麵質量也（yě）比較高。為了使模溫能控製在一個合理的範圍內（nèi），必（bì）須（xū）設計模具溫度的調節係統。溫度的調節是指（zhǐ）對飲具進行冷卻或加熱，必要時兩者兼有，從而（ér）達到控製模（mó）品的自（zì）的。對具血進的調書是指對損具進行品神、塑件的形狀與尺（chǐ）寸、生產效率及成工（gōng）對於黏度低、流動（dòng）性好的塑料，因為成溫的要求有（yǒu）關。溫部不在好的或常用常溫水對模具進行冷（lěng）卻，有時為了進一步縮短在模內聚甲醛、聚苯醚（mí）和氟塑料等（děng），為了提高（gāo）充型性能（néng），成（chéng）型工藝要求有較高的模溫，冷卻（què）時間，亦可（kě）用冷水（shuǐ）控製模溫。對於黏度（dù）高、流（liú）動性差的塑料例如聚碳酸酯，聚碸、因此經常需要對模具加熱。

對於（yú）點流溫度或熔點鉸低的塑料，一般需用常溫或冷水對模具冷卻;而對於高黏流溫度或高熔點的塑料，可用溫水控製模溫。對於熱固性塑料，模溫要求為150、 200℃,必須（xū）對模具加熱。流程長、壁厚較大的塑件，或者（zhě）黏流溫度或熔點雖不高，但成型麵積（jī）很大時，為了保（bǎo）證塑料熔體在充模過程中不至溫降太大（dà）而影（yǐng）響充型，可對模具采取適當的加熱措施。對於（yú）大型模具，為保證生產之前用較短時間達到工藝所要求的模溫，可設置加熱裝（zhuāng）置對（duì）模（mó）具進行預熱。對於（yú）小型薄壁塑件，且成型工藝要求模溫不太（tài）高時，可以不設置冷卻裝置而依靠自然（rán）冷卻。設置溫度調節裝置後，有時會給（gěi）注射生產帶來一些問題，例如，采用冷水調節模溫時（shí），大氣中（zhōng）水分易凝聚在模型表壁，影響塑（sù）件表麵質量。而采用加熱（rè）措施後，模內一些間隙配合的零件（jiàn）可能由於膨（péng）脹而使間隙減小或消失，從而造成卡死或無法工作，設計時應予以（yǐ）注（zhù）意。

(二)模具溫度與生產效率的關係

模（mó）具（jù）溫度與生產效率的關係主（zhǔ）要是由冷卻時間來體現的，塑件在模具內停（tíng）留冷卻的時間t2與溫（wēn）差Δ0成反比關係，若要縮（suō）短塑件在模內的（de）停留冷卻時間以提高生（shēng）產效率（lǜ），就必須在工藝（yì）條件允許的情況下盡量增大（dà）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）量就會隨著注射次數的增加而逐漸（jiàn）積累，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間和成型周期的延長而下降（jiàng），因此，模具（jù）內（nèi）設（shè）置溫度（dù）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（bāo）括熱傳導麵積的（de）計算、溫控介質通道（dào）的尺寸和介質用量的確定以及通道回路的排布等，這些工作仍是注射模設計中的一個難點，主要是理論方（fāng）麵缺乏熱（rè）傳導分析和熱計算基礎。近年來借助於計算機，已經在（zài）這些方麵取得了一定的成果（guǒ）和進展（zhǎn），但有些問（wèn）題仍需進（jìn）一步探討與（yǔ）完善。這裏僅介紹注射模冷卻係統設計的（de）基本思路和設計原則。

(一)需要用冷卻（què）水擴（kuò）散的模具熱量塑料傳給模具的（de）熱量與自然對流散發（fā）到（dào）空氣中的模具熱量、輻射散發到空氣中的模具熱（rè）據及模具傳給注（zhù）射機熱址的差值即為用（yòng）冷（lěng）卻水擴散的模（mó）具（jù）熱量。

三、冷（lěng）卻係統的設計原則與常見冷卻係統的結構

(一)冷卻係統（tǒng）的設（shè）計原則

(1)冷卻水道應盡量多、截麵尺寸應盡量大 型（xíng）腔表麵的溫度與冷卻水（shuǐ）道（dào）的數量、截麵（miàn）尺寸及冷卻水的溫度有關。在冷卻水道數（shù）量和尺寸不同的條件下通（tōng）入不同溫度的冷卻水後，模具內的溫度分布情況。由圖可知，采用（yòng）5個較大的水道孔時，型（xíng）腔表麵溫度比較均勻（yún），出現60~60.05℃的變化，而同一型腔采用2個較小的水道孔時，型腔表麵溫度（dù）出現53.33~58.38℃的變化，由（yóu）此可以看出，為了使（shǐ）型腔表麵溫度分布趨於均勻，防（fáng）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（yòng）較大的截麵尺寸。

(2)冷卻水道至型腔表（biǎo）麵距（jù）高應盡量相（xiàng）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，厚的地方冷卻水道到型腔表麵的距離應近（jìn）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,常用12~15mm.

(3)澆口處加（jiā）強冷卻 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，因此澆口（kǒu）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，使澆口附近的模具在較低溫度下冷卻，而遠離澆口部分的模具（jù）在經過一（yī）定程度熱交換後的溫水作用下冷卻（què）。

(4)冷卻水道出、入口溫差應盡量小 如果冷卻水道較長，則冷卻水出、入（rù）口的溫差就比較大（dà），易使模溫不均勻，所以在設計時應引起注意。降低了出、入口冷卻（què）水的溫差（chà），提高（gāo）了冷卻效（xiào）果。

(5)冷卻水道應沿著塑料收縮的方向設置 對收縮率較大的塑料，例如（rú）聚乙烯，冷卻水（shuǐ）道（dào）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（kǒu）處開始，以方環狀向外擴展。此外（wài），冷卻水道的設計還必須盡量避免接（jiē）近塑件的熔接部位，以免產生熔接痕，降低塑件強度;冷卻水道要易於加工清理，一般水道孔徑為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（wèi）要加密封網等（děng）等。

(二)常見冷卻係統的結構

塑料製件的形狀（zhuàng）是多種多樣的，對（duì）於不同（tóng）形狀的塑件，冷（lěng）卻水道的位置與（yǔ）形狀也不一樣。

(1)淺型腔扁平塑件（jiàn）淺型（xíng）腔扁（biǎn）平塑件在使（shǐ）用側澆口的情況下，通常（cháng）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（de）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（dǐ）部附近采用與型腔表麵等距離鑽孔的（de）形式，而在凸模中（zhōng），由於容易儲存熱量，所以從加強冷卻角度出發，按塑件形狀銑出矩形截麵的冷卻槽，如凹模也需加（jiā）強冷卻。

(3)深型腔塑件深型腔塑件困難的（de）是（shì）凸模的冷卻。在凹模一側（cè）從澆口附近進水，水流沿矩形截（jié）麵水槽和圓形截麵水道圍繞型腔（qiāng）一周之後，從分型麵附（fù）近的出口排出。凸模上采（cǎi）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底部連通的兩個部分,從而形成凸模的冷回路。這種隔（gé）板形（xíng）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（qiāng）塑件（jiàn）常常采用的（de）冷卻水道。凸模及凹（āo）模均設置螺定式冷卻，所以大型深院白附近，水流分別流經凸模與凹模（mó）的螺旋槽後在分型麵附近流（liú）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（dào）在細長的凸（tū）模上開設比較困難，常常采用噴射式水道或間接冷卻（què）法。噴射式冷卻水道，在凸模中（zhōng）部開一個（gè）不通孔，不通（tōng）孔中插入一管子，冷卻水流經管子（zǐ）噴射到澆口附近的不通孔底部，然後經過管子與凸模的間隙從出口處流出，使水流對凸模發揮冷卻作用。間接冷卻（què）法的兩個例子。凸模用導熱性良好的鈹銅製造，然後用噴射式將水噴至凸模尾端進行冷卻;將鈹銅的一端加工出翅片，把另一（yī）端插（chā）入凸模中，用來擴大散熱麵積（jī），提高水流的冷卻效果。

四、模具加熱係統

當注射成型工藝要求模（mó）具溫度在80℃以上時，模具中必須設置加熱裝置。模具加熱的方法很多，用熱水、熱油、蒸汽和電（diàn）加熱等。如果介（jiè）質采用各種流體，其設（shè）計方法類似於冷（lěng）卻水道。目前，普遍應用的（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阻加（jiā）熱法，其（qí）加熱方式有以下三種：

(1)電阻絲（sī）直接加熱將選擇（zé）好的電阻絲放入（rù）絕緣（yuán）瓷管中裝入（rù）模板內，通電後就可對模其加熱。但（dàn）電阻絲與空氣接觸後易氧化，壽命不長（zhǎng），也不太安金。

(2)電熱圈加熱將電阻絲繞製在雲母片（piàn）上，再裝夾在特製的金（jīn）屬外殼中，電（diàn）阻絲與金屬外殼（ké）之（zhī）間用雲母片（piàn）絕緣，模具放在其中進（jìn）行（háng）加熱（rè）。其特點是（shì）結構簡單，更換方便，但（dàn）缺點是耗電量大（dà）。這種加（jiā）熱裝置更適於壓縮（suō）欖、壓（yā）注欖的加熱。

(3)電熱棒（bàng）加熱 電熱棒是一種標準的加熱元件，它是由（yóu）具有（yǒu）一定功率（lǜ）的電阻（zǔ）絲（sī）和帶有耐熱絕緣材料的金屬密封管構成，使用時隻要將（jiāng）其插入模板上（shàng）的加（jiā）熱孔內通電即可，電熱棒加（jiā）熱的特點是使用和安裝均很方便。