一（yī）、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響

無論何（hé）種塑料進行注射成（chéng）型，均有一個比較適宜的模具（jù）溫度範圍，在此溫度範圍內，塑料熔（róng）體的流動性好，容易充滿型腔，塑件脫模（mó）後收縮和翹曲變形小，形狀與尺寸穩（wěn）定，力學性能以及表麵質量也比較高。為了使模溫能控製在（zài）一個合理的範圍內，必須設計模具溫度的調節係統。溫度的（de）調節是指對飲（yǐn）具進行冷卻（què）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（diào）書是指對損（sǔn）具進行品（pǐn）神、塑件的形狀與（yǔ）尺寸、生產效率及成工對（duì）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（de）或常用常溫水對模具進（jìn）行冷卻，有時為了進（jìn）一步縮短在模內聚甲醛、聚苯醚和氟塑料等，為了提高充型性能（néng），成型工藝要求有較高的模溫，冷卻（què）時間，亦（yì）可用冷水控製模溫。對於黏度高、流動性差的塑料例（lì）如聚碳酸酯，聚碸、因此經常需要對模（mó）具加熱。

對於點流溫度或熔點鉸低的塑料，一（yī）般需用常溫或冷水（shuǐ）對模具（jù）冷卻（què）;而對於高黏（nián）流溫度或高熔點的塑料，可（kě）用溫水控製模溫。對於熱固性塑料，模溫要求為150、 200℃,必須對模具加熱（rè）。流（liú）程長、壁厚較大的塑件，或者黏流溫度或熔點雖不高，但成型麵積很大時，為了保證塑料熔體在充模過程中不至溫降太大（dà）而影響充型，可對模具采取適當的加熱措施。對於大型模具，為保證生產之前用較短（duǎn）時間達到工藝所（suǒ）要求的模溫，可設置加熱裝（zhuāng）置對模具進行預熱。對於小型薄（báo）壁塑件，且成型工藝要求模溫不太高時，可以不（bú）設置冷卻裝置而依靠自然冷卻（què）。設置溫度調節裝置後（hòu），有時會給注（zhù）射生產帶來一些問題（tí），例如（rú），采（cǎi）用冷水調節模溫時，大氣中水分易（yì）凝聚在模型表壁，影（yǐng）響塑件表麵（miàn）質量（liàng）。而采用加熱措施（shī）後，模內（nèi）一些（xiē）間隙配合的（de）零件可能由（yóu）於膨脹而使間隙減小或（huò）消失，從而造成（chéng）卡死或無法工作，設計時應予（yǔ）以注意。

(二)模具（jù）溫度與生產（chǎn）效（xiào）率的關係

模具溫度與生產效率的關係主要（yào）是由冷（lěng）卻時間來體現的，塑件在模具內停留冷卻的時間t2與（yǔ）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提高生產效率，就必須在工藝（yì）條件允許的（de）情況（kuàng）下盡量增（zēng）大塑料與型腔的（de）溫差。但是，如果模具沒有溫度調節係統，模內的熱量就會隨著注射次（cì）數（shù）的增（zēng）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（hé）成型周（zhōu）期的延長而下降，因（yīn）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）通道的尺寸和介質（zhì）用量的確（què）定以及通道回路（lù）的排布等，這些工作仍是注射模設計中的一個難點，主要（yào）是理論方麵缺乏熱傳導分析和熱計算（suàn）基礎。近年來借助於計算機，已（yǐ）經在（zài）這些方麵取得了一定的成果和進展，但有些問題仍需進一（yī）步探討與完善。這裏（lǐ）僅介紹注射模冷卻係統設計的基本思路和（hé）設計原則。

(一)需要（yào）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具熱量、輻射散發到空（kōng）氣中的模具熱據及（jí）模具傳給（gěi）注射機熱址的差（chà）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（tǒng）的結（jié）構（gòu）

(一)冷卻係統的設計原則

(1)冷卻水道應盡量多、截麵（miàn）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關。在冷卻（què）水道數量和尺寸不同的條件下通入不同溫（wēn）度的冷卻（què）水後，模具（jù）內的溫度分布情況。由圖可知，采用5個較大（dà）的水道孔時，型腔表麵溫度比較均勻，出現60~60.05℃的變化，而（ér）同一型腔采用2個較小的水道孔時，型腔表麵溫度出現（xiàn）53.33~58.38℃的變化，由此可以看（kàn）出，為（wéi）了使（shǐ）型腔表麵溫度分布趨於均勻，防止塑件不均勻收縮和產生殘（cán）餘應力，在模具結構允許的情況下（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（zhì）型腔表麵距高應（yīng）盡量相等 當塑件壁序均勻時，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（yīng）近一些，間雕（diāo）也可適當小一些。一般水道孔邊至（zhì）型腔表麵的距（jù）離（lí）應大於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設置在澆口附近，使（shǐ）澆口附近的（de）模具在較低溫度下冷卻，而遠離澆口部分的模具在經過一定程度熱交換後的溫水作用下冷卻。

(4)冷卻水道出、入口（kǒu）溫差應盡（jìn）量小 如果冷卻水道較長，則冷卻水出、入口（kǒu）的溫差就比較大，易使（shǐ）模（mó）溫不均勻，所以在設計時應引起注意。降（jiàng）低了出、入口冷卻水的溫差，提高了冷卻效果。

(5)冷卻水道應沿著塑料收縮（suō）的方向設置 對收縮率（lǜ）較大的（de）塑料，例如聚乙烯（xī），冷卻（què）水道應盡量沿著塑料收縮的方向設（shè）置。方形塑件采用澆口的冷卻水道，冷卻水道從澆（jiāo）口處開（kāi）始（shǐ），以方環狀向外擴（kuò）展。此外，冷卻（què）水道的設計（jì）還必須盡量避免接近塑件的熔接部位，以免產生熔接痕，降低塑（sù）件強度;冷（lěng）卻水道要易於（yú）加工清理，一般（bān）水道孔徑為10mm左（zuǒ）右，冷卻水道的設計要防止冷（lěng）卻水的泄漏，凡是易器的部位要加密封網等等。

(二)常見冷卻係統的結構

塑料製件的形狀（zhuàng）是多種多樣的（de），對於不同形狀的塑件，冷卻水（shuǐ）道的位置（zhì）與形狀也不一樣。

(1)淺型腔扁平塑（sù）件淺型腔扁平塑件在使用側澆口的情況下，通常采（cǎi）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（jiàn） 對於采用側澆（jiāo）口進料（liào）的中（zhōng）等深（shēn）度的殼形塑（sù）件，在凹模底部附（fù）近采用與型腔表麵等距離（lí）鑽孔的（de）形式，而在凸模中，由於容易儲存熱量，所以從加（jiā）強冷卻角度（dù）出發，按塑件形狀銑出矩形截麵的冷卻槽，如凹模也需加強冷卻（què）。

(3)深型腔塑件深型腔（qiāng）塑件困難的是凸模的冷卻。在凹模一側從澆口附（fù）近進水，水流沿矩形截麵（miàn）水槽和圓形截麵水道（dào）圍繞型腔一周之後，從分型麵（miàn）附（fù）近（jìn）的出口排出。凸模（mó）上采取加工出螺旋（xuán）槽（cáo）和一定數量（liàng）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（zhè）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（ér）達不到設計目的，所以大型深（shēn）型腔（qiāng）塑件常常采用的冷卻水道。凸模及凹模均設置螺（luó）定式冷卻，所以大型深院白附近，水流分別流經凸模與凹模的螺旋槽後在（zài）分型麵（miàn）附近（jìn）流出（chū），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上開設比（bǐ）較困難，常常采用噴射式水（shuǐ）道或間接冷卻法。噴射式（shì）冷卻（què）水道，在凸模中部開一個不通孔，不通孔中插入（rù）一管子，冷卻水流經管子噴射到澆口附近的不通孔底部，然後經過管子（zǐ）與凸模的間隙從出（chū）口處（chù）流出，使水流對凸模發揮冷卻作用。間接（jiē）冷卻法的兩個例子。凸模用導熱（rè）性良好的鈹銅製造（zào），然後用噴射式將水噴至凸模尾端進行（háng）冷卻;將鈹（pí）銅的一（yī）端加工出翅片，把另一端插入凸模中，用來擴大散熱麵積，提高水流的冷卻效（xiào）果。

四、模具加熱係（xì）統

當注射成（chéng）型工藝要求模具溫度在80℃以上時（shí），模具中必須設置加熱裝置。模具加熱的（de）方法很多，用熱水、熱油、蒸汽（qì）和電加熱等（děng）。如果介（jiè）質采用各（gè）種流（liú）體，其設（shè）計（jì）方法類似於冷卻水道。目前，普遍應用的是電（diàn）加熱溫度調節係統。

(一)電加熱的方式電加熱通常（cháng）采用電阻加熱法，其加熱方式有以下三種：

(1)電阻絲直接（jiē）加熱將選擇好的電阻絲放入絕（jué）緣瓷管中裝入（rù）模板內，通電後就可對模其加熱。但電阻（zǔ）絲（sī）與空氣接觸後易氧化，壽命不長，也不太安金。

(2)電熱圈（quān）加熱將電阻絲繞製（zhì）在雲母片上，再裝夾在特（tè）製的金屬（shǔ）外殼中，電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。其特點是結構簡單，更換（huàn）方便，但缺點是耗電量大。這種加熱裝置更適於壓縮欖、壓注欖的加熱。

(3)電熱棒加熱 電熱棒是一種標準的加熱元件（jiàn），它是由具有一定功率的電阻絲和帶有耐熱絕緣（yuán）材料的金屬密封管構成，使用時隻要將其插入模板上的加熱孔內通電即可，電熱（rè）棒（bàng）加熱的特點（diǎn）是使用和安裝均很方便。

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