一（yī）、模具溫度調節的重要性

(一)模具溫度（dù）及其調節係統對塑件質量（liàng）的影響

無論何種（zhǒng）塑料進行注射成型，均（jun1）有一個比較適宜（yí）的模具溫度（dù）範圍，在（zài）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（xíng）狀與尺寸穩定，力（lì）學性能以及表麵質量也比（bǐ）較高。為了使模溫能控製在一個合理的範圍內，必須設計模具溫度（dù）的調節係統。溫（wēn）度（dù）的調（diào）節是指對飲具進行冷卻或加熱，必要時兩者（zhě）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（de）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（yào）求有關。溫部不在好的或常（cháng）用常溫水（shuǐ）對模具進行冷卻，有時（shí）為了進一步縮短在模內（nèi）聚甲醛、聚苯醚和（hé）氟塑料等，為了提高充型性能，成型工藝要求有較高的模溫，冷卻時間，亦可用冷（lěng）水控製模溫。對於黏度高、流動性差的塑料例如聚碳酸酯（zhǐ），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，一般需用常溫或（huò）冷水對模具冷卻;而對於高黏流溫（wēn）度或高熔點的塑料，可用溫水控製模溫。對於熱（rè）固性塑料，模溫要求為150、 200℃,必須對模具加熱。流（liú）程長、壁厚較大的塑件（jiàn），或者黏流（liú）溫度或熔點雖不高，但成型麵積很大時，為了保證塑料熔（róng）體在充模過程中不至溫降太大而影響充型，可對模具（jù）采取適當（dāng）的（de）加熱措施。對於大（dà）型（xíng）模（mó）具，為保證生（shēng）產之前用較短時間達到工（gōng）藝所要求的模溫，可設置加熱裝置對模具進行預熱。對於小型薄壁塑件，且成（chéng）型（xíng）工藝要求模溫不太高時，可以不設置冷（lěng）卻裝置而依靠自然冷卻。設置溫度調節裝置後，有時會給注射生產帶來一些（xiē）問題，例如，采用冷水調節模溫時（shí），大氣中水分（fèn）易凝聚在模型表壁，影響塑件表麵質（zhì）量。而采用加（jiā）熱措施後，模內一些間隙配合的零件可能由於膨脹而使間隙減小或消失，從而造成（chéng）卡死或無法工作（zuò），設計時應予以注意。

(二)模具溫（wēn）度與生產（chǎn）效率的關係

模具溫度與生（shēng）產效率的關係主要是由冷卻時間（jiān）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（xì），若要縮短塑件在模內的停（tíng）留（liú）冷卻時間以提高生產效率，就必須在（zài）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（jiē）係統，模內的熱量就會隨著注射（shè）次數的增加而逐漸（jiàn）積累，使模溫逐漸升高，導致（zhì）Δ0減小，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，因此，模具內（nèi）設置溫度調節（jiē）係統是非常必（bì）要的。

二、冷卻係統的（de）計（jì）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（hé）介質用量的確定以及（jí）通道回路的（de）排（pái）布等，這些工作仍是注（zhù）射模設計中的一個難點（diǎn），主要是理論方（fāng）麵缺乏熱傳導分析和熱計算基礎。近年來借助於計算機（jī），已經（jīng）在這些方麵取得（dé）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。這裏僅介紹（shào）注射模冷卻係統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（liàng）塑料傳給模具的熱量（liàng）與（yǔ）自然對流散（sàn）發到空氣中的模具熱量（liàng）、輻射散發到空氣中的模具熱據及模具（jù）傳給注射機熱址的差值即為用冷卻水擴散的模具熱量。

三、冷卻（què）係統的設計原則與常見冷卻係統的結構

(一)冷卻係統（tǒng）的設計原則

(1)冷卻水道應盡量多、截（jié）麵尺寸（cùn）應盡（jìn）量大 型腔表麵的溫度與冷卻水道的數量、截麵尺寸及冷卻水的溫度有關。在冷卻水道（dào）數量和尺寸不同的條件下（xià）通入不同溫度的冷卻水後，模具（jù）內的溫度（dù）分布情況。由圖可知，采用5個較大的水道孔時，型腔表麵溫度比較均（jun1）勻，出現60~60.05℃的變化，而同一型腔采用2個較小的水道孔時（shí），型腔表（biǎo）麵溫度出現53.33~58.38℃的變化，由此可以看出，為了使型腔表麵溫度分布趨於均（jun1）勻，防止塑件不均勻（yún）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，並使用較大的截麵尺寸。

(2)冷卻水道至型腔表麵距高應盡量相等 當塑件壁序均勻時，冷卻水道到型腔表麵好距)除，不是當（dāng）件不均勻時，厚的地（dì）方冷卻水（shuǐ）道到型腔表麵的距離應近一（yī）些，間雕（diāo）也可適當小（xiǎo）一些（xiē）。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（chù）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（fù）近應（yīng）加強冷卻，通常將冷（lěng）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（què），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、入口溫差應盡量小（xiǎo） 如果冷卻水道（dào）較長，則冷卻水出、入口的溫差就比（bǐ）較大，易使模溫（wēn）不均勻，所以在設計時應引（yǐn）起（qǐ）注意。降低了出、入口冷卻水的溫（wēn）差，提高了冷卻效果。

(5)冷卻水道應沿著塑料收縮的（de）方向設置 對收縮率較大的塑料，例如聚乙烯（xī），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（jiāo）口的冷卻水道，冷卻水道從澆口處開始，以方環狀向外擴展。此外，冷卻（què）水道的設計還必（bì）須盡量避免接近塑件的熔接部位，以免產生熔接痕（hén），降（jiàng）低塑件強度;冷卻水道（dào）要易於（yú）加工清理，一般水道（dào）孔徑為（wéi）10mm左右，冷卻水道的設計（jì）要防止冷卻（què）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（de）結構

塑料製件的形狀是（shì）多種多樣的，對於不同形狀的塑件，冷卻（què）水道的位置與形狀也（yě）不一樣。

(1)淺型腔扁平塑件淺型腔扁平塑件在使用側澆口（kǒu）的情況下，通常（cháng）采用在動、定模兩（liǎng）側與型腔表麵等距離鑽（zuàn）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，在凹模底部附近采用與（yǔ）型腔（qiāng）表麵等距離鑽孔的形式，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，按塑件形狀銑出（chū）矩形截麵的（de）冷卻槽，如凹模也需加強冷卻（què）。

(3)深型腔塑（sù）件深型腔塑件困難的是凸模（mó）的冷卻。在凹模（mó）一側從澆（jiāo）口附近進水，水（shuǐ）流沿矩（jǔ）形截麵水槽和圓形截麵水道（dào）圍繞型腔一周之後，從分型麵（miàn）附近的出口排出（chū）。凸（tū）模上采取加（jiā）工出螺旋槽和一（yī）定數量的（de）不通孔，每個不通（tōng）孔用隔板分成底部連通的兩個部分,從而形成（chéng）凸模的冷回路。這種隔（gé）板形式的冷（lěng）卻（què）水道加工麻煩，隔板與孔的配合要求緊，否則（zé）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水（shuǐ）道。凸模及凹模均設（shè）置（zhì）螺定式冷卻，所以大型深院（yuàn）白附近，水流分別流經凸模與凹模的（de）螺旋槽後在分型麵附近流出，這種形式的冷卻水道冷（lěng）卻效果特（tè）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較困難，常常采用噴射式水道或間接冷卻法。噴射式（shì）冷卻水（shuǐ）道，在凸模（mó）中部開一個不通孔，不通孔中插入一管（guǎn）子，冷卻（què）水流經管子噴射到（dào）澆口附近的不通孔底部，然後經過管子與凸（tū）模的間隙（xì）從出口處流出，使水流對凸模發揮（huī）冷卻作用（yòng）。間接冷卻法的兩個例子。凸模用導熱性良好的鈹銅製造（zào），然後用噴射（shè）式將水噴至凸模尾端進行冷卻;將鈹銅的一端加（jiā）工出翅片，把另（lìng）一端插入凸模中，用來擴（kuò）大散熱麵積，提高水流的冷卻效果。

四、模具加熱（rè）係統

當注（zhù）射成型工藝要（yào）求模具溫度（dù）在80℃以上時，模具中必須設置加熱裝置（zhì）。模具加熱的方法很（hěn）多，用熱水、熱油、蒸汽和電（diàn）加熱等。如果介質采用各種流體，其設計方法類（lèi）似於冷卻水道。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（cháng）采用（yòng）電阻加熱法，其加熱方式（shì）有以下三種：

(1)電阻絲（sī）直接加熱將（jiāng）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。但電阻絲與空氣接觸後易氧（yǎng）化，壽命不長，也不太安金。

(2)電（diàn）熱圈加熱將電阻絲繞製在雲母片上，再裝夾（jiá）在（zài）特製（zhì）的金屬外殼中，電（diàn）阻絲與金屬外殼之間用雲母片絕緣，模具放在其中進行加熱。其特點是結構簡單，更換（huàn）方便，但（dàn）缺點是耗電量（liàng）大。這種加熱裝（zhuāng）置更適於壓縮欖（lǎn）、壓注欖的加熱（rè）。

(3)電熱棒加熱 電熱（rè）棒是一種標準的加熱元（yuán）件，它是（shì）由具有一定（dìng）功率的電阻（zǔ）絲和帶有耐熱絕緣材料的金屬密封管構成（chéng），使（shǐ）用時（shí）隻要將其插入模板（bǎn）上（shàng）的加熱孔內通電即可，電熱棒加（jiā）熱的特點是使用和安裝均很方便。