一（yī）、模具溫度調節的重要性

(一)模具溫（wēn）度及其調節（jiē）係統（tǒng）對塑件質量（liàng）的影響

無論何種塑料進行（háng）注射成型，均有一個比較適宜的模具溫度範圍（wéi），在此溫度範圍內，塑料熔體的流動（dòng）性好，容易充滿型（xíng）腔，塑件脫（tuō）模後（hòu）收縮和翹曲變形小，形狀與尺寸穩定，力學性能以及表麵質量也比較高。為了使模溫能控製在一個合理的（de）範圍內，必須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，從而達到控製（zhì）模品的自的。對具血進的調（diào）書是（shì）指對損具進行品神、塑件的（de）形狀與尺寸（cùn）、生產效率及成工對於（yú）黏度低、流動性好的塑料，因為成溫的要求有關。溫部不在好的或常用常（cháng）溫水對模具進行（háng）冷卻，有時為（wéi）了進一步縮短在模（mó）內（nèi）聚甲（jiǎ）醛、聚苯醚和氟塑料等，為了提高充型性能，成型工藝要求有較高的模溫，冷卻（què）時間，亦可用（yòng）冷水控製模溫。對於黏度高、流動性差的塑料（liào）例如聚碳酸酯，聚碸、因此（cǐ）經常需要對（duì）模具加（jiā）熱。

對於點流（liú）溫度（dù）或熔點（diǎn）鉸低的塑料，一（yī）般需用常溫或冷（lěng）水對模具冷卻;而對於（yú）高黏流溫度或（huò）高熔點的塑料，可用溫水控製模溫。對於熱固（gù）性塑料，模溫要求為150、 200℃,必須對模具加熱。流程（chéng）長、壁（bì）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，為了保證塑料熔體（tǐ）在充（chōng）模過程中不至溫降太大而影響充型（xíng），可對模具（jù）采取適當的加熱（rè）措（cuò）施。對於大型模具，為保證生產之前用較（jiào）短時間達到工藝所要求的模溫，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（zì）然冷（lěng）卻。設置溫度調（diào）節裝置後，有時會給注射生產帶（dài）來一些問題，例如，采用冷水調節模溫（wēn）時，大氣（qì）中水分易凝聚在（zài）模型（xíng）表（biǎo）壁，影響塑件表麵質量。而采用加熱措施後，模內一些間隙配合的零（líng）件可能由於膨脹而使間隙減小或（huò）消失，從而造成卡（kǎ）死或無法工作，設計時應予以注意。

(二)模具溫度與生產效率的關係

模（mó）具溫度與生產效率的（de）關（guān）係（xì）主要是由冷卻時間來體現的，塑件在模具內停留（liú）冷卻的時間t2與溫差Δ0成（chéng）反比關係，若要（yào）縮短塑件在模內的停留冷卻時間以提高生產效率，就必須在工藝條件允許的情況下盡量增大塑料與型腔的溫差。但是（shì），如果模具沒有溫度調節係（xì）統，模內的熱（rè）量就會隨著注射次數的增加而逐漸積累，使模溫逐漸升高，導致Δ0減小，從而生產（chǎn）效率隨著塑件在模內停留時間（jiān）和成型（xíng）周期（qī）的延（yán）長而下降，因此，模具內設置溫（wēn）度調節係統是非（fēi）常（cháng）必要的。

二、冷卻係統的（de）計算

冷卻係統的（de）計算（suàn）包括（kuò）熱傳導麵積的（de）計算、溫（wēn）控介質通道的尺寸和介質用量的確定以及通道回（huí）路的排布等，這些工作仍是注射模設計中的（de）一個難點（diǎn），主要是（shì）理論方麵缺乏熱傳（chuán）導分析和熱計算（suàn）基礎。近年（nián）來借助於計算機，已經在這些方麵取得了一定的成果（guǒ）和（hé）進展，但有些問題仍（réng）需進一步（bù）探討與完善。這裏僅介（jiè）紹注射（shè）模冷卻係統（tǒng）設計的基本思路（lù）和設計原則。

(一)需要用冷（lěng）卻水擴散的模具熱量塑料傳（chuán）給模具的熱量與自然對流散發到空（kōng）氣中的模（mó）具熱量、輻射散發到空氣中的模具熱（rè）據及模具傳給注射機熱址的差值即為用冷卻水擴散的模（mó）具熱量。

三、冷卻係統的設計原則與常（cháng）見冷卻係統的結構

(一)冷卻係統的設計原則

(1)冷卻水道應盡量多、截麵尺寸應盡量大（dà） 型腔表麵（miàn）的溫度與冷卻水道的數（shù）量、截麵（miàn）尺寸及冷卻水的溫度有關。在冷卻水（shuǐ）道數（shù）量和尺（chǐ）寸不同（tóng）的條件下通入不同溫度（dù）的冷卻（què）水後，模具內的溫度分（fèn）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（jiào）均（jun1）勻，出（chū）現60~60.05℃的變化，而同一型腔采（cǎi）用2個較小的（de）水道孔時，型腔表麵溫度出現53.33~58.38℃的變化（huà），由此可以看出，為了使型腔表麵溫度分布趨於均勻，防止塑件不（bú）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（de）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（chú），不是（shì）當件不均勻時，厚的地方冷卻水（shuǐ）道到型腔（qiāng）表麵的距離（lí）應近一些，間雕也可適當小一些。一般水道（dào）孔邊至型腔表麵的距離應大於10mm,常用12~15mm.

(3)澆（jiāo）口處加強冷卻 塑料熔體充填型腔時，澆（jiāo）口附近溫度很高，距澆口越遠溫度就越低，因此（cǐ）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，使澆口附近的模具在較（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（rè）交換後的溫水作用下（xià）冷卻（què）。

(4)冷卻水道出、入口溫差應（yīng）盡量（liàng）小 如果冷卻水道較長，則（zé）冷卻水出、入口的溫差（chà）就比較大，易使模溫不均勻，所以在設計時應引起注意。降低了出、入口冷卻水的溫差，提高了冷卻效果（guǒ）。

(5)冷（lěng）卻水道應沿著塑料收縮（suō）的方向設（shè）置 對收縮率較大的塑料，例如聚乙烯，冷（lěng）卻水道應盡量沿著塑料收縮的方向設置。方形塑件采用澆口的冷（lěng）卻水（shuǐ）道，冷卻（què）水道從澆口處開始，以方環狀向外擴展。此外，冷（lěng）卻水道的設計還必須盡量避免接近塑件的熔接部位，以免產生熔接痕，降低塑件強度;冷卻水道要易（yì）於（yú）加工清（qīng）理，一（yī）般水（shuǐ）道孔徑為10mm左右，冷卻水道的設計要防止冷卻（què）水的泄（xiè）漏，凡是（shì）易器的（de）部位要加密封網等等。

(二)常見冷卻係統的結構（gòu）

塑料製件的形狀是多種（zhǒng）多樣的，對於（yú）不（bú）同形狀的塑件，冷（lěng）卻水道的位置與形狀（zhuàng）也不一樣。

(1)淺型腔扁平塑件淺型腔（qiāng）扁平塑件在使用側（cè）澆口（kǒu）的（de）情況下，通常采用在動（dòng）、定模兩側（cè）與型腔表麵等距離鑽孔的（de）形式。

(2)中等深度的塑件 對（duì）於采用側澆口進料的中等深度的殼形塑件，在凹模底部附（fù）近采用與型腔表麵等距離鑽孔的形式，而在凸模中，由於容易儲存熱量，所以從加強冷（lěng）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是凸模的冷（lěng）卻。在凹（āo）模一側從（cóng）澆口附近進水（shuǐ），水流沿（yán）矩（jǔ）形截麵水槽和圓形截麵水道圍繞（rào）型腔一周之後，從分型麵附近的出口排出。凸模上采取加工出螺旋槽和一定數量的不通孔，每個不通（tōng）孔用隔板分成底部連通（tōng）的兩個部分,從而（ér）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（pèi）合要求緊，否（fǒu）則隔板（bǎn）容易轉動而達不到設計目的，所（suǒ）以（yǐ）大型深型腔塑件（jiàn）常常采用的冷卻水（shuǐ）道。凸（tū）模及凹模均設置螺定式冷卻，所以大型深院白（bái）附近，水（shuǐ）流分別（bié）流經凸模與凹模的螺旋槽後在分型麵附近（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（sù）件的冷卻水道在（zài）細長的凸模上開設比較困難，常常采用噴射（shè）式水道或間接冷（lěng）卻法。噴射（shè）式冷卻水道（dào），在凸模中部（bù）開一個不通（tōng）孔，不通孔中插入一管子，冷卻（què）水流經管子噴射到（dào）澆口附近的不（bú）通孔底部，然後經過管子與凸模的（de）間隙從出口處流出，使水流對凸模發揮（huī）冷卻作用。間接（jiē）冷卻（què）法的兩個例子。凸模（mó）用導熱性良好的鈹銅製造，然後用噴（pēn）射式將水噴（pēn）至凸模尾端（duān）進行冷卻;將鈹銅的一（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（lěng）卻效果。

四、模具加熱係統

當注射成型工藝要求模具溫度在80℃以上時，模具中必須設置加熱裝置。模（mó）具加熱的方法很多，用熱水、熱油、蒸汽和電加熱等。如果介質采用各種流體，其設計方法類似於（yú）冷（lěng）卻水道。目前，普遍應用的是電加熱溫度（dù）調節係統。

(一)電加熱（rè）的方式（shì）電加熱通常采用電阻（zǔ）加熱（rè）法，其加熱方式有以下三種：

(1)電阻絲直接加熱將選擇好的電阻絲放入絕緣瓷（cí）管中裝入模板內，通電後就可對模其加熱。但電阻絲與空（kōng）氣接觸後易氧化，壽命不長（zhǎng），也不太安（ān）金。

(2)電熱圈加熱將電阻絲繞製在雲母片上，再裝夾在（zài）特製的金屬外殼中，電阻絲與金屬外（wài）殼之間用雲母片絕緣，模具放在其中（zhōng）進行加（jiā）熱。其特點是結（jié）構簡單，更換方便，但缺點（diǎn）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（rè）棒是一種標準（zhǔn）的加熱元件，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（shǐ）用時隻（zhī）要將其插入模板上（shàng）的加熱孔內通電即可，電熱（rè）棒加熱的特點是使用和安裝均很方便。