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響

無論（lùn）何（hé）種塑料進行注射成型，均有一個比（bǐ）較適宜的（de）模具溫度範圍，在此溫度範圍內，塑料熔體的流（liú）動性好，容（róng）易充滿型腔，塑件脫模後收縮和翹曲變形小，形狀與尺寸穩定，力學性能以及表麵質量也比較（jiào）高。為了使（shǐ）模溫能（néng）控製在一個合理的（de）範圍內，必須設計模具溫（wēn）度的調節係統。溫（wēn）度的調節是指對飲具進行冷卻或加熱，必（bì）要時兩者兼有，從而達到控製模品的自（zì）的。對具血進的調（diào）書是指對損具進行品（pǐn）神、塑件的（de）形狀與尺寸、生產效率及成（chéng）工對於黏度低、流動性好的塑料，因為成溫的要求有關。溫部不在好的或常用（yòng）常溫水對模具（jù）進行冷卻，有時為了進一步縮短（duǎn）在模內聚甲醛、聚苯醚和氟塑料等（děng），為了提高（gāo）充型性能，成型工藝要求有較高的模溫（wēn），冷（lěng）卻時間，亦可用冷水（shuǐ）控製模溫。對於黏度高、流動性差的塑料例如聚碳酸酯，聚碸、因此經常需要對（duì）模（mó）具加（jiā）熱。

對（duì）於點流溫度（dù）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（gāo）黏流（liú）溫度或（huò）高熔點的塑料，可用（yòng）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（jiā）熱。流程長、壁厚較大的塑件，或者黏流溫度或熔點雖不高，但成型麵積很大時，為了保證塑料（liào）熔體在充模過程中不至（zhì）溫降太大而影響充型（xíng），可對模具采取適當的加熱措施。對於大型模具，為保證生產（chǎn）之前用較短時間達到工藝所要求的模溫，可設置加熱裝置對（duì）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高（gāo）時，可以不設置冷（lěng）卻（què）裝置而依靠自然冷卻。設置溫度調節裝置（zhì）後，有時會給（gěi）注射生（shēng）產帶來一些問題，例如，采用冷水調節模溫時，大氣中水分易凝聚在模型表壁，影響塑件表麵質量。而采用加熱措施（shī）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，從而造成卡死或無法工作（zuò），設計時應予以注意。

(二)模具（jù）溫度與生產效率的關係

模具溫度與生產效率的關係主要是由冷卻時間來體現的，塑（sù）件在模具（jù）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留冷卻時間以提高生產效率，就必須在工（gōng）藝條件允許的情況下盡量增大塑料與型腔的溫（wēn）差。但是，如（rú）果模具沒有溫度調節係統，模內的熱量（liàng）就會隨著（zhe）注射次（cì）數的增（zēng）加而逐漸積累（lèi），使模溫逐（zhú）漸升高，導致Δ0減小，從（cóng）而生產效率隨著塑件在模內停留（liú）時間和成型周期的（de）延長而下降，因此，模具內設（shè）置溫度調節係統是非常必（bì）要的（de）。

二、冷卻係統的計算

冷卻係統的計（jì）算包括熱傳導麵積的計（jì）算、溫控介質（zhì）通道的尺寸和介質用量的確定（dìng）以及通（tōng）道回路的排布等，這些工作仍是注射模（mó）設計中的一個難（nán）點，主要是理論方麵缺乏熱（rè）傳導分析和熱計算基礎。近年來（lái）借助於計算機，已經在這些方麵取得了一定的成果和進展，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設計的基本思路和設（shè）計原則。

(一)需要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、輻射散發到空氣（qì）中的模具熱據及模（mó）具傳（chuán）給注射機熱址的差值即為用冷（lěng）卻水擴散（sàn）的模具（jù）熱量。

三（sān）、冷卻係統的設計原則與常見冷卻係（xì）統的結構

(一)冷卻係統（tǒng）的設計原則

(1)冷卻水道（dào）應盡量多、截（jié）麵尺寸應盡量大 型腔表（biǎo）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。在冷卻水道數量和尺寸不同的條件下通入（rù）不同（tóng）溫度的冷卻水（shuǐ）後，模（mó）具內的溫度分布情況。由圖可知，采（cǎi）用5個較大的（de）水道（dào）孔時，型腔表麵溫度比較均勻，出（chū）現60~60.05℃的（de）變化，而同（tóng）一型腔采用2個較小的水道孔時，型腔表麵溫度出現53.33~58.38℃的（de）變化，由此可以（yǐ）看出，為了使型腔表麵溫度分布趨於均勻，防止塑件（jiàn）不均（jun1）勻收縮和產生殘餘應力，在模具結構（gòu）允（yǔn）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（xíng）腔表麵距高應盡量相等（děng） 當塑件（jiàn）壁序均勻時，冷卻水道（dào）到型（xíng）腔表麵好（hǎo）距)除，不是當件不均勻時，厚的地方冷卻水道到（dào）型腔表麵的距離（lí）應近一些，間（jiān）雕也可適（shì）當小一些。一般水道孔（kǒng）邊至型腔表麵的距（jù）離應大於10mm,常用12~15mm.

(3)澆口處加強冷卻 塑料熔體充填型腔時，澆（jiāo）口附近溫（wēn）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，使澆口附近的（de）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（chéng）度熱交換後（hòu）的溫水作用下冷卻。

(4)冷卻水道出、入口溫差應盡量小 如果冷卻水道較（jiào）長，則冷（lěng）卻水出、入口的溫差就比較大，易使模溫不均勻，所以在設計時應引起注意。降低了出、入口冷卻水的溫差，提（tí）高了冷（lěng）卻效果。

(5)冷卻水道應沿著塑料（liào）收縮的方向（xiàng）設置 對（duì）收縮率較大的塑料，例如聚乙烯，冷卻水道應盡量沿著塑（sù）料收（shōu）縮的（de）方向設置（zhì）。方（fāng）形塑件采用澆口的冷卻水道（dào），冷卻水道從澆口處開始，以方環狀向外擴展。此外，冷卻水道的設計（jì）還必須盡量避免接近塑（sù）件的熔接部位，以（yǐ）免產生熔（róng）接痕，降低塑件強度;冷卻水道要易於加工清理（lǐ），一般水（shuǐ）道孔徑為10mm左右（yòu），冷卻水道的設計要防（fáng）止冷卻水的泄（xiè）漏，凡是易器的部位要加密（mì）封網等（děng）等。

(二)常見冷（lěng）卻係統的結構

塑料製件的形狀是多種多（duō）樣的，對於不同形狀的塑件，冷（lěng）卻水道的位置（zhì）與形狀（zhuàng）也不一樣。

(1)淺型腔扁（biǎn）平塑件淺型腔扁平塑（sù）件在使用側（cè）澆口的情況下（xià），通常采用在動、定模兩側與型腔表麵等距離鑽孔（kǒng）的形式。

(2)中等深度的塑件 對於采用側澆口進料（liào）的中等深度的殼（ké）形（xíng）塑件，在凹模底部（bù）附近采用與（yǔ）型腔表麵等距離（lí）鑽孔的（de）形式，而在凸（tū）模中，由於容易（yì）儲存熱量，所以從加強冷卻角度（dù）出發，按塑（sù）件形狀銑出矩形截麵的冷卻槽，如凹模也（yě）需加強冷卻。

(3)深型腔塑（sù）件深型腔塑件困難的是凸模的冷卻。在凹模一側從澆口附近（jìn）進水（shuǐ），水流（liú）沿矩形截麵水槽和圓（yuán）形截麵水道圍繞型（xíng）腔一周之後，從分型麵附（fù）近的出口排出（chū）。凸模上采取加工出螺旋槽和一定數量的不通孔（kǒng），每個不通孔用隔板（bǎn）分（fèn）成底部連通的兩個部分,從而形成凸（tū）模的冷回路。這種隔板形式的冷（lěng）卻水（shuǐ）道加工麻煩，隔板與孔的配合要求緊，否則隔板容（róng）易轉（zhuǎn）動而達（dá）不到設計目的，所以大（dà）型深型腔塑件常（cháng）常采（cǎi）用的冷卻水道。凸模及凹模均設置螺定式冷卻，所以大型深院白附近，水流分（fèn）別流經凸（tū）模（mó）與凹模的螺旋槽後在分型麵（miàn）附近流出（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較困難，常（cháng）常（cháng）采用噴射（shè）式水道或（huò）間接冷卻法。噴射（shè）式冷卻水道，在（zài）凸模中部開一個不（bú）通孔（kǒng），不通孔中（zhōng）插入一管子，冷卻水流經管子噴射到澆口附近的不通（tōng）孔底部，然後經過管子與凸模的間隙（xì）從出口處（chù）流出，使水流對凸模發揮冷卻作用。間（jiān）接冷卻法的兩個例子。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（mó）尾端進行冷卻;將鈹銅的（de）一端加工出翅片，把另一端插入凸模中，用來擴大散（sàn）熱麵（miàn）積，提高水流的冷卻效果。

四、模具加（jiā）熱係統

當注射成型工藝要求模具溫度在80℃以上（shàng）時，模具中必須設置加熱裝置。模具（jù）加熱（rè）的方法很多，用（yòng）熱水、熱油、蒸汽和電加熱等。如果介質采用各種（zhǒng）流體，其（qí）設計方法類似於冷卻水道。目前，普遍應用的是電加（jiā）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，其加熱方式有以下三（sān）種（zhǒng）：

(1)電阻絲直接加（jiā）熱將選擇好的電阻絲放入（rù）絕緣瓷管中裝入模板內，通電（diàn）後就可對模其加（jiā）熱。但電阻絲與空氣接觸（chù）後易氧化，壽命不（bú）長，也（yě）不太（tài）安金。

(2)電熱（rè）圈加熱將電阻絲繞製在雲母片上，再裝夾在特製（zhì）的金屬外殼中，電（diàn）阻（zǔ）絲與金屬外殼之間用雲母片絕緣（yuán），模（mó）具放在其中進行加熱。其特點是結構簡單，更換方便，但（dàn）缺點是耗電量大。這種加熱裝置更（gèng）適於（yú）壓縮（suō）欖、壓注欖的加熱。

(3)電熱棒加（jiā）熱 電熱棒是一種標準的加熱元件，它是由具有（yǒu）一定功率的電（diàn）阻絲和帶（dài）有耐熱絕（jué）緣材料的金屬密封（fēng）管構成（chéng），使用時隻要將其插入模板上的加熱（rè）孔內通電即可，電（diàn）熱棒加熱的特點是使用和安裝（zhuāng）均很方便。