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

無論何種塑料進（jìn）行注射成型，均有一個比（bǐ）較（jiào）適宜的模具溫（wēn）度範圍，在此溫度範圍內，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，形狀與尺寸穩定，力學性能以及表麵質量也比較高。為了使（shǐ）模溫能控製（zhì）在一個合理（lǐ）的範圍內，必須設計模具溫度的調節係統。溫度的調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（zhǐ）對損具（jù）進行品（pǐn）神、塑件的形狀與尺（chǐ）寸、生產效率及成工對於黏度低、流動性好的塑料，因為成（chéng）溫的要求有關。溫部不在好的或（huò）常用常溫水對模具進行冷卻，有時為（wéi）了進一步縮短在模內聚甲醛、聚苯醚和氟塑料等，為了提（tí）高充型性（xìng）能，成型工藝要求有較高的模溫，冷卻時間，亦可用冷水控製模溫。對於黏度高、流動性差的塑料例如聚碳（tàn）酸酯，聚碸、因（yīn）此經常需要對模具（jù）加熱。

對於點流溫度或熔點鉸低的塑料，一般（bān）需用常（cháng）溫或冷水對（duì）模具冷卻;而對於高黏流（liú）溫度或高熔點的塑料，可用溫（wēn）水控製模溫（wēn）。對於（yú）熱固性塑料，模溫要求為150、 200℃,必須對模具（jù）加熱。流程長、壁厚較大的塑件，或者黏流溫度或熔點雖（suī）不高，但成型麵積很大時，為了保證塑料熔體（tǐ）在（zài）充模過程中不至（zhì）溫降太大而影響充（chōng）型，可對模具采取適當的加熱措施。對於大型模具，為保證（zhèng）生產之前用較短時（shí）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（xíng）工藝要求模（mó）溫不太高時，可以不（bú）設置冷卻裝置而依靠自然冷卻。設（shè）置溫度（dù）調節裝置後，有時會給注射生產帶來一些問題，例如，采用（yòng）冷水調節模溫時，大氣中水分易凝聚在模型（xíng）表壁，影響塑（sù）件表麵質量。而采用加熱措施後，模內一些間隙（xì）配合的零件可能由於膨脹而使間隙減小或消失，從而造（zào）成卡死或（huò）無法工作，設計時應予以注意。

(二)模具溫度與（yǔ）生產效率的關係（xì）

模具（jù）溫度與生產效率的關係主（zhǔ）要是由冷卻時間（jiān）來體現的（de），塑件在模具內停留（liú）冷卻的（de）時間t2與溫差Δ0成（chéng）反比關係，若要縮短塑件在模內的停留冷卻時間（jiān）以提高生產效率，就必須在工藝（yì）條件允許的情況下盡量增（zēng）大塑料與型（xíng）腔的溫差。但是，如果模具沒有溫度調（diào）節係統（tǒng），模（mó）內的熱量（liàng）就會隨著注射次數的增加而（ér）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（tíng）留時間和成型周期的（de）延長而下降，因此，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（suàn）、溫控介質通（tōng）道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（shì）注射模設計中的一個難點，主要是理論方麵缺乏熱傳導分析和熱計算基礎。近年來借助於計算機，已經在這些方（fāng）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（tǒng）設計的基本（běn）思路和設（shè）計（jì）原則。

(一（yī）)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（sàn）發到空氣中的模具熱據及（jí）模具傳給注射（shè）機熱址的差值即為（wéi）用冷卻（què）水擴散的（de）模具熱量。

三、冷卻係統的設計原則與常見冷卻係統的（de）結構

(一)冷卻係統的設計（jì）原則

(1)冷卻水（shuǐ）道應盡量多、截麵（miàn）尺寸應盡量大 型（xíng）腔表麵的溫度與冷卻水道的數量、截麵尺寸及（jí）冷卻水的溫度有關。在（zài）冷卻（què）水道數量和尺寸（cùn）不同的條件下通（tōng）入不（bú）同（tóng）溫度的冷卻水後，模具內的溫度分布情況。由圖可知，采用5個較大的（de）水道孔時，型腔表麵（miàn）溫度（dù）比較均勻，出現60~60.05℃的變化，而（ér）同一型腔采用2個較（jiào）小的（de）水道（dào）孔時，型腔表麵溫度出現53.33~58.38℃的（de）變化，由（yóu）此可以看出，為了使型腔（qiāng）表麵溫度分布趨於均勻，防止塑件不均勻收縮和（hé）產生殘餘應（yīng）力，在（zài）模具結構（gòu）允許的情況下，應盡量多設冷卻水道，並使用較大的截（jié）麵尺寸。

(2)冷卻水道至型腔表麵距高應盡量相等 當塑件壁（bì）序均勻時（shí），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（què）水道到型（xíng）腔表麵（miàn）的距離應近一些，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)澆口處加強冷卻 塑料熔體充（chōng）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（lěng）卻（què），通常將冷卻水道的入口處設置在（zài）澆口附近，使澆口附近的模具在較低溫（wēn）度下冷卻，而遠離澆口（kǒu）部分的模具（jù）在經過一定程度熱交換後的溫水作用（yòng）下冷卻。

(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（shuǐ）出、入口的溫差（chà）就（jiù）比較大（dà），易使模溫（wēn）不均勻，所以在設計（jì）時應引起注（zhù）意（yì）。降低了出（chū）、入口冷卻水（shuǐ）的溫差，提（tí）高了冷卻效果。

(5)冷卻（què）水道應沿著塑（sù）料收縮的方向設置 對收縮率較大的塑料，例如聚乙烯，冷卻水道應盡量沿著塑料收縮的方向設置。方形塑件采用（yòng）澆口的冷卻水道，冷卻水（shuǐ）道（dào）從澆口處開始，以方（fāng）環狀（zhuàng）向外擴展。此外，冷卻水道的設（shè）計還必須盡量避免接近塑（sù）件的熔接部位，以免產生熔接痕，降低塑件強度（dù）;冷卻（què）水道要易於加工清理，一般（bān）水道孔徑為10mm左（zuǒ）右，冷卻水道的設計要防止冷卻水的泄漏，凡是易器的部位要加密（mì）封網（wǎng）等（děng）等。

(二)常見冷卻係統（tǒng）的結（jié）構

塑（sù）料製件的形狀是多種多樣（yàng）的（de），對於不同（tóng）形（xíng）狀（zhuàng）的塑件，冷卻水道的位置與（yǔ）形狀也（yě）不一（yī）樣。

(1)淺型腔扁平塑件淺型腔扁平塑（sù）件在使用（yòng）側澆口的情況下，通（tōng）常采用在動（dòng）、定模（mó）兩側（cè）與型腔表麵等距離鑽孔的形式。

(2)中（zhōng）等深度的塑件 對於采用側澆口進料的中等（děng）深度的殼形塑件，在凹模底部附近采用與型腔表麵等距離鑽孔的形式，而在凸模中，由於（yú）容易（yì）儲存熱量，所以從加強冷卻角度出發，按（àn）塑件（jiàn）形狀銑出矩形截麵（miàn）的冷卻槽，如凹模也（yě）需加強冷卻。

(3)深型腔塑件深（shēn）型腔塑件困難（nán）的是凸模的冷（lěng）卻。在凹模一側從澆口附近進水，水流沿（yán）矩形截麵水槽和圓形截（jié）麵（miàn）水道圍繞型腔一周之後，從分型麵附近的出口排出。凸（tū）模上采取（qǔ）加工出螺旋槽和一（yī）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）板形式的冷卻水道加工麻煩，隔板與孔的配（pèi）合（hé）要求緊，否則隔板容易轉動而達不到設計目的，所以大型深型腔塑件常常采用的冷卻水道。凸模（mó）及凹（āo）模（mó）均設（shè）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的螺旋槽（cáo）後在分型麵附（fù）近流出，這種形式的冷卻水道冷卻效果特別好

(4)細長塑件 細長塑件的冷卻水道在細（xì）長（zhǎng）的（de）凸模上開設（shè）比較（jiào）困（kùn）難（nán），常（cháng）常（cháng）采用噴射式水道或間接冷卻法。噴射式冷卻水道，在凸模中部開（kāi）一個不通孔，不通孔中（zhōng）插入一（yī）管子，冷卻水流經管子噴射到澆口附近（jìn）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。間接冷卻法的兩個例子。凸模用導熱（rè）性良好的鈹銅製造，然後用噴射式將（jiāng）水噴至凸模（mó）尾端進行冷卻;將（jiāng）鈹銅的一端加工出翅片，把另一端插入凸模中，用（yòng）來擴大散熱麵積，提高水流（liú）的冷卻效果。

四、模具加熱（rè）係統

當（dāng）注射成型工藝要（yào）求模（mó）具溫度在80℃以上（shàng）時，模具中必須設置加熱裝置。模（mó）具加熱的（de）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）冷卻水（shuǐ）道。目前，普遍（biàn）應用的是電加熱溫度（dù）調節係統。

(一)電加熱的方（fāng）式電加熱通常采用電阻加熱法，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（sī）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（yǔ）空氣接觸後易氧化，壽命（mìng）不長，也不太（tài）安金。

(2)電熱圈加熱將電阻絲繞製在雲母片上，再（zài）裝夾在特製的（de）金屬（shǔ）外殼中，電阻（zǔ）絲與金屬外殼之間用雲母片絕緣，模具放在其中進（jìn）行加熱（rè）。其特點（diǎn）是結構簡單，更換方便，但缺點是耗電量大。這種加熱裝置更（gèng）適於壓縮欖、壓注欖的加熱。

(3)電熱棒加熱（rè） 電熱棒是一種標準的加熱元件，它是由具有一定功率（lǜ）的電阻絲和帶有耐熱絕緣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，電熱棒加熱的特點是使用和安裝均（jun1）很（hěn）方便。