一、模（mó）具溫（wēn）度調節的重（chóng）要性

(一)模具溫（wēn）度及其調節係統對塑件（jiàn）質（zhì）量的影響

無論何種塑料進（jìn）行注射成型，均有一個比較適宜的模具溫度範圍，在此溫度（dù）範圍（wéi）內，塑料熔體的流動性好，容易充滿型（xíng）腔，塑件脫模後收縮和翹曲變形小，形狀（zhuàng）與尺寸穩定，力學性能（néng）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（nèi），必須（xū）設計模具溫度的調節係統。溫度的調節（jiē）是指對飲具（jù）進行（háng）冷卻或加（jiā）熱，必（bì）要時兩者兼有，從而（ér）達到控製模品的自的。對具血進的調書是指對損具（jù）進行品神、塑（sù）件的形狀與尺寸、生產效（xiào）率及成工（gōng）對於黏度低、流動性好（hǎo）的塑料（liào），因為成溫的要求有關。溫部（bù）不在（zài）好的或常用常溫（wēn）水對模具進行冷卻，有時為了（le）進一步縮短在模內聚甲醛、聚苯醚和（hé）氟塑料等，為了提高充（chōng）型性能，成型工藝要求有較高的模溫（wēn），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酸酯，聚碸、因此經常需要對模具加熱。

對於（yú）點流溫度或熔點鉸低的塑（sù）料，一般需用常溫或冷水對模具（jù）冷卻;而對於高黏流溫度（dù）或高熔點的塑料，可用溫水控製模溫。對於熱固性（xìng）塑料，模溫要求為150、 200℃,必須對模具加（jiā）熱。流程長、壁（bì）厚較大的塑（sù）件，或者黏（nián）流溫度（dù）或（huò）熔點雖不高，但成型麵積很大時，為（wéi）了保（bǎo）證塑料熔體在充（chōng）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（duì）於（yú）大型模具，為保證生產之前用較短時間達到工藝所要（yào）求的模溫（wēn），可設置（zhì）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高時，可以不設（shè）置冷卻裝置而依靠（kào）自然冷卻。設置溫度調節裝置後，有（yǒu）時會給注射（shè）生產帶來一些問（wèn）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（xiǎng）塑件表麵質量。而采用加熱措施後，模內一些間隙配合的零件可能（néng）由於膨脹（zhàng）而使（shǐ）間隙減小或消失，從而（ér）造成卡死或無法工作，設計時應予以注意（yì）。

(二（èr）)模具溫度與生產效率的關係

模具溫度與（yǔ）生產效（xiào）率的關係主要是由冷卻時間來體現（xiàn）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（sù）件在模內的停留冷卻（què）時間（jiān）以提高（gāo）生產效（xiào）率，就必須（xū）在工藝條件允許的情況下（xià）盡量增大塑料（liào）與型腔的溫差。但是，如果模具沒（méi）有溫度調節係統，模內的熱量（liàng）就會隨著注（zhù）射次數的增加而逐漸積累，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（qī）的延長而下降，因此，模具內設置溫（wēn）度調節係（xì）統是（shì）非常必要的。

二、冷卻係統的計算

冷卻（què）係統的計算包括（kuò）熱傳（chuán）導麵積（jī）的計算（suàn）、溫控（kòng）介質通道的尺寸和介質用量的確定以及通道回路的（de）排布等，這（zhè）些工作仍（réng）是注射模設計（jì）中的一個難點，主要是（shì）理論方麵缺乏熱傳導分析和（hé）熱計算基礎。近年來借助於計算機（jī），已經在這些方麵取得了一定的成（chéng）果和（hé）進展，但有些問題（tí）仍需進一步（bù）探（tàn）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計原則（zé）。

(一)需要（yào）用冷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氣中的模（mó）具熱量、輻射散（sàn）發到（dào）空氣中的（de）模具熱據及模具傳給注射機熱址（zhǐ）的差（chà）值（zhí）即為（wéi）用冷卻水擴散（sàn）的模具熱量。

三、冷卻係統的設計（jì）原則與常見冷卻係統的結構

(一)冷卻係統的設計原則

(1)冷卻水（shuǐ）道應盡量多、截麵尺寸應（yīng）盡量（liàng）大 型腔表麵的溫度與（yǔ）冷卻（què）水道的數量、截麵尺寸及冷卻水的（de）溫度有關（guān）。在冷（lěng）卻水道數量和尺寸不同的條件下通入不同溫度的冷卻水後（hòu），模具內的溫度分布情況。由圖可知，采用5個較（jiào）大的水道孔時，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（gè）較（jiào）小（xiǎo）的水道孔時，型腔表麵溫度出現53.33~58.38℃的變化，由此可（kě）以（yǐ）看出，為了使（shǐ）型（xíng）腔表麵溫（wēn）度分布趨於均勻，防止塑件不均勻收縮和產生殘餘應力，在模具結構允許的（de）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（biǎo）麵（miàn）距高應盡量相等 當塑件壁（bì）序均勻時，冷卻水道到型腔表（biǎo）麵好距)除，不是當件不均勻時，厚的地方冷（lěng）卻水道到型腔表麵的距離應近一些，間雕也（yě）可適當小一些。一般水道孔邊至型腔（qiāng）表（biǎo）麵的距離應（yīng）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（jìn）溫度很高（gāo），距澆口越遠溫度就越（yuè）低，因此澆口附近應加強冷卻，通常將冷卻（què）水道的入口處設置（zhì）在澆口附近，使澆口附（fù）近的（de）模具在較低溫度下冷卻，而遠離澆口（kǒu）部分的模具在經過一定程度熱交換後的溫水作用（yòng）下冷（lěng）卻。

(4)冷（lěng）卻水道出、入口溫差應盡量小 如果冷卻水道較長（zhǎng），則冷卻水出、入口的溫差就比較大（dà），易（yì）使模溫不均勻，所以在設計（jì）時應引起注意。降低（dī）了出、入口冷卻水的溫差，提高（gāo）了冷卻效果。

(5)冷卻水道應沿著塑料收縮的方向設置 對收縮率較大的塑料，例（lì）如聚乙烯，冷卻水道應盡量沿著塑料收縮的方（fāng）向設置。方形塑件采用澆口（kǒu）的冷卻水道，冷卻水道從澆口處開始，以方環（huán）狀向外擴展。此外，冷卻水道的設（shè）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（dào）要易於加工清理，一般水（shuǐ）道（dào）孔徑為10mm左右，冷卻水道的設計要（yào）防止（zhǐ）冷卻水的泄漏，凡是易器的部位要加密封（fēng）網等等。

(二)常（cháng）見冷卻係統的結構

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

(1)淺型（xíng）腔扁平塑件淺型腔扁平塑件在使用側澆口的情況下，通常采用在動、定模（mó）兩（liǎng）側與型腔表麵等距離鑽孔的（de）形式。

(2)中等深度的塑（sù）件 對於采用側澆口進料的中（zhōng）等深度的殼形塑件，在凹模底部（bù）附近采（cǎi）用與型腔表麵（miàn）等距離（lí）鑽孔的形（xíng）式（shì），而在凸模中（zhōng），由於容易儲存（cún）熱量，所以從加強冷卻角（jiǎo）度出（chū）發，按塑件形（xíng）狀銑出矩形截麵的冷卻槽，如凹模也需加強冷（lěng）卻。

(3)深型腔塑件深型腔塑件困難的是（shì）凸模的冷卻。在凹模一側從澆口附近進水，水流沿矩形截麵水槽和圓形（xíng）截麵水道圍繞型腔一周之後，從分型麵附近的出（chū）口排出。凸模上采取加工出（chū）螺旋槽和一定數量的不通孔，每個不（bú）通孔用隔板分（fèn）成底部連（lián）通的兩個部分,從而形成（chéng）凸模的冷回路。這種隔板形（xíng）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達不到設計目的，所以大型深型腔（qiāng）塑（sù）件常（cháng）常采用（yòng）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，水流分別流經凸模與（yǔ）凹模的螺（luó）旋槽後在分型麵附（fù）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（sù）件的冷卻水道在細長的凸模上開（kāi）設比較困難，常常（cháng）采用噴射式水道或間（jiān）接冷卻法。噴射式冷卻水道，在凸模中部（bù）開一個不通孔，不通孔中插（chā）入一管子，冷卻水流經管子噴（pēn）射到澆口附近的（de）不（bú）通孔底部，然後經過管子與凸模的間隙從出口處流（liú）出（chū），使水流對凸（tū）模（mó）發揮冷卻作用。間接冷卻法的兩個例子。凸模用導熱性良好的鈹（pí）銅製（zhì）造，然後用噴射式將（jiāng）水噴至凸模尾端（duān）進行冷卻;將鈹銅的一端加工出（chū）翅片，把另一端插入凸模中，用來擴大散熱麵積，提高水流的冷卻效果。

四、模具加熱係（xì）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。模具加熱的方法很（hěn）多，用熱水（shuǐ）、熱油、蒸汽和電加（jiā）熱等。如果介質采用各（gè）種流體，其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（jiē）係統。

(一（yī）)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種：

(1)電阻絲直接加熱將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（yǔ）空氣接觸（chù）後易氧化，壽命不長，也不太安金。

(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，電阻絲與金屬（shǔ）外殼之間用雲母片絕緣，模具放在其中進（jìn）行加熱（rè）。其（qí）特點是結構簡單，更換方便，但缺（quē）點（diǎn）是耗電量大。這種加熱裝置更適於壓縮欖（lǎn）、壓注欖的加熱。

(3)電熱（rè）棒加熱 電熱棒是一種標準的（de）加熱元件，它是由具（jù）有一定功率的電阻絲（sī）和帶有耐熱絕緣材料的金屬（shǔ）密封管構成（chéng），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（diǎn）是使用和安裝均很方便。