一、模具溫度調節的重要性

(一)模（mó）具溫度及其調節係統（tǒng）對塑件質量的影響

無（wú）論何種塑料進行注射成型，均有一個比較適宜的模具溫度範圍，在此溫度範圍內，塑料（liào）熔體的流動性好，容易充滿型腔（qiāng），塑件脫模後收縮和翹曲變（biàn）形（xíng）小，形狀與尺寸穩定，力學性能以及表麵質量（liàng）也（yě）比較高。為了使模（mó）溫能控製（zhì）在一個合理的範圍內，必須設計模具溫度的調節係統。溫度的調節是指對飲具（jù）進行冷卻或加熱，必要時（shí）兩者兼有，從而達到控製模品的自的。對具（jù）血進的調書是指對損具進行品神、塑件的形狀與尺寸、生產效率及成工對於（yú）黏度低（dī）、流動性好的（de）塑料，因為成溫的要求有關。溫部不在（zài）好的或常用常溫水對模具進行冷卻，有時為了進一步縮短在模內聚甲醛、聚苯醚和氟塑料等，為了提高充型性能，成型工（gōng）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（xìng）差（chà）的塑料例（lì）如聚碳酸酯，聚碸、因此經常需要對模具加熱。

對於點流溫度（dù）或熔點鉸低的塑料，一般（bān）需用常溫或冷水對模具冷卻;而對於高黏流（liú）溫度或高熔點的塑料，可用溫水控製模溫。對於熱固性塑料，模溫要求為150、 200℃,必（bì）須對模具加熱（rè）。流（liú）程長、壁厚較（jiào）大的塑件，或者黏流溫（wēn）度或熔點雖不高，但成型麵積很大時，為了保證塑料熔體在充模過程中不至溫降太大而（ér）影響充型，可對（duì）模具采取適當的加熱措（cuò）施（shī）。對於大型（xíng）模（mó）具，為保證生產之前用較短時間達到工藝所要求的模溫，可設置加（jiā）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（qiú）模溫不太高時，可以不（bú）設置冷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問題，例如，采（cǎi）用冷水調節（jiē）模溫時，大（dà）氣中水分（fèn）易凝聚在模型表壁，影響塑件表麵質量。而（ér）采用加熱措施後，模內一些間隙（xì）配合的零件可（kě）能由於膨脹而使間隙（xì）減小或消失（shī），從而造成卡死（sǐ）或（huò）無法工作，設計時應予（yǔ）以注意。

(二)模具溫度與（yǔ）生產效率的關係

模具溫度與生（shēng）產效率的關係主要是由（yóu）冷卻時間來體現的，塑件在模具內停（tíng）留冷卻的時間t2與溫（wēn）差Δ0成（chéng）反比關係，若要縮短塑件在模內的（de）停留冷卻時間以提（tí）高生產效率，就必須在工藝（yì）條件允許的情況下盡量增大（dà）塑料與型腔的溫差。但是（shì），如果模具沒有溫度調節係統，模（mó）內（nèi）的熱量就會隨著注射（shè）次（cì）數的增加而逐漸積（jī）累，使模溫逐漸升高，導致Δ0減小，從而（ér）生產效（xiào）率隨著塑件在模內停留時間和成型周期的延長而下（xià）降，因此，模具內設置溫度（dù）調節（jiē）係統是非常必要的。

二、冷卻係（xì）統（tǒng）的計（jì）算

冷卻係統的計算包括熱傳導麵積的（de）計算、溫（wēn）控介質通道的尺寸和介質用量的（de）確定以及通道回路的排布等（děng），這些工作仍是注射模設計中的（de）一個難點，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（xū）進一步（bù）探討與完善。這裏僅介紹注射（shè）模冷卻係統設（shè）計的基本思路和設計原則。

(一（yī）)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（zì）然對流散發到（dào）空氣中的（de）模（mó）具熱量、輻射（shè）散發到空氣中的模具熱據及模具傳給注（zhù）射機熱址（zhǐ）的差值即為用冷（lěng）卻水擴散的模具熱量。

三、冷卻係（xì）統的設計原則與常見冷卻係統的結構

(一)冷卻係統的設計原則

(1)冷卻水道應盡量多、截麵（miàn）尺（chǐ）寸應盡量大 型腔表麵的溫度與（yǔ）冷卻水道的數量、截麵尺寸及冷（lěng）卻水的溫度有關。在冷卻水道（dào）數量和尺寸不（bú）同的條件下通入不同（tóng）溫度的冷卻水後，模具內的溫度分布情況。由圖可知（zhī），采用5個較大的水道孔時，型腔表麵溫度比（bǐ）較均勻（yún），出現60~60.05℃的變（biàn）化，而同一型腔采（cǎi）用2個較小的水道（dào）孔（kǒng）時，型（xíng）腔表麵溫度出現53.33~58.38℃的（de）變化，由（yóu）此可以看出（chū），為（wéi）了使型腔表麵溫（wēn）度分布趨於均勻，防止塑件不均（jun1）勻收縮和產生殘餘應（yīng）力，在模（mó）具結構允許的情況下，應盡（jìn）量多設冷卻水道，並使用較大的截麵尺（chǐ）寸。

(2)冷卻水道至型（xíng）腔表麵距高應盡量相等 當塑件壁序均勻時，冷卻水（shuǐ）道到型腔表麵好距)除，不是當件（jiàn）不均勻時，厚（hòu）的地方冷卻水道到型腔（qiāng）表麵的距離應近一些，間雕也可（kě）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（tǐ）充填型（xíng）腔時，澆口附近溫度很高，距（jù）澆口越遠（yuǎn）溫度就越（yuè）低（dī），因此澆口附近應加強冷卻，通常將冷卻水道的（de）入口（kǒu）處設（shè）置在澆口（kǒu）附近，使澆口附近的模具（jù）在較低溫度下冷卻（què），而（ér）遠離澆口（kǒu）部分的（de）模具在經過一（yī）定程度熱交換後的（de）溫（wēn）水（shuǐ）作用下冷卻。

(4)冷卻水（shuǐ）道出、入口溫差應盡量小 如果冷卻水道較長，則冷卻水出、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（yì）。降低了出、入口冷卻水的溫（wēn）差，提（tí）高了（le）冷卻效（xiào）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（jiàn）采用澆口的（de）冷卻水道，冷（lěng）卻水道從澆口處開始，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（bù）位，以免產生熔接痕，降低塑（sù）件強度;冷卻水道要易於（yú）加工清理，一般水道（dào）孔徑為（wéi）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）封網等等。

(二)常見冷卻（què）係統的結構

塑料製件的形狀是多種（zhǒng）多樣的，對於不同形狀的塑件（jiàn），冷（lěng）卻水道的位置與形狀也不一（yī）樣。

(1)淺型腔扁（biǎn）平塑件淺型腔（qiāng）扁平塑件在使用側澆口的情況下（xià），通常采用（yòng）在動、定模兩側與（yǔ）型腔表麵等距離（lí）鑽孔的形式。

(2)中等深度的（de）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（yǐ）從加強冷卻角度出發，按塑件（jiàn）形狀銑出矩形截麵的冷卻槽，如凹模也需加強冷卻。

(3)深型腔塑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進水，水流沿矩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（hé）一定數量的不通孔，每個不通孔用隔板分（fèn）成底部連通的兩個部分,從而形成凸模的冷回路。這種隔板形式的冷卻水道加工麻煩，隔板與孔的配合要求緊，否則隔板（bǎn）容易轉動而達（dá）不到設計目的，所以（yǐ）大型深型腔塑件常常采用的冷卻水道。凸模及（jí）凹模均設置螺定式冷卻，所以大（dà）型深院白附近（jìn），水（shuǐ）流分別流經凸模與凹模的螺旋（xuán）槽後在分型麵（miàn）附近流出，這種形式的冷卻水道冷卻（què）效果特別好

(4)細長（zhǎng）塑件 細（xì）長塑件的冷卻水道在細（xì）長（zhǎng）的凸模上開設比較困難（nán），常常采用噴射式水道或間接冷卻（què）法。噴（pēn）射式冷卻水（shuǐ）道，在凸模中部開一（yī）個不（bú）通孔，不通孔中插（chā）入一管子，冷卻水流經管子噴射到澆口附近的不（bú）通孔（kǒng）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（fǎ）的兩個例子。凸模（mó）用導熱性良好的鈹銅製（zhì）造，然後用噴射式將水噴至凸模尾端進行冷（lěng）卻;將鈹銅的一端加工出翅片，把另一端插入凸模（mó）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（tǒng）

當注射（shè）成型工藝要求模具溫度在80℃以（yǐ）上時，模具中必須設置加熱裝置。模具加熱的方（fāng）法很多，用熱水、熱油、蒸汽和電加（jiā）熱等。如果介質采用各種流（liú）體，其設計（jì）方法類似於冷卻水道。目前，普遍應用（yòng）的是電加熱溫度調節係統。

(一)電加熱的方式電加熱通常采用電阻加熱法，其加熱方式有以下（xià）三種：

(1)電阻絲（sī）直接加熱將選擇好的電阻絲放入絕（jué）緣瓷管中裝入模板內，通電後（hòu）就（jiù）可對模其加熱。但（dàn）電阻絲與空氣接觸後易氧（yǎng）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，再裝夾在特製的金屬外殼中，電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（rè）。其特點是結構簡單，更換方便，但缺點是耗電（diàn）量大。這種加熱裝置更適於壓縮欖、壓注欖（lǎn）的加熱。

(3)電（diàn）熱（rè）棒加熱 電熱（rè）棒是一種標準的加熱元件，它（tā）是由（yóu）具有一定功率的電阻絲和帶有耐熱絕緣（yuán）材料的金屬密封管構成，使用時（shí）隻要將其（qí）插入模板上的加熱孔內通電即可，電熱棒加熱的特點是（shì）使用和安裝均很方便。